Arquitectura de Computadoras: De los microprocesadores a las supercomputadoras – Behrooz Parhami La arquitectura de computadoras forma un área de estudio que se refiere a las computadoras es en la interfaz entre hardware y software. Aquella está pero orientada al hardware que los “sistemas de cómputo”, un área que generalmente se cubre en los cursos académicos con exactamente el mismo nombre en las materias de ciencias o bien ingeniería de la computación, y se preocupa más por el software que los campos conocidos como “diseño computacional” y “organización de computadoras”. Sin embargo, la materia es bastante fluida y cambia enormemente de un texto o bien curso a otro, en su orientación y cobertura. Esto último explica, en parte, por qué razón existen tantos libros diferentes sobre arquitectura de computadoras y por qué razón, aun, otro texto en la materia puede ser útil. En este contexto, la arquitectura de computadoras engloba un conjunto de ideas esenciales que se aplican al diseño o bien entendimiento de cualquier computadora, desde los más pequeños microprocesadores anidados que controlan los aparatos electrodomésticos, cámaras y otros muchos dispositivos (por servirnos de un ejemplo, máquinas personales, servidores y complejos sistemas de computadoras) hasta las más poderosas supercomputadoras que se hallan solo en (y son costeables por) los grandes centros de datos o bien en los primordiales laboratorios científicos. Asimismo se ramifica en otras áreas más avanzadas, cada una con su comunidad de estudiosos, gacetas especializadas, simposios y, desde entonces, lenguaje técnico. Los diseñadores de computadoras no deben dudar en familiarizarse con todo el campo para ser capaces de utilizar la pluralidad de métodos libres con el propósito de diseñar sistemas veloces, eficaces y poderosos. Menos obvio es el hecho de que aun los simples usuarios de computadoras se pueden favorecer de las ideas esenciales y de la consideración de los conceptos más avanzados en la arquitectura de computadoras. Un tema común en arquitectura de computadoras consiste en enfrentar su dificultad. Una gran parte de esta brota de nuestro deSeo de hacer todo tan veloz como resulte posible. Ciertas técnicas resultantes, como la ejecución predictiva y especulativa, están peleadas con otras metas del diseño de sistemas que incluyen bajo costo, compacticidad, ahorro de energía, poco tiempo para entrar al mercado y comprobación. La incesante problemática de semejantes requerimientos problemáticos favorece que la arquitectura de computadoras represente un próspero y también interesante campo de estudio. Aparte de lo precedente, se hallan las fuerzas opositoras de innovación y compatibilidad con las inversiones en habilidades, sistemas y aplicaciones. : 1. Circuitos es combinacionales dos. Circuitos es con memoria tres. Tecnología de sistemas de computación cuatro. Desempeño de computadoras cinco. Instrucciones y direccionamiento seis. Procedimientos y datos siete. Programas en lenguaje ensamblador ocho. Alteraciones en el conjunto de instrucciones nueve. Representación de números diez. Sumadores y ALU simples once. Multiplicadores y divisores doce. Aritmética de punto flotante trece. Pasos de ejecución de instrucciones catorce. Síntesis de unidad de control quince. Senda de datos encaminadas dieciseis. Límites del desempeño de pipeline diecisiete. Conceptos de memoria primordial dieciocho. Organización de memoria caché diecinueve. Conceptos de memoria masiva veinte. Memoria virtual y paginación veintiuno. Dispositivos de entrada/salida veintidos. Programación de entrada/salida veintitres. Autobuses, ligas y también interfases veinticuatro. Conmutación ideal y también interrupciones veinticinco. Cara un mayor desempeño veintiseis. Procesamientos vectorial y matricial veintisiete. Multiprocesamiento lento de memoria compartida veintiocho. Multicomputación distribuida