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UNIDAD V

10.06.2013 12:19

Tarea1. Elabore un cuadro comparativo en el que incluya las arquitecturas paralelas (MIMD, SIMD)

 

 

NOMBRE:

FUNCIÓN:

CAPACIDADES:

 

<span data-blogger-escaped-style="color: white; font-family: " times="" new="" roman","serif";="" font-size:="" 14.0pt;times="" roman";"="">Computación paralela

 

Es una forma de cómputo en la que muchas instrucciones se ejecutan simultáneamente, operando sobre el principio de que problemas grandes, a menudo se pueden dividir en unos más pequeños, que luego son resueltos simultáneamente (en paralelo).

Las computadoras paralelas pueden clasificarse según el nivel de paralelismo que admite su hardware: equipos con procesadores multinúcleo y multi-procesador que tienen múltiples elementos de procesamiento dentro de una sola máquina y los clústeres, MPPS y grids que utilizan varios equipos para trabajar en la misma tarea.

 

 

Microprocesador

 

Es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador.

Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

 

 

RISC

Es un tipo de diseño de CPU generalmente utilizado en microprocesadores o microcontroladores.

  1. Instrucciones de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de formatos.
  2. Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos.

MIMD

Es una técnica empleada para lograr paralelismo. Las máquinas que usan MIMD tienen un número de procesadores que funcionan de manera asíncrona e independiente.

Las computadoras MIMD pueden categorizarse por tener memoria compartida o distribuida, clasificación que se basa en cómo el procesador MIMD accede a la memoria. La memoria compartida de las máquinas puede estar basada en buses, extensiones, o de tipo jerárquico.

 

MISD

Es un tipo de arquitectura computacional (particularmente de computación paralela) donde muchas unidades funcionales realizan diferentes operaciones en los mismos datos.

 

Específicamente, facilitan el escalamiento y el uso de recursos computacionales mejor que MISD.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

Unidad IV RISC & CISC

27.05.2013 15:01

RISC

 

1.¿Significado de Risc?

 

En arquitectura computacional, RISC (del inglés Reduced Instruction Set Computer, en español Computador con Conjunto de Instrucciones Reducidas) es un tipo de diseño de CPU generalmente utilizado en microprocesadores o microcontroladores

 

2.¿características fundamentales de RISC?

 

  1. Instrucciones de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de formatos.
  2. Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos.

 

3. ¿Funcionamiento de RISC

 

El objetivo de diseñar máquinas con esta arquitectura es posibilitar la segmentacióny el paralelismo en la ejecución de instrucciones y reducir los accesos a memoria.

 

4. ¿que protagonizan las maquinas de RISC?

 

Las máquinas RISC protagonizan la tendencia actual de construcción de microprocesadores. PowerPC,DEC Alpha,MIPS, ARM,SPARCson ejemplos de algunos de ellos.

 

5. ¿Caracteristica general de diseño RISC?

 

  • Codificación uniforme de instrucciones (ejemplo: el código de operación se encuentra siempre en la misma posición en cada instrucción, la cual es siempre una palabra), lo que permite una decodificación más rápida.
  • Un conjunto de registros homogéneo, permitiendo que cualquier registro sea utilizado en cualquier contexto y así simplificar el diseño del compilador (aunque existen muchas formas de separar los ficheros de registro de entero y coma flotante).

 

6. ¿Cómo influye la de la tecnología en los microprocesadores RISC?

 

Hoy en día los microcontroladoresy CPU RISC representan a la vasta mayoría de todos los CPU utilizados. La técnica de diseño RISC ofrece poder incluso en medidas pequeñas, y esto ha venido a dominar completamente el mercado de CPU integrados de bajo consumo de energía.

 

7. ¿Que procesador es más comunes en el mercado?

 

Los CPU integrados son por mucho los procesadores más comunes en el mercado: considera que una familia completa con una o dos computadoras personales puede poseer varias docenas de dispositivos con procesadores integrados.

 

8. ¿Qué procesador se ha apoderado del mercado?

