Arquitectura De Computadores Diseño Costes

Soluciones a los
problemas impares

Tema 1. Introducción a la
arquitectura de computadores:
diseño, coste y rendimiento

Arquitectura de
Computadores I
I. T. Informática de Sistemas

Curso 2008-2009

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Introducción a la arquitectura de computadores: diseño, coste y rendimiento

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Introducción a la arquitectura de computadores: diseño, coste y rendimiento

Base teórica
Al diseñar un computador o al mejorar un subistema de alguno existente, el
diseñador o arquitecto de computadores debe tener en cuenta los objetivos
de la máquina a modificar o construir y trabajar con dosparámetros
importantes: el coste y el rendimiento. Dependiendo del equilibrio que se
haga de ellos se creará desde un ordenador personal (barato y rendimiento
medio) hasta un supercomputador (muy caro y con un rendimiento
altísimo)

Cálculo de costes
El diseñar un sistema nuevo o mejorar uno existente tiene una serie de
costes que vienen dados entre otros por el coste de la oblea de siliciosobre la que se implementará el procesador, la densidad de los defectos
por área que se tiene en el proceso de fabricación lo que da una medida
del número de procesadores que salen de una oblea, los diferentes test
que se aplican en cada una de las etapas, de la figura siguiente.

Lingote de
silicio

Corte
en
oblea
s
Dados
verificados

Conexión
del dado al
empaqueta
do

Dadosempaquetados

Obleas
vírgenes

Verific
ador de
comp.

De 20 a 30
etapas
de proceso

Dados
sueltos
Verific (una oblea)
ador de
dados

Dados
empaquetados
verificados

Obleas
impresas
Cort
e
en
dado
s

Envío a los
consumidor
es

Figura 1. Proceso de fabricación de procesadores

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Para determinar el cálculo de dichos costes, se pueden emplear las
fórmulas siguientes:

Coste por dado =

Coste por oblea
Dados por oblea x ganancia

Área de la oblea ! x (Diametro oblea / 2)
Dados por oblea =
=
Área del dado
Área del dado
Ganancia =(1 +

Defectos por unidad de área x Área del dado

2

"!

)

!
! suele ser 3 y los defectos desde 0,6 a 1,2por cm. cuadrado

Ley de Amdhal
La ley de Amdhal mide cuanto mejora o empeora un sistema al introducir
mejoras en un sistema existente dependiendo de la frecuencia de
utilización del elemento modificado.

A=

Tiempo sin mejora
=
Tiempo con mejora

1
(1 ! F m) +

F
A

m

m

Am factor de mejora que ha introducido el subsistema alterado
Fm. Fracción de tiempo que el sistemaemplea el subsistema alterado

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Introducción a la arquitectura de computadores: diseño, coste y rendimiento

1. Se desea conocer el máximo número de dados que se pueden crear
en una oblea de 15 cm. de diámetro. También sedesea obtener la
ganancia para conocer cuantos se pueden obtener realmente si la
densidad de defectos es de 0,75 por cm2. El lado del dado es de 1,5
cm. y α = 3. Si la oblea de silicio cuesta 150€, ¿cuál es el precio de
cada dado?

2. Cual sería el número de dados teóricos y reales si el lado del dado
fuese de 1 cm. para los parámetros expuestos del ejercicio 1

3. Si una máquina X...