La arquitectura de Von Neumann

La arquitectura de Von Neumann es una arquitectura de ordenadores creada en 1945. El creador fue John VonNeumann, que era un físico y matemático austro-húngaro.

Esta arquitectura consta de una unidad de procesamiento (CPU), que interpreta las instrucciones y procesa los datos que están en en los programas del ordenador; que esta a su vez contiene una unidad de aritmético lógica (ALU), que es un circuito digital que realiza operaciones aritméticas y lógicas entre dos números; y registros de procesador, que son un conjunto de registros de memoria que van más rápidos que la memoria principal; una unidad de control, y que esta a su vez tiene un registro de instrucciones y un controlador de programas; una memoria de almacenamiento de datos, un almacenamiento masivo externo y mecanismos de entrada y salida.

Esto es una evolución de lo que Charles Babbages propuso en 1834, pero John propuso utilizar una serie de cableado y así introducir los programas manualmente.
La máquina de Von Neumann ha evolucionado hasta ser cualquier tipo de computadora de programa de almacenamiento (aparato que se encarga de guardar las instrucciones del programa en la memoria electrónica) en este no se puede extraer ningún tipo de instrucción y una operación al mismo tiempo, ya que tiene un bus ( sistema operativo digital en el cual se envían datos entre los componentes del ordenador o varias de ellas) común.

Un ordenador digital de programa de almacenamiento fue un avance sobre los ordenadores que eran controlados por programas de la década de 1940, y se programaron ajustando interruptores e insertando parches. Actualmente la gran mayoría  de los ordenadores modernos, se utiliza la misma memoria tanto como para datos como para instrucciones de los programas.

PRIMEROS ORDENADORES BASADOS EN ARQUITECTURA VON NEUMANN.

La primera generación de ordenadores tenía un diseño que fue utilizado por muchas universidades y empresas para hacer sus ordenadores. Entre estas, solo ILLIAC y ORDVAC tenían un conjunto de instrucciones compatibles.

La primera máquina que hizo una ejecución exitosa de un programa de almacenamiento fue el 22 de 1948; esta máquina fue una maquina experimental de pequeña escala de Mánchester (SSEM).

El primer ordenador electrónico práctico de programa de almacenado, fue en el mayo de 1949 en la universidad de Cambridge Inglaterra (EDSAC).

Los ordenadores de programa almacenado representaron un avance sobre los ordenadores controlados por programas de la década de 1940, que fueron programadas por ajustando interruptores e insertando parches. En la gran mayoría de los ordenadores modernos, se utiliza la misma memoria tanto para datos como para instrucciones de programa.

EVOLUCIÓN

A lo largo de las décadas de los años 1960 y 1970, los ordenadores hicieron, en general, tanto más pequeños como rápidos, lo que llevó a algunas evoluciones en su arquitectura. Por ejemplo, el mapeado en memoria de E/S permitió que los dispositivos de entrada y salida sean tratados de la misma como la memoria. Un único bus de sistema podría ser utilizado para proporcionar un sistema modular con un menor coste. A veces esto se denomina "racionalización" de la arquitectura. Los ordenadores más grandes añaden características para un mayor rendimiento.

PRIMEROS ORDENADORES DE PROGRAMA DE ALMACENADO

Algunas fechas son de la primera ejecución de un programa de pruebas, algunas fechas son de la primera vez que el equipo se demostró o completó, y algunas fechas son de la primera entrega o instalación.

La IBMM SECC tenía la capacidad para tratar instrucciones como datos, y se demostró públicamente el 27 de enero de 1948. Esta capacidad fue reivindicada en una patente estadounidense. Sin embargo, fue parcialmente electromecánica, no totalmente electrónica. En la práctica, las instrucciones eran leídas desde una cinta de papel debido a su memoria limitada. 

La Manchester SSEM (la bebé) fue el primer ordenador completamente electrónica que ejecutaba un programa almacenado. Se corrió un programa de factoraje durante 52 minutos el 21 junio de 1948, después de ejecutar un simple programa de división y un programa para demostrar que dos números eran primos entre sí.