8 DESENVOLVIMENTO Von Nelmann

2. DESENVOLVIMENTO
Este capítulo contara parte da historia de John Von Neumann e como chegou a desenvolver a sua Arquitetura computacional.
2.1 Arquitetura de Von Neumann
A Arquitetura de Von Neumann é uma arquitetura de computador que se caracteriza pela possibilidade de uma máquina digital armazenar seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas. A máquina proposta por
Von Neumann reúne os seguintes componentes: (i) uma memória, (ii) uma unidade aritmética e lógica (ALU), (iii) uma unidade central de processamento (CPU), composta por diversos registradores, e (iv) uma Unidade de Controle (CU), cuja função é a mesma da tabela de controle da Máquina de Turing universal: buscar um programa na memória, instrução por instrução, e executá-lo sobre os dados de entrada. Cada um dos elementos apresentados é realizado à custa de componentes físicos independentes, cuja implementação tem variado ao longo do tempo, consoante a evolução das tecnologias de fabricação, desde os relés eletromagnéticos, os tubos de vácuo (ou válvulas), até aos semicondutores, abrangendo os transistores e os circuitos electrónicos integrados, com média, alta ou muito alta densidade de integração (MSI – medium scale, LSI – large scale, ou VLSI – very large scale integration), medida em termos de milhões transistores por pastilha de silício. As interações entre os elementos exibem tempos típicos que também têm variado ao longo do tempo, consoante as tecnologias de fabricação. Atualmente, as CPUs processam instruções sob controlo de relógios cujos períodos típicos são da ordem de 1 nano-segundo, ou seja, 10 ? 9 segundos. As memórias centrais têm tempos típicos de acesso da ordem da dezena de nano-segundos. As unidades de entrada e saída exibem tempos típicos extremamente variáveis, mas que são tipicamente muito superiores à escala do nano-segundo. Por exemplo, os discos duros exibem tempos da ordem dos milissegundos (milésimo de segundo, 10 ? 3). Outros