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ARQUITECTURA DE VON NEUMANN

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by

Liliana Coca

on 28 August 2013

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Transcript of ARQUITECTURA DE VON NEUMANN

Notes
Instrucciones
Desventajas
Ventajas
ARQUITECTURA DE VON NEUMANN
Introducción
La arquitectura de Von Neumann surge a principios de los años 1940. Es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos. La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura.

Arquitectura de Von Neumann

Los ordenadores con esta arquitectura constan de 5 partes:
- Unidad Aritmético-Lógica (ALU)
- La Unidad de Control
- La Memoria
- Un dispositivo de Entrada/Salida
- El Bus de Datos que proporciona un medio de transporte de los datos entre las distintas partes

Características Básicas
Memoria unidimensional, organizada como un vector de celdas del mismo tamaño y de direcciones secuenciales.
Una misma memoria para instrucciones y datos.
Sin distinción explícita entre instrucciones y datos.
Sin especificación explícita de tipos de datos.
Las instrucciones se ejecutaban secuencialmente. Se requerían instrucciones de salto para romper el flujo de control.
Cuello de Botella
La separación de la memoria y la CPU acarreó un problema denominado Neumann bottleneck.

Esto se debe a que la cantidad de datos que pasa entre estos dos elementos difiere mucho en tiempo con las velocidades de ellos (throughput) por lo cual la CPU puede permanecer ociosa.
Von Neumann VS Harvard
Una de las principales diferencias es que en la arquitectura Von Neumann los datos y los programas se almacenan en la memoria y son gestionados por el mismo sistema de manejo de información, en cambio, en la arquitectura Harvard, los datos y programas se almacenan en dispositivos de memoria independientes y manejados por diferentes subsistemas.
Un equipo que utiliza la arquitectura Von neumann, sin caché, la CPU puede ser la lectura/instrucción/escritura, es decir, ambas operaciones no pueden realizarse simultáneamente; en cambio, en la arquitectura Harvard la CPU puede ser una instrucción y los adtos de acceso a la memoria el mismo tiempo sin memoria caché.
Hoy en día...
La estructura básica de la mayoría los ordenadores actuales se representa mediante tres grandes bloques:
- CPU
-Memoria Principal
- Sistemas de Entrada/Salidas
Todos ellos unidos por los buses de Direcciones, Datos y Control.
Más
características...
La memoria estaba formada por 1024 palabras de 40 bits.

Las instrucciones tenían 8 bits para indicar el tipo de instrucción, y 12 bits para especificar una palabra de memoria.
La ALU tenía un registro interno de 40 bits llamado "acumulador". Una instrucción típica sumaba el contenido de una palabra de memoria al acumulador, o almacenaba el contenido del acumulador en una palabra de memoria.
La función de una computadora es la ejecución de programas. Los programas se encuentran localizados en memoria y consisten de instrucciones. La CPU es quien se encarga de ejecutar dichas instrucciones a través de un ciclo denominado ciclo de instrucciones.
Ciclo de Instrucción
El bus de datos y direcciones único se convierte en un cuello de botella por el cual debe pasar toda la información que se lee de o se escribe a la memoria, obligando a que todos los accesos a esta sean secuenciales.
Menor velocidad debido a que no es simultáneo.
¡Gracias por su Atención!
Integrantes del Equipo:
Roberto de la Rosa Castillo
Cristian Antonio Espinoza Benitez
Blanca Liliana Barbosa Coca
Luis Enrique Jara Ramírez
Ignacio Rodrigo Ibarra Medina
Sergio Samuel Dueñas Chavez
Arquitectura
de Computadoras

BIBLIOGRAFÍA
M. Morris Mano - "Arquitectura de Computadoras" - (3° Edición)
Williams Stalling - "Organización y Arquitectura de Computadoras" - (5° Edición)
Durán Rodríguez, Luis - "El gran libro del PC Interno"
http://www.uv.mx/rrojano/arquitectura_uno/clase4-1.pdf
http://comping.galeon.com/productos2326864.html
Eficiente en la utilización de la memoria.
Su lógica es más simple.
CPU con menos operaciones y más flexible.
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