El Overclocking trata de forzar los componentes del equipo para que trabajen a una velocidad más rápida que la establecida por fábrica, con el objetivo de mejorar el rendimiento del equipo.
La idea es conseguir un rendimiento más alto graetuitamente, o superar las cuotas actuales de rendimiento, aunque esto pueda suponer una pérdida de estabilidad o acortar la vida útil del componente.
La modificación de los parámetros de fábrica (overclocking) implica la pérdida de la garantía sobre los componentes.
¿Qué problemas pueden surgir?
La primera consecuencia de realizar un overclocking es perder la garantía del fabricante. Aunque si ganamos en prestaciones, nos podemos permitir correr el riesgo. Se suele aconsejar realizar el overclocking con equipos que ya tengan la garantía vencida, ya que así no corremos el riesgo de perderla.
Que funcione el overclocking, pero que se caliente más el microprocesador (cosa que es completamente normal, ya que a mayor velocidad hay mayor generación de calor).
Que se estropee el componente. En teoría con una subida escalonada del rendimiento no debería de haber problemas. Es aconsejable que entre esas pruebas probemos la estabilidad del sistema y el incremento del calor generado.
También nos puede pasar que no funcione correctamente la velocidad que le hemos marcado, y hasta podemos perder datos del disco duro.
¿Cómo se debería de hacer el overclocking para que funcione?
Para que sea seguro debería de hacerse de forma gradual y verificando en cada pequeña subida que el sistema funciona correctamente realizándole una batería de test o test de tortura.
Durante la realización del test de tortura deberemos monitorizar el microprocesador sobre todo mirando la temperatura que está alcanzando para no llegar nunca a temperaturas en las que la salud del micro vaya a verse afectada.
Aqui dejo un video de un procedimiento de overclocking:
Parametros que pueden variar con el overclocking:
El Microprocesador.
Funciona a dos velocidades:
Externa: Es la velocidad con la que se comunica con la placa base y es la velocidad del FSB.
Es la velocidad del FSB multipplicada por el multiplicador. Cambiar el multiplicador del microprocesador y subir la velocidad del bus FSB.
Hay que tener en cuenta que si se modifica la velocidad del FSB, automáticamente se modifica la velocidad del microprocesador, con lo cual el incremento del multiplicador no tiene por que ser tan grande. Elevar el Voltaje.
Es una de las posibles opciones que tenemos para aumentar la velocidad del sistema. Todos los expertos aseguran que es la opción más arriesgada puesto que no solo se puede producir un deterioro de los materiales por el aumento claro está del calor producido, sino también por un aumento de la corriente al propio componente.
Subir la velocidad del bus FSB.
En este caso lo que se modifica es la velocidad base del bus FSB.
En este ejemplo en la modificación de la velocidad base del FSB por ejemplo a 150MHz obtendríamos los siguientes resultados.
Velocidad del micro (core speed): 12 x 150 = 1800 MHz.
Velocidad efectiva de FSB (rated FSB): 133,3 x 4 = 600 MHz
Esta modificación de la velocidad base del bus sí tiene efecto sobre otros componentes del equipo como la memoria, la cual funciona en proporción a la velocidad del FSB o los buses PCI, PCIe o AGP..
Overclocking de la tarjeta gráfica.
Muchas veces el cuello de la botella en un ordenador se encuentra en la trajeta gráfica. Si se utiliiza el equipo para diseño o simplemente jugar, el disponer de una tarjeta gráfica con mejores prestaciones hará que todo el equipo vaya mucho más rápido. No obstante el cambio de una tarjeta de video a otra es bastante caro y no queda más remedio que optar por el overclocking.
La electromigración
Es el desgaste del microprocesador debido a varios factores (calor, voltaje...). El overclocking puede producir electromigración y esto quiere decir que irá cada vez más lento hasta que termine por estropearse por completo.
Para realizar el overclocking se puede realizar de varias opciones:
Elevar la frecuencia base del sistema o FSB, lo que redundaría en una subida de la velocidad del micro, memoria y buses.
Subir aisladamente la velocidad del micro, memoria o buses.
Alguna combinación de las anteriores.
Mejorar el rendimiento de otros elementos del equipo como la tarjeta gráfica...
1-Unidad de memoria (UM): Es la encargada de almacenar la información. Esta arquitectura se caracteriza por utilizar dicha unidad tanto para almacenar información como para programas.
2-Unidad Centra de Proceso (CPU): Es el circuito integrado constituido por millones de circuitos electrónicos. Se encarga de interpretar las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. 3-Unidad de control (UC):Es uno de los tres bloques funcionales principales en los que se divide una unidad central de procesamiento (CPU). Los otros dos bloques son la unidad de proceso y el bus de entrada/salida. Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso. 4-Unidad Aritmético-Lógica (UAL):es un circuito digital
que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación,
etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números. 5-Unidad de entrada/salida (UE/S):Los periféricos son una serie de dispositivos que permiten a la computadora comunicarse con el exterior, bien sea para tomar datos o para mostrar información, o bien para almacenar, de forma permanente, grandes cantidades de información.
