Von Neumann 구조

Von Neumann 구조의 정의
- 주기억장치(main memory), 산술논리연산장치(ALU: arithmetic-logical unit)), 제어 유닛(control unit), I/O 장치로 구성된 컴퓨터 구조. 오늘날의 모든 컴퓨터들은 거의 예외 없이 본 구조를 따르고 있음.
Von Neumann 구조의 특징
- 명령어는 데이터와 함께 읽기와 쓰기가 가능한 기억장치에 함께 저장됨(저장 프로그램 개념-stored program concept 도입. 일반적으로 저장 프로그램 컴퓨터라 함은 본 설계를 칭함).
- 기억장치의 내용은 저장된 데이터 형식에 관계없이 위치에 따라 주소를 지정할 수 있음.
- 명령어의 실행은 (별도의 수정이 없는 한) 한 개씩 순서대로 진행.

Von Neumann 구조도 및 구성요소

1. 데이터와 명령어(instruction)를 저장하는 주기억 장치
2. 2진 데이터 처리가 가능한 산술논리연산장치(arithmetic-logical unit, ALU)
3. 기억장치에 저장된 명령어를 해석하고 수행하는 제어 유닛(control unit)
4. 제어 유닛에 의해 작동하는 입출력(I/O) 장치

Von Neumann 구조의 특징 및 한계
- 동시에 여러 명령어를 처리하는 병렬 구조(parellel architecture)에 대비되는 순차 구조(sequential architecture)의 참조 모델
- Universal Turing Machine의 대표적 구현
- memory와 CPU 사이의 BUS로 인해 병목 현상이 필연적으로 일어남

reference:
컴퓨터시스템구조론(Computer Organization & Architecture Designing for Performance). William Stallings, 김종현 역
Von Neumann Architecture. Wikipedia