tipos de microprocesadores ii

13/04/2023Juan Fiallos // Arquitectura de Microprocesadores // AMD

1

TIPOS DE MICROPROCESADORES II

Según Su Arquitectura


2

QUE ES LA ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS? La arquitectura de computadoras es el diseño

conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

El ordenador recibe y envía la información a través de los periféricos por medio de los canales. La UCP es la encargada de procesar la información que le llega al ordenador. El intercambio de información se tiene que hacer con los periféricos y la UCP. Todas aquellas unidades de un sistema exceptuando la UCP se denomina periférico, por lo que el ordenador tiene dos partes bien diferenciadas, que son: la UCP (encargada de ejecutar programas y que está compuesta por la memoria principal, la UAL y la UC) y los periféricos (que pueden ser de entrada, salida, entrada-salida y comunicaciones).


3

AQUITECTURA DE VON NEUMANN

La arquitectura de von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los.

La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales.


4

DIAGRAMA DE LA ARQUITECTURA DE VON NEUMANN


5

ORGANIZACIÓN DE LA ARQUITECTURA DE VON NEUMANN

Los ordenadores con esta arquitectura constan de cinco partes: La unidad aritmético-lógica o ALU, la unidad de control, la memoria, un dispositivo de entrada/salida y el bus de datos que proporciona un medio de transporte de los datos entre las distintas partes.

Un ordenador con esta arquitectura realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente:

Enciende el ordenador y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.

Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.

Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada.

Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores.


6

“CUELLO DE BOTELLA” DE VON NEUMANN El canal de transmisión de los datos entre CPU y memoria genera un cuello de botella

para el rendimiento del procesador. En la mayoría de computadoras modernas, la velocidad de comunicación entre la memoria y la CPU es más baja que la velocidad a la que puede trabajar esta última, reduciendo el rendimiento del procesador y limitando seriamente la velocidad de proceso eficaz, sobre todo cuando se necesitan procesar grandes cantidades de datos. La CPU se ve forzada a esperar continuamente a que lleguen los datos necesarios desde o hacia la memoria.

La velocidad de procesamiento y la cantidad de memoria han aumentado mucho más rápidamente que el rendimiento de transferencia entre ellos, lo que ha agravado el problema del cuello de botella.

El término “cuello de botella de von Neumann” fue acuñado por John Backus en su conferencia de la concesión de 1977 ACM Turing. Según Backus:

El problema de funcionamiento se redujo introduciendo una memoria caché entre la CPU y la memoria principal, y mejorando los algoritmos del predictor de saltos. Está menos claro que el cuello de botella intelectual que Backus ha criticado haya cambiado mucho desde 1977. La solución propuesta de Backus no ha tenido una influencia importante. La programación funcional moderna y la programación orientada a objetos se preocupan mucho menos de “empujar tantas palabras hacia un lado y otro” que los anteriores lenguajes como era Fortran.


7

PRIMERAS COMPUTADORAS BASADOS EN LA ARQUITECTURA VON NEUMANN

ORDVAC (U-Illinois) en Aberdeen Proving Ground, Maryland (completado en noviembre de 1951)

IAS machine en Princeton University (Ene 1952) MANIAC I en Laboratorio Científico Los Alamos(Mar 1952) ILLIAC en la Universidad de Illinois, (Sept 1952) AVIDAC en Laboratorios Argonne National (1953) ORACLE en Laboratorio Nacional de Oak Ridge (Jun 1953) JOHNNIAC en RAND Corporation (Ene 1954) BESK en Estocolmo (1953) BESM-1 en Moscú (1952) DASK en Dinamarca (1955) PERM en Munich (1956?) SILLIAC en Sydney (1956) WEIZAC en Rehovoth (1955)


8

ARQUITECTURA HARVARD

Originalmente, el término Arquitectura Harvard hacía referencia a las arquitecturas de computadoras que utilizaban dispositivos de almacenamiento físicamente separados para las instrucciones y para los datos. El término proviene de la computadora Harvard Mark I, que almacenaba las instrucciones en cintas perforadas y los datos en interruptores.

Todas las computadoras constan principalmente de dos partes, la CPU que procesa los datos, y la memoria que guarda los datos. Cuando hablamos de memoria manejamos dos parámetros, los datos en sí, y el lugar donde se encuentran almacenados (o dirección). Los dos son importantes para la CPU, pues muchas instrucciones frecuentes se traducen a algo así como "coge los datos de ésta dirección y añádelos a los datos de ésta otra dirección", sin saber en realidad qué es lo que contienen los datos.

En los últimos años la velocidad de las CPUs ha aumentado mucho en comparación a la de las memorias con las que trabaja, así que se debe poner mucha atención en reducir el número de veces que se accede a ella para mantener el rendimiento. Si, por ejemplo, cada instrucción ejecutada en la CPU requiere un acceso a la memoria, no se gana nada incrementando la velocidad de la CPU (este problema es conocido como limitación de memoria).

La arquitectura Harvard ofrece una solución particular a este problema. Las instrucciones y los datos se almacenan en cachés separadas para mejorar el rendimiento. Por otro lado, tiene el inconveniente de tener que dividir la cantidad de caché entre los dos, por lo que funciona mejor sólo cuando la frecuencia de lectura de instrucciones y de datos es aproximadamente la misma. Esta arquitectura suele utilizarse en DSPs, o procesador de señal digital, usados habitualmente en productos para procesamiento de audio y video. Entonces podemos decir que la arquitectura de computadoras es la parte mas importante del estudio general del computador.


