ARQUITECTURA DE VON NEUMANN

Es un tipo de arquitectura de computadoras que fue explicado pro el físico y matemático John Von Neumann, donde muestra como funciona y la forma en la que se interconectan los componentes de hardware. 

Las computadoras que cuentan con esta arquitectura utilizan un sistema de almacenamiento de datos e instrucciones. Para llevar a cabo este funcionamiento hace uso de la Unidad Central de Procesamiento (CPU), el cual cuenta con una Unidad Aritmética Lógica (ALU) que realiza cálculos lógicos y matemáticos; Unidad de Control, que dirige la secuencia de pasos para llevar ciclos completos de ejecución de instrucciones; registros, para controlar instrucciones en ejecución y manejar direccionamiento de memoria; contador de programa, un registro interno del procesador que almacena la dirección de la última dirección leída. Sistemas de entrada y salida que precisan comunicación con el mundo exterior. La memoria principal, que contiene un conjunto de celdas que están asociadas con un número denominado dirección de memoria y sirve para almacenar datos de forma temporal que se utilizarán posteriormente.
Toda esta secuencia es realizada en el mismo sistema de buses: datos, direcciones y control. Por lo tanto en esta arquitectura no se puede realizar una extracción de instrucción y operación de datos al mismo tiempo, ya que se comparte en bus en común y, esto limita el rendimiento del sistema, a esto se le conoce como Cuello de Botella de Von Neumann.

CUELLO DE BOTELLA DE VON NEUMANN

Para solventar el inconveniente del rendimiento del sistema de esta arquitectura, se creó un mecanismo que se le conoce como memoria caché. Esto permite iniciar instrucciones antes de terminar el ciclo de instrucción anterior. De esta manera se logra un acceso rápido a uno de los recursos con los que cuenta la CPU, es por ello que se dice que la memoria cache es un puente que existe entre el procesador y la memoria principal.