回顾

现代计算机自问世以来已历经50余年的历史，但计算机所遵循的基本结构形式始终是冯·诺依曼机结构。它的基本结构特征是“共享数据和串行执行”的计算机模型。

按照这种结构，程序和数据放在共享存储器内，CPU取出指令和数据进行相应的计算，因此CPU与共享存储器间的信息通路成为影响系统性能的“瓶颈”。多年来在并行计算机结构及处理的研究已经取得了很多成果，如阵列机、流水机、向量机等，使计算速度有了很大提高，但就本质上仍无法克服冯·诺依曼机结构上的缺陷。

随着计算机发展，人们除了继续对命令式语言进行改进外，提出了若干非冯·诺依曼型的程序设计语言，并探索了适合于这类语言的新型计算机系统结构，大胆地脱离了冯·诺依曼原有的计算机模式，寻求有利于开发高度并行功能的新型计算机模型，例如光子计算机（光处理器利用光的高速和无干扰性，使用光学元件构成处理器。尚在研发中），并行计算机、数据流计算机以及量子计算机等。

说法一

传统的冯·诺依曼型结构属于控制驱动方式。它是以命令式语言为对象，指令的执行次序受指令计数器的控制，因而指令是串行执行的。也就是说有指令控制器控制指令执行的次序和时机，当它指向某条指令时才驱动该条指令的执行。这种结构特点是“程序存储，共享数据，顺序执行”。计算中有一条单一的控制流从一条指令传到下一条指令（由指令计数器PC提供，执行K、K+1、……指令），执行指令所需要的操作数通过指令中给定的地址来访问，指令执行结果也通过地址存入一个共享的存储器中。并行控制流模型，采用操作符Fork和Join来显式地表示并行性，它允许在同一时刻有几个控制流同时活动。并行控制流模型中，关键技术之一是要有相应的同步手段（如Join操作符）来处理数据的相关性。

并行控制流计算机虽然摆脱了传统计算机单一控制流束缚，但它仍然存在以下两个缺点：

(1)通常要用程序计数器PC来指明指令的执行过程。

(2)通过访问一个共享的存储器在指令之间传送数据。

针对“控制驱动”方式对并行计算的限制，20世纪70年代以来，提出了下面多种与冯·依曼型计算机截然不同的新概念模型的系统结构。

说法二

由于传统冯.诺依曼计算机体系结构天然所具有的局限性，从根本上限制了计算机的发展。

(1)采用存储程序方式，指令和数据不加区别混合存储在同一个存储器中，（数据和程序在内存中是没有区别的,它们都是内存中的数据,当EIP指针指向哪 CPU就加载那段内存中的数据,如果是不正确的指令格式,CPU就会发生错误中断. 在现在CPU的保护模式中,每个内存段都其描述符,这个描述符记录着这个内存段的访问权限(可读,可写,可执行).这最就变相的指定了哪个些内存中存储的是指令哪些是数据）

指令和数据都可以送到运算器进行运算，即由指令组成的程序是可以修改的。

(2)存储器是按地址访问的线性编址的一维结构，每个单元的位数是固定的。

(3)指令由操作码和地址组成。操作码指明本指令的操作类型,地址码指明操作数和地址。操作数本身无数据类型的标志，它的数据类型由操作码确定。

(4)通过执行指令直接发出控制信号控制计算机的操作。指令在存储器中按其执行顺序存放，由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址。指令计数器只有一个，一般按顺序递增，但执行顺序可按运算结果或当时的外界条件而改变。

(5)以运算器为中心，I/O设备与存储器间的数据传送都要经过运算器。

(6)数据以二进制表示。