AC_Tarea3_Leonardo Carlos Fabila - Leonardo Carlos

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL 
ESTADO DE MORELLOS 
ALUMNO: 
LEONARDO CARLOS FABILA 
MATERIA: 
ARQUITECTURA DE 
COMPUTADORAS 
19-FEBRERO-2022 
 
 
Contenido 
Objetivo. ....................................................................................................................................... 1 
Modelos de arquitecturas de computadoras............................................................................. 2 
Clásica.......................................................................................................................................... 2 
Segmentadas .............................................................................................................................. 3 
De Multiprocesamientos ............................................................................................................. 3 
Conclusión ................................................................................................................................... 5 
 
 
 
1 
 
Objetivo. 
▪ Dar una pequeña introducción de la arquitectura de computadoras. 
▪ Describir los diferentes tipos de modelos de arquitectura de computadora y 
al mismo tiempo diferenciarlas de los diferentes dispositivos. 
▪ Aprender lo básico del funcionamiento de las computadoras tanto de un 
punto de vista hardware y software. 
 
 
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Modelos de arquitecturas de computadoras. 
Es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de 
computadora 
 
Clásica 
Estas arquitecturas se desarrollaron en las primeras computadoras 
electromecánicas y de tubos de vacío. Hay dos arquitecturas distintas relacionadas 
con el uso y distribución de la memoria: Arquitectura de Von Neumman y 
Arquitectura Harvard. 
• Arquitectura de Von Neumann: Tradicionalmente los sistemas con 
microprocesadores se basan en esta arquitectura, en la cual la unidad central 
de proceso (CPU), está conectada a una memoria principal única (casi 
siempre sólo RAM) donde 
se guardan las instrucciones 
del programa y los datos. A 
dicha memoria se accede a 
través de un sistema de 
buses único (control, 
direcciones y datos). 
El tamaño de la unidad de datos o instrucciones está fijado por el ancho del 
bus que comunica la memoria con la CPU. Así un microprocesador de 8 bits 
con un bus de 8 bits tendrá que manejar datos e instrucciones de una o más 
unidades de 8 bits (bytes) de longitud. Si tiene que acceder a una instrucción 
o dato de más de un byte de longitud, tendrá que realizar más de un acceso 
a la memoria. 
El tener un único bus hace que el microprocesador sea más lento en su 
respuesta, ya que no puede buscar en memoria una nueva instrucción 
mientras no finalicen las transferencias de datos de la instrucción anterior. 
• Arquitectura Harvard: Este modelo, que utilizan los Microcontroladores 
PIC, tiene la unidad central de proceso (CPU) conectada a dos memorias 
(una con las instrucciones y otra con los datos) por medio de dos buses 
diferentes. 
 
 
 
 
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Segmentadas 
Las arquitecturas segmentadas o con segmentación del cauce buscan mejorar el 
desempeño realizando paralelamente varias etapas del ciclo de instrucción al 
mismo tiempo. 
Generalidades 
• Un ciclo de instrucción es el período que tarda la unidad central de proceso 
(CPU) en ejecutar una instrucción de lenguaje máquina. 
• Comprende una secuencia de acciones determinada que debe llevar a cabo 
la CPU para ejecutar cada instrucción en un programa. 
• Cada instrucción del juego de instrucciones de una CPU puede requerir 
diferente número de ciclos de instrucción para su ejecución. 
• Un ciclo de instrucción está formado por uno o más ciclos máquina. 
 
¿Qué es la segmentación o pipelining? 
La segmentación (pipelining)es una técnica de implementación por la cual se solapa 
la ejecución de múltiples instrucciones. Hoy día, la segmentación es la técnica de 
implementación clave utilizada para hacer CPU rápidas. 
La segmentación es como una línea de ensamblaje: cada etapa de la segmentación 
completa una parte de la instrucción 
 
De Multiprocesamientos 
Cuando se desea incrementar el desempeño más allá de lo que permite la técnica 
de segmentación del cauce (límite teórico de una instrucción por ciclo de reloj), se 
requiere utilizar más de un procesador para la ejecución del programa de aplicación. 
 
El alto rendimiento y bajo coste de los microprocesadores inspiraron un renovado 
interés en los multiprocesadores en los años ochenta. Varios microprocesadores se 
pueden colocar sobre un bus común porque: 
• son mucho más pequeños que los procesadores multichip, 
• las caches pueden disminuir el tráfico del bus y los protocolos de coherencia 
pueden mantener caché y memoria consistente. 
 
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El tráfico por procesador y el ancho de banda del bus determinan el número 
de procesadores en dicho multiprocesador. 
 
Un reloj del sistema reside en la tarjeta madre. Éste envía una señal a todos los 
componentes de la computadora en ritmo, como un metrónomo. Generalmente, 
este ritmo se genera como una onda cuadrada, como la siguiente: 
• Cada onda en esta señal mide un ciclo de reloj. 
• Si el reloj del sistema funciona a 100MHZ, esto significa que hay 100 millones 
de ciclos del reloj en un segundo. 
• Cada acción en la computadora se marca con un tiempo mediante estos 
ciclos del reloj y para realizarse, cada acción toma cierto número de ciclos 
del reloj. 
• Cuando se procesa una solicitud de la memoria, por ejemplo, el controlador 
de la memoria puede informar al procesador que los datos requeridos 
llegarán en seis ciclos de reloj. Es posible que el CPU y otros dispositivos 
funcionen más rápido o más lento que el reloj del sistema. 
 
 
 
5 
 
Conclusión 
Como informáticos uno tiene que saber las características para poderlas describirlas 
y a su vez saber cuál es su función. Ahora sé que hay tres modelos que son: la 
clásica que es cuando se empezó a construir las computadoras que ahora son la 
base inicial para cualquier computadora moderna, la siguiente son las segmentadas 
buscan mejorar el desempeño realizando paralelamente varias etapas de 
instrucción al mismo tiempo por lo que el procesamiento se divide en varias 
unidades independientes y así de divide el procesamiento de las instrucciones. Y el 
ultimo que es el de multiprocesamiento que es un poco mas complicado ya que 
quiere ser mejor que la segmentación por lo que utiliza la ciencia cuántica, en esta 
parte no comprendí muy bien, creo por lo que entendía es tiene más procesadores, 
posiblemente después lo voy a investigar con más calma.