Фон Нейманы зарчмууд

1945 онд ENIAC нэртэй электрон компьютер (электрон эд ангиудаас бүтсэн, тоон системээр ажилладаг төхөөрөмж) АНУ-д бүтээгдсэн байна.

Уг компьютерын сул болон давуу талуудыг судалсан унгар гаралтай америк математикч Жон фон Нейман (John von Neumann) болон түүний хамтрагчид Голдштейн (Goldstain) ба Беркс (Berks) нар “The preliminary discussion of the logical design of the electronic computing device" буюу “Тооцоолох электрон төхөөрөмжийн ажиллах зарчмын тухайд” нэртэй судалгааны тайлангаа 1946 онд хэвлүүлсэн байна.

Энэ тайланд дурдаж, дэвшүүлсэн санаанууд нь орчин үеийн компьютерын хөгжлийн үндсийг тавьсан юм. Эдгээрийг Фон Нейманы зарчим (von Neumann principles) гэдэг.

Фон Нейманы зарчмуудаас дурдвал:

Компьютер нь хоёртын тооллын системд ажилладаг байх нь зүйтэй юм.
Програм ба өгөгдөл нь компьютерын санах байгууламжид хамтдаа хадгалагдах байх нь зүйтэй юм.
Програм ба өгөгдөл нь санах байгууламжид хоёртын тоогоор кодлогдон хадгалагдана. Тиймээс хадгалалтын төвшиндөө, програм ба өгөгдлийн хооронд ялгаа байхгүй.
Компьютерын тооцоо хийдэг хэсгийн шууд гүйцэтгэж чадах арифметик үйлдэл нь зөвхөн нэмэх үйлдэл байх нь зүйтэй юм. Бусад үйлдлүүд нэмэх үйлдлээр илэрхийлэгддэг байна.
Байттай ажиллахдаа бүх биттэй нь нэгэн зэрэг харьцдаг байх нь зүйтэй юм. Үүнийг тооцооны параллель зарчим гэнэ.
Санах байгууламжийн мэдээлэл унших, бичих хурд нь компьютерын тооцоо хийх хэсгийн мэдээлэл боловсруулах хурдаас олон дахин бага байдаг. Адил эрэмбийн хурд бүхий санах байгууламж бүтээх нь бэрхшээлтэй юм. Тиймээс санах байгууламжийг олон давхаргат зохион байгуулалт (hierarchic organization) бүхий хийх нь зүйтэй юм.

Олон үет зохион байгуулалт бүхий санах ой

Олон давхаргат зохион байгуулалт (hierarchic organization) бүхий санах байгууламж гэдэг нь харилцан адилгүй унших, бичих хурд ба харилцан адилгүй агуулах багтаамж бүхий хэд хэдэн санах ойнуудаас тогтох систем юм. Нэг хэсэг санах ой нь өндөр хурдтай, гэхдээ багтаамж багатай бол нөгөө хэсэг нь бага хурдтай гэхдээ багтаамж ихтэй байдаг. Компьютерын мэдээлэл боловсруулах хэсэгтэй харьцангуйгаар санах байгууламж нь их хурдтай, багтаамж багатай давхаргаасаа бага хурдтай, багтаамж ихтэй давхарга руу “чиглэж” байрлана. Ингэснээр компьютерын мэдээлэл боловсруулах хурд ба үндсэн санах ойн мэдээлэл дамжуулах хурдны зөрөөг “компенсацладаг” байна.