冯·诺依曼瓶颈下计算机体系结构的创新

作者:吕启闻; 陈泽乾; 张曦月; 周朋; 张鲁峰; 于春霖*; 陈钦; 叶涛; 李璇
来源:电子技术应用, 2023, 49(11): 28-34.
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.233839

摘要

在计算机体系结构的发展过程中,冯·诺依曼架构无疑是最为传统且主流的架构之一。为了追求更加高速的计算效率,人们在冯·诺依曼架构的基础上不断做出优化,直至达到其发展瓶颈。从传统冯·诺依曼架构出发,分析了该架构固有的局限性,并列举了针对这些局限性所作出的基本改良措施。然后具体介绍了存算一体、数据流计算等在冯·诺依曼架构上进行创新的多种技术手段。最后简述了突破原始电子计算机物理材料体系的其他非冯·诺依曼架构的发展历程,例如类脑计算机和量子计算机等,并展望了现代计算机体系结构的发展前景与方向。

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