Arquitetura de von Neumann
Gabarito: letra A. A característica central da arquitetura de von Neumann é o uso de uma memória única para armazenar tanto dados quanto instruções, com execução sequencial controlada por uma unidade de controle. Esse conceito de "programa armazenado" é o que diferencia essa arquitetura das anteriores, sendo descrito no documento seminal de John von Neumann.
O modelo de von Neumann foi proposto a partir de 1946 e influenciou praticamente todos os computadores digitais modernos, baseando-se em quatro componentes principais: memória, unidade aritmética e lógica (ULA), unidade de controle (UC) e dispositivos de entrada/saída. A memória única é o traço distintivo, permitindo que programas sejam modificados durante a execução — embora isso seja raro hoje.
Característica | Arquitetura de von Neumann | Arquitetura Harvard | Computação Analógica | Computação Paralela Moderna | Computadores com Cartões |
|---|
Memória | Única para dados e instruções | Separada fisicamente para dados e instruções | Não se aplica (processamento contínuo) | Múltiplas memórias (cache, RAM, etc.) | Com ou sem memória interna |
Execução | Sequencial (busca, decodificação, execução) | Sequencial, mas com barramentos separados | Contínua, sem discretização | Massivamente paralela (milhares de núcleos) | Sequencial, sem armazenamento interno de programa |
Processamento | Digital (bits discretos) | Digital | Analógico (sinais contínuos) | Digital | Digital |
Programa armazenado | Sim (memória única) | Sim (mas em memórias separadas) | Não | Sim | Não (programa externo em cartões) |
Exemplo típico | Computadores pessoais clássicos | Microcontroladores (ex.: PIC, AVR) | Computadores analógicos antigos | GPUs, supercomputadores | ENIAC (antes da modificação) |
Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO
A definição exata da arquitetura de von Neumann: memória compartilhada entre dados e instruções, execução sequencial (busca, decodificação, execução) controlada pela UC. Todas as outras alternativas ou se referem a outras arquiteturas ou são incorretas.
Alternativa B — ❌ Incorreta
A separação física entre memórias de dados e de instruções é característica da arquitetura Harvard, que surgiu posteriormente para mitigar o gargalo de von Neumann, mas não é a característica central da arquitetura original.
Alternativa C — ❌ Incorreta
A arquitetura de von Neumann é digital, baseada em discretização (bits), e não analógica contínua. Processamento analógico contínuo é próprio de computadores analógicos, não digitais.
Alternativa D — ❌ Incorreta
A execução paralela massiva em milhares de núcleos é uma evolução moderna (multicore, GPU, etc.) que busca contornar limitações de desempenho, mas não faz parte do modelo clássico de von Neumann, que é essencialmente sequencial.
Alternativa E — ❌ Incorreta
Embora computadores iniciais (como o ENIAC) usassem cartões perfurados para entrada/saída, a característica central de von Neumann é o armazenamento interno de programa (memória), e não o uso específico de cartões. A memória interna é essencial.
Gabarito: letra A.