Arquitetura_ de_ Havard_ vs_ von_ neuman_Trabalho.pptx

Arquitetura de Havard vs von neuman

1. Arquitetura de Harvard e de Neumann David Ramos Helbert Guilherme Augusto Rodrigo Hernandes

2. Contexto histórico: Até então, os computadores eram máquinas arcaicas, essencialmente projetadas para realizar cálculos matemáticos. Contudo, em 1945 John von Neumann publicou o artigo Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC), revolucionando as bases da computação. No estudo, o matemático conceitua que um computador deveria ter três bases universais: um processador, uma memória primária e um conjunto de dispositivos de entrada e saída Contextualização das Arquiteturas de Havard e Neumann

3. A arquitetura de Von Neumann é baseada em um modelo de funcionamento sequencial, no qual as instruções são buscadas na memória, decodificadas e executadas pelo processador. O funcionamento básico dessa arquitetura pode ser dividido em quatro etapas: busca, decodificação, execução e armazenamento. Conceitos básicos da arquitetura de von Neumann:

4. É a arquitetura de computador digital cujo design é baseado no conceito de armazenamento separado e barramentos separados (caminho de sinal) para instrução e dados. Foi basicamente desenvolvido para superar o gargalo da Arquitetura de Von Neumann.  Conceitos básicos da arquitetura de Harvard:

5. Simplicidade e flexibilidade: A arquitetura de Von Neumann simplifica o design do hardware e permite uma programação mais flexível, já que dados e instruções podem ser manipulados de forma mais direta. Base para computadores gerais: Serviu como base para a maioria dos computadores digitais modernos, facilitando a criação de sistemas programáveis e versáteis. Programação: O conceito de armazenar programas em memória (programa armazenado) é fundamental para a criação de software e desenvolvimento de sistemas operacionais. A importância de ambas arquiteturas para o desenvolvimento da máquinas atuais:  

6. Arquitetura de Harvard A Arquitetura de Harvard é um modelo de computador que separa a memória para instruções da memória para dados, utilizando barramentos independentes para cada uma. Essa separação permite que o processador acesse ambas as memórias simultaneamente, aumentando significativamente a velocidade de processamento em comparação com a arquitetura de von Neumann, que utiliza uma única memória para ambos. ( https://www.diegomacedo.com.br/arquitetura-von- neumann - vs-harvard / ) ( https://www.diegomacedo.com.br/arquitetura-von- neumann - vs-harvard / )

7. Vantagens e desvantagens Acesso Simultâneo a Dados e Instruções: A arquitetura de Harvard tem dois barramentos separados para instruções e dados. Isso permite que a CPU acesse instruções e leia/grave dados ao mesmo tempo, aumentando significativamente a velocidade de processamento. Maior Velocidade de Processamento: Como a CPU pode buscar uma nova instrução enquanto executa outra, o tempo de processamento é reduzido. Esse processo é conhecido como pipelining . Eficiência Energética: A arquitetura de Harvard pode ser mais eficiente em termos de consumo de energia, pois permite um acesso mais rápido e direto à memória. Desempenho Melhorado: A separação dos barramentos de dados e instruções permite um desempenho melhor em comparação com a arquitetura de von Neumann, que utiliza um único barramento para ambos ( https://www.diegomacedo.com.br/arquitetura-von- neumann - vs-harvard / ) Complexidade de Design: A separação dos barramentos de dados e instruções pode tornar o design do sistema mais complexo e caro. Custo: Devido à complexidade adicional, os sistemas baseados na arquitetura de Harvard podem ser mais caros de desenvolver e fabricar. Flexibilidade Limitada: A arquitetura de Harvard é menos flexível em termos de compartilhamento de memória entre dados e instruções. Isso pode ser uma limitação em certos tipos de aplicações. Uso de Memória: Em alguns casos, a separação de memória pode levar a um uso ineficiente da memória, especialmente se a quantidade de memória necessária para dados e instruções variar significativamente ( https://pt.wikipedia.org/wiki/ Arquitetura_Harvard ) )

8. ARQUITETURA DE VON NEUMANN   A Arquitetura de computador de von Neumann se caracteriza pela possibilidade de uma máquina digital armazenar seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas. A Arquitetura Ela é composta por três grandes pilares: Unidade de Processamento Central Sistema de memória Sistema de entrada e saída

9. Unidade de Processamento Central (CPU) É a composição de registradores, da unidade de controle ( UC ), a unidade de lógica aritmética ( ULA ) e o contador de programa. Sistema de Memória Principal Unidade que armazena os dados e os códigos do programa. Entrada/Saída Unidade que é responsável por pegar os dados de entradas e mostrar os resultados de saída do programa.

10. https://medium.com/trainingcenter/a-arquitetura-de-von-neumann-121489873fd4

11. ARQUITETURA VON NEUMANN   ARQUITETURA DE HARVARD É uma arquitetura de computador antiga baseada no conceito de computador de programa armazenado.   É uma arquitetura de computador moderna baseada no modelo baseado em relé Harvard Mark I.   O mesmo endereço de memória física é usado para instruções e dados. Endereço de memória física separado é usado para instruções e dados.   Existe um barramento comum para transferência de dados e instruções. Barramentos separados são usados para transferir dados e instruções.   Dois ciclos de clock são necessários para executar uma única instrução.   Uma instrução é executada em um único ciclo.   É mais barato no custo. É mais caro do que a Arquitetura de Von Neumann.   A CPU não pode acessar as instruções e ler / gravar ao mesmo tempo.   A CPU pode acessar instruções e ler / gravar ao mesmo tempo.   Ele é usado em computadores pessoais e pequenos computadores. É usado em microcontroladores e processamento de sinais. Diferença entre a arquitetura de Von Neumann e Harvard: https://acervolima.com/diferenca-entre-a-arquitetura-de-von-neumann-e-harvard/ https://acervolima.com/diferenca-entre-a-arquitetura-de-von-neumann-e-harvard/

12. A escolha entre as arquiteturas de von Neumann e Harvard depende das demandas específicas do sistema em questão. Enquanto a simplicidade e o baixo custo tornam a arquitetura de von Neumann mais comum em dispositivos de propósito geral, a arquitetura Harvard se destaca em cenários onde desempenho, paralelismo e tempo real são essenciais. Conclusão

13. Fontes: A Arquitetura de Von Neumann: Entenda como funciona o cérebro dos computadores - Movimento Doco (docomomo.org.br) Diferença entre a arquitetura de Von Neumann e Harvard – Acervo Lima https://medium.com/trainingcenter/a-arquitetura-de-von-neumann-121489873fd4 https://acervolima.com/diferenca-entre-a-arquitetura-de-von-neumann-e-harvard/