arquitectura de computadoras

Capítulo 2
Evolución y prestaciones de los computadores
La evolución de los computadores se ha caracterizado por un incremento de la velocidad del procesador, una disminución en el tamaño de los componentes. Un aumento del tamaño de memoria, y un aumento de la capacidad de E/S y de velocidad.
Otro factor responsable del gran aumento de la velocidad del procesador es la disminución del tamañoen los componentes del microprocesador; esto reduce la distancia entre componentes y por tanto aumenta la velocidad. Sin embargo, la verdadera ganancia en velocidad en los últimos años se debe a la organización del procesador.
2.1 Una breve Historia de los Computadores
LA PRIMER GENERACION: LOS TUBOS DE VACIO
ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computes), diseñado y construido bajo lasupervisión de John Mauchly y John Presper Eckert en la Universidad de Pennsylvania, fue el primer computador electrónico de propósito general del mundo.
El proyecto fue una respuesta a necesidades militares durante la Segunda Guerra Mundial. El BRL, Laboratorio de Investigación de Balística del ejército, una agencia responsable del desarrollo de tablas de tiro y de trayectoria para nuevas armas,tenía dificultades para elaborarlas con exactitud y dentro de un plazo de tiempo razonable. Sin estas tablas de tiro, las nuevas armas y piezas de artillería eran inútiles para los artilleros. El BRI empleo a más de doscientas personas, la mayoría mujeres que utilizando calculadoras de mesa resolvían las ecuaciones balísticas necesarias.
Maycly, un catedrático de Ingeniería Eléctrica de laUniversidad de Pennsylvania y Esker, uno de sus alumnos de la licenciatura, propusieron construir un computador de propósito general usando tubos de vacio para utilizarlos en las aplicaciones de la BRI. En 1943 esta proposición fue aceptada por el ejército y se comenzó a trabajar en el ENIAC. La maquina que construyeron era enorme, pesaba treinta toneladas, ocupaba 15 000 pies cuadrados y contenía másde 18 000 tubos de vacío. Cuando funcionaba consumía 140 Kilovatios de potencia. También era bastante más rápida que cualquier computador electromecánico, ya que era capaz de efectuar 5 000 sumas por segundo.
El ENIAC era una maquina decimal y no binaria. Es decir, los números estaban representados en forma decimal y la aritmética se realizaba también en el sistema decimal. Su memoria consistía enveinte acumuladores, cada uno capaz de contener n numero decimal de diez dígitos. Cada digito estaba representado por un anillo de diez tubos de vacío. En un momento dado, solo uno de los tubos de vacio estaba en estado ON, representando uno de los diez dígitos. Uno de los mayores inconvenientes del ENIAC era que tenía que ser programado manualmente mediante conmutadores y conectando ydesconectando cables.
El uso del ENIAC para una función distinta de aquella para la que fue construido demostró su naturaleza de propósito general, Así en 1946 marco el comienzo de la nueva era de los computadores electrónicos, culminando años de esfuerzo.
La máquina de Von Neumann La tarea de cargar y modificar programas para el ENIAC era extremadamente tedioso. El proceso de programación podría ser másfácil si el programa se representara en una forma adecuada para ser guardado en la memoria junto con los daos. Entonces un computador podría conseguir sus instrucciones leyéndolas de la memoriam se podría hacer o modificar un programa colocando los valores en una zona de memoria.
Esta idea conocida como concepto de programa almacenado, se atribuye a los diseñadores del ENIAC sobre todo almatemático John von Neumann, que era asesor del proyecto ENIAC. La idea fue también desarrollada aproximadamente al mismo tiempo por Turing.
En 1946 von Neumann y sus colegas empezaron en el Instituto para Estudios Avanzados de Princeton, el diseño de un nuevo computador de programa-almacenado, que llamaron IAS. El computador IAS no completado hasta 1952, es el prototipo de toda una serie de...