6-Bus de datos (BD):Un bus de datos es un dispositivo mediante el cual al interior de una computadora se transportan datos e información relevante.
7-Bus de direcciones (BA):El bus de direcciones es un canal del microprocesador totalmente independiente del bus de datos donde se establece la dirección de memoria del dato en tránsito.
8-Bus de control (BC): El bus de control gobierna el uso y acceso a las lineas de datos y de direcciones.
9-1ª Generación de computadoras:La generación en la cual las computadoras funcionaban con tubos de vacío o válvulas y solo eran capaces de realizar operaciones sencillas. 10-2ª Generación de computadoras: En esta generación se cambio el tubo de vació por el recién descubierto transistor . 11-3ª Generación de computadoras: esta surgió debido a al operación de los circuitos integrados. Más ligeras y eficientes.
124ª Generación de computadoras: Aparece el procesador dando lugar a computadores mas avanzadas y con mejor rendimiento.
13-5ª Generación de computadoras: Basadas en la inteligencia artificial. Hubo un mejor uso de sus prestaciones.
14-Protocolo: En informática, para que dos equipos puedan comunicarse a través de una red deben utilizar una serie de normas que aseguren el envío de un mensaje del equipo remitente al equipo receptor. Al conjunto de normas que regula dicha comunicación se le denomina protocolo. En las redes informáticas existen distintos tipos de protocolos.
15-WWW: La World Wide Web es un sistema de distribución de información basado en hipertexto enlazados y accesibles a través de Internet. Con un navegador web, un usuario visualiza sitios web compuestos de páginas web que pueden contener texto, imágenes... y navega a través de ellas usando hiperenlaces.
16-Host Un dispositivo final en un red.
17-Backbone:
WAN
El la autopista de internet por la cual viajan millones de datos a gran velocidad de un país a otro o de un zona separada a larga distancia.
18-WAN o redes de área extensa: Son redes de un área grande con varios host conectados entre sí..
19-LAN o red de area local: Como su propio nombre indica son redes de reducido espacio.. 20-Servidor: Cuando en una red cliente/servidor existe una gran cantidad de recursos, es normal que existan varios equipos servidores, pudiendo estar cada uno de ellos dedicado a ofrecer un solo tipo de servicio o información.
21-Cliente: En una red cliente/servidor, los equipos clientes pueden ser empleados por los usuarios de dicha red para solicitar información (datos) y servicios (impresión de documentos, transferencia de ficheros, correo electrónico,...) a los equipos servidores.
22-Unicode: Es un código que intenta contener a todos los símbolos que se utilizan en todos los idiomas por los humanos.
23-ASCII: (Código estándar americano para el intercambio de información) es un tipo de código utilizado por los ordenadores y el más utilizado.
24-Overlocking: Es forzar los componentes del equipo para que trabajen a una velocidad mas rápida que la fijada por fabrica.
25-Internet:Es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial.
26-Ethernet: Es un estándar de redes de área local para computadores con acceso al medio por contienda CSMA/CD. CSMA/CD (Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detección de Colisiones), es una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones 27-WAN: Cuando las distancias entre los equipos de una red informática son de decenas, cientos o miles de kilómetros, a dicha red se le denomina red de área extensa (Wide Area Network, WAN). 28-LAN: Red de área local nos indica que son redes de reducido espacio.
29-Firewall: es un sistema básico de seguridad que debemos utilizar para nuestra conexión a internet. Es un sistema de defensa que se basa en la instalación de una barrera entre tu PC y la red. 30-Firmware: es el software que viene incomparado en el hardware.
31-Codigo Binario: En informática, a una sucesión de bits se le denomina código binario o código máquina.
32-Backbone: El núcleo o corazón de Internet está compuesto por una serie de supercomputadoras conectadas a través de conexiones de alta velocidad. A dichas conexiones se les conoce como superautopistas de la información, también denominadas por el término backbone o columna vertebral de Internet. 33-Eniac: Electronic Numerical Integrator And Computer (Computador e Integrador Numérico Electrónico), utilizada por el Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de los Estados Unidos.
34-Extranet: Una extranet es una red privada que utiliza protocolos de Internet, protocolos de comunicación y probablemente infraestructura pública de comunicación.
35-Humanwere: La parte humana de un sistema informáticos. Se divide entre profesionales informáticos y usuarios. 36-Datos: Los datos que utilizan los programas se pueden clasificar en base a diferentes criterios. Uno de los más significativos es aquel que dice que todos los datos que utilizan los programas son simples o compuestos.
37-Bit: Un bit (acrónimo de binary digit) es la unidad de información más pequeña con la que pueden trabajar los dispositivos electrónicos que constituyen una computadora digital. 38-Byte: Los bits suelen agruparse en bloques de 8. A dicho bloque se le denomina byte u octeto, y es la unidad de medida de información usada para referirse a cantidades más grandes de bits.
39-Palabra: Respecto al diseño de una computadora, una de las características que más la define es el máximo número de bits con que la CPU puede trabajar en paralelo (a la vez).
