arquitectura de computadores capítulo i
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Organización y arquitectura de computadorPonente: Greyson Alberca PrietoTRANSCRIPT
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ESCUELA: CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN
NOMBRES
ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
FECHA:
Ing. Greyson Alberca Prieto
OCTUBRE 2009– FEBRERO 2010
1
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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
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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”
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Estructura y Funcionamiento
ESTRUCTURAForma como se relacionan los componentes unos con otros
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Estructura a Nivel superior
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Estructura de la CPU
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Estructura de la Unidad de Control
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FUNCIÓN
Operación individual de los componentes como parte de su estructura
Funciones del computador: Procesamiento de datos Almacenamiento de datos Movimiento de datos Control
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Visión Funcional
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Movimiento de datos
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Almacenamiento
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Procesamiento de datos Internos
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Procesamiento de datos en transito
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Evolución del Computador
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Taxonomía de Flynn
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Clasificación del Pc según su arquitectura
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Evolución del Procesador
4bits
8bits
16bits
32bits
64bits
32bits
32bits
64bits
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La máquina de Von Neumann
No fue hasta en 1952 que fueron implementados por primera vez en una máquina denominada AIS.
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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.
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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.
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MEMORIA IAS
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Estructura IAS
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Estructura del IAS
Registro temporal de memoria (buffer) MBR. Actualmente se suele denominar MDR.
Registro de dirección de Memoria MAR.
Registro de instrucción IR.
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Estructura del IAS
Registro temporal de Instrucciones IBR
Contador de Programa PC Acumulador AC y Multiplicador
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Diagrama de Flujo
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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
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Factores en diseño de mejores prestaciones
Velocidad de Microprocesador Equilibrio de Prestaciones
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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
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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
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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
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Conclusiones
Arquitectura de Computadores retos y oportunidades para la próxima
década
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Web Sites
http://www.shore.net/~ws/COA5e.html
http://www.intel.com/ http://www.ibm.com http://www.dec.com
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EJERCICIO
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