Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bilgisayar bilimlerine giriş dersi kapsamında von Neumann ve Harvard mimari yapılarını anlatan bir eğitim içeriğidir.
- Video, von Neumann mimarisinin 1945 yılında John von Neumann tarafından geliştirildiğini ve günümüzde hala modern bilgisayarlarda kullanıldığını açıklıyor. Von Neumann mimarisinde komut ve veriler aynı bellekte tutulurken, Harvard mimarisinde bu iki tür bellek ayrı tutulur. Video, her iki mimarinin avantaj ve dezavantajlarını karşılaştırarak, von Neumann mimarisinin kreş sorunu ve darboğaz problemi gibi dezavantajlarını ve bunların çözüm yollarını detaylı şekilde anlatıyor. Ayrıca, mimari yapıların çalışma prensipleri ve karşılaştırması da görsel olarak sunuluyor.
- Von Neumann ve Harvard Mimarisi Tanıtımı
- Von Neumann ve Harvard mimari yapıları, mikroişlemci ve mikro bilgisayar organizasyonunun temel mimari yapılarıdır.
- Von Neumann mimarisi, 1945 yılında Amerikalı matematikçi ve bilgisayar bilimci John von Neumann tarafından geliştirilmiştir.
- Von Neumann mimarisi, günümüzde bile modern bilgisayarlarda kullanılan bir yapıdır.
- 01:03Von Neumann Mimarisi Özellikleri
- Von Neumann mimarisi genel olarak CPU (kontrol birimi), ALU (aritmetik mantıksal ünite), hafıza birimi ve giriş-çıkış yapılarından oluşur.
- Bu mimaride komutlar ve veriler aynı bellek biriminde saklanır, bu da bazı sorunlara neden olabilir.
- Kreş sorunu, yanlış çalışan programların kendi üzerindeki değişikliklerden farklı değişiklikler yaparak kendilerini iş yapamaz duruma düşürmesidir.
- 02:45Von Neumann Mimarisi'nin Sorunları ve Çözümleri
- Von Neumann mimarisinde komutlar ve verilerin aynı yerde bulunması, mikroişlemci hızının bellek hızından çok daha fazla olması nedeniyle darboğaz (bottle neck) sorunu oluşturabilir.
- Son 20-30 yıldaki mikroişlemcilerin hızı %50-60 oranında artarken, belleklerdeki hız artış oranı %10-15'te kalmıştır.
- Bu sorunun çözümü için işlemcinin içerisinde register (kayıtçı) kullanılması, CPU'nun içerisinde cache belleklerin bulunması ve çok çekirdekli işlemciler kullanılması gibi yöntemler geliştirilmiştir.
- 05:27Harvard Mimarisi
- Harvard mimarisi, Von Neumann mimarisinden farklı olarak program ve veri belleklerinin ayrı hafızalarda tutulduğu bir mimaridir.
- Harvard mimarisinde komutlar ve veriler ayrı veri yollarıyla mikroişlemciye getirilir, bu da daha hızlı işlem yapma imkanı sağlar.
- Harvard mimarisinde komutlarla birlikte aynı cycle'da farklı iletişim yollarından ilgili belleklerden veri de getirilebilir, bu önden alıp getirme işlemi (fetch) hızlandırır.
- 08:06Von Neumann ve Harvard Mimarisi Karşılaştırması
- Von Neumann mimarisinde işlemci bir zamanda ya komutlarla ya da verilerle ulaşabilir çünkü ikisi aynı belleği paylaşır.
- Harvard mimarisinde komut ve veriler ayrı tutulduğu için işlemci aynı anda hem komutları değerlendirip hem verileri işleyebilir.
- Harvard mimarisinde önbellek mekanizmasına gerek yoktur çünkü ayrı bellekler vardır, ancak komutlar ile veriler arasında kanal olmadığı için kendi kendine değişim gösterebilecek programlar için Von Neumann mimarisi tercih edilir.