ADC T1.2: Análisis de los componentes

1.2 Análisis de los componentes

1.2.1 cpu

Ing. Liliana González Espinosa

Índice

1. Objetivo 2. Introducción 3. CPU 3..1 RISC 3.2 CISC 4. Ciclo de Reloj 5. Conclusión 6. Bibliografía 7. Actividad

OBJETIVO

Identificar los componentes internos de una computadora para asociar su funcionamiento con las arquitecturas de cómputo.

INTRODUCCIÓN

Los CPUs modernos pueden clasificarse de acuerdo a varias características, tales como: el tamaño del ALU o del Bus de conexión al exterior. Hasta hace solo algunos años, la división era tajante: RISC se utilizaba para entornos de red, mientras que CISC se aplicaba en ordenadores domésticos.

Caché

CPU

RAM

Tipos

Función

Memoria

cpu

CISC

RISC

Una de las primeras decisiones a la hora de diseñar un procesador es decidir cual será su juego de instrucciones. La decisión por dos razones; primero, el juego de instrucciones decide el diseño físico del conjunto; segundo, cualquier operación que deba ejecutarse puede ser descrita en términos de un lenguaje de estas instrucciones. Frente a esta cuestión caben dos filosofías de diseño; máquinas denominadas CISC y máquinas denominadas RISC.

CISC

RISC

CISC

RISC

risc

RISC (del inglés reduced instruction set computer) es un tipo de microprocesador con las siguientes características fundamentales: Instrucciones de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de formatos. Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos. 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.

CARACTERÍSTICAS

- Codificación uniforme de instrucciones, más rápida. - Conjunto de registros homogéneo, cualquier registro es utilizado en cualquier contexto y simplifica el diseño del compilador. - Modos de direccionamiento simple con modos más complejos reemplazados por secuencias de instrucciones aritméticas simples. - Los diseños RISC también prefieren utilizar como característica un modelo de memoria Harvard, donde los conjuntos de instrucciones y los conjuntos de datos están conceptualmente separados.

VENTAJAS

- El CPU trabaja mas rápido al utilizar menos ciclos de reloj para ejecutar instrucciones. - Utiliza un sistema de direcciones no destructivas en RAM. Eso significa que a diferencia de CISC, RISC conserva después de realizar sus operaciones en memoria los dos operandos y su resultado, reduciendo la ejecución de nuevas operaciones. - Cada instrucción puede ser ejecutada en un solo ciclo del CPU.

cisc

CISC (complex instruction set computer) es un modelo de arquitectura de computadora.Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que 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.

CARACTERÍSTICAS

Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que, en la actualidad, la mayoría de los sistemas CISC de alto rendimiento implementan un sistema que convierte dichas instrucciones complejas en varias instrucciones simples del tipo RISC, llamadas microinstrucciones.

VENTAJAS

- Reduce la dificultad de crear compiladores. - Permite reducir el costo total del sistema. - Reduce los costos de creación de software. - Mejora la compactación de código. - Facilita la depuración de errores.

Ejemplo de microprocesadores basados en la tecnología RISC: Intel 8086, 8088, 80286, 80386, 80486. Motorola 68000, 68010, 68020, 68030, 6840. Ejemplo de microprocesadores basados en la tecnología CISC: MIPS, Millions Instruction Per Second. PA-RISC, Hewlett Packard. SPARC, Scalable Processor Architecture, Sun Microsystems. POWER PC, Apple, Motorola e IBM.

CISC

RISC

CISC

RISC

CISC

RISC

CISC

RISC

CISC

RISC

CISC

RISC

ciclo de reloj

Ciclos de reloj, ciclos por segundo o frecuencia, un término que hace referencia a la velocidad del procesador incorporado en la CPU del ordenador, y se mide en Megahercios o Gigahercios, el número de operaciones que puede realizar por segundo. A mayor índice de frecuencia, más rápido es el procesador y, en consecuencia, el ordenador.

CISC

RISC

CISC

RISC

CISC

RISC

El reloj interno es un componente del microprocesador que emite una serie de pulsos eléctricos a intervalos constantes llamados ciclos, estos ciclos marcan el ritmo que a de seguirse para la realización de cada paso de que consta la instrucción. El reloj marca el instante que debe comenzar un paso de una instrucción.

CICLO DE RELOJ

Este reloj u oscilador es un circuito electrónico encargado de emitir a un ritmo constante pulsos eléctricos.

FRECUENCIA DE RELOJ

La frecuencia de reloj es la velocidad en ciclos por segundo (medidas en hercios) con que una computadora realiza las operaciones más básicas. Diferentes chips en la placa madre pueden tener diferentes frecuencias de reloj.

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VELOCIDAD DE FRECUENCIA

Un oscilador de cuarzo proporciona una señal (señal de reloj) que determina la velocidad de reloj de la computadora, esto es la velocidad a la que la CPU completa un ciclo.

conclusión

CISC

RISC

Hoy en día, los programas cada vez más grandes y complejos demandan mayor velocidad en el procesamiento de información, lo que implica la búsqueda de microprocesadores más rápidos y eficientes. Cada usuario debe decidirse a favor o en contra de determinada arquitectura de procesador en función de la aplicación concreta que quiera realizar. Nunca será decisiva únicamente la capacidad de procesamiento del microprocesador; se debe considerar por igual la capacidad real que puede alcanzar el sistema en su conjunto.

CISC

RISC

CISC

RISC

BIBLIOGRAFÍA

Mano, M. M. (1994). Arquitectura de computadoras. Pearson Educación.

Pérez, C., Facchini, H., & Argüello, D. M. (2005). Arquitectura de computadoras. Editorial Mc-Graw Hill 2a Edición, México.

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