Arquitectura neouman y harvard

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Arquitectura de von Neumann
La arquitectura de von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos.
La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, para gestionar las interrupciones dedispositivos externos como ratón, teclado, etc.).
Origen
El nacimiento de la arquitectura Von Neumann surge a raíz de una colaboración en el proyecto ENIAC del matemático de origen húngaro, John Von Neumann. Este trabajaba en 1947 en el laboratorio atómico de Los Álamos cuando se encontró con uno de los constructores de la ENIAC. Compañero de Einstein, Goedel y Turing en Princeton, Von Neumann seinteresó por el problema de la necesidad de "recablear" la máquina para cada nueva tarea.
En 1949 había encontrado y desarrollado la solución a este problema, consistente en poner la información sobre las operaciones a realizar en la misma memoria utilizada para los datos, escribiéndola de la misma forma, es decir en código binario. Su "EDVAC" fue el modelo de las computadoras de este tipoconstruidas a continuación. Se habla desde entonces de la "arquitectura de Von Neumann", aunque también diseñó otras formas de construcción. El primer computador comercial construido en esta forma fue el UNIVAC 1, fabricado en 1951 por la Sperry-Rand Corporation y comprado por la Oficina del Censo de Estados Unidos.
Organización
Los ordenadores con esta arquitectura constan de cinco partes:La unidad aritmético-lógica o ALU, la unidad de control, la memoria, un dispositivo de entrada/salida y el bus de datos que proporciona un medio de transporte de los datos entre las distintas partes.
Un ordenador con esta arquitectura realiza los siguientes pasos secuencialmente:
Enciende el ordenador y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por elcontador de programa y la guarda en el registro de instrucción.
Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.
Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada.
Se ejecuta la instrucción. Ésta puedecambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores.
Vuelve al paso 1.
Embotellamiento de Von Neumann (VonNeumann bottleneck)
La separación entre la CPU y la memoria lleva al embotellamiento de Von Neumann, al rendimiento de procesamiento limitado (tarifa de transferencia de datos) entre la CPU y a la memoria comparada a la cantidad de memoria. En la mayoría de las computadoras modernas, el rendimiento de procesamiento es mucho más pequeño que la tarifa en la cual la CPU puede trabajar. Esto limitaseriamente la velocidad del proceso eficaz cuando la CPU se requiere para realizar el proceso mínimo en grandes cantidades de datos. La CPU es forzada continuamente para esperar los datos necesarios que se transferirán desde o hacia memoria. Desde la CPU el tamaño de la velocidad y de la memoria ha aumentado mucho más rápidamente que el rendimiento de procesamiento entre ellos, el embotellamientose ha convertido en más de un problema.
El problema de funcionamiento es reducido por un cache entre la CPU y el de memoria principal.
La programación funcional moderna y la programación orientada a objetos se engranan mucho menos hacia “empujar los grandes números de palabras hacia adelante y hacia atrás” que los anteriores lenguajes como era el FORTRAN.
Primeros ordenadores basados en...
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