ノイマン型コンピュータと非ノイマン型コンピュータの違いを知る!

基本情報技術者

現在、広く利用されいてるコンピュータは、殆どがノイマン型コンピュータなのです!

理系な人でちょっとコンピュータの授業を受けたことがある人は「ノイマン型」という言葉を聞いたことがあると思いますが、現在使われているコンピュータは殆どがこのノイマン型だそうです。

語源はハンガリー出身の偉大な数学者であるジョン・フォン・ノイマン(John von Neumann)によって提唱されたからのようで、コンピュータの基本構成(アーキテクチャ)のことだそうです。

 

ノイマン型コンピュータの特徴は、以下の2点です。

プログラム内蔵方式
処理するデータおよびプログラムをあらかじめ主記憶装置に記憶する。ストアドプログラムとも呼ばれる。
逐次制御方式
CPUが主記憶からプログラムの命令やデータを一つずつ順に実行する

 

「プログラムをメモリに配置して、その中の命令に従って、データを処理していく」というコンピュータの動きとして当たり前のように思えます。

しかし、そうではないプログラム、データの処理方法が、次の非ノイマン型コンピュータなのです!

 

非ノイマン型コンピュータとは?

ノイマン型コンピュータに対して、非ノイマン型コンピュータもあります。

これは脳神経回路仕組みをもとにしたニューロコンピュータ量子力学情報処理応用した量子コンピュータなどが挙げられます。

これらのコンピュータは近年のコンピュータ技術の向上に伴い、ノイマン型コンピュータよりも高速、かつ高度な情報処理を実現可能にするものとして期待されているようです。

3Dグラフィックの表示など映像処理においては速さが求められます。この時、いちいちプログラムをメモリに記憶して、命令の読み書きを行っていくのではなく、処理ブロック単位で流れるように計算・処理を行って結果を出せるのが、非ノイマン型だったりします。

 

まとめ

今回はノイマン型コンピュータと非ノイマン型コンピュータの違いを見てみました。

古くからあるノイマン型コンピュータはプログラムを主記憶装置に記憶し、順番にプログラムの命令やデータ処理を実行します。

一方、非ノイマン型コンピュータは比較的新しく、ノイマン型よりも優秀なアーキテクチャとして今後発展していくと思われているようです。

最近では、汎用GPU(General Purpose Graphic Processor)などが出現することで、実際の処理はノイマン的な手続きで処理を記述したり、信号処理自体もDSP(Digital Signal Processor)を用いて命令を一つずつ実行したりしているようですね。

利用方法によって、ノイマン型、非ノイマン型を使い分けると良いみたいですね。

昔はコンピュータのアーキテクチャと言ったら、ノイマン型しかなかったと覚えて良いと思います。

以上です!

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