A diferença entre a arquitectura Von Neunmann e a Harvard é que esta separa o armazenamento e o comportamento das instruções do CPU e os dados, enquanto a anterior utiliza o mesmo espaço de memória para ambos. Nos CPUs atuais, é mais comum encontrar a arquitetura Von Neunmann, mas algumas coisas da arquitetura Harvard também são vistas.
Nessas distintas arquitecturas, temos vantagens e desvantagens:
Arquitetura tipo Harvard: Caminhos de dados e de instrução distintos, dessa forma, seus componentes internos têm a seguinte disposição. Já na arquitetura Von-Neumann, é processada uma única informação por vez, visto que nessa tecnologia, execução e dados percorrem o mesmo barramento, o que torna o processo lento em relação à arquitetura Harvard. Essa é a tecnologia mais utilizada nos PC’s e microcontroladores, pois proporcionam maior velocidade de processamento, pois enquanto a CPU processa uma informação, outra nova informação está sendo buscada, de forma sucessiva.
Von Neumann
A Arquitetura de von Neumann, é uma arquitetura de computador que se caracteriza pela possibilidade de uma máquina digital armazenar seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas.
Todos os elementos dessa arquitetura são alinhados da estrutura hardware do CPU, assim o sistema pode realizar todas as suas atividades sem
apresentar erros no desempenho. Von Neumann é continuamente influenciado pela evolução tecnológica, tendo peças mais modernas inseridas.
Harvard
A Arquitetura de Harvard baseia-se num conceito
mais recente que a de Von Neumann, tendo vindo da necessidade de por o microcontrolador para trabalhar mais rápido. É uma arquitetura de computador que se distingue das outras por possuir duas memórias diferentes e independentes em termos de barramento e ligação ao processador. É utilizada nos microcontroladores PIC, tem como principal característica aceder a memória de dados separadamente da memória de programa.
Harvard modificada
A Arquitectura de Harvard Modificada é uma variação da Arquitetura de Harvard que permite que o conteúdo da memória de programa seja acedido como se fosse memória de dados, esta é a principal diferença entre as duas arquiteturas.
Von Neunmann VS Harvard
A diferença entre a arquitetura Von Neunmann e a Harvard é que a última separa o armazenamento e o comportamento das instruções do CPU e os dados, enquanto a anterior utiliza o mesmo espaço de memória para ambos. Nos CPUs atuais, é mais comum encontrar a arquitetura Von Neunmann, mas algumas coisas da arquitetura Harvard também são vistas.
Nessas distintas arquiteturas, temos vantagens e desvantagens, como pode-se observar a seguir: Arquitetura tipo Harvard: Caminhos de dados e de instrução distintos, dessa forma, os seus componentes internos têm a seguinte disposição. Já na arquitetura Von-Neumann, é processada uma única informação de cada vez, visto que nessa tecnologia, execução e dados percorrem o mesmo barramento, o que torna o processo lento em relação à arquitetura Harvard.
Em um computador normal que segue a arquitetura de von Neumann, as instruções e os dados são armazenados na mesma memória. Portanto, os mesmos barramentos são usados para buscar instruções e dados. Isso significa que a CPU não pode fazer as duas coisas juntas (ler uma instrução e ler / gravar dados). Harvard Architecture é a arquitetura de computador que contém armazenamento separado e barramentos separados (caminho de sinal) para instrução e dados. Foi basicamente desenvolvido para superar o gargalo da Arquitetura de Von Neumann. A principal vantagem de ter barramentos separados para instrução e dados é que a CPU pode acessar instruções e ler / gravar dados ao mesmo tempo.
Estrutura da Arquitetura de Harvard:
- Barramentos: os
barramentos são usados como vias de sinal. Na arquitetura de Harvard, há barramentos separados para instrução e dados. Tipos de
barramentos: Barramento de dados: transporta dados entre o sistema de memória principal, processador e dispositivos de E / S.
Barramento de endereço de dados : transporta o endereço de dados do processador para o sistema de memória principal.
Barramento de instruções: transporta instruções entre o sistema de memória principal, o processador e os dispositivos de E / S.
Barramento de endereço de instrução : transporta o endereço de instruções do processador para o sistema de memória principal. - Registros operacionais:
Existem diferentes tipos de registros envolvidos nele, que são usados para armazenar endereços de diferentes tipos de instruções.
Por exemplo, Memory Address Register e Memory Data Register são registros operacionais. - Contador de programa:
Possui a localização da próxima instrução a ser executada. O contador de programa então passa este próximo endereço para o registro de endereço de memória. - Unidade Aritmética e Lógica:
A unidade lógica aritmética é a parte da CPU que opera todos os cálculos necessários. Ele realiza adição, subtração, comparação, operações lógicas, operações de deslocamento de bits e várias operações aritméticas. - Unidade de controle:
unidade de controle, a parte da CPU que opera todos os sinais de controle do processador. Ele controla os dispositivos de entrada e saída e também controla o movimento de instruções e dados dentro do sistema. - Sistema de entrada / saída: os
dispositivos de entrada são usados para ler dados na memória principal com a ajuda da instrução de entrada da CPU. As informações de um computador como saída são fornecidas por meio de dispositivos de saída. O computador fornece os resultados da computação com a ajuda de dispositivos de saída.
Vantagem da arquitetura de Harvard:
a arquitetura de Harvard tem dois barramentos separados para instrução e dados. Conseqüentemente, a CPU pode acessar instruções e ler / gravar dados ao mesmo tempo. Essa é a principal vantagem da arquitetura de Harvard.
Na prática, a Arquitetura Harvard Modificada é usada onde temos dois caches separados (dados e instrução). Isso é comum e usado em processadores X86 e ARM.
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