40-Decodificador: Un decodificador o descodificador es un circuito combinacional, cuya función es inversa a la del codificador, esto es, convierte un código binario de entrada (natural, BCD, etc.) de N bits de entrada y M líneas de salida (N puede ser cualquier entero y M es un entero menor o igual a 2N), tales que cada línea de salida será activada para una sola de las combinaciones posibles de entrada.
41-Secuenciador: Un secuenciador es un dispositivo electrónico físico o una aplicación informática que permite programar y reproducir eventos musicales de forma secuencial mediante una interfaz de control físico o lógico conectado a uno o más instrumentos musicales electrónicos. La interfaz de control más extendido es el estándar MIDI.
42-Interfaz: es un término que procede del vocablo inglés interface (“superficie de contacto”). En informática, esta noción se utiliza para nombrar a la conexión física y funcional entre dos sistemas o dispositivos de cualquier tipo dando una comunicación entre distintos niveles.
43-Controlador: Su misión es gestionar directamente el periférico.Es un sistema electronico o mecanico que suele ir integrado en el propio periférico,por lo que podemos deducir que el periférico es este.
44-Microprocesador: es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador. Es un circuito integrado conformado por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.
45-Mainframe: Son servidores de gama alta. Son rápidos y caros sistemas que son capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente.
Superordenador
46-Superordenador: Es el tipo de computadora más potente, más rápida y más cara que existe actualmente y de elevadísimas prestaciones. 47-Miniordenador: También llamados servidores, son equipos con mayores prestaciones que un PC, que permiten simultáneamente el uso de decenas de usuarios.
48-Von Neumann: John von Neumann fue un matemático húngaro-estadounidense que realizó contribuciones fundamentales en física cuántica, análisis funcional, teoría de conjuntos, ciencias de la computación, economía, análisis numérico, cibernética, hidrodinámica, estadística y muchos otros campos. Está considerado como uno de los más importantes matemáticos de la historia moderna. 49-Placa base: Placa de circuito impreso en la que "se pinchan" la mayoría de los demás componentes de un ordenador. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito integrado auxiliar, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.
50-Tarjeta de sonido: Dispositivo que da al ordenador la capacidad de sintetizar y emitir sonidos, así como de capturarlos. Es frecuente que un ordenador que no tenga tarjeta de sonido disponga al menos de un pequeño altavoz, que se puede controlar directamente desde el procesador para emitir sonidos de baja calidad. Fuentes:
Con el paso de tiempo, las computadoras se han ido incorporando a la
vida diaria. Esta incorporación ha sido cada vez más acelerada por el
rápido avance en su desarrollo.
En los años 40 se produjo la paradoja de que un hecho tan destructivo como la guerra activo muy energéticamente la construcción de las predecesoras inmediatas de las actuales computadoras. La II guerra mundial provoco una enorme demanda de desarrollos informáticos. La eniac fue el resultado de la necesidad de disponer de tablas de tiro para las nuevas armas. Un amplio contingente humano fue adscrito al pilotaje de aparatos de sofisticado manejo, como por ejemplo los aviones de combate, y era necesario suministrar indicaciones precisas de actuación como las referidas al disparo de bombas, etc.
En Bletchley park, Inglaterra, se puso en funcionamiento la computadora colossus I. Se utilizo a partir de diciembre de 1943 para realizar análisis criptográfico y automatizar los complejos cálculos necesarios para decodificar los mensajes militares alemanes cifrados. Estos eran codificados por una maquina denominada enigma.
La década de los 40 significo la preparación de la inmediata generación de computadoras. Durante estos años estas maquinas encontraron su lugar en recintos aniversarios y militares, y se dedicaron a tareas de investigación y de medicina.
Los mismos científicos que participaron en el despegue técnico de las computadoras electrónicas, tendieron un puente entre la etapa inicial y la primera generación.
La colossus fue la maquina con la cual los aliados consiguieron descifrar los mensajes en clave de alto mando alemán.
A continuación pongo un vídeo resumen:
Las generaciones
Hasta el presente, se han sucedido 4 generaciones de duración variable, que han desembocado en la 5ta generación en la que nos encontramos inmersos en la actualidad. Cada generación se caracteriza por el uso de elementos distintivos de hardware, como la válvula, el transistor, el circuito integrado micronimiaturizado, respectivamente. Este es el ámbito temporal y las características de cada generación:
1ra generación: tubo de vació (1951-1958)
2da generación: transistor (1959-1964)
3ra generación: circuito integrado (1965-1970)
4ta generación: microprocesador (1971-1981)
5ta generación: inteligencia artificial (1982-?)
6ta generación: (1999 hasta la fecha)
El criterio diferenciador de cada generación es siempre un componente de hardware. En las primeras generaciones se trata de componentes de los circuitos y en las otras de tipos de circuitos.
Primera Generación (1940-1954)
En esta época las computadoras funcionaban con válvulas, usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas, utilizaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas y se utilizaban exclusivamente en el ámbito científico o militar. La programación implicaba la modificación directa de los cartuchos y eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas. La comunicación es breve.
Características Principales
Tubos de vacío
Grandes dimensiones
Altos consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300.v y la posibilidad de fundirse era grande.
Uso de tarjetas perforadas. Se utilizaba un modelo de codificación de la información originado en el siglo pasado, las