美籍匈牙利科學(xué)家馮·諾依曼最新提出程序存儲的思想，并成功將其運用在計算機的設(shè)計之中，根據(jù)這一原理制造的計算機被稱為馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計算機，世界上第一臺馮·諾依曼式計算機是1946年研制的EDVAC，由于他對現(xiàn)代計算機技術(shù)的突出貢獻，因此馮·諾依曼又被稱為“現(xiàn)代計算機之父”。

　　理論概述

　　馮諾依曼理論的要點是：數(shù)字計算機的數(shù)制采用二進制；計算機應(yīng)該按照程序順序執(zhí)行。［1］

　　人們把馮諾依曼的這個理論稱為馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)。從EDVAC到當前最先進的計算機都采用的是馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)。所以馮諾依曼是當之無愧的數(shù)字計算機之父。

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

　　把需要的程序和數(shù)據(jù)送至計算機中。

　　必須具有長期記憶程序、數(shù)據(jù)、中間結(jié)果及最終運算結(jié)果的能力。

　　能夠完成各種算術(shù)、邏輯運算和數(shù)據(jù)傳送等數(shù)據(jù)加工處理的能力。

　　能夠根據(jù)需要控制程序走向，并能根據(jù)指令控制機器的各部件協(xié)調(diào)操作。

　　能夠按照要求將處理結(jié)果輸出給用戶。

　　為了完成上述的功能，計算機必須具備五大基本組成部件，包括：

　　輸入數(shù)據(jù)和程序的輸入設(shè)備；記憶程序和數(shù)據(jù)的存儲器；完成數(shù)據(jù)加工處理的運算器；控制程序執(zhí)行的控制器輸出處理結(jié)果的輸出設(shè)備。

　　早期的馮諾依曼計算機是以運算器為核心。

　　現(xiàn)代的計算機對其進行了改進，以存儲器為核心。

　　因此現(xiàn)代計算機的瓶頸在存儲器，而不是cpu。

　　系統(tǒng)概論這本書中的圖就是典型的早期馮諾依曼結(jié)構(gòu)。

　　要想計算初中就學(xué)過的一元二次方程，看起來很簡單的一件事情。

　　解法大概如下圖所示：

　　要想計算機能快速的完成，有兩種方式：

　　1. 硬件上的進步，更快的寄存器，更快的運算器——硬件。

　　2. 算法上的改進——軟件。

　　作為個人，想完成硬件上的進步無能無力，最佳方法就是追尋算法上的改進。

　　前一種方式計算需要8個步驟，而后一種需要5個步驟，基本上效率提升了40%。