ingeniera

INSTITUTO
TECNOLOGICO
SUPERIOR DE
HUETAMO
ING. SISTEMAS COMPUTACIONALES

TAREA DE INVESTIGACION: ARQUITECTURA DE
PROCESADORES: CLASICAS, SEGMENTADAS Y
MULTIPROCESAMIENTO

ASESOR: ING. MANUEL LOEZA GONZALEZ

POR: JESUS CRISTHIAN LUVIANO NAVA

08070027 SEMESTRE 5º

ASIGNATURA: ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

HUETAMO, MICH….Septiembre/2010
Tarea

OBJETIVO:

Realizar unainvestigación sobre la arquitectura de procesadores.
Arquitectura es la descripción de un sistema en un nivel de abstracción
alto, por ello la arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y
la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora

Las arquitecturas SIMD (Single Instruction- Multiple Data) se corresponden con
los computadores vectoriales (para el cálculo dematrices).
En los sistemas MIMD (Multiple Instruction-Multiple Data) se encuadran los
multiprocesadores (con memoria compartida) y los multicomputadores (con
memoria independiente).
En las arquitecturas MISD (Multiple Instruction-Single Data) diversas
instrucciones operan sobre un único dato. Son las más alejadas de las
arquitecturas convencionales. Como ejemplo de este tipo de arquitecturas estála máquina de flujo de datos.

Clásicas.

Estas arquitecturas se desarrollaron en las primeras computadoras
electromecánicas y de tubos de vacío. Aun son usadas en procesadores
empotrados de gama baja y son la base de la mayoría de las
arquitecturas modernas. Arquitectura Mauchly-Eckert (Von Newman)
Esta arquitectura fue utilizada en la computadora ENIAC.
Diagrama a bloques de laarquitectura Von Newman.

La principal desventaja de esta arquitectura, es que el bus de
datos y direcciones único se convierte en un cuello de botella por el cual
debe pasar toda la información que se lee de o se escribe a la memoria,
obligando a que todos los accesos a esta sean secuenciales.
Arquitectura Harvard
Diagrama a bloques de la arquitectura Harvard

El hecho de tener un bus separadopara el programa y otro para
los datos permite que se lea el código de operación de una instrucción,
al mismo tiempo se lee de la memoria de datos los operados de la
instrucción previa. Así se evita el problema del cuello de botella de Von
Newman y se obtiene un mejor desempeño. En la actualidad la mayoría
de los procesadores modernos se conectan al exterior de manera similar
a laarquitectura Von Newman.

Segmentadas
Las arquitecturas segmentadas o con segmentación del cauce
buscan mejorar el desempeño realizando paralelamente varias etapas
del ciclo de instrucción al mismo tiempo. El procesador se divide en
varias Procesador Memoria de datos Entrada y salida Bus de datos
Memoria de programa Bus de programa Registros ALU Unidad de Control
unidades funcionales independientesy se dividen entre ellas el
procesamiento de las instrucciones.
Comunicación entre
segmentación de cauce.

las

unidades

en

un

procesador

con

De multiprocesamiento
Cuando se desea incrementar el desempeño más aya de lo que
permite la técnica de segmentación del cauce (limite teórico de una
instrucción por ciclo de reloj), se requiere utilizar más de un procesador
parala ejecución del programa de aplicación.
Las CPU de multiprocesamiento se clasifican de la siguiente manera:
● SISO – (Single Instruction, Single Operand ) computadoras
independientes
● SIMO – (Single Instruction, Multiple Operand ) procesadores
vectoriales
● MISO – (Multiple Instruction, Single Operand ) No implementado
● MIMO – (Multiple Instruction, Multiple Operand ) sistemas SMP,Clusters
Procesadores vectoriales – Son computadoras pensadas para aplicar un
mismo algoritmo numérico a una serie de datos matriciales, en especial
en la simulación de sistemas físicos complejos. En los sistemas SMP
(Simetric Multiprocesesors), varios procesadores comparten la misma
memoria principal y periféricos de I/O, Normalmente conectados por un
bus común. Se conocen como simétricos, ya...