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Organización y arquitectura de computadorPonente: Greyson Alberca Prieto
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ESCUELA: CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN
NOMBRES
ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
FECHA:
Ing. Greyson Alberca Prieto
OCTUBRE 2009– FEBRERO 2010
1
ORGANIZACIÓN Y FUNCIONAMIENTO
1.1.Organización y arquitectura de Organización y arquitectura de computadorcomputador
2.2.Estructura y funcionamientoEstructura y funcionamiento
3.3.Historia de computadoresHistoria de computadores
4.Diseño para conseguir mejores 4.Diseño para conseguir mejores prestacionesprestaciones
IntroducciónArquitectura de un Computador
Organización de un Computador
Implementación
Con qué tecnología
“La apariencia funcional que presenta a sus usuarios inmediatos” descripción del comportamiento del computador Describe “lo que
sucede”
Describe el hardware utilizando distintos niveles de abstracción
Describe “cómo sucede”
Estructura y Funcionamiento
ESTRUCTURAForma como se relacionan los componentes unos con otros
Estructura a Nivel superior
Estructura de la CPU
Estructura de la Unidad de Control
FUNCIÓN
Operación individual de los componentes como parte de su estructura
Funciones del computador: Procesamiento de datos Almacenamiento de datos Movimiento de datos Control
Visión Funcional
Movimiento de datos
Almacenamiento
Procesamiento de datos Internos
Procesamiento de datos en transito
Evolución del Computador
Taxonomía de Flynn
Clasificación del Pc según su arquitectura
Evolución del Procesador
4bits
8bits
16bits
32bits
64bits
32bits
32bits
64bits
La máquina de Von Neumann
No fue hasta en 1952 que fueron implementados por primera vez en una máquina denominada AIS.
La máquina de Von Neumann
Una memoria principal (M) Una Unidad Aritmético Lógica
(ALU) Una unidad de control (CC) Un equipo de entrada salida (I/O)
dirigido por la unidad de control.
MEMORIA IAS
La memoria del IAS consistía en 1000 posiciones de almacenamiento llamados palabras, de 40 bits cada uno.
Tanto los datos como las instrucciones se almacenan allí.
MEMORIA IAS
Estructura IAS
Estructura del IAS
Registro temporal de memoria (buffer) MBR. Actualmente se suele denominar MDR.
Registro de dirección de Memoria MAR.
Registro de instrucción IR.
Estructura del IAS
Registro temporal de Instrucciones IBR
Contador de Programa PC Acumulador AC y Multiplicador
Diagrama de Flujo
Diseño para construir mejores prestaciones
El precio de los computadores continúa cayendo año tras año, mientras sigue creciendo su capacidad y potencia
Las aplicaciones domésticas y de oficina cada vez requieren más potencia: procesamiento de imágenes, reconocimiento del habla, vídeo-conferencias, aplicaciones multimedia, almacenamiento de ficheros con voz y vídeo, etc.
Sin embargo, los bloques básicos de los computadores son prácticamente los mismos que los de los computadores de hace casi 50 años
Las técnicas para sacar el máximo rendimiento se han vuelto cada vez más sofisticadas
Factores en diseño de mejores prestaciones
Velocidad de Microprocesador Equilibrio de Prestaciones
Velocidad del Microprocesador
Predicción de Ramificación
Análisis del flujo de datos
Ejecución Especulativa
precaptar la instrucciónprecaptar la instrucción
dependencia de instrucciones dependencia de instrucciones para organización optimizadapara organización optimizada
ejecutar instrucciones antesejecutar instrucciones antes de que aparezcan en de que aparezcan en la ejecución de un programala ejecución de un programa
Equilibrio de prestaciones
Existe una desigualdad de prestaciones entre microprocesador y memoria principal. Si la memoria no logra mantener las demandas del procesador, este se detiene
Soluciones E.Prestaciones
Incrementar ancho de palabra Interfaz DRAM más eficiente, incluyendo
una cache u otro esquema de almacenamiento temporal en el chip DRAM
Reducir la frecuencia de acceso a MP mediante caches internas y externas
Incrementar ancho de banda, usando buses más rápidos
Conclusiones
Arquitectura de Computadores retos y oportunidades para la próxima
década
Web Sites
http://www.shore.net/~ws/COA5e.html
http://www.intel.com/ http://www.ibm.com http://www.dec.com
EJERCICIO
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