- অ্যাপ্লিকেশন
- উত্স
- মডেল
- পরিবর্তিত হার্ভার্ড আর্কিটেকচার
- হার্ভার্ডের আর্কিটেকচার কীভাবে কাজ করে?
- স্থাপত্যে সংযোজন
- স্মৃতি ঠিকানা
- মেমরি সিস্টেম
- সুবিধা
- সুরক্ষা স্তর
- উচ্চ গতি
- অসুবিধেও
- বৃহত্তর জটিলতা এবং ব্যয়
- অল্প ব্যবহার
- মেমরি স্পেসের অপব্যবহার
- তথ্যসূত্র
হার্ভার্ড স্থাপত্য কম্পিউটার যা ডেটা এবং একটি প্রোগ্রাম এর নির্দেশাবলী মেমরি পৃথক কোষ, যা স্বাধীনভাবে সুরাহা করা যেতে পারে মধ্যে অবস্থিত হয় একটি কনফিগারেশন হয়।
এটি হ'ল এই শব্দটি কম্পিউটার সিস্টেমের জন্য ব্যবহৃত হয় যা দুটি পৃথক অঞ্চল থাকে: আদেশ বা নির্দেশাবলী এবং ডেটার জন্য। অতএব, এই আর্কিটেকচারের প্রধান কাজ হ'ল নির্দেশাবলী এবং ডেটার জন্য বিভিন্ন সংকেত পথ সরবরাহ করে শারীরিকভাবে পৃথক করা ডেটা সংরক্ষণ করা।
উত্স: নেসা লস থেকে - নিজস্ব কাজ, সিসি বাই-এসএ 3.0, কমন্স.উইকিমিডিয়া
এই স্থাপত্যে, সিস্টেমের এই দুটি বিভাগের বিন্যাস এবং মিডিয়া উভয়ই অসম হতে পারে, যেহেতু দুটি অংশ দুটি পৃথক কাঠামো দ্বারা গঠিত।
হার্ভার্ড আর্কিটেকচারের কয়েকটি উদাহরণ প্রারম্ভিক কম্পিউটার সিস্টেমগুলির সাথে জড়িত, যেখানে প্রোগ্রামের নির্দেশাবলী একটি মাঝারি হতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, পাঞ্চ কার্ডগুলিতে, এবং সঞ্চিত ডেটা অন্য মাধ্যমের উপর থাকতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, চৌম্বকীয় টেপগুলিতে।
অ্যাপ্লিকেশন
ভিডিও এবং অডিও প্রসেসিং পণ্যগুলিতে এই ধরণের আর্কিটেকচারের বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। ভিডিও এবং অডিও প্রক্রিয়া করার জন্য প্রতিটি সরঞ্জামের সাহায্যে হার্ভার্ড আর্কিটেকচারের চিত্রটি দেখা যায়।
অ্যানালগ ডিভাইসগুলি ব্ল্যাকফিন প্রসেসরগুলি নির্দিষ্ট ডিভাইস যেখানে এটির মূল ব্যবহার খুঁজে পেয়েছে। অন্যান্য বৈদ্যুতিন চিপ-ভিত্তিক পণ্যগুলিতে, হার্ভার্ড আর্কিটেকচারটিও বহুল ব্যবহৃত হয়।
তবে বেশিরভাগ কম্পিউটার ভ্যান নিউম্যান আর্কিটেকচার ব্যবহার করে এবং একটি ওভারল্যাপ অর্জনের জন্য সিপিইউ ক্যাশে নিয়োগ করে।
উত্স
হাওয়ার্ড আইকেনের নেতৃত্বে ১৯৪০-এর দশকে হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ে করা কাজ হার্ভার্ড মার্ক প্রথম নামে একটি মূল রিলে-ভিত্তিক কম্পিউটার তৈরি করেছিল, এটি হ'ল হার্ভার্ড আর্কিটেকচারের ধারণাটি থেকেই এই শব্দটি উদ্ভূত হয়েছিল।
