Архитектура фон Неймана, это все еще применимо

Question

Читая статью в Википедии о Архитектура фон Неймана , там написано следующее

Значение этого термина превратилось в компьютер с хранимой программой в котором выборка команды и операция с данными не могут произойти на в то же время, потому что они делят общий автобус. Это называется Узкое место фон Неймана и часто ограничивает производительность системы.

Здесь говорится, что термин «архитектура фон Неймана» относится к идее, что выбор команды и операция с данными не могут происходить одновременно из-за того, что им нужна одна и та же шина.

У меня вопрос, это все еще так на современных компьютерных системах? У нас все еще есть только одна шина для извлечения инструкций и выполнения операций с данными (предполагая, что это в основном чтение / запись данных)?

Answer 1

Почти все современные машины могут получать инструкции и данные одновременно. Обычно они имеют отдельные кэши команд и данных.

Однако в какой-то момент они почти всегда помещают и инструкции, и данные в одну и ту же внешнюю память вне кеша. Обычно DRAM.

Можно сказать, что современные машины имеют архитектуру кэширования Гарварда (отдельная команда и данные, великий конкурент фон Нейману), но архитектуру памяти Фон Неймана (команда и данные в одной и той же памяти).

Я думаю, что упоминание в статье в Википедии об общей шине является поддельным. В кругах компьютерной архитектуры / проектирования процессоров фон Нейман сегодня склоняется к идее счетчика программ (ПК) или, на языке Intel, указателя команд (IP), то есть секвенсора через программу, где концептуально каждый из нескольких процессоров является выполнение одной инструкции за раз. В отличие, скажем, от чего-то вроде машины потока данных, где нет реального представления о счетчике программ. Кстати, современные микропроцессоры вышедших из строя, такие как те, над которыми я работал, являются машинами внутреннего микропотока, но для программиста они кажутся машинами фон Неймана с одним программным счетчиком.