计算机硬件的基本结构

早期冯诺依曼机的结构：

世界上第一台计算机ENIAC,而冯·诺依曼就是这台计算机设计的一位顾问，这台计算机很大的一个缺点就是每一步的计算需要执行什么指令都需要程序员（操作员）们通过手动连接线缆的方式来告诉计算机，所以虽然这台计算机执行运算的速度很快，但是由于这些程序员们每一次都需要手动接线来告诉它下一步该怎么做，所以ENIAC的计算速度就被手工操作的耗时所抵消了，总的来说就是说一句做一句，效率很低。

所以，为了解决这个问题，冯·诺依曼提出了存储程序的概念：

（注：主存储器就是我们所说的内存）



（注：黄色字体的意思是同一个功能既可以用软件来实现也可以使用硬件来实现，不过通常来说用软件实现的成本更低，但效率也更低，用硬件实现的成本更高，但效率也高。）

以运算器为中心有时候会降低效率，比如有时候我们输入的数据不需要参与任何运算，就想直接输出，这样的话输入的数据通过运算器就显得多余了，同样的输出设备想去储存器取数取的时候也需要通过运算器。

不过不用担心，现代的计算机结构解决了这样的问题。

现代计算机结构：

这样的话就能更多地解放了运算器运算的时间，可以让运算器进行更多的运算。

由于运算器和控制器的逻辑关系十分紧密，所以在大规模集成电路制作工艺出现之后，这两个部件通常是被集成在同一个芯片上的，而这块芯片就是我们熟悉的CPU。

（注：主存和辅存的区别，像我们下载的软件都是存储在辅存，只有这个软件需要启动或者运行的时候，才会把辅存里面软件相关的程序数据读取到主存里面，所以辅存应该是一种I/O设备。）