এই কম্পিউটারে ডেটা এবং নির্দেশাবলী সংরক্ষণ করার জন্য পৃথক মেমরি ইউনিট ব্যবহার করা হয়েছিল। তারপরে এই স্থাপত্যের সাথে একটি উল্লেখযোগ্য বিকাশ হয়েছে।
আইকেন প্রত্যেকের জন্য পৃথক বাস সহ ডেটা এবং প্রোগ্রামের নির্দেশাবলীর জন্য পৃথক স্মৃতি ব্যবহার করতে উত্সাহিত করেছিলেন।
মূল হার্ভার্ড আর্কিটেকচার সাধারণত পাঞ্চ টেপ এবং বৈদ্যুতিনজনিত কাউন্টারে ডেটা উপর নির্দেশাবলী সঞ্চিত।
এই প্রাথমিক মেশিনগুলির ডেটা স্টোরেজ পুরোপুরি কেন্দ্রীয় প্রসেসিং ইউনিটের মধ্যে ছিল। অন্যদিকে, তারা নির্দেশাবলী ডেটা হিসাবে সংরক্ষণের জন্য অ্যাক্সেস দেয়নি। একজন অপারেটরকে প্রোগ্রামগুলি লোড করতে হয়েছিল।
হার্ভার্ডের একটি আর্কিটেকচার একই সাথে ডেটা প্রক্রিয়া করতে পারে এবং নির্দেশাবলী কার্যকর করতে পারে, কারণ তাদের প্রত্যেকের নিজস্ব ঠিকানা বাস রয়েছে।
মডেল
এই মডেলটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত যে তথ্য বাস এবং স্টোরেজটি শারীরিকভাবে ডেটা এবং প্রোগ্রাম কোডের জন্য পৃথক করা হয়।
যেহেতু বাসগুলি স্বায়ত্তশাসিতভাবে পরিচালিত হয়, একই সাথে ডেটা এবং প্রোগ্রামের নির্দেশাবলী পাওয়া যায়, ফলে একক বাসের নকশার গতি বাড়ানো যায়।
অতএব, হার্ভার্ড মডেলটি আরও জটিল হতে দেখা যাচ্ছে। তবে, বাসগুলি স্বতন্ত্রভাবে ভন নিউমান আর্কিটেকচারের উত্পাদিত বাধাটি এড়িয়ে চলে।
একটি নির্দিষ্ট জটিলতার সার্কিটের জন্য একটি কম্পিউটার দ্রুততর হতে পারে, কারণ নির্দেশাবলী অনুসন্ধান করতে এবং ডেটা অ্যাক্সেস করার জন্য একটি মেমোরি বাসের জন্য লড়াই করতে হয় না।
কাজ করার জন্য দুটি মেমরি ঠিকানা রয়েছে। অতএব, মেশিনের নির্দেশাবলীর জন্য একটি মেমরি রেজিস্টার এবং ডেটাগুলির জন্য অন্য একটি মেমরি রেজিস্টার রয়েছে।
ভন নিউমান আর্কিটেকচারের বিপরীতে, যা মেমরিতে নির্দেশাবলী এবং ডেটা উভয়ই সরিয়ে নিতে একটি বাস ব্যবহার করে, হার্ভার্ড আর্কিটেকচারটি তথ্যের জন্য একটি মেমরি অঞ্চল এবং নির্দেশাবলীর জন্য অন্যটি ব্যবহার করে।
পরিবর্তিত হার্ভার্ড আর্কিটেকচার
আজকের কম্পিউটারগুলিতে প্রোগ্রাম এবং ডেটা দ্বারা ব্যবহৃত মেমরি অঞ্চলগুলির কোনও শারীরিক অবকাশ নেই। এই কারণে, এটি বলা যেতে পারে যে প্রযুক্তিগতভাবে তাদের একটি ভন নিউমান আর্কিটেকচার রয়েছে।
