Arquitectura de redes

ARQUITECTURA DE REDES. AVANCES RECIENTES. Uno de los problemas en arquitectura de ordenadores es la diferencia entre la velocidad de la CPU y la velocidad con que la memoria proporciona instruccionesy datos. Las CPU modernas pueden procesar instrucciones en 3 nanosegundos (3.000 millonésimas de segundo). Un acceso a memoria típico, en cambio, requiere 70 nanosegundos, y cada juego deinstrucciones puede suponer múltiples accesos.


Para compensar esta disparidad se han diseñado nuevos chips que sitúan cerca de la CPU memorias muy rápidas llamadas caché. Debido a su proximidad a la CPU ya su rapidez, las memorias caché pueden suministrar instrucciones y datos más rápidamente que la memoria normal. La memoria caché almacena las instrucciones y datos empleados más frecuentemente, ymejora notablemente la eficacia de la computadora. Aunque una memoria caché más grande puede contener más datos, también resulta proporcionalmente más lenta. Por eso, los arquitectos de ordenadoresemplean diseños con múltiples memorias caché. En estos diseños se coloca la memoria caché más pequeña y rápida más cerca de la CPU, y se sitúa más lejos de ésta una segunda memoria caché mayor y máslenta. Esta disposición permite que la CPU utilice a velocidad máxima las instrucciones y datos más usados, y que sólo opere más lentamente cuando accede a la memoria caché secundaria. El empleo dememorias caché diferentes para instrucciones y datos también permite a la CPU recuperar simultáneamente una instrucción y un dato.

Otra estrategia para aumentar la velocidad y la eficacia es el uso demúltiples unidades aritmético-lógicas para efectuar operaciones simultáneas, la llamada ejecución superescalar. En este diseño, las instrucciones se recuperan en grupos. La unidad de control examina cadagrupo para comprobar si contiene instrucciones que pueden ejecutarse a la vez. Algunos diseños llegan a ejecutar seis operaciones simultáneamente. Sin embargo, es raro que se ejecuten tantas...