Ensayo de investigación acerca de la evolución que ha sufrido la arquitectura y organización de los computadores
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. Estas partes son los dispositivos de entrada y salida, la unidad central de proceso, la unidad de memoria o almacenamiento y los conectores entre estas partes llamados bus.
Amdahl definió en 1964 la arquitectura de un computador como la apariencia funcional que presenta a sus usuarios inmediatos. Es decir, los atributos o características de un sistema visibles al programador.
La arquitectura de un procesador viene dada por su juego de instrucciones, y normalmente se define en documentos descriptivos, que IBM llamaba “Principios de Operación”, aunque cada fabricante le da un nombre distinto. En estos manuales se identifican las operaciones (denominadas instrucciones máquina) que realiza el procesador correspondiente. Ayudándose de la sintaxis en ensamblador, describe la operación que realiza, los tipos de datos u operando que puede utilizar, los códigos de condición que establece y el formato de la instrucción en su representación binaria.
La organizacion determina los componentes que se van a utilizar y cómo se van a interconectar. También se ocupa de aspectos como la fiabilidad de los componentes, mantenimiento, refrigerado, encapsulado.
La evolución de la arquitectura y organización del computador ha ido variando a lo largo de las décadas, comenzando con la primera generación
Primera Generación: La válvula de vacío (1945-1955).
El ENIAC fue el primer ordenador electrónico digital de propósito general que llegó a funcionar. Lo construyeron Mauchley y Eckert en 1943 y estaba formado por 18.000 válvulas y 1.500 relés; sus 30 toneladas de peso consumían 140 Kw.
En cuanto a su arquitectura, disponía de 20 registros capaces de almacenar un número decimal de 10 dígitos cada uno. Se programaba manualmente mediante 6.000 conmutadores y una jungla de cables y enchufes.
Los militares lo estuvieron utilizando hasta 1955.
Sucesores del ENIAC: EDVAC, JOHNIAC, ILLIAC, MANIAC
EDVAC (1945): Primer ordenador con programa almacenado en memoria
IAS machine (1946): Máquina de von Neumann (una versión del EDVAC)
1951 - UNIVAC I: primer ordenador digital disponible comercialmente
1953 - IBM 701, 704 (primer ordenador comercial con programa de control), 709.
Segunda Generación: El transistor (1955-1965).
1948 - Bell Labs inventa el transistor (Premio Nobel).
En el M.I.T. se construye el TX-0 y TX-2. Kenneth Olsen funda DEC en 1957.
1961 - DEC lanza el PDP-1, con 4K (Nace el minicomputador). Cuesta $120.000
IBM saca la 7090, con 32K (cálculo científico), y la 1401 (aplicaciones comerciales). Cuestan millones de dólares. Dominio absoluto del mercado.
1964 - CDC 6600 (primera máquina paralela): 10 veces más rápido que el 7094.
Tercera Generación: Circuitos integrados SSI y MSI (1960-1980).
Inventado por Texas Instruments y Fairchild Corporation en 1959. En un chip caben docenas de transistores. Fin del núcleo de ferrita.
1964 - IBM lanza la familia 360, con un espacio de direccionamiento de 224 bytes, y registros de 32 bits. Todos los modelos son compatibles, incluso con las series sucesoras 370, 43x1, 3080 y 3090.
A mediados de los años 80, los 16 Mbytes se quedan pequeños.
DEC distribuye el PDP-11 por todas las universidades.
Cuarta Generación: Ordenadores personales. LSI y VLSI (1980-1990).
Decenas de miles, centenas de miles y millones de transistores en un chip.
Nace el microprocesador → CPU en una sola pastilla (Unidad de Control + ALU + Registros)
Los precios bajan radicalmente → IBM saca el Ordenador Personal
Hoy día hay diversos tipos de ordenadores según las necesidades: ordenadores personales, miniordenadores, mainframes y supercomputadores.
Quinta Generación (actual): VHLSI (1990-????)
Algunas muestras actuales de esta generación:
- Intel Core Duo, con alrededor de 400 millones de transistores
- Itanium II, también de Intel, con 2.000 millones de transistores
Con eso llegamos a la generación actual, en la que encontramos una gran cantidad de circuitos en un solo procesador, aumentando de gran manera la potencia de las computadoras hoy en dia.
No hay comentarios:
Publicar un comentario