যাইহোক, পরিবর্তিত হার্ভার্ড আর্কিটেকচার আজকের কম্পিউটারগুলির সেরা উপস্থাপন করে।
যদিও বর্তমান প্রক্রিয়াকরণ ইউনিটগুলির মেমরি ভাগ করে, তবুও তাদের নির্দিষ্ট উপাদান রয়েছে, যেমন অনন্য নির্দেশাবলী, যা নির্দেশাবলীর সাথে তথ্যকে জড়িত হতে বাধা দেয়। এটিকে বলা হয় পরিবর্তিত হার্ভার্ড আর্কিটেকচার।
সুতরাং, পরিবর্তিত হার্ভার্ড আর্কিটেকচারে দুটি পৃথক বাস রয়েছে, একটি কোডের জন্য এবং একটি ডেটার জন্য, তবে স্মৃতি নিজেই একটি শারীরিকভাবে ভাগ করা উপাদান।
পরিবর্তনটি যেখানে বসে সেখানে মেমরি নিয়ামক, কারণ এই ডিভাইসটি মেমরি পরিচালনা করে এবং এটি কীভাবে ব্যবহার করা উচিত।
আধুনিক কম্পিউটার ডিজাইনগুলি পরিবর্তিত হার্ভার্ড আর্কিটেকচার দ্বারা সমর্থিত। এগুলি মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসিংয়ে ব্যবহৃত হয়।
হার্ভার্ডের আর্কিটেকচার কীভাবে কাজ করে?
হার্ভার্ড আর্কিটেকচারটিতে প্রোগ্রামের জন্য এবং ডেটার জন্য বিভিন্ন মেমরি ঠিকানার অঞ্চল রয়েছে।
এর ফলে একটি সার্কিট এমনভাবে ডিজাইন করার সক্ষমতা হয় যাতে একটি বাস এবং একটি কন্ট্রোল সার্কিট প্রোগ্রামের মেমোরি থেকে তথ্যের প্রবাহ পরিচালনা করতে এবং ডেটা মেমোরিতে তথ্যের প্রবাহকে পরিচালনা করার জন্য একটি পৃথক ব্যবহার করা যেতে পারে।
পৃথক বাসের ব্যবহারের অর্থ হ'ল মাঝেমধ্যে ডেটা মেমোরিতে ডেটা স্থানান্তর করে বাধাগ্রস্ত না করে কোনও প্রোগ্রামের পুনরুদ্ধার এবং সম্পাদন করা সম্ভব।
উদাহরণস্বরূপ, এই আর্কিটেকচারের একটি সাধারণ সংস্করণে, প্রোগ্রাম পুনরুদ্ধার ইউনিট প্রোগ্রামের অনুক্রমের পরবর্তী নির্দেশাবলী এবং সমান্তরালভাবে একটি ডেটা ট্রান্সফার অপারেশন সম্পাদন করতে ব্যস্ত হতে পারে যা পূর্ববর্তী প্রোগ্রামের নির্দেশের অংশ হতে পারে। ।
এই স্তরে হার্ভার্ড আর্কিটেকচারের একটি সীমাবদ্ধতা রয়েছে, যেহেতু সাধারণত ডেটা মেমরিতে প্রোগ্রাম কোড রাখা এবং সেখান থেকে এটি কার্যকর করা সম্ভব হয় না।
স্থাপত্যে সংযোজন
হার্ভার্ড আর্কিটেকচারের সহজ ফর্মটিতে আরও অনেক জটিল বিদ্যমান রূপগুলি যুক্ত করা যেতে পারে।
