Harvardarchitektúrát

Harvardarchitektúrát olyan számítógépi architektúra, amelyben az utasításokat tároló programmemória és az adatok tárolására szolgáló adatmemória fizikailag és címtérben is elkülönülnek, és külön memória- vagy sávokra van szükségük. A név a Harvard Egyetemen feltárt vagy alkalmazott elkülönített memóriarendszerre utal, amely a programkód és az adatok elválasztását célozta. Ennek köszönhetően a processzor párhuzamosan futhatja az utasításokat és olvashat/írhat adatokat, ami bizonyos terhelések alatt megnöveli a feldolgozási sebességet.

A Harvard-architektúra ellentétben áll a von Neumann architektúrával, ahol az utasítások és az adatok ugyanabban a memóriahierarchiában osztoznak. A program- és adatemória elkülönítés miatt gyakran gyorsabbá válik az utasításlekérdezés és az adathozzáférés párhuzamosítása, de a hardverkomplexitás és a memória- skálázhatósága is nő. Emellett a program memória általában írhatatlan vagy csak korlátozottan írható, ami megnehezítheti a szokványos önmódosító kódok használatát.

A modern gyakorlatban gyakran a módosított Harvard architektúrát alkalmazzák: a program- és adatmemória külön, de a gyorsítótárazás és a címtér kombinálható vagy megosztható, ami megőrzi az elkülönítés előnyeit, miközben csökkenti a hardveres költségeket. Jellemző alacsony- és középágú beágyazott rendszerekben találhatók meg, például egyes AVR-, PIC- és MSP430-alapú mikrovezérlőkben, illetve DSP-alapú megoldásokban.

Elterjedtsége a beágyazott rendszerek és valós időbeli alkalmazások területén jelentős; a Harvardarchitektúra ideális az olyan feladatokhoz, ahol a gyors utasításle kérdezés és a korlátozott memória hozzáférése fontos követelmény.