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Modèle d'architecture de Von Neumann

L’architecture dite de Von Neumann est un modèle d'ordinateur qui utilise une structure de stockage unique pour conserver à la fois les instructions et les données demandées ou produites par le calcul.

De telles machines sont aussi connues sous le nom d’ordinateur à programme enregistré. La séparation entre le stockage et le processeur est implicite dans ce modèle.

Histoire de l'informatique

Cette architecture est appelée ainsi en référence au mathématicien John Von Neumann qui a élaboré la première description d’un ordinateur dont le programme est stocké dans sa mémoire (publiée en juin 1945).

Modèle de machine universelle

Pour traiter une information, un microprocesseur seul ne suffit pas. Il faut l'insérer au sein d'un système minimal de traitement programmé de l'information.

John Von Neumann est à l'origine d'un modèle de machine universelle de traitement programmé de l'information. Cette architecture sert de base à la plupart des systèmes à microprocesseur actuel.

Elle est composée des éléments suivants :

  • une unité centrale (le CPU),
  • une mémoire principale (la RAM),
  • des interfaces d'entrées/sorties.

Schéma du modèle de Von Neumann

Les différents organes du système sont reliés par des voies de communication appelées bus. Sans rentrer dans les détails, il existe trois grands types de bus :

  1. le bus d’adresse permet de faire circuler des adresses (par exemple, l’adresse d’une donnée à aller chercher en mémoire) ;
  2. le bus de données permet de faire circuler des données ;
  3. le bus de commande, aussi appelé bus de contrôle, permet de spécifier le type d’action (par exemples, écriture d’une donnée en mémoire, lecture d’une donnée en mémoire, etc...).

Remarque

La présence d'un « décodeur d'adresses » est nécessaire du fait de la multiplication des périphériques autour du processeur.

Le processeur peut communiquer sur le bus de données avec les différentes mémoires et les différents périphériques. Pour éviter les conflits, on attribue à chaque périphérique un zone d'adresse et une fonction » décodage d'adresse « chargée de « mettre » le processeur en communication avec le bon périphérique.

Un article à lire

Lire attentivement cet article sur le modèle d'architecture de Von Neumann.