Diferencias entre la maquina de von neumann y los computadores actuales

La arquitectura de Von Neumann esta basada en tres partes centrales, la unidad de procesamiento(CPU) que contiene en su interior la unidad aritmético logica(ALU)  la unidad de control  que en su interior guarda registros y el contador de programa, otro bloque importante es la memoria y los sistemas de entrada y salida.

Diferencias entre la máquina de von neumann y los computadores actuales

Unidad de procesamiento (CPU)

Es una de las partes mas importantes de una computadora, es la unidad encargada de interpretar las instrucciones y decidir que instrucción se ejecutara en cada momento, en su interior trabajan dos bloques interceptados, uno es la unidad aritmética lógica y otro es la unidad de control

Unidad aritmética lógica (ALU): Es la encargada de realizar todas las operaciones aritméticas y lógicas del computador, mediante operaciones básicas es capaz de resolver hasta el calculo matemático mas complejo. No existe un diseño único para esta unidad, cada microprocesador cuenta con diferencias de arquitectura pero su función permanece invariante.

Unidad de control: La unidad de control es la encargada de extraer las instrucciones de la memoria decodificarlas y ejecutarlas, en el caso de ser necesario invoca a la ALU.

Registros: Es donde se almacena de forma temporal la información y datos  que se necesita para realizar operaciones, existen diferentes tipos de registros, algunos que cumplen funciones especificas y no pueden ser modificados por el programador, a estos se los conoce como registros dedicados y otros de usos múltiples que el programador puede utilizar para codificar su programa, a esos registros se los conoce como registros disponibles o de usos múltiples.

Contador de programa: Es un registro que apunta siempre a la próxima instrucción a ejecutar, este registro solo se puede modificar cuando el programador necesita establecer un salto o un corte en la secuencia lógica de ejecución, ejemplos de esto pueden ser los saltos condicionales o los bucles de cualquier tipo.

Memoria principal

Esta Arquitectura tiene la características que tanto los datos como las instrucciones se almacenan en la misma memoria, con lo cual esto representa algunas dificultades ya que si el programa codificado era complejo de varias lineas y por consecuencia muchas instrucciones por ejecutar, obligaba a que el espacio para almacenar datos se vea reducido. Esto ya no ocurre en Arquitecturas modernas, los computadores actuales cuentan con una memoria para las instrucciones del programa y otra u otras para los datos de almacenamiento, la ventaja que puede verse de esta arquitectura(von neumann) es la reducción de los componentes, gracias a la simplicidad de su arquitectura.

Buses

Los Buses son las vías por donde viaja la información, esta arquitectura contiene 3 tipos de buses diferentes, cada uno con una función especifica.

Bus de datos: Es por donde viajan los datos, y es quien establece un medio de comunicación entre las diferentes partes del computador, es bidireccional, por el mismo Bus viajan las instrucciones y los datos, esto genera un problema comparado con las arquitecturas de los computadores modernos, ya que en la arquitectura de Von Neumann no se puede acceder a un dato en memoria y ejecutar una instrucción al mismo tiempo, ya que tanto los datos como las instrucción viajan por el mismo bus.

Bus de direcciones: Por este Bus viajan las direcciones de los datos en transito, es totalmente independiente del bus de datos, es un bus unidireccional, la información viaja desde la CPU hasta la memoria central.

Bus de control: Es el encargado de transportar las instrucciones generadas en la CPU para establecer diversos controles en el computador.

Diferencias entre la máquina de von neumann y los computadores actuales

 

Diferencias entre la máquina de Von Neumann y los computadores actuales

  • La arquitectura de Von Nuemann cuenta con un bloque de memoria único para datos e instrucciones, mientras que en los computadores modernos existen uno para cada uno.. o mas.
  • Mejor velocidad que los computadores actuales, ya que no se puede ejecutar una instrucción e ir a buscar un dato a memoria en simultaneo, ya que tanto los datos como las instrucciones viajan por el mismo bus y no pueden hacerlo al mismo tiempo.
  • El tamaño de las instrucciones esta limitado por el bus de datos, ya que tanto el bus como las instrucciones tienen que tener la misma longitud, con lo cual esto hace que en algunos casos se tenga que acceder varias veces a memoria para ir a buscar instrucciones complejas.
  • Como ventaja podemos decir que esta arquitectura es mas simple, con lo cual la cantidad de componentes es menor y mucho menos compleja en comparación con los computadores modernos.

Bibliografia

https://rcmcomputointegrado.blogspot.com.ar/2012/04/arquitectura-von-neumann.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_de_von_Neumann

 

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