ESCUELA: CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

1. ARQUITECTURA DE COMPUTADORES ESCUELA: CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Ing. Greyson Alberca Prieto NOMBRES FECHA: OCTUBRE 2009– FEBRERO 2010

2. ORGANIZACIÓN Y FUNCIONAMIENTO 1.Organización y arquitectura de computador 2.Estructura y funcionamiento 3.Historia de computadores 4.Diseño para conseguir mejores prestaciones

3. “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” Introducción Arquitectura de un Computador Organización de un Computador Implementación Con qué tecnología

4. Estructura y Funcionamiento ESTRUCTURA Forma como se relacionan los componentes unos con otros

5. Estructura a Nivel superior

6. Estructura de la CPU

7. Estructura de la Unidad de Control

8. FUNCIÓN Operación individual de los componentes como parte de su estructura Funciones del computador: • Procesamiento de datos • Almacenamiento de datos • Movimiento de datos • Control

9. Visión Funcional

10. Movimiento de datos

11. Almacenamiento

12. Procesamiento de datos Internos

13. Procesamiento de datos en transito

14. Evolución del Computador

15. Taxonomía de Flynn

16. Clasificación del Pc según su arquitectura

17. Evolución del Procesador 4bits 8bits 16bits 32bits 32bits 32bits 64bits 64bits

18. La máquina de Von Neumann • No fue hasta en 1952 que fueron implementados por primera vez en una máquina denominada AIS.

19. 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.

20. 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.

21. MEMORIA IAS

22. Estructura IAS

23. Estructura del IAS • Registro temporal de memoria (buffer) MBR. Actualmente se suele denominar MDR. • Registro de dirección de Memoria MAR. • Registro de instrucción IR.

24. Estructura del IAS • Registro temporal de Instrucciones IBR • Contador de Programa PC • Acumulador AC y Multiplicador

25. Diagrama de Flujo

27. 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

28. Factores en diseño de mejores prestaciones • Velocidad de Microprocesador • Equilibrio de Prestaciones

29. Velocidad del Microprocesador • Predicción de Ramificación • Análisis del flujo de datos • Ejecución Especulativa precaptar la instrucción dependencia de instrucciones para organización optimizada ejecutar instrucciones antes de que aparezcan en la ejecución de un programa

30. 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

31. 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

32. Conclusiones Arquitectura de Computadores retos y oportunidades para la próxima década

33. Web Sites • http://www.shore.net/~ws/COA5e.html • http://www.intel.com/ • http://www.ibm.com • http://www.dec.com

34. EJERCICIO