Tipos de Arquitecturas Computacionales. En ciencias de la computación y la ingeniería, la arquitectura de computadoras es un conjunto de disciplinas que describen un sistema informático mediante la especificación de las partes y sus relaciones. La Arquitectura de computadoras es diferente de la arquitectura de los edificios, esta última es una forma de arte visual, mientras que la primera es parte de la informática. En ambos casos (edificios y equipo), un diseño completo tiene muchos detalles, y algunos detalles están implícitos en la práctica común. Por ejemplo, en un nivel alto, la arquitectura de la computadora puede estar enfocado en cómo actúa la unidad de procesamiento central (CPU) y la forma en que utiliza la memoria del ordenador. Algunas arquitecturas arquitecturas informáticas informáticas de moda incluyen incluyen computación computación en cluster y no uniforme a memoria. Los Arquitectos informáticos utilizan computadoras para diseñar nuevos equipos. Los Software de emulación puede ejecutar programas escritos en un conjunto de instrucciones propuesto. Mientras que el diseño es muy fácil de cambiar en esta etapa, los diseñadores del compilador colaboran con frecuencia con los arquitectos, lo que sugiere mejoras en el conjunto de instrucciones. Emuladores modernos pueden medir el tiempo en ciclos de reloj: el consumo de energía estimado en julios y dar estimaciones realistas de tamaño de código de bytes. Estos afectan a la comodidad del usuario, la vida de una batería, y el tamaño y el costo de la mayor parte física de la computadora: su memoria. Es decir, que ayudan a estimar el valor de un diseño por ordenador.
Subcategorías. El arte de la arquitectura de la computadora tiene tres categorías principales:
Arquitectura Arquitectura del conjunto de instrucciones instrucciones o ISA. El ISA se definen los códigos que un un procesador central lee y actúa sobre. Es el lenguaje de máquina (o (o lenguaje ensamblador ), incluyendo el conjunto de instrucciones , tamaño de la palabra , los modos de dirección de memoria , registros del procesador , y los formatos de datos y de direcciones. Microarquitectura , también conocido como la organización Computacional describe las rutas de datos, elementos de procesamiento de datos y elementos de almacenamiento de datos, y describe cómo deben aplicar la ISA. [2] El tamaño de un ordenador caché ordenador caché de CPU por ejemplo, es un problema de organización que por lo general no tiene nada que ver con la ISA. Diseño del sistema incluye todos los demás componentes de hardware dentro de un sistema de computación. Estos incluyen: 1. 2. 3. 4.
Rutas de datos, tales como buses como buses ordenador e interruptores Controladores de memoria y jerarquías El procesamiento de datos que no sea la CPU, CPU, tales como acceso directo a memoria (DMA) Temas diversos tales como la como la virtualización , multiprocesamiento y software de funciones.
Algunos arquitectos arquitectos de empresas empresas como como Intel y AMD utilizan utilizan distinciones distinciones más sutiles: sutiles:
MacroArquitectura: capas arquitectónicas más abstractos de la microarquitectura, por ejemplo ISA Arquitectura Arquitectura del conjunto conjunto de instrucciones instrucciones (ISA): (ISA): que el anterior pero pero sin:
Asamblea ISA: un ensamblador inteligente puede convertir un lenguaje ensamblador abstracto común a un grupo de máquinas en poco diferente lenguaje de máquina para
diferentes implementaciones Programador MacroArquitectura Visible: herramientas de lenguaje de alto nivel, tales como compiladores puede definir una interfaz consistente o contrato para los programadores que utilizan ellos, abstraer diferencias subyacentes ISA, CASD y microarquitecturas. Por ejemplo, la C , C + + o Java estándares definen diferente Programmer MacroArquitectura Visible - aunque en la práctica la microarquitectura C para un equipo en particular incluye CASD (microcódigo Instruction Set Architecture), una familia de máquinas con diferentes microarquitecturas nivel de hardware, pueden compartir una arquitectura microcódigo común, y por lo tanto una CASD. Pin Arquitectura: Las funciones de hardware que el microprocesador debe proporcionar a una plataforma de hardware, por ejemplo, el 86 pins A20m, FERR / IGNNE o un color. Además, los mensajes que el procesador debe emitir para que externos caches pueden ser invalidadas (vaciado). Funciones arquitectura Pin son más flexibles que las funciones de ISA porque el hardware externo puede adaptarse a las nuevas codificaciones, o cambiar de un alfiler a un mensaje. El término "arquitectura" se ajusta, porque las funciones deben ser proporcionados para los sistemas compatibles, incluso si los cambios detallados método.
Tipos. Arquitectura computacional RISC.
En arquitectura computacional, RISC del inglés Reduced Instruction Set Computer(Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducido). Tipo de microprocesadores con las siguientes características fundamentales: 1. Instrucciones de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de formatos. 2. Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a memoria a por datos. RISC es una filosofía de diseño de CPU para computadora que esta a favor de conjuntos de instrucciones pequeños 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. Arquitectura computacional CISC.
Del inglés Complex Instruction Set Computer. Conjunto de microprocesadores cuyoconjunto de instrucciones se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre operandos situados en la memoria o en los registros internos, en contraposición a la arquitectura RISC. Los CISC pertenecen a la primera corriente de construcción de procesadores, antes del desarrollo de los RISC. Ejemplos de ellos son: Motorola 68000, Zilog Z80 y toda la familia Intel x86 usada en la mayoria de ordenadores personales del planeta. Diferencias ente CISC y RISC Todos los CPUs x86 compatibles con la PC son procesadores CISC (Computadora de Conjunto de Instrucciones Complejas), pero en las Mac nuevas o en alguna que se hagan dibujos de ingeniería
complejos, probablemente tengan un CPU RISC (Computadora de Conjunto de Instrucciones Reducido). La diferencia práctica entre CISC y RISC es que los procesadores CISCx86 corren a DOS, Windows 3.1 y Windows 95 en el modo nativo; es decir, sin la traducción de software que disminuya el desempeño. Pero CISC y RISC también reflejan dos filosofías de computación rivales.
