Architecture Von Neumann

Un peu d'histoire...

Le modèle d'architecture "von Neumann" d'une machine informatique a été élaboré en 1945 par John von Neumann dans le cadre des recherches sur les premiers ordinateurs.

L'une des spécificités de ce modèle est que la mémoire peut contenir indifféremment des instructions et des données. En conséquence, un programme peut être traité comme une donnée par d’autres programmes.

 

Pour aller plus loin : Le modèle d’architecture de von Neumann (sur interstices.info)

Description du modèle

Unité de commande ou unité de contrôle (CU en anglais)

Ce composant commande et contrôle le fonctionnement du système. C'est lui qui gère l'aspect séquentiel du fonctionnement. En particulier, il récupère en mémoire la prochaine instruction à exécuter et les données à utiliser et les envoie à l'unité arithmétique et logique.

Unité arithmétique et logique (ALU en anglais)

Composant qui exécute les opérations sur les données :

• - opérations arithmétiques (addition, multiplication...) ;
• - opérations logiques (and, or, not...).

Mémoire

La mémoire contient à la fois les données et les programmes.

Entrées / Sorties

Entrées : clavier, souris, etc.

Sorties : imprimantes, écran, etc.

Mixte : carte réseau, lecteur de disques, clé USB, etc.

Évolution du modèle

Aujourd'hui, on peut noter deux évolutions par rapport au modèle d'origine :

• - Les entrées/sorties ne sont plus gérées par l'unité de commande, mais par des processeurs autonomes.
• - Les ordinateurs sont constitués de plusieurs processeurs, on parle d'architecture multiprocesseur (ou multicœurs).

Le schéma précédent devient :

D'autres modèles

Il existe d'autres modèles d'architecture de machines informatiques. On peu citer l'architecture Harvard dans laquelle il existe deux mémoires : l'une pour les données, l'autre pour les instructions.