🌱 Kiến trúc Von Neumann & Harvard 

    Có hai loại kiến ​​trúc máy tính kỹ thuật số mô tả chức năng và việc thực hiện các hệ thống máy tính. Một là kiến ​​trúc Von Neumann được thiết kế bởi Von Neumann vào cuối những năm 1940, và một kiến ​​trúc khác là kiến ​​trúc Harvard sử dụng cho các hệ thống bộ nhớ riêng để lưu trữ dữ liệu và lệnh.

    Nhìn chung, chúng ta có thể phân biệt 2 kiến trúc này bằng đặc điểm sau:

• Kiến trúc Harvard là vùng nhớ dữ liệu (data) và vùng nhớ chương trình (code) nằm ở các vùng nhớ khác nhau. 
• Kiến trúc Von Neumann là vùng nhớ dữ liệu (data) và vùng nhớ chương trình (code) nằm chung một vùng nhớ. (8051 là một kiểu vi điều khiển thuộc kiến trúc Harvard). 

    🧐🧐 Kiến trúc Von Neumann 

    Máy tính là sự kết hợp của 4 thành phần: ALU, CU, bộ nhớ chứa lệnh và dữ liệu (RAM), các thiết bị I/O. 

    Các lệnh thực hiện tuần tự, mỗi thời điểm chỉ thực hiện 1 lệnh. Điều này gây giới hạn tốc độ thực thi lệnh, gọi là “nút thắt cổ chai von Neumann”. Cụ thể, đó là tình trạng tốc độ thực thi của CPU nhanh hơn tốc độ truy xuất bộ nhớ. 

    Do dữ liệu và các lệnh được lưu trữ trong cùng một vùng nhớ (ở đây là RAM), nên CU – control unit sẽ đảm nhận nhiệm vụ phân biệt lệnh và dữ liệu. Khi khối CU bắt đầu gọi một lệnh để xử lý, nó gọi tới bộ đếm chương trình PC – Program Counter để trỏ tới địa chỉ của lệnh trong bộ nhớ, rồi lệnh này sẽ được nạp và thực thi bởi vi xử lý. Địa chỉ của dữ liệu cần xử lý được chứa trong chính lệnh cần thực thi. Trong lúc tìm nạp và thực thi lệnh, PC sẽ tăng lên để trỏ tới lệnh tiếp theo cần thực thi. Quá trình này là tuần tự, nghĩa là tại mỗi thời điểm, chỉ có 1 lệnh được thực thi. 

    🧐🧐 Kiến trúc Harvard 

    Khác với Von Neumann, kiến trúc Harvard phân biệt rõ ràng bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình. Nhờ đó, chương trình và dữ liệu có thể được lôi ra cùng một lúc, giúp tăng tốc độ xử lý của CPU. Hầu hết các bộ xử lý DSP hiện nay sử dụng kiến trúc Harvard để đảm bảo về mặt tốc độ.

    Một chút so sánh giữa kiến trúc Von Neumann và kiến trúc Harvard:

    🌱 Kiến trúc tập lệnh CISC & RISC

    CISC - Complex Instruction Set Computer và RISC - Reduce Instruction Set Computer là 2 kiểu thiết kế bộ vi xử lý. 

    CISC tiếp cận theo hướng làm giảm tối đa số dòng code assembly. Còn RISC thì cố gắng xây dựng các lệnh đơn giản sao cho chúng có thể được hoàn thành trong một chu kỳ của clock. (Các vi điều khiển ARM được thiết kế theo kiểu RISC này).

    So sánh đặc điểm 2 kiểu thiết kế:

    Chúc các bạn học tập tốt 😊

Cache Memory                        Pipeline