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本文完整的思维导图我总结到了幕布中：传送门

一、早期计算机

在早期计算机里，只存在一个特定用途的程序。如果需要更改程序必须重新设计电路结构，相当的麻烦。

二、冯·诺依曼体系结构

为了解决早期计算机存在的问题，美籍匈牙利数学家 约翰·冯·诺伊曼 在 1946 年提出了存储程序原理：把程序本身当作数据来对待，程序和该程序处理的数据用同样的方式储存。

1. 冯·诺伊曼结构的要点：

第 1 点：计算机的数制采用 二进制

第 2 点：计算机应该按照程序 顺序执行

计算机运行过程中，把要执行的程序和处理的数据首先存入主存储器（内存），计算机执行程序时，将自动地并按顺序从主存储器中取出指令一条一条地执行，这一概念称作顺序执行程序。

第 3 点：计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成

• 输入设备：负责把需要的程序和数据送至计算机中。

• 存储器：能够长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。

• 运算器 + 控制器：具备算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。

• 输出设备：按照要求将处理结果输出给用户。

2. 冯·诺伊曼结构的作用

冯·诺伊曼体系结构是现代计算机的基础，现在大多计算机仍是冯·诺伊曼计算机的组织结构，只是作了一些改进而已，并没有从根本上突破冯体系结构的束缚。冯·诺伊曼也因此被人们称为“计算机之父”。

3. 冯·诺依曼瓶颈

CPU 和存储器速率之间的问题无法调和。由于 CPU 的处理速度远远大于存储设备的传输速度，因此 CPU 经常空转等待数据传输，这样严重浪费了 CPU 资源。

三、现代计算机结构

现代计算机在冯·诺依曼体系结构基础上进行修改，主要解决 CPU 与存储设备之间的性能差异问题，可以理解为以存储器为核心的一种结构。