Page 110 - 信息的脉络
P. 110
·信息的脉络·
20 世纪 40 年代后期,有两种装置可以用作计算机的存储器,他们是水银延
迟线和阴极射线管。延迟线是由一个充满液体水银的管子构成的,数据以声波的
形式存储在水银里,声波在管子的两端来回反射。阴极射线管常见于今天的电视
机和计算机显示器,数据可以作为一种图样存储在真空管的表面。到了 20 世纪 50
年代,阴极射线管成了首选的存储介质。
在这一时期,人们通常把制造计算机的关注点放在程序的存储上,因为需要
执行的程序第一次被存储在计算机内部。但人们忽视了一点,那就是这些机器真
正革命性的地方在于它们的通用性。而存储程序只是达到目的的一种手段。通用
机器是一种新的抽象思想,实际上,意识到这种抽象思想要比发明水银延迟线存
储方式要困难得多。
冯·诺依曼体系结构
冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器
合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器
的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的 8086 中央处
理器的程序指令和数据都是 16 位宽。
数学家冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则,即采用二进制逻辑、
程序存储执行以及计算机由五个部分组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、
输出设备),这套理论被称为冯·诺依曼体系结构。冯·诺依曼也因此被人们称为“计
算机之父”。
冯·诺依曼结构开启了计算机系统结构发展的先河,但是因为其集中、顺序
的控制而成为性能提高的瓶颈,因此各国科学家仍然在探索各种非冯·诺依曼结构。
例如,数据流计算机,函数式编程语言计算机等都是较为著名的非冯·诺依曼结构。
• 94 •