ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

Annotations:

• Es adecuada para sistemas de propósito general, como computadores, servidores y estaciones de trabajo.

1. Establece que tanto datos e instrucciones serán almacenadas en la memoria principal
   1. Esto permite que sea flexible y programable
2. Componentes Clave
   1. La unidad de control se encarga de interpretar las instrucciones del programa y coordina las funciones del programa
   2. Unidad aritmética lógica se encarga de ejecutar operaciones matemáticas y lógicas
   3. Memoria principal se encarga de almacenar datos e instrucciones
   4. Unidad de entrada y salida facilita la interacción del sistema con el entorno
   5. Bus de comunicaciones es un sistema de conección de datos que conecta todos los componentes anteriores
3. Ventajas
   1. Simplicidad el diseño unificado de la memoria facilita la fabricación del hardware
   2. Flexibilidad puede ejecutar cualquier tipo de programa que este cargado en memoria
   3. Reusabilidad del hardware ya que no es necesario rediseñar el sistema por un programa
   4. Programabilidad permite almacenar y modificar programa en memoria
      1. Es una arquitectura reprogramable
4. Desventajas
   1. Cuello de botella
      1. Surge cuando el sistema accede tanto a instrucciones como datos al mismo tiempo
      2. El bus compartido entre datos e instrucciones limita el rendimiento, esto ocurre porque el procesador no puede acceder a datos e instrucciones a la vez
      3. Técnicas para resolverlo
         1. Memoria cache es usada para reducir los accesos directos a la memoria principal
         2. Pipelining intenta mantener al procesador ocupado dividiendo las instrucciones en pasos secuenciales

Annotations:

• Es preferida para entornos de eficiencia, la velocidad de acceso a memoria y la seguridad del código son prioritarios.

1. Aspectos Técnicos
   1. Memoria de instrucciones utilizado para almacenar código del programa
   2. Memoria de datos almacena información que el programa debe procesar
   3. Buses separados cada tipo de memoria tiene su bus de datos y direcciones
      1. Permite accesos simultáneos
2. Arquitectura de harvard como una alternativa mas eficiente para casos donde el rendimiento y la velocidad, son mas importantes que la simplicidad del diseño
3. Ventajas
   1. Acceso simultaneo a instrucciones y datos
      1. Mejora la velocidad de ejecución
   2. Menor riesgo de sobreescritura
      1. Al tener memorias separadas es imposible que los datos corrompan el código del sistema
   3. Optimización especializada
      1. Se puede usar memorias más rápidas o especificas para cada tipo de información
4. Desventajas
   1. Mayor complejidad de diseño
      1. Requiere buses y controladores duplicados
   2. Menor flexibilidad
      1. Limita ciertas técnicas avanzadas
   3. Menor compatibilidad con softwares generalista
      1. No compatibles con arquitecturas de propósito general

1. Es un sistema de clasificación de arquitecturas según como clasifican datos e instrucciones
   1. Flujo de instrucciones
   2. Flujo de datos
2. Clases de arquitecturas

   Annotations:

   • La arquitectura de Von neuman pertenece a SISD La arquitectura de Harvard pertenece a MIMD
   1. SISD
      1. Una instruccion un dato
   2. SIMD
      1. Una instrucción múltiples datos
   3. MISD
      1. Múltiples instrucciones un dato
   4. MIMD
      1. Múltiples instrucciones múltiples datos