Ing. Electrónica

UNIDAD 1: Introducción a la arquitectura de computadoras. 1.1 Introducción La tecnología de computadoras ha progresado increíblemente en los últimos cincuenta años. En 1945 no había computadoras con programa almacenado. Hoy, con menos de mil dólares es posible comprar una computadora personal con más prestaciones, más memoria principal y más memoria en disco que una computadora que en 1965costaba un millón de dólares. Desde 1985 ha habido una media-docena de nuevas máquinas cuya introducción aparentaba revolucionar la industria de la informática; sin embargo estas revoluciones sólo fueron ilusorias, porque alguien más construyó una computadora con un mejor rendimiento. Los avances en la industria de la computación han producido una nueva revolución, la revolución de la información que sesitúa a la par con la revolución industrial o con la revolución agrícola. Si la industria del transporte hubiera evolucionado al paso que la industria de la computación, por ejemplo, hoy podríamos viajar de costa a costa en 5 segundos por 50 centavos. Algunas aplicaciones que hace algunas décadas resultaban como parte de la ficción, hoy en día forman parte de nuestra vida diaria, por ejemplo: •Cajeros automáticos: Una computadora puesta en las paredes de los bancos, para distribuir y colectar efectivo, era un concepto ridículo en los 1950’s, cuando la computadora más barata costaba al menos $500, 000.00 dólares y era del tamaño de un automóvil. Computadoras en los automóviles: El control por computadora en los automóviles fue absurdo hasta la década de los 1980’s, cuando losmicroprocesadores mejoraron dramáticamente en precio y rendimiento. Actualmente, las computadoras reducen la contaminación y mejoran la eficiencia del combustible a través del control de inyectores e incrementan la seguridad por medio de los controles de velocidad y el inflado de bolsas de aire que protegen a los ocupantes en caso de accidentes. Computadoras portátiles: Esto sólo podía ocurrir en sueños, sinembargo los avances en los sistemas de cómputo permiten llevar las computadoras prácticamente a cualquier sitio. El proyecto del genoma humano: El costo del equipo de cómputo necesario para monitorear las secuencias de DNA humano fue de algunos millones de dólares. Es poco probable que alguien hubiera considerado este proyecto si el costo fuera de 10 a 100 veces más alto, como ocurría hace 15 o 25años.

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Internet: Actualmente el Internet esta transformando nuestra sociedad, entre sus usos están la distribución de noticias, compras desde catálogos en línea, planeación de vacaciones, envío de flores, encontrar a otros que compartan los mismos intereses, etc.

Claramente los avances en la tecnología de las computadoras afectan casi todos los aspectos de nuestrasociedad. Los avances en hardware han permitido a los programadores crear software increíblemente útil. Algunas aplicaciones que son ficción para el mañana son: La sociedad sin efectivo, autopistas inteligentes y el cómputo auténticamente ubicuo: no llevar computadoras por que ellas estarán disponibles en donde sea. En la década de los 1960’s y 1970’s, una restricción primaria sobre el rendimiento delcómputo fue el tamaño de la memoria de las computadoras. Los programadores obedecían a un credo simple: Al minimizar el espacio de memoria se hacen programas más rápidos. En la última década, los avances en el diseño de las computadoras y en la tecnología de las memorias han reducido la importancia de la memoria pequeña. Los programadores interesados en el rendimiento ahora necesitan entender lostópicos que han reemplazado al modelo simple de memoria de los 1960’s: La naturaleza jerárquica de las memorias y la naturaleza paralela de los procesadores. Los programadores que busquen construir versiones competitivas de compiladores, sistemas operativos, bases de datos, etc., deberán contar con conocimientos de la organización de las computadoras. 1.2 Abstracciones en software Tanto en...