計算機(jī)原理:CPU膘螟、內(nèi)存、硬盤

馮·諾依曼于1946年提出存儲程序原理碾局,把程序本身當(dāng)作數(shù)據(jù)來對待荆残,程序和該程序處理的數(shù)據(jù)用同樣的方式儲存。其理論的要點是:數(shù)字計算機(jī)的數(shù)制采用二進(jìn)制净当;計算機(jī)應(yīng)該按照程序順序執(zhí)行内斯。直至今日,絕大多數(shù)計算機(jī)依然采用此架構(gòu)像啼。

根據(jù)馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成的計算機(jī)俘闯,必須具有如下功能:

  1. 把需要的程序和數(shù)據(jù)送至計算機(jī)中。
  2. 必須具有長期記憶程序忽冻、數(shù)據(jù)真朗、中間結(jié)果及最終運算結(jié)果的能力。
  3. 能夠完成各種算術(shù)僧诚、邏輯運算和數(shù)據(jù)傳送等數(shù)據(jù)加工處理的能力遮婶。
  4. 能夠根據(jù)需要控制程序走向,并能根據(jù)指令控制機(jī)器的各部件協(xié)調(diào)操作湖笨。
  5. 能夠按照要求將處理結(jié)果輸出給用戶旗扑。

為了完成上述的功能,計算機(jī)必須具備五大基本組成部件慈省,包括:

  1. 輸人數(shù)據(jù)和程序的輸入設(shè)備
  2. 記憶程序和數(shù)據(jù)的存儲器
  3. 完成數(shù)據(jù)加工處理的運算器
  4. 控制程序執(zhí)行的控制器
  5. 輸出處理結(jié)果的輸出設(shè)備

CPU臀防、內(nèi)存、硬盤

三者的區(qū)別在于:

  1. 價格不同辫呻。
    因為CPU的高速存儲器價格昂貴清钥,因此容量較小放闺;而內(nèi)存的速度較CPU低,但造價相對便宜缕坎,因此用內(nèi)存來進(jìn)行程序和數(shù)據(jù)緩存怖侦;而硬盤的單位造價最低,因此用來存儲對速度要求更低的數(shù)據(jù),作為永久存儲使用匾寝。

  2. 運行速度不同搬葬。
    因為結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致速度不同:CPU>內(nèi)存>硬盤艳悔,且每一級別速度相差在100倍左右急凰。
    當(dāng)前硬件中,CPU一般計算能力過剩猜年,內(nèi)存的提高有助于整體計算能力提升抡锈,SSD硬盤的使用提高了硬盤的讀取速度,在逐步降低硬盤對整體速度的拖累乔外。

  3. 容量不同
    因為運行速度和價格不同床三,為使三者的計算能力相互匹配,采用以空間換取時間的策略杨幼,三者的容量CPU<內(nèi)存<硬盤撇簿。

  4. 作用不同
    硬盤負(fù)責(zé)持久化存儲程序和數(shù)據(jù);
    內(nèi)存負(fù)責(zé)保存CPU從硬盤中讀取的程序和數(shù)據(jù)差购、CPU計算的中間結(jié)果以及CPU要寫入到硬盤的數(shù)據(jù)四瘫,內(nèi)存為CPU提供緩存,提供CPU計算使用欲逃;
    CPU是計算機(jī)的計算和控制中心莲组,協(xié)調(diào)和控制電腦的各個部件正常工作。

參考

馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)百度百科

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