9

DIAGRAMA DE LA ARQUITECTURA HARDVARD MARK I


10

LOS PRIMEROS 43 AÑOS DE AMD. 1969 AMD se incorpora con una inversión inicial de $100,000 en California. 1970 AMD introduce su primera tecnología properitaría el Am2501 una contador lógico. 1972 AMD sale al publico. 1979 AMD debuta en el New York Stock Exchange. Producción comienza en su planta de Austin Texas. 1982 IBM's envía un pedido para que AMD firme como segundo proveedor de procesadores después de Intel para su línea de

PC. 1984 AMD es considerado (Las 100 mejores empresas para quien trabajar en US). 1985 AMD sale en la lista de las Fortune 500 de America. ATI se incorpora. ATI desarrolla el primer controlador grafico y su aplicación en una plaqueta madre. 1986 ATI asegura un contrato con Commodore Business Machines para entregarles 70000 chips por semana. 1987 ATI debuta la tecnología EGA Wonder™ and VGA Wonder™. 1989 ATI asiste y establece VESA standard for graphics industry


11

LOS PRIMEROS 43 AÑOS DE AMD 1991 AMD's Am386® debuta la linea de 386 microprocessor. ATI introduce Mach8™ chip el cual puede procesar grafico independientemente al chip principal. 1992 ATI introduces Mach32™: first ATI integrated graphics controller and accelerator in one chip. 1993 AMD Am486®debuta la linea de 486 microprocessor. AMD establece una alainza con Fujitsu para producir memorias flash. 1994 AMD y Compaq Computer Corp. Firman alianza para una producción masiva con procesadores 486. ATI introduce Mach64™: el primer chip con acelerador de video en motion. 1995 AMD introduce AMD-K5® microprocessor. ATI es la primera compañía compatible con MAC. 1996 AMD compra NexGen, una compañía de microprocessores. ATI saca al mercado la primera tarjeta con todo incorporado caputadores de TV y Video. ATI ingresa al mercado de las maquinas portátiles con aceleradores de 3D. 1997 AMD introduce AMD-K6® microprocessor: ayuda a abaratar costos por primera ves de ve computadores

personales por menos de de $1000,00.


12

LOS PRIMEROS 43 AÑOS DE AMD 1998 ATI envia sus primeros 10 millones de AGP chips. 2000 AMD es la preimera de salir con un procesador de 1GHz la AMD Athlon™. AMD introduce tecnologia AMD PowerNow!™ con Mobile AMD-K6®-2+ procesadores. 2001 AMD Athlon™ MP debuta: es la primera compañía con capacidad de Multiprocesor. 2002 AMD Cool'n'Quiet™ technology debuta con Athlon™ XP family. ATI envia ATI Radeon™ 9700 Pro: el primer procesador grafico con DirectX 9. 2003

AMD debuta con Opteron™ y AMD Athlon™ 64 procesadores de 64Bit. 2004 AMD demuestra al mundo su primer Dual core procesador. 2005 AMD introduce AMD Turion™ 64 tecnologia mobil para notebooks y AMD Athlon™ 64 X 2 dual-core

processor para escritorio. AMD introduces the world's highest performing processors for 1-8P x86 servers and workstations. ATI GPU es escogida para ser el chip del Microsoft Xbox 360.


13

LOS PRIMEROS 43 AÑOS DE AMD

2006 AMD LIVE!™ debuta con tecnologia para media center PCs

Dell Inc. Anunucia que ofrecera sistemas con AMD. AMD demuestra su tecnologia de quad-core x86 para servidores. 2007 AMD introduce ATI Radeon™ HD 2000 serie de procesadores para notebooks con HD. 2009 AMD introduce ATI Radeon™ HD 5970, siendo el procesador grafico mas rápido del mundo y se utiliza

para poder ser utilizado en las maquinas mas rapidas y mas demandantes de gráficos utilizando DirectX 11.

AMD saca ATI Eyefinity multi-display technology, tecnologia revolucionaria para poder conectar 6 monitores con una sola tarjeta.

AMD introduce Six-Core AMD Opteron™ con procesadores AMD Chipset AMD completa el envió de 500 millones de x86 processor desde su incion en 1969. AMD introduce ultrathin notebook platform nombre codigo "Yukon,". AMD introduce AMD platform technology nombre codigo "Dragon" para escritorios PCs,


14

LOS PRIMEROS 43 AÑOS DE AMD 2010 AMD anuncia el AMD Opteron™ 4000 Series platform, disenado para servidores y Data centers con

tecnologia de nube. AMD introduce la primera AMD FireStream™ 9350 and 9370. AMD introduce el mas rapido y modificable procesador con six-core processor, the AMD Phenom™ II X6

1090T Black Edition, con tecnología Turbo CORE. AMD introduce la AMD Opteron™ 6000 Series plataforma con 8- y 12-core procesadores x86. 2011 AMD introduce la nueva generacion de AMD Radeon™ HD 6000M series, para el uso de Apple’s en su

linea Macbook Pro.. AMD debuta el AMD Radeon™ HD 6990.

tipos de microprocesadores ii

Documents