ensayo

Modelo de von Neumann
MIA José Rafael Rojano Cáceres
Arquitectura de Computadoras I

Conceptos
La arquitectura de von Neumman es un diseño
que usa una memoria para almacenar
instrucciones ydatos. Éste tipo de máquina es la
implementación de una máquina de Turing y la
visión de una arquitectura secuencial en lugar
de paralela.
Con este modelo (maquina Neumman) surge el
concepto deprograma almacenado, por el cual
se les conoce a las computadoras de este tipo
también.

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Cuello de botella
La separación de la memoria y la CPU acarreó un problema
denominado Neumannbottleneck (cuello de botella de
Neumann).
Esto se debe a que la cantidad de datos que pasa entre estos
dos elementos difiere mucho en tiempo con las velocidades de
ellos (throughput) por lo cual la CPUpuede permanecer ociosa.
Fig. Arquitectura
Neumann

El ciclo de instrucción

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Las instrucciones
La función de una computadora es la ejecución
de programas. Los programas se encuentranlocalizados en memoria y consisten de
instrucciones.
La CPU es quien se encarga de ejecutar
dichas instrucciones a través de un ciclo
denominado ciclo instrucciones.

Las instrucciones
Lasinstrucciones consisten de secuencias de 1 y 0
(binarias) llamadas código máquina y no son legibles
para las personas.
Por ello se emplean lenguajes como el ensamblador
(bajo nivel) o lenguajes deprogramación como pascal
(alto nivel).
Las instrucciones son ejecutadas por la CPU a grandes
velocidades. Por ejem. 3´000,000,000 de instrucciones
x segundo para una CPU que opera a 3GHz

3Ejemplos de instrucciones

Inst. máquina Intel

Inst. máquina “virtual” (ficticia)

Procesar instrucciones
Desde una visión muy simple,
el llevar a cabo las
instrucciones consiste de dos
etapas:A) Leer (fetch) instrucción de
memoria
B) Ejecutar (execute) instrucción
• El programa se ejecuta a
través de una iteración
constante de estos dos etapas

Vista simplificada del ciclo
de...