MODELOS DE ARQUITECTURA DE COMPUTO

EXISTEN TRES MODELOS DE ARQUITECTURA:

ARQUITECTURA CLÁSICA:

La arquitectura de computadoras se refiere a los atributos de un sistema que son visibles a un programador, es decir aquellos atributos que tienen un impacto directo en la ejecución lógica de un programa.
La arquitectura clásica Von Neumann tiene sus orígenes en el trabajo del matemático John Von Neumann desarrollado con John Mauchly y John P. Eckert y divulgado en 1945 en la Moore School de la Universidad de Pensilvania, Estados Unidos, en el que se presentaba e EDVAC ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer). De aquí surgió la arquitectura del programa almacena en memoria y búsqueda/ejecución secuencial de instrucciones. En términos generales una computadora tiene que realizar 3 funciones:
·          Procesamiento de Datos.
·         Almacenamiento de Datos.
·         Transferencia de Datos.



Consta de los siguientes elementos:
Dispositivos de entrada, de proceso, de almacenamiento y de salida.

ARQUITECTURA SEGMENTADA:

Otra aportación frecuente que aumenta el rendimiento del computador es el fomento del paralelismo implícito, que consiste en la segmentación del procesador (pipe-line), descomponiéndolo en etapas para poder procesar una instrucción diferente en cada una de ellas y trabajar con varias a la vez.

La arquitectura en pipeline (basada en filtros) consiste en ir transformando un flujo de datos en un proceso comprendido por varias fases secuenciales, siendo la entrada de cada una la salida de la anterior.
ARQUITECTURA MULTIPROCESAMIENTO:
SMP es el acrónimo de Symmetric Multi-Processing, multiproceso simétrico.
Se trata de un tipo de arquitectura de ordenadores en que dos o más procesadores comparten una única memoria central.
La arquitectura SMP (Multi-procesamiento simétrico, también llamada UMA, de “Uniform Memory Access”), se caracteriza por el hecho de que varios microprocesadores comparten el acceso a la memoria. Todos los microprocesadores compiten en igualdad de condiciones por dicho acceso, de ahí la denominación “simétrico”.
Los sistemas SMP permiten que cualquier procesador trabaje en cualquier tarea sin importar su localización en memoria; con un propicio soporte del sistema operativo, estos sistemas pueden mover fácilmente tareas entre los procesadores para garantizar eficientemente el trabajo.
Una computadora SMP se compone de microprocesadores independientes que se comunican con la memoria a través de un bus compartido. Dicho bus es un recurso de uso común. Por tanto, debe ser arbitrado para que solamente un microprocesador lo use en cada instante de tiempo. Si las computadoras con un solo microprocesador tienden a gastar considerable tiempo esperando a que lleguen los datos desde la memoria, SMP empeora esta situación, ya que hay varios parados en espera de datos


3 comentarios:

  1. Creo que dentro de las arquitecturas clásicas te faltó mencionar la arquitectura de Harvard, la cuál es una arquitectura que pertenece a la primera generación de computadoras. Esta se puede decir que es una arquitectura que se diseño para contrarrestar la problemática que presentaba Von Neumann. En la arquitectura Harvard la CPU puede tanto leer una instrucción como realizar un acceso a la memoria de datos al mismo tiempo debido a los dos buses que posee.
    Por lo demás, buena información.

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  2. En la arquitectura segmentada me parece que falto un poco de información, por ejemplo los pasos que realiza en la segmentación de instrucción:

    Decodificación de instrucción/Ciclo de búsqueda de registros
    – Decodificar instrucción
    – Leer registros de propósito general
    • Ejecución / ciclo de dirección efectiva
    – Ejecución de operaciones de ALU
    • Acceso a memoria / ciclo de finalización de rama
    – Load, store y ramas
    • Ciclo de write-back
    – Escribir resultados en registros

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  3. Ademas de las arquitecturas clásicas mencionadas anteriormente, en la actualidad han aparecido arquitecturas híbridas entre la Von Newman y la Harvard, buscando conservar la flexibilidad, pero mejorando el rendimiento.

    Uno de los cambios más importante de los últimos años en diseño de las computadoras se dio durante los años 1980s, con la aparición de la corriente de diseño conocida como computadoras de conjunto reducido de instrucciones (RISC, por sus siglas en ingles). Esta escuela pretende aplicar un enfoque totalmente distinto al tradicional hasta entonces, que paso a conocerse como computadoras de conjunto complejo de instrucciones (CISC) para diferenciarla de la nueva tendencia.

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