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Arquitectura de las computadoras


La arquitectura de las computadoras es el diseño conceptual de un sistema informático. En este entorno proporciona una descripción profunda y minuciosa  de la construcción y distribución de los componentes de la computadora.


La arquitectura de las computadoras permite configurar sus componentes de tal forma que pueda realizar las funciones operacionales para las que se va a utilizar.


En este sentido cuando se va a adquirir un sistema informático ya sea que se va a utilizar de manera particular o por una empresa o conjunto de empresas el usuario debe tener claro lo siguiente:

  • ¿Que es lo que realmente se quiere obtener con el nuevo sistema informático?
  • ¿Cuáles son los objetivos que se persiguen?
  • ¿En base a estos objetivos determinar que software es el más adecuado?
  • ¿Cuál será el impacto que ocasionara en la organización la implementación de este nuevo sistema informático?

Cuando el usuario haya definido estos puntos tendrá una idea  de los objetivos que han de cumplir todos los sistemas informáticos a evaluar. La arquitectura de las computadoras define la estructura operacional fundamental de un sistema de computadoras. Según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo se define la forma de interconectar componentes de hardware.

Las computadoras tienen dos partes bien definidas y diferenciadas:

  • El CPU es el encargado de interpretar y llevar a cado las instrucciones de los programas
  • Los periféricos que son dispositivos que permiten extender las funciones y operaciones de un ordenador (pueden ser de entrada, salida, entrada y salida y comunicaciones)

Modelos de arquitectura de las  computadoras


Modelo Von Neuman.

Este modelo es la arquitectura clásica que describe John Von Neuman. Está formado por el procesador que contempla la unidad lógica aritmética, la unidad de control y unidad de registros, el bus de datos con el cual se tiene acceso a la memoria y los dispositivos de entrada y salida.


Modelo Pipeline.

Consiste en la segmentación de las instrucciones del procesador por lo que se puede procesar de manera simultánea varias instrucciones.

Modelo multiprocesador.

Este modelo consiste en una arquitectura de dos o más microprocesadores compartiendo el mismo hardware ya sea de manera simétrica o asimétrica.

Instrucciones

Los siguientes aspectos deben ser considerados para las arquitecturas y los conjuntos de instrucciones:

  • Almacenamiento de operandos en la CPU
  • Cantidad de operandos que se expresan en una instrucción típica (generalmente son 0, 1, 2 y 3)
  • Posición del operando
  • Que operaciones están disponibles en el conjunto de instrucciones
  • Tipo de operandos
  • Tamaño de operandos

Puertas lógicas

Tienen como función procesar la lógica de las instrucciones del sistema. Existen los siguientes tipos:

  • NOT: Funciona con una sola entrada y una sola salida.
  • AND: es la multiplicación binaria de dos entradas y da una sola salida.
  • OR: es la suma binaria de dos entradas y da como salida la suma propia o el bit carry de ser necesario.
  • XOR: es la suma binaria de dos entradas y da el resultado como salida, sin incluir el bit carry.
  • NAND: es la negación de AND. Da una única salida.
  • NOR: es la negación de OR. Da una única salida.
  • XNOR: es la negación de XOR. Da una única salida.

Almacenamiento de operandos en la CPU

Básicamente la diferencia principal está en el almacenamiento interno de la CPU, siendo las principales alternativas:

  • En la arquitectura de la pila no se necesita nombrar a los operandos ya que se encuentran en el tope de la pila
  • En la arquitectura de un acumulador un operando esta siempre leyendo o ingresando datos
  • Conjunto de registros. La arquitectura de registros tienen solo operandos explícitos

Referencias, créditos & citaciones en formato APA: Revista educativa Tareaeductiva.com. Equipo de redacción profesional. (2020, 04). Arquitectura de las computadoras. Escrito por: Equipo de investigación educativa. Obtenido en fecha , desde el sitio web: https://www.tareaeducativa.com/arquitectura/arquitectura_de_las_computadoras.html.

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