Arquitectura
Páginas: 84 (20985 palabras)
Publicado: 8 de octubre de 2011
1.1 Modelos de arquitecturas de cómputo
Unidad I > 1era. Unidad
Arquitectura de los computadores es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidadcentral de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.
La segmentación de instrucciones es similar al uso de una cadena de montaje en una fábrica de manufacturación. En las cadenas demontaje, el producto pasa a través de varias etapas de producción antes de tener el producto terminado. Cada etapa o segmento de la cadena está especializada en un área específica de la línea de producción y lleva a cabo siempre la misma actividad. Esta tecnología es aplicada en el diseño de procesadores eficientes. A estos procesadores se les conoce como pipeline processors.
Un pipeline processorestá compuesto por una lista de segmentos lineales y secuenciales en donde cada segmento lleva a cabo una tarea o un grupo de tareas computacionales.
1.1.1 Arquitecturas de Computo Clasicas
Unidad I > 1era. Unidad > 1.1
El término Arquitectura Harvard originalmente se refería a las arquitecturas de computadoras que utilizaban dispositivos de almacenamiento físicamente separados paralas instrucciones y para los datos (en oposición a la Arquitectura Eckert-Mauchly). El término proviene de la computadora Harvard Mark I, que almacenaba las instrucciones en cintas perforadas y los datos en interruptores.
Todas las computadoras constan principalmente de dos partes, la CPU que procesa los datos, y la memoria que guarda los datos. Cuando hablamos de memoria manejamos dosparámetros, los datos en sí, y el lugar donde se encuentran almacenados (o dirección). Los dos son importantes para la CPU, pues muchas instrucciones frecuentes se traducen a algo así como "coge los datos de ésta dirección y añádelos a los datos de ésta otra dirección", sin saber en realidad qué es lo que contienen los datos.
En los últimos años la velocidad de las CPUs ha aumentado mucho en comparación ala de las memorias con las que trabaja, así que se debe poner mucha atención en reducir el número de veces que se accede a ella para mantener el rendimiento. Si, por ejemplo, cada instrucción ejecutada en la CPU requiere un acceso a la memoria, no se gana nada incrementando la velocidad de la CPU - este problema es conocido como 'limitación de memoria'.
La arquitectura Eckert-Mauchly,incorrectamente denominada de «Von Neumann», se refiere a las arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos (a diferencia de la arquitectura Harvard). El término se acuñó a partir del memorando First Draft of a Report on the EDVAC (1945) escrito por el conocido matemático John von Neumann en el que se proponía elconcepto de programa almacenado. Dicho documento fue redactado en vistas a la construcción del sucesor de la computadora ENIAC y su contenido fue desarrollado por John Presper Eckert, John William Mauchly, Arthur Burks y otros durante varios meses antes de que von Neumann redactara el borrador del informe.
Los ordenadores con arquitectura Eckert-Mauchly constan de cinco partes: La unidadaritmético-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.
"Modelo básico de la arquitectura Eckert-Mauchly, en la que se basan todos los ordenadores modernos"
1.1.2 Arquitecturas de Computo Segmentadas
Unidad I > 1era. Unidad > 1.1
La segmentación (en...
Unidad I > 1era. Unidad
Arquitectura de los computadores es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidadcentral de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.
La segmentación de instrucciones es similar al uso de una cadena de montaje en una fábrica de manufacturación. En las cadenas demontaje, el producto pasa a través de varias etapas de producción antes de tener el producto terminado. Cada etapa o segmento de la cadena está especializada en un área específica de la línea de producción y lleva a cabo siempre la misma actividad. Esta tecnología es aplicada en el diseño de procesadores eficientes. A estos procesadores se les conoce como pipeline processors.
Un pipeline processorestá compuesto por una lista de segmentos lineales y secuenciales en donde cada segmento lleva a cabo una tarea o un grupo de tareas computacionales.
1.1.1 Arquitecturas de Computo Clasicas
Unidad I > 1era. Unidad > 1.1
El término Arquitectura Harvard originalmente se refería a las arquitecturas de computadoras que utilizaban dispositivos de almacenamiento físicamente separados paralas instrucciones y para los datos (en oposición a la Arquitectura Eckert-Mauchly). El término proviene de la computadora Harvard Mark I, que almacenaba las instrucciones en cintas perforadas y los datos en interruptores.
Todas las computadoras constan principalmente de dos partes, la CPU que procesa los datos, y la memoria que guarda los datos. Cuando hablamos de memoria manejamos dosparámetros, los datos en sí, y el lugar donde se encuentran almacenados (o dirección). Los dos son importantes para la CPU, pues muchas instrucciones frecuentes se traducen a algo así como "coge los datos de ésta dirección y añádelos a los datos de ésta otra dirección", sin saber en realidad qué es lo que contienen los datos.
En los últimos años la velocidad de las CPUs ha aumentado mucho en comparación ala de las memorias con las que trabaja, así que se debe poner mucha atención en reducir el número de veces que se accede a ella para mantener el rendimiento. Si, por ejemplo, cada instrucción ejecutada en la CPU requiere un acceso a la memoria, no se gana nada incrementando la velocidad de la CPU - este problema es conocido como 'limitación de memoria'.
La arquitectura Eckert-Mauchly,incorrectamente denominada de «Von Neumann», se refiere a las arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos (a diferencia de la arquitectura Harvard). El término se acuñó a partir del memorando First Draft of a Report on the EDVAC (1945) escrito por el conocido matemático John von Neumann en el que se proponía elconcepto de programa almacenado. Dicho documento fue redactado en vistas a la construcción del sucesor de la computadora ENIAC y su contenido fue desarrollado por John Presper Eckert, John William Mauchly, Arthur Burks y otros durante varios meses antes de que von Neumann redactara el borrador del informe.
Los ordenadores con arquitectura Eckert-Mauchly constan de cinco partes: La unidadaritmético-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.
"Modelo básico de la arquitectura Eckert-Mauchly, en la que se basan todos los ordenadores modernos"
1.1.2 Arquitecturas de Computo Segmentadas
Unidad I > 1era. Unidad > 1.1
La segmentación (en...
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