 

RISC se ha apoderó completamente del mercado de estación de trabajo. Después del lanzamiento de la SUN SPARCstation los otros proveedores se apuraron a competir con sus propias soluciones basadas en RISC. Aunque hacia 2006-2010 las estaciones de trabajo pasaron a la arquitectura x86-64 de Intel y AMD. Incluso el mundo de las computadoras centrales está ahora basado completamente en RISC

 

9. ¿Qué significa las siglas de MIPS?


Con el nombre de MIPS(siglas de Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)

10. ¿Como se le conoce al MIPS?

Se conoce a toda una familia de microprocesadores de arquitectura RISC desarrollados por MIPS Technologies.

11. ¿Dónde son utilizados los diseños de MIPS?

Los diseños del MIPS son utilizados en la línea de productos informáticos de SGI; en muchos sistemas embebidos; en dispositivos para Windows CE;routersCisco; y videoconsolascomo la Nintendo 64o las SonyPlayStation,PlayStation 2y PlayStation Portable.

12. ¿La primera arquitectura de MIPS de cuantos bits fueron implementadas?

Las primeras arquitecturas MIPS fueron implementadas en 32 bits (generalmente rutas de datos y registros de 32 bits de ancho), si bien versiones posteriores fueron implementadas en 64 bits.

13. ¿Cuáles son las 5 revisiones de la introducción de MIPS

Llamadas MIPS I, MIPS II, MIPS III, MIPS IV y MIPS 32/64.

14. ¿Que significa las siglas de Sparc?

 

(Scalable Processor Architecture).

 

15. ¿Por quién fue diseñada?

 

Es una arquitectura RISC originalmente diseñada por Sun Microsystems en 1985.

 

16. ¿Qué es SPARC?

 

SPARC es una marca registrada de SPARC International, Inc., organización establecida en 1989 para promover la arquitectura SPARC.

17. ¿Por quién fue diseñada el SPARC?

 


Las implementaciones de la arquitectura SPARC fueron inicialmente diseñadas y usadas para las estaciones de trabajo Sun-4 y servidoresde Sun Microsystems, reemplazando los sistemas de Sun-3 basados en la familia deprocesadoresMotorola 68000.

 

18. ¿Qué significa las siglas PowerPC?


El PowerPC 970 (también llamado PowerPC G5)

19. ¿Que es PowerPC?

Es un microprocesador de alto rendimiento con arquitectura RISC de 64 bits, pertenece a la familia PowerPC;

20. ¿Por quién fue diseñado el PowerPc?

Diseñado y fabricado por IBM en 2002. El PowerPC 970 está construido usando tecnología de 130nm, y el 970FX y 970MP, de 90 nm. Contienen más de 58 millones de transistores.

21. ¿En que está basado el PowerPC?

Están basados en el desarrollo de los Power4 de IBM, e incluyen dos de los motores vectoriales VMX de IBM, en lugar de la unidad AltiVecusada en los PowerPC 7400. Adicionalmente, son capaces de procesar instrucciones de 32-bit en modo nativo.

22. ¿Es compartible con otros procesadores?

Tiene un rendimiento excepcional en comparación con otros procesadores y con una capacidad de direccionamiento de memoria hasta 8 GB.

23. ¿Actualmente cuantos miembros tiene Alpha?

La familia ``ALPHA STAR´´ actualmente tiene 20 miembros de personas increíbles y maravillosas que se caracterizan por estar muy unidos

 

24. ¿Qué no se encuentra en la máquina de RISC?

 

Los tipos de datos soportados en el hardware(por ejemplo, algunas máquinas CISC tiene instrucciones para tratar con tipos byte, cadena) no se encuentran en una máquina RISC.

 

25. ¿Modos de direccionamiento simple con modos más complejos reemplazados por secuencias de instrucciones aritméticas simples es una característica?

Están basados en el desarrollo de los Power4 de IBM, e incluyen dos de los motores vectoriales VMX de IBM, en lugar de la unidad AltiVecusada en los . Adicionalmente, son capaces de procesar instrucciones de 32-bit en modo nativo.
 

