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Arquitectura Harvard
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Arquitectura Harvard.
La arquitectura Harvard es una arquitectura de computadora con pistas de almacenamiento yde señal físicamente separadas para las instrucciones y para los datos. El término proviene de la computadoraHarvard Mark I basada en relés, que almacenaba las instrucciones sobre cintas perforadas (de 24 bits de ancho) y los datos en interruptores electromecánicos. Estas primeras máquinas tenían almacenamiento de datos totalmente contenido dentro la unidad central de proceso, y no proporcionabanacceso al almacenamiento de instrucciones como datos. Los programas necesitaban ser cargados por un operador; el procesador no podría arrancar por sí mismo.
Hoy en día (2014), la mayoría de los procesadores implementan dichas vías de señales separadas por motivos de rendimiento, pero en realidad implementan una arquitectura Harvard modificada, para que puedan soportar tareas tales como la cargade un programa desde una unidad de disco como datos para su posterior ejecución.
Índice
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• 1 Detalles de memoria
o 1.1 Contraste con arquitecturas von Neumann
o 1.2 Contraste con la arquitectura Harvard modificada
• 2 Velocidad
o 2.1 Diseño externo vs interno
• 3 Usos modernos de la arquitectura Harvard
• 4 Véase también
• 5 Enlaces Externos
Detalles de memoria[editar]
Enla arquitectura Harvard, no hay necesidad de hacer que las dos memorias compartan características. En particular, pueden diferir la anchura de palabra, el momento, la tecnología de implementación y la estructura de dirección de memoria. En algunos sistemas, se pueden almacenar instrucciones en memoria de solo lectura mientras que, en general, la memoria de datos requiere memoria delectura-escritura. En algunos sistemas, hay mucha más memoria de instrucciones que memoria de datos así que las direcciones de instrucción son más anchas que las direcciones de datos.
Contraste con arquitecturas von Neumann
Bajo arquitectura de von Neumann pura, la CPU puede estar tanto leyendo una instrucción como leyendo/escribiendo datos desde/hacia la memoria. Ambos procesos pueden ocurrir al mismo tiempo,ya que las instrucciones y los datos utilizan el mismo sistema de bus. En una computadora que utiliza la arquitectura Harvard, la CPU puede tanto leer una instrucción como realizar un acceso a la memoria de datos al mismo tiempo, incluso sin una memoria caché. En consecuencia, una arquitectura de computadores Harvard puede ser más rápida para un circuito complejo, debido a que la instrucciónobtiene acceso a datos y n-Eo compite por una única vía de memoria.
Además, una máquina de arquitectura Harvard tiene distintos código y espacios de dirección de datos: dirección de instrucción cero y dirección de datos cero son cosas distintas. La instrucción cero dirección podría identificar un valor de veinticuatro bits, mientras que dirección de datos cero podría indicar un byte de ocho bits queno forma parte de ese valor de veinticuatro bits.
Contraste con la arquitectura Harvard modificada
Una máquina de arquitectura Harvard modificada es muy similar a una máquina de arquitectura Harvard, pero relaja la estricta separación entre la instrucción y los datos, al mismo tiempo que deja que la CPU acceda simultáneamente a dos (o más) memorias de buses. La modificación más común incluyecachés de instrucciones y datos independientes, respaldados por un espacio de direcciones en común. Si bien la CPU ejecuta desde la memoria caché, también actúa como una máquina de Harvard pura. Cuando se accede a la memoria de respaldo, actúa como una máquina de von Neumann pura (donde el código puede moverse alrededor como datos, que es una técnica poderosa). Esta modificación se ha generalizado...