馮，諾依曼的設計思想是什麼

馮諾依曼計算機的設計思想：

①計算機應包括運算器、儲存器、控制器、輸入和輸出裝置五大基本部件。

②計算機內部應採用二進位制來表示指令和資料。每條指令一般具有一個操作碼和一個地址碼。其中操作碼錶示運算性質，地址碼指出運算元在儲存器中的地址。

③將編好的程式送入記憶體儲器中，然後啟動計算機工作， 計算機勿需操作人員干預，能自動逐條取出指令和執行指令。

馮·諾伊曼結構（von Neumann architecture），也稱馮·諾伊曼模型（Von Neumann model）或普林斯頓結構（Princeton architecture），是一種將程式指令儲存器和資料儲存器合併在一起的計算機設計概念結構。依據馮·諾伊曼結構設計出的計算機稱做馮.諾依曼計算機，又稱儲存程式計算機。

馮.諾依曼的設計思想是什麼

現代計算機基於馮諾依曼引入的儲存程式概念，這也是馮諾依曼型計算機的主要設計思想。在這種儲存程式概念中，程式和資料儲存在稱為儲存器的單獨儲存單元中，並被同等對待。這個新穎的想法意味著用這種架構構建的計算機將更容易重新程式設計。

它也被稱為IAS計算機，具有三個基本單元：

中央處理器 (CPU)

主儲存單元

輸入/輸出裝置

它們的詳細如下：

控制單元——

控制單元 (CU) 處理所有處理器控制訊號。它指導所有輸入和輸出流，獲取指令程式碼，並控制資料在系統中的移動方式。

算術和邏輯單元 (ALU) –

算術邏輯單元是 CPU 的一部分，它處理 CPU 可能需要的所有計算，例如加法、減法、比較。它執行邏輯運算、位移運算和算術運算。

主儲存器單元（暫存器）——

累加器：儲存 ALU 的計算結果。

程式計數器 (PC)：跟蹤要處理的下一條指令的記憶體位置。然後 PC 將下一個地址傳遞給記憶體地址暫存器 (MAR)。

記憶體地址暫存器（MAR）：它儲存需要從記憶體中取出或儲存到記憶體中的指令的記憶體位置。

記憶體資料暫存器 (MDR)：它儲存從記憶體中獲取的指令或任何要傳輸到記憶體並存儲在記憶體中的資料。

當前指令暫存器（CIR）：它在等待編碼和執行時儲存最近獲取的指令。

指令緩衝暫存器（IBR）：不立即執行的指令放在指令緩衝暫存器IBR中。

輸入/輸出裝置——程式或資料在 CPU 輸入指令的控制下從輸入裝置或輔助儲存器讀入主儲存器。輸出裝置用於從計算機輸出資訊。如果某些結果是由計算機評估並存儲在計算機中的，那麼在輸出裝置的幫助下，我們可以將它們呈現給使用者。

匯流排——資料從計算機的一個部分傳輸到另一個部分，通過匯流排將所有主要的內部元件連線到 CPU 和記憶體。型別：

資料匯流排：它在記憶體單元、I/O 裝置和處理器之間傳輸資料。

地址匯流排：它在記憶體和處理器之間傳送資料（不是實際資料）的地址。

控制匯流排：它承載來自 CPU 的控制命令（以及來自其他裝置的狀態訊號），以控制和協調計算機內的所有活動。

馮諾依曼瓶頸——

無論我們做什麼來提高效能，我們都無法擺脫這樣一個事實，即一次只能執行一條指令，並且只能按順序執行。這兩個因素都阻礙了 CPU 的能力。這通常被稱為“馮諾依曼瓶頸”。我們可以為馮諾依曼處理器提供更多快取、更多 RAM 或更快的元件，但如果要在 CPU 效能方面取得原始收益，則需要對 CPU 配置進行有影響力的檢查。

這種架構非常重要，用於我們的 PC 甚至超級計算機。