একটি সাধারণ সংযোজন প্রোগ্রামের ডেটা বাসে একটি নির্দেশের ক্যাশে যুক্ত করছে, ধাপে যাওয়ার জন্য ধীর গতির স্মৃতিতে না গিয়ে, নির্দেশিকা প্রয়োগকারী ইউনিটটিকে প্রোগ্রামের পরবর্তী ধাপে দ্রুত অ্যাক্সেসের অনুমতি দেয়। প্রোগ্রাম প্রতিটি সময় এটি প্রয়োজন হয়।
স্মৃতি ঠিকানা
একটি হার্ভার্ড আর্কিটেকচার কম্পিউটারের বিভিন্ন নির্দেশনা এবং ডেটা অ্যাড্রেস অঞ্চল রয়েছে: নির্দেশিকা ঠিকানাটি ডেটা ঠিকানা হিসাবে একই অঞ্চল নয়।
নির্দেশিকাটির ঠিকানাটিতে একটি চব্বিশ-বিট মান থাকতে পারে, অন্যদিকে ডেটা ঠিকানাটি একটি আট-বিট বাইট নির্দেশ করতে পারে যা চব্বিশ-বিট মানের অংশ নয়।
মেমরি সিস্টেম
নির্দেশাবলী এবং ডেটাগুলির জন্য পৃথক মেমরি অঞ্চল রয়েছে বলে কোড এবং ডেটা উভয় সংকেত এবং মেমরি স্টোরেজকে পৃথক করে, ফলে প্রতিটি মেমরি সিস্টেম একসাথে অ্যাক্সেস করা সম্ভব করে।
সুবিধা
- সংক্রমণে দুর্নীতির সম্ভাবনা কম, কারণ বিভিন্ন বাসের মাধ্যমে ডেটা এবং নির্দেশাবলী স্থানান্তরিত হয়।
- ডেটা এবং নির্দেশাবলী একই ভাবে অ্যাক্সেস করা হয়।
- নির্দেশাবলী এবং ডেটা জন্য বিভিন্ন স্টোরেজ মিডিয়া অনুমতি দেয়। উদাহরণস্বরূপ, আপনি ব্যয়বহুল র্যামে সস্তার রম এবং ডেটাতে নির্দেশাবলী রাখতে পারেন।
- দুটি স্মৃতি বিভিন্ন কক্ষের আকার ব্যবহার করতে পারে, যার ফলে সম্পদের কার্যকর ব্যবহার করা যায়।
- এটির একটি বৃহত্তর মেমরি ব্যান্ডউইথ রয়েছে, যা নির্দেশাবলী এবং ডেটার জন্য পৃথক স্মৃতি রেখে আরও অনুমানযোগ্য।
সুরক্ষা স্তর
যেসব সিস্টেমে মেমোরি ম্যানেজমেন্ট ইউনিট নেই, সেগুলিতে এটি একটি অতিরিক্ত স্তরের সুরক্ষা সরবরাহ করে, যেহেতু ডেটা কোড হিসাবে শুরু করা যায় না, যা সিস্টেমটি অনেক সমস্যার মধ্যে যেমন ব্যাফার ওভারফ্লো প্রবাহিত করে।
এ কারণেই এটি মাইক্রোওয়েভ বা একটি ঘড়ির মতো ছোট এমবেডেড সিস্টেমের সাথে জনপ্রিয়।
উচ্চ গতি
হার্ভার্ড আর্কিটেকচার একটি নির্দেশিকা পড়তে এবং দ্রুত গতিতে একই সাথে ডেটা মেমরি অ্যাক্সেস করতে পারে।
এটি বৃহত্তর কর্মক্ষমতা সরবরাহ করে, যেহেতু এটি একই সাথে ডেটা এবং নির্দেশাবলী পৃথক স্মৃতিতে সংরক্ষণের জন্য এবং বিভিন্ন বাসের মাধ্যমে ভ্রমণের অনুমতি দেয়।
একটি হার্ভার্ড আর্কিটেকচার সাধারণত ভন নিউম্যান আর্কিটেকচারের তুলনায় একটি নির্দিষ্ট স্তরের জটিলতার সাথে কম্পিউটারকে সহায়তা করবে যতক্ষণ না কোড এবং ডেটা স্মৃতিগুলির মধ্যে সংস্থান ভাগ করার প্রয়োজন হয় না।
