Escalabilidad de los microporcesadores

Unidad 1 Fundamentos Introducción
El presente trabajo trata sobre el crecimiento y el rendimiento de los microprocesadores, de acuerdo a la cantidad que se utilice en un equipo, los tipos de Lenguaje Ensamblador que existen de acuerdo a las características que presentan y la clasificación de las memorias de acuerdo a la forma en que se almacena la información en ellas.

1.1.2. Escalabilidadde los microprocesadores.
La idea básica detrás del procesamiento paralelo es que varios dispositivos (procesadores), ejecutando simultánea y coordinadamente las tareas, pueden rendir más que un único dispositivo. El problema fundamental son las innovaciones tecnológicas que se requieren para obtener ese rendimiento mejorado.

Si bien el procesamiento paralelo ofrece una ventaja definitiva encuanto a costos, su principal beneficio, la escalabilidad (capacidad de crecimiento), puede ser difícil de alcanzar. Esto se debe a que conforme se añaden procesadores, las disputas por los recursos compartidos se intensifican. Algunas alternativas de arquitecturas de procesamiento paralelo enfrentan este problema fundamental, con diferentes resultados, entre las que se puede mencionar: •Multiprocesamiento simétrico • Procesamiento masivamente paralelo • Procesamiento paralelo escalable Cada diseño tiene sus propias ventajas y desventajas. 1.1.2.1. MULTIPROCESAMIENTO SIMÉTRICO: El Multiprocesamineto Simétrico (Symmetric Multiprocessing/SMP) tiene un diseño simple, efectivo y económico. En SMP, muchos procesadores comparten la misma memoria RAM y el bus del sistema. La presencia de memoriasimplifica tanto el diseño del sistema físico (hardware) como la programación de las aplicaciones (software). Esa memoria compartida permite que un Sistema Operativo con Multiconexión distribuya las tareas entre varios procesadores, o que una aplicación

obtenga toda la memoria que necesita para una simulación compleja. La memoria globalmente compartida también vuelve fácil la sincronización delos datos. SMP es uno de los diseños de procesamiento paralelo más maduros. Sin embargo, la memoria global contribuye al problema más grande de SMP: conforme se añaden procesadores, el tráfico en el bus de memoria se satura. Al añadir memoria caché a cada procesador se puede reducir algo del tráfico en el bus.

Al manejarse ocho o más procesadores, el cuello de botella se vuelve crítico,inclusive para los mejores diseños, por lo que SMP es considerada una tecnología poco escalable.

Si bien los primeros componentes utilizados con la tecnología SMP fueron procesadores RISC, en la actualidad, debido a su bajo costo, los procesadores CISC avanzados como Pentium III y Pentium IV son empleados con mayor frecuencia. En el mercado se encuentran fácilmente sistemas Pentium III y Pentium IV dedos, cuatro y ocho vías (two-way, four-way, eight-way). Dos, cuatro y ocho vías significan dos, cuatro y ocho procesadores conectados en paralelo, respectivamente. 1.1.2.2. PROCESAMIENTO MASIVAMENTE PARALELO: El Procesamiento Masivamente Paralelo (Massively Parallel Processing/MPP) es una arquitectura computacional de alto rendimiento. Para evitar los cuellos de botella en el bus de memoria, MPPno utiliza memoria compartida; en su lugar, distribuye equitativamente la memoria RAM entre los procesadores de modo que se asemeja a una red (cada procesador con su memoria distribuida asociada es similar a un computador dentro de una red de procesamiento distribuido).

Para tener acceso a las áreas de memoria fuera de su propia RAM (memoria libre no empleada por los otros procesadores), losprocesadores utilizan un esquema de paso de mensajes análogo a los paquetes de datos en redes. Este sistema reduce el tráfico del bus, debido a que cada sección de memoria interactúa únicamente con aquellos accesos que le están destinados, en lugar de interactuar con todos los accesos a memoria, como ocurre en un sistema SMP. Esto permite la construcción de sistemas MPP de gran tamaño, con...