什麼是哈佛建築？

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電腦必須將程式指令和程式使用的資料儲存在某處並讀取它們。 此時，將指令和資料分別儲存在不同記憶體中的結構稱為哈佛架構。

指令和資料是分開的

在哈佛架構中，指令記憶體和資料記憶體在實體上是分開的。 總線，也就是通往CPU的通道，也是單獨使用的。

指令記憶體－指令匯流排－┐
                                CPU
資料記憶體－資料匯流排－－┘

CPU在取下指令的同時，也可以同時讀取目前指令所需的資料。 與指令和資料交替使用一條路徑的結構相比，可以減少瓶頸。

另外，兩個記憶體的規格可以設計不同。 指令可以放置在唯讀記憶體中，資料可以儲存在讀寫記憶體中，或者指令和資料的位元寬可以不同。

它與馮諾依曼結構有何不同？

馮諾依曼架構將指令和資料放置在同一記憶體和匯流排中。

哈佛結構
指令存儲器─┐
               CPU
資料存儲器 ─┘

馮諾依曼結構
指令+資料記憶體－CPU

馮諾依曼結構只有一個記憶體空間，因此程式設計和硬體配置都比較簡單。 然而，取指令和讀取資料使用相同的路徑，因此很難同時處理它們。

相反，哈佛結構有利於同時訪問，但很難透過使用資料而不是空指令記憶體來靈活利用空間。 由於記憶體和總線必須單獨創建，因此硬體變得更加複雜。

在哪裡使用它？

哈佛結構在需要快速反應輸入的微控制器或 DSP 中很容易看到。 它非常適合定義程式並且同時處理命令和資料很重要的環境。

很難精確定位現代 PC 中的某個 CPU。 主存將指令和資料儲存在一起，但在CPU附近，經常使用改進的哈佛架構，它將指令快取和資料快取分開。

也就是說，哈佛架構的核心並不是簡單的有兩個記憶體。 可以理解為一種透過指令和資料使用不同的儲存空間和路徑，讓CPU同時執行兩項任務的結構。