যদি পিনের সীমাবদ্ধতা বা অন্যান্য কারণগুলি উভয় মেমরি স্পেসগুলিতে অ্যাক্সেস করার জন্য একক বাসের ব্যবহারকে বাধ্য করে, তবে এই সুবিধাগুলি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে বাতিল হয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।
অসুবিধেও
বৃহত্তর জটিলতা এবং ব্যয়
হার্ভার্ড আর্কিটেকচারের সমস্যাটি এর দুর্দান্ত জটিলতা এবং ব্যয় কারণ একটি ডেটা বাসের পরিবর্তে এখন দুটি প্রয়োজন।
একটি দুটি বাসের কম্পিউটার উত্পাদন করা অনেক বেশি ব্যয়বহুল এবং উত্পাদন করতে আরও বেশি সময় নেয়। এটি দুটি বাসের জন্য একটি নিয়ন্ত্রণ ইউনিট প্রয়োজন, যা আরও জটিল এবং সময়সাপেক্ষ এবং বিকাশমান ব্যয়বহুল।
এর অর্থ নির্মাতাদের জন্য আরও জটিল বাস্তবায়ন। এটিতে সিপিইউতে আরও পিন, আরও জটিল মাদারবোর্ড এবং র্যাম চিপসকে নকল করার পাশাপাশি আরও জটিল ক্যাশে ডিজাইনের প্রয়োজন।
অল্প ব্যবহার
হার্ভার্ড আর্কিটেকচারটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় না, এটি কার্যকর করা আরও কঠিন করে তোলে। এ কারণেই এটি সিপিইউর বাইরে খুব কমই ব্যবহৃত হয়।
যাইহোক, এই আর্কিটেকচারটি কখনও কখনও সিপিইউর মধ্যে এর ক্যাশেগুলি পরিচালনা করতে ব্যবহৃত হয়।
মেমরি স্পেসের অপব্যবহার
ডেটা মেমরিতে যখন খালি স্থান থাকে, তখন এটি নির্দেশাবলী এবং বিপরীতে সঞ্চয় করতে ব্যবহার করা যায় না।
অতএব, বিশেষ স্মৃতিগুলি যেগুলির প্রতিটির জন্য উত্সর্গীকৃত তাদের অবশ্যই যত্ন সহকারে ভারসাম্যপূর্ণ ভারসাম্যপূর্ণ হওয়া উচিত।
তথ্যসূত্র
- তালিকার পার্থক্য (2019)। ভন নিউমান এবং হার্ভার্ড আর্কিটেকচারের মধ্যে পার্থক্য? থেকে নেওয়া: listdifferences.com।
- পিসি ম্যাগাজিন (2019)। সংজ্ঞা: হার্ভার্ড আর্কিটেকচার থেকে নেওয়া: pcmag.com।
- টেকোপিডিয়া (2019)। হার্ভার্ড আর্কিটেকচার। থেকে নেওয়া: সিলিংপিডিয়া ডটকম।
- স্কট থর্নটন (2018)। ভন-নিউম্যান এবং হার্ভার্ড স্থাপত্যের মধ্যে পার্থক্য কী? মাইক্রোকন্ট্রোলার টিপস। থেকে নেওয়া: microcontrollertips.com।
- উইকিপিডিয়া, বিনামূল্যে এনসাইক্লোপিডিয়া (2019)। হার্ভার্ড স্থাপত্য। নেওয়া হয়েছে: en.wikedia.org থেকে।
- ক্রেজি প্রোগ্রামার (2019)। ভন নিউমান এবং হার্ভার্ড আর্কিটেকচারের মধ্যে পার্থক্য। থেকে নেওয়া: thecrazyprogrammer.com।