Unidad IV.

15.05.2013 21:31

 

Actividad 1.

 

RISC significado : En arquitectura computacional, RISC (del inglés Reduced Instruction Set Computer, en español Computador con Conjunto de Instrucciones Reducidas) es un tipo de diseño de CPU generalmente utilizado en microprocesadores o microcontroladores.

Además estos procesadores suelen disponer de muchos registros de propósito general.

El objetivo de diseñar máquinas con esta arquitectura es posibilitar la segmentación y el paralelismo en la ejecución de instrucciones y reducir los accesos a memoria. Las máquinas RISC protagonizan la tendencia actual de construcción de microprocesadores. PowerPC, DEC Alpha, MIPS, ARM, SPARC son ejemplos de algunos de ellos.

RISC es una filosofía de diseño de CPU para computadora que está a favor de conjuntos de instrucciones pequeñas y simples que toman menor tiempo para ejecutarse. El tipo de procesador más comúnmente utilizado en equipos de escritorio, el x86, está basado en CISC en lugar de RISC, aunque las versiones más nuevas traducen instrucciones basadas en CISC x86 a instrucciones más simples basadas en RISC para uso interno antes de su ejecución.

 

Funcionamiento :   La meta principal es incrementar el rendimiento del procesador, ya sea optimizando alguno existente o se desee crear uno nuevo. Para esto se deben considerar tres áreas principales a cubrir en el diseño del procesador y estas son:

  • La arquitectura.
  • La tecnología de proceso.
  • El encapsulado.

La tecnología de proceso, se refiere a los materiales y técnicas utilizadas en la fabricación del circuito integrado, el encapsulado se refiere a cómo se integra un procesador con lo que lo rodea en un sistema funcional, que de alguna manera determina la velocidad total del sistema.

Aplicaciones: Eliminación de incompatibilidades mediante el establecimiento de estándares respecto al hardware de sistemas y la utilización de los recursos de arquitectura por el software de sistemas y de aplicación.

Una de las causas más importantes de incompatibilidad a nivel de hardware es naturalmente la diferente presentación de datos (asignación de bytes). Con la mayor difusión de los sistemas de proceso cooperativo en red, resulta cada vez más necesario adaptar las formas de presentación de datos. En consecuencia, algunos fabricantes ofrecen variantes de procesador que, además de la forma de presentación propia utilizada, permiten un reordenamiento en la lectura de los datos de la memoria. Cuando no exista este software de conversión, deberá ser creado de acuerdo con las características de memoria.

Características: En pocas palabras esto significa que para cualquier nivel de desempeño dado, un chip RISC típicamente tendrá menos transistores dedicados a la lógica principal. Esto permite a los diseñadores una flexibilidad considerable; así pueden, por ejemplo:

  • Incrementar el tamaño del conjunto de registros.
  • Mayor velocidad en la ejecución de instrucciones.
  • Implementar medidas para aumentar el paralelismo interno.
  • Añadir cachés enormes.
  • Añadir otras funcionalidades, como E/S y relojes para minicontroladores.
  • Construir los chips en líneas de producción antiguas que de otra manera no serían utilizables.
  • No ampliar las funcionalidades, y por lo tanto ofrecer el chip para aplicaciones de bajo consumo de energía o de tamaño limitado.

Las características que generalmente son encontradas en los diseños RISC son:

  • Codificación uniforme de instrucciones (ejemplo: el código de operación se encuentra siempre en la misma posición en cada instrucción, la cual es siempre una palabra), lo que permite una decodificación más rápida.
  • Un conjunto de registros homogéneo, permitiendo que cualquier registro sea utilizado en cualquier contexto y así simplificar el diseño del compilador (aunque existen muchas formas de separar los ficheros de registro de entero y coma flotante).
  • Modos de direccionamiento simple con modos más complejos reemplazados por secuencias de instrucciones aritméticas simples.
  • Los tipos de datos soportados en el hardware (por ejemplo, algunas máquinas CISC tiene instrucciones para tratar con tipos byte, cadena) no se encuentran en una máquina RISC.

