Arquitectura del Computador

 Definiciones de: computador, arquitectura y organización del computador
Se puede definir la arquitectura de computadores como el estudio de la estructura, funcionamiento y diseño de computadores. Esto incluye, sobre todo a aspectos de hardware, pero también afecta a cuestiones de software de bajo nivel.
Computador, dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones yejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o bien compilando y correlacionando otros tipos de información.
 Reseña histórica de los computadores
La era mecánica de los computadores
Podríamos decir que las máquinas mecánicas de calcular constituyendo la "era arcaica" o generación 0 de los computadores. Una evolución de estas máquinas son las máquinas registradoras mecánicas que aúnexisten en la actualidad. Otro elemento de cálculo mecánico que se utilizó hasta hace pocos años fue la regla de cálculo que se basa en el cálculo logaritmo y cuyo origen son los círculos de proporción de Neper. Ingenios clásicos de esa etapa fueran la máquina de Pascal, que podía realizar sumar, restas y, posteriormente, multiplicaciones y divisiones, y las dos máquinas de Charles Babbage: lamáquina de diferencias y la analítica.Esta última fue la precursora de los computadores actuales.
La fase final de la en la mecánica de la informática y la constituyen los computadores electromecánicos basados en lógica de relés (década de los 30).
La era electrónica de los computadores
Los computadores envasados en elementos mecánicos planteaban ciertos problemas:
La velocidad de trabajo estálimitada a inercia de la partes móviles.
La transmisión de la información por medios mecánicos (engranajes, palancas, etcétera.) es poco fiable y difícilmente manejable.
Los computadores electrónicos salvan estos inconvenientes ya que carecen de partes móviles y la velocidad de transmisión de la información por métodos eléctricos no es comparable a la de ningún elemento mecánico.
El primerelemento electrónico usado para calcular fue la válvula de vacío y, probablemente, el primer computadores electrónicos de uso general fue el E.N.I.A.C. (Electronic Numerical Integrator Calculator) construido en Universidad de Pennsylvania (1943-46). El primer computador de programa almacenado fue el E.D.V.A.C. (Electronic Discrete Variable Computer, 1945-51) basado en la idea de John Von Neumann, quetambién participó en el proyecto E.N.I.A.C. de que el programa debe almacenarse en la misma memoria que los datos.
Generaciones de ordenadores
En la evolución de las máquinas para el tratamiento automático de la información pueden distinguirse una acería que y tos que marcan la diferencia entre las denominadas generaciones de ordenadores. Las generaciones habidas hasta la actualidad han sido:
1ªgeneración: (1946-1955) Computadores basados en válvula de vacío que se programaron en lenguaje máquina o en lenguaje ensamblados.
2ª generación: (1953-1964) Computadores de transistores. Evolucionan los modos de direccionamiento y surgen los lenguajes de alto nivel.
3ª generación: (1964-1974) Computadores basados en circuitos integrados y con la posibilidad de trabajar en tiempo compartido.
4ªgeneración: (1974- ) Computadores Que integran toda la CPU en un solo circuito integrado (microprocesadores). Comienzan a proliferar las redes de computadores.





Arquitectura de von Neumann


Diagrama de la arquitectura Von Neumann.
La arquitectura de von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para lasinstrucciones como para los datos (a diferencia de la arquitectura Harvard).
La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos como ratón, teclado, etc).
Origen
El nacimiento u origen de la arquitectura von Neumann surge a raíz de una colaboración en el...