El modelo de ordenador más difundido es el conocido como modelo Von Neumann, pues fue dicho matemático quien en 1945 postulo el esquema que siguen hoy en día la mayor parte de los ordenadores. El model es una evolución de la máquina analítica propuesta por Charles Babbage en 1834, donde los programas se introducían cableando manualmente las conexiones entre las distintas partes del ordenador, ofreciendo muy poca flexibilidad.
La idea de Von consiste en conectar permanentemente las unidades de la computadora, de modo que todo el ordenador está coordinado por un control central. Para evitar tener que cablear las unidades cada vez que se quería ejecutar un nuevo programa, se ideó un método donde tanto las instrucciones que forman los programas como los datos que utilizan estos se almacenan en una memoria.
Los diferentes elementos físicos que componen un ordenador podemos dividirlos, según la tarea que realizan, en las siguientes unidades funcionales:
La Unidad Central de Proceso (CPU) que constituye el núcleo centrar del ordenadro, es el que gobierna el funcionamiento de los demás componentes y realiza las operaciones básicas.
La Memoria principal es el lugar donde se almacena la información (datos e instrucciones)
Los buses son los medios (cables o pistas en circuitos impresos e integrados) encargados de transferir la información de un lugar a otro del ordenador.
Los periféricos son los elementos que se encargan de la comunicación con el usuario o con otros equipos informáticos.
Microprocesador.
En los ordenadores actuales, la CPU básica está implementada en un chip que llamamos microprocesador o procesador, aunque en ordenadores avanzados la CPU está compuesta por varios procesadores. El microprocesador es por tanto el elemento físico que reazlia las operaciones asignadas a la CPU.
Internamente, los procesadores contienen unos circuitos electrónicos básicos denominados transistores.Un circuito integrado es una pequeña pastilla de silicio que con la tecnología actual, pueden llegar a incluir miles de millones de transistores. La cantidad de transistores que utiliza hoy día un procesador hace que genere mucho calor por lo que suele colocar un ventilador encima del mismo para ayudar a eliminarlo.
Evolución
A lo largo de las décadas de los años 1960 y 1970, las computadoras nacieron, tanto más pequeñas como rápidas, lo que llevó a algunas evoluciones en su arquitectura. Por ejemplo, el mapeado en memoria de E/S permitió que los dispositivos de entrada y salida sean tratados de la misma como la memoria 16. Un único bus de sistema podría ser utilizado para proporcionar un sistema modular con menor coste. A veces esto se denomina "racionalización" de la arquitectura 17. En las décadas siguientes, los micro-controladores sencillos omitían algunas veces características del modelo a menos coste y tamaño. Las computadoras más grandes añaden características para un mayor rendimiento.
¿Cómo funcionaban?
Funcionaban mediante el sistema binario. Se trata de un sistema de numeración con un funcionamiento similar al decimal al que estamos acostumbrados los seres humanos, pero utilizando únicamente el 0 y el 1.
El procesador dispone de una serie de circuitos electrónicos que son utilizados por los algoritmos, ideados por el ser humano para afrontar problemas.
Un algoritmo es una secuencia de órdenes o instrucciones que se dictan en un cierto orden. Es necesario que cada paso este muy bien definido y que se siga un orden estricto para que la máquina sea capaz de ejecutarlo sin problemas.
Microarquitectura
La trayectoria de datos intubada (pipelined datapath) es el diseño más común de la trayectoria de datos en la microarquitectura de hoy. Esta técnica se usa en la mayoría de los microprocesadores, microcontroladores y DSP's modernos. La arquitectura entubada permite solapar diferentes instrucciones durante la misma ejecución, siendo algo muy similar a la línea de montaje de una fábrica. Incluye varias etapas fundamentales en diseños de las microarquitecturas:
Lectura de la instrucción (fetch)
El decodificado de la instrucción
La ejecución
La escritura (write back) de los resultados.
Las unidades de ejecución son también esenciales para la microarquitectura. Estas unidades incluyen:
Las unidades aritmético lógicas (ALU)
Las unidades de coma flotante (FPU)
Las unidades de la lectura/escritura (Load/ Store)
La predicción de bifurcación
Y SIMD
Estas unidades realizan las operaciones o los cálculos del procesador.
A diferencia del diseño arquitectónico, donde lo que se pretende es lograr un nivel de desempeño óptimo, el diseño microarquitectónico presta una atención más cercana a otras necesidades. Puesto que las decisiones de diseño microarquitectónico afectan directamente a lo que va dentro de un sistema, se debe prestar atención a cosas como:
Área/coste del chip
Consumo de energía
Complejidad de la lógica
Facilidad de la conectividad
Facilidad de fabricación
Facilidad de la depuración
Facilidad de hacer pruebas
Intel Skylake
ya esta aquí, la sexta generación de procesadores ha sido presentada por completo en IFA. Más potentes y eficientes. IFA 2015 ha sido el escenario escogido por Intel para poner toda la carne en el asador. En su evento nos han presentado la que será la sexta generación de procesadores para ordenadores y dispositivos móviles: Intel Skylake.
En lugar de hacer un lanzamiento escalonado, Intel ha decidido lanzar todo al mismo tiempo, así que en su conferencia nos han mostrado todos los detalles de los nuevos procesadores. Atrás queda la generación Broadwell, aunque se mantienen los procesos de producción a 14nm, pero se mejora la microarquitectura para conseguir un mayor rendimiento a un menor consumo.
