Arquitectura del Modelo Von Neumann

Desde que se inventó la primera computadora en el año 1936, han sido muchos los científicos que han aportado conceptos para mejorar el funcionamiento de las mismas; y gracias a ello, los ordenadores funcionan de forma simplificada, como lo hacen hoy en día. Uno de esos conceptos que revolucionó los ordenadores, es el modelo de Von Neumann, el cual aportaba una solución inmediata a una problemática que se tenía con los primeros ordenadores.

¿Qué es el modelo de Von Neumann?

La arquitectura de Von Neumann o modelo de Von Neumann, es un concepto que define el funcionamiento de una computadora; conformada principalmente por:

Procesador o CPU.

Unidad aritmética lógica o LPU.

Memoria principal.

Mecanismos de entrada y salida.
Este concepto, básicamente explicaba que en esta clase de ordenadores, las actividades a realizar eran colocadas por el usuario, y la computadora, se encargaría de almacenar estas solicitudes en la memoria principal. De esta manera, cuando el procesador no estuviese procesando ningún dato, la memoria enviaría solicitud por solicitud, para que el procesador se encargara de realizar las peticiones hechas por el usuario.

De esta manera, se eliminaba por completo la necesidad de que el ordenador tuviera interruptores para realizar determinadas actividades, haciendo que todo este procesamiento de datos se encontrara almacenado en el ordenador mismo, con un sistema de programación basado en bits (ceros y unos).

¿Qué aspecto negativo tenía este modelo? – Cuello de botella

Uno de los aspectos negativos del modelo de Von Neumann, era que el conocido cuello de botella de Von Neumann, pues el procesador solamente se encontraba conectado a la memoria RAM y no podía procesar más de una actividad al mismo tiempo.

Es por ello, que los ordenadores solamente podían procesar actividad por actividad, limitando mucho la posibilidad de hacer que el ordenador realizara dos actividades simultáneamente; lo que limitaba mucho su uso o la rapidez con la que se podían realizar determinadas cosas.

Origen del modelo Von Neumann

Esta arquitectura de ordenadores, apareció por primera vez en el año 1945, en un informe realizado sobre EDVAC; que para ese entonces, era el concepto utilizado por los ordenadores de la época, y que básicamente hacia que los ordenadores funcionaran con interruptores, para así indicarle que actividades debía realizar, según los tipos de señales que recibía.

Aunque fue en 1945 que por primera vez apareció este concepto, no fue hasta el año 1949, que se creó el primer ordenador utilizando el modelo Von Neumann; gracias a esto, se logró disminuir considerablemente el tamaño de las computadoras, sin mencionar, que también dio espacio a que se continuara el desarrollo de los ordenadores con mayor facilidad.

¿Actualmente es utilizado el modelo Von Neumann?

En la actualidad, la arquitectura utilizada por los ordenadores, es la arquitectura Harvard. Esto se debe principalmente, a que el procesador central posee distintas entradas y salidas, haciendo que se pueda conectar simultáneamente a varias memorias RAM; lo que a su vez, hace que sea totalmente posible que un ordenador realice más de un proceso a la vez, como sucede actualmente.

De igual manera, la arquitectura de Harvard se basa principalmente en el modelo de Von Neumann, y a pesar de tener ciertas mejoras, continua utilizando los mismos principios que la de esta arquitectura, por ende, se podría decir que los ordenadores actualmente utilizan el mismo concepto de hace más de 60 años.

¿Quién fue Von Neumann?

John Von Neumann, fue un matemático nacido en el año 1903 en el imperio austrohúngaro; y aunque el modelo de Von Neumann es uno de los conceptos más conocidos de este sujeto, la verdad, es que también participó en otras áreas de la ciencia, como por ejemplo:

Física cuántica.

Análisis funcional.

Teoría de juegos.

Teoría de conjuntos.

Análisis números.

Economía.

Entre otros.
De igual manera, su contribución al desarrollo de los ordenadores no solamente se limitó a la creación del concepto Von Neumann, sino que además, también contribuyó al desarrollo de los primeros ordenadores que aplicaban este concepto.