Colaborativo 1 Arquitectura De Computadores

1. Realizar un documento donde se identifiquen los aspectos más importantes de las temáticas de la Unidad 1 del modulo (organización y arquitectura de computadores, evolución de los computadores y el papel del rendimiento en u computador), se sugiere el apoyo en otras fuentes documentales como libros, revistas, internet, etc.

Escrito:

UNIDAD UNO (1)

Como hicimos énfasis en el primer trabajo de reconocimiento, el curso abarca temas fundamentales y motivantes, en este caso haremos énfasis en los aspectos más importantes de la unidad 1 del modulo sobre (organización y arquitectura de computadores, evolución de los computadores y el papel del rendimiento en u computador).

Desde un comienzo, cuando por allá en 1950 John Von Neuman propone una arquitectura que es implementada hoy en día en la mayoría de los computadores y que se pueden dividir en tres subsistemas como son: el procesador, la memoria y el subsistema de entrada y salida (E/S), para nosotros una computador digital reconoce mediante sus circuitos electrónicos instrucciones, y todos los programas con los que trabaje deben convertirse en esas instrucciones, es el lenguaje maquina con en el trabaja el sistema.

Comenzando con el capítulo 1 empezamos identificando un aspecto importante como lo es la organización y la arquitectura básica de ordenadores, por tal razón definiremos la organización como las unidades funcionales y sus interconexiones, que dan lugar a especificaciones arquitectónicas. Y la arquitectura como los atributos de un sistema que son visibles para el programador.

Más definiciones para Arquitectura:

Definiremos la arquitectura de computadores como el modelo, la apariencia, descripción funcionalidad de los atributos y características del sistema visible al programador; cumpliendo 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 (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria. También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo. También la definiremos como el estudio de la estructura, funcionamiento y diseño de computadores.

Ahora identificamos 2 aspectos muy importantes como lo es la estructura y funcionamiento de los computadores, viéndolos siempre como sistemas complejos que son, pero que podemos simplificar sobre todo viéndolos desde el punto de vista jerárquico (estructura jerárquica por niveles). Donde cada nivel consta de un conjunto de componentes y sus interrelaciones. El diseñador se centra en la estructura y funcionamiento de cada nivel.

Respecto a lo anterior definiremos, Estructura es el modo en que los componentes están interrelacionados y definiremos Funcionamiento como la operación de cada componente individual como parte de la estructura.

Dentro del funcionamiento existen cuatro funciones básicas en un computador:

Procesamiento de datos: El computador procesar datos, de variedad de formas.

Almacenamiento de datos: El computador guarda temporalmente los datos con los que se está trabajando. Igualmente permite almacenamiento de datos a largo plazo.

Transferencia de datos: El computador transfiere datos entre él mismo y el mundo exterior.

Control: Debe haber un control de estas tres funciones que es ejercido por los entes que proporcionan instrucciones al computador. Dentro del computador una unidad de control gestiona los recursos del computador y dirige las prestaciones de sus partes funcionales en respuesta a estas instrucciones.

Dentro de la estructura existen cuatro componentes estructurales principales:

- CPU, Unidad Central de Procesamiento: controla el funcionamiento del computador y realiza funciones de procesamiento de datos.

- Memoria Principal: permite almacenar los datos.

- E/S Entrada Salida: transfiere datos entre el computador y el entorno externo.

- Sistema de interconexión: es un mecanismo que proporciona la comunicación entre la CPU, la memoria principal y la E/S.

Dentro de la Unidad Central de Procesamiento CPU sus componentes estructurales son:

- Unidad de Control: controla el funcionamiento de la CPU y del computador.

- Unidad Aritmético-Lógica: realiza las funciones de procesamiento de datos del computador

- Registros: proporcionan almacenamiento interno a la CPU

- Interconexiones CPU: son mecanismos que proporcionan comunicación entre la unidad de control, la ALU y los registros.

Después de haber dado una visión sobre arquitectura, organización, estructura y funcionamiento Ahora haremos un estudio a un aspecto importante como es algo de historia. Una breve historia sobre la evolución de los computadores:

HISTORIA DE LOS COMPUTADORES

La Era Mecánica

1610, John Napier Desarrolló las Varillas de Napier para simplificar la multiplicación.

