Arquitetura de von neumann

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  • Publicado : 27 de março de 2012
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Todas as máquinas construídas até o início do projeto do EDVAC eram programadas através de meios externos como cartões perfurados, fitas perfuradas, painéis, cabos de conexão etc, e dispunham de muito pouca memória para armazenar os dados e os resultados intermediários dos cálculos. Mesmo assim, a construção do ENIAC, cuja capacidade de armazenamento era de 20 números decimais de 10 dígitos(cerca de 700 bits), consumiu mais de 17 mil válvulas eletrônicas. Um fator decisivo para viabilizar o projeto de uma nova máquina foi a idéia de Eckert de utilizar linhas de atraso para implementar elementos de memória de custo muito mais baixo do que se fossem utilizadas válvulas. Com esta idéia, tornou-se possível pensar numa máquina com dezenas ou centenas de milhares de bits.
Como resultado dasreuniões com a equipe de projeto e da frqüente troca de correspondência, von Neumann ficou encarregado de produzir um documento descrevendo os detalhes da organização da nova máquina. Como indica o próprio título First draft of a report on the EDVAC (von Neumann, 1945), o documento nunca passou da fase de'rascunho, publicado na íntegra somente vários anos mais tarde, sob forma ligeiramente editada(von Neumann, 1993).
Existe controvérsia quanto a quem teria sido o primeiro a propor o conceito de programa armazenado (Randell, 1994; Rosen, 1969; Stern, 1980; Wilkes, 1995). O trabalho teórico de Turing (1936), com o qual von Neumann estava familiarizado, já indicava essa possibilidade. Por outro lado, existem algumas referências ao assunto, bastante obscuras e ambíguas, em algumas fontesanteriores ao documento produzido por von Neumann, além das afirmações posteriores de Eckert, Mauchly e outros. Não há dúvida de que a idéia de programa armazenado estava no ar e é bastante provável que tenha sido sugerida por mais de uma pessoa ou nascido no meio de discussões sobre o novo projeto. Apesar da notoriedade desta controvérsia, não nos parece que a sua importância seja mais do quesimbólica. Independentemente de quem tenha sido primeiro a sugerir a idéia de programa armazenado na memória, o fato é que o documento redigido por von Neumann é a primeira descrição minunciosa e quase completa da arquitetura de um computador desse tipo, com repertório de operações que permitiriam a utilização plena dos seus recursos. O documento é resultado, sem dúvida, das várias reuniões realizadas edas trocas de correspondência entre os pesquisadores, mas o próprio fato de ter sido von Neumann, consultor do projeto, encarregado da sua redação indica a importância e o grau da sua contribuição. De acordo com depoimentos de alguns dos seus colaboradores, o projeto lógico do computador deve-se principalmente a von Neumann, enquanto Eckert e Mauchly foram os principais responsáveis pelo projeto decircuitos de alta velocidade, linhas de atraso e outros detalhes físicos. Todos eles deram contribuições fundamentais ao projeto.
O relatório de von Neumann nunca foi completado. O texto contém muitas referências a seções que estavam planejadas mas não foram descritas, principalmente no que se refere à programação (maiores detalhes no item Programação de computadores). Mesmo assim, a leitura dorelatório é muito instrutiva. Nota-se que não existia naquela época linguagem adequada para descrever muitos dos conceitos que estavam sendo introduzidos, o que dá ao texto um certo sabor medieval sob o ponto de vista da Computação. Além disso, os interesses de von Neumann incluíam sistemas neurais de McCulloch e Pitts, o que gerou uma tendência de explicar os vários dispositivos do computador emtermos de analogia com o sistema nervoso. Por outro lado, é surpreendente a riqueza de idéias, muitas das quais continuam válidas até hoje. Von Neumann separa claramente o conceito de arquitetura lógica do computador da sua execução física. Apesar da hipótese de que linhas de atraso seriam utilizadas para implementar a memória da máquina, toda a descrição é feita em termos de blocos lógicos e...
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