 

 

influencia de la tecnología en los microprocesadores RISC:

 

 

 

familia MIPS

Estado Actual : Primeras pruebas de producción

Velocidad de reloj Prevista : 200 Mhz

Rendimiento Estimado : 300 SPECint92 y 600 SPECfp92

Proceso de Fabricación : CMOS

Tamaño de la Tecnología de Proceso : 0'35 micras

Ventajas Tecnológicas :

Este chip de 64 bits tiene cinco pipelines funcionales, por lo que puede llegar a ejecutar cinco instrucciones por

Ciclo de reloj. Con dos unidades de coma flotante de precisión doble, el R10000 esta optimizado para sostener un alto rendimiento de coma flotante.

Desventajas Tecnológicas :

Para optimizar el rendimiento, la memoria cache secundaria externa tiene que fabricarse con costosa tecnología SRAM.

 

 

Cuestionario Del Tema 1.4.- Interrupciónes De Hardware

25.02.2013 15:32

 1.- Que son rompimiento en la secuencia de un programa para ejecutar un programa especial?

 

R= Una interrupción en Informática

 

2.- Que son Provocadas Por Dispositivos Externos Al Procesador Su Característica Principal ?

 

R= Interrupciones por hardware

 

3.- Que son Interrupciones por hardware enmascarables ?

 

R=Son Aquellas En Las Que El Usuario Decide Si Quiere o No Ser Interrumpido

 

4.-Que Son Aquellas que siempre interrumpen al programa?

 

R= Son Las Interrupciones Por Hardware No Enmascarables

 

5.- Escribe Al Menos 5 Fuentes Más Comunes, Por Las Que Interrupciones De Hardware Son Producidas?
 

R= Teclado, cada vez que se presiona una tecla y se suelta se genera una interrupción. Otras interrupciones son originadas por el reloj, la impresora, el puerto serie, el disco, etcétera.

 

6.-Que Es Una señal eléctrica producida por un dispositivo físico del ordenador?

 

R= Es Una Interrupción De Tipo Hardware

 

7.-Da Un Ejemplo De Interrupción De Tipo Hardware?
 

R= Es Una señal que informa a la CPU que el dispositivo requiere su atención. La CPU parará el proceso que está ejecutando para atender la interrupción. Cuando la interrupción termina, la CPU reanuda la ejecución en donde fue interrumpida, pudiendo ejecutar el proceso parado originalmente o bien otro proceso

 

 

 

8.- Que Es IRQ Y Su Funcion?

R= Interrupt Request (Pedido de Interrupción)Es una señal de un dispositivo de hardwere indicando que el dispositivo necesita que la CPU haga algo.

 

 

 

 

 

 

 

Precentacion prezi

 

https://prezi.com/qsl56ttijrcf/untitled-prezi/

 

 

 

conceptos de arquitectura de computadora

25.02.2013 14:21

1ra. Definicion .-

El concepto de arquitectura en el entorno informático proporciona una descripcion de la construccion y distribucion fisica de los componentes de la computadora.

La arquitectura de una computadora explica la situación de sus componentes y permite determinar las posibilidades de que un sistemas informático, con una determinada configuración, pueda realizar las operaciones para las que se va a utilizar.

 

2da Definicion.-

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.
También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de haedware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.

 

3ra. Definicion.-

Se puede definir la arquitectura de computadores como el estudio de la estructura, funcionamiento y diseño de computadores. Esto incluye, sobre todo a aspectos de hardware, pero también afecta a cuestiones de software de bajo nivel.

Computador, dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o bien compilando y correlacionando otros tipos de información.

 

 

 

Definicion Propia.-

En propias palabras como lo dice el nombre, es la arquitectura de la computadora, que son conformadas de elementos conocidos como hardware al igual que el mismo Software, que su objetivo es llevar instrucciones mandadas desde el software al hardware, pasando por un proceso binario hasta la forma visual de las instrucciones que conocemos comunmente, y estas estan constituidas por el Mouse, teclado, discos duros, etc y unos de los mas principales conocido como procesador.