1641 Blaise Pascal Construyó su máquina mecánica.

1641

Gottfried Wilhelm Leibniz Propuso el sistema binario para realizar los cálculos, construyendo una máquina que realizaba las 4 operaciones básicas pero no con mucha exactitud.

1801

Joseph Jacquard Crea una maquina telar programable con tarjetas perforadas.

1821

Charles Babbage Diseña una verdadera máquina procesadora de información, capaz de autocontrolar su funcionamiento.

Ada Lovelace Se le conoce como la primera programadora de la historia.

1854, George Boole Desarrolla el Algebra booleana.

La Primera Generación (electromecánicos y electrónicos de tubos de vacío)

Herman Hollerith Desarrollo una máquina para tabular el censo de 1890 EEUU. había desarrollado un sistema de tarjetas perforadas eléctrico y basado en la lógica de Boole

1924 Nace IBM

1939-1944 En la Universidad de Harvard se construye la Mark 1.

1943-1946,

Mauchly y J. Presper Eckert

Diseñaron y construyeron la ENIAC.

1946

Von Neuman. Escribe la idea de Máquina de Von Neuman, que es la descripción de la arquitectura que, desde 1946, se aplica a todos los computadores que se han construido.

La Segunda Generación (los transistores y los avances en programación)

1947

John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley

Inventan el transistor en los laboratorios Bell.

1951

Grace Murray Hooper

Da la primera noción de compilador y más tarde desarrolla COBOL.

1957

John Backus Desarrolla el primer compilador para FORTRAN.

1958, John MacCarthy Propone el LISP, un lenguaje orientado a la realización de aplicaciones en el ámbito de la Inteligencia Artificial.

1956

Edsger Hijastra Propuso su conocido algoritmo para la determinación de los caminos mínimos en un grafo, y más adelante, el algoritmo del árbol generador minimal.

1962

Charles Hoare Se publica el algoritmo de tipo Divide y Vencerás: el QuickSort

1962

Karatsuba e Y. Ofman. Se publica el algoritmo de la multiplicación de grandes enteros de A. Karatsuba e Y. Ofman.

En 1959, Jack Kilby Presenta el primer circuito integrado, un conjunto de transistores interconectados con resistencias, en una pequeña pastilla de silicio y metal, llamada chip. Fue a partir de este hecho que las computadoras empezaron a fabricarse de menor tamaño, más veloces y a menor costo, debido a que la cantidad de transistores colocados en un solo chip fue aumentando en forma exponencial.

Tercera Generación (circuitos integrados y miniaturización)

1964 y 1969

Seymour Cray Diseña en 1964, el CDC 6600, que era capaz de realizar un millón de operaciones en coma flotante por segundo;

En 1969, el CDC 7600, diez veces más rápido que su predecesor.

1964-1966

Niklaus Wirth Desarrolla el lenguaje PASCAL, y en Berkeley, el profesor,

1964-1966

Lotfi A. Zadeh Publica su artículo Fuzzy Sets, que revoluciona campos como la Inteligencia Artificial, la Teoría de Control o la Arquitectura de Computadores.

En 1971 Intel introduce el primer microprocesador. El potentísimo 4004 procesaba 4 bits de datos a la vez, tenía su propia unidad lógico aritmética, su propia unidad de control y 2 chips de memoria.

Muy pronto Intel comercializó el 8008, capaz de procesar el doble de datos que su antecesor y que inundó los aparatos de aeropuertos, restaurantes, salones recreativos, hospitales, gasolineras.

Cuarta Generación (ordenadores personales de uso doméstico)

1970-1980 Allen y Gates crean Microsoft.

1976 Steven Wozniak y Steven Jobs, construyen la Apple I.

Nace Apple computer.

En 1977 EL lanzamiento de la Apple II, el primer computador con gráficos a color y carcasa de plástico, la compañía empezó a imponerse en el mercado.

En 1981 IBM estrena una nueva máquina, la IBM Personal Computer, protagonista entrar en los hogares.

En 1984 Apple lanza el Macintosh, que disponía de interfaz gráfico para el usuario y un ratón, que se hizo muy popular por su facilidad de uso.

Continuando identificando aspectos sobre evolución de los ordenadores reconocemos uno muy importante como es la arquitectura Harvard. Arquitectura Harvard, Como sabemos esta arquitectura proveniente de la Mark 1 que almacenaba instrucciones en cintas perforadas y los datos en interrupciones, es la misma arquitectura de computadoras que posee dispositivos de

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