地特四等申論題 105年 [資訊處理] 程式設計概要

第一題

📖 題組：
請回答下列問題：（每小題 5 分，共 10 分） (一)目前的電腦都遵循范紐曼（Von Neumann）架構，請說明范紐曼架構。 (二)因為范紐曼架構會產生所謂的范紐曼瓶頸，請說明之。

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

目前的電腦都遵循范紐曼（Von Neumann）架構，請說明范紐曼架構。

看到「范紐曼架構」，首要聯想核心概念「儲存程式（Stored-program）」以及硬體的「五大單元」。答題時應先點出程式與資料共用記憶體的特性，接著列舉硬體組成，最後簡述其循序執行的運作機制即可拿穩基本分。

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【破題】范紐曼（Von Neumann）架構是現代電腦設計的基礎模型，其最核心的概念為「儲存程式（Stored-program）」，即將程式指令與資料以二進位編碼形式，共同儲存於同一個記憶體中。【論述】

因為范紐曼架構會產生所謂的范紐曼瓶頸，請說明之。

看到「范紐曼瓶頸」，首先聯想到 CPU 與記憶體之間的「速度落差」與「共用匯流排」限制。作答時應點出原因（運算快但存取慢、資料與指令共用通道）以及結果（CPU閒置等待，拖累效能），最後若能補充現代解決方案（如Cache），可增加答題完整度。

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【破題】范紐曼瓶頸（Von Neumann Bottleneck）是指在范紐曼架構下，中央處理器（CPU）與記憶體之間因資料傳輸速度落差及通道限制，導致系統整體效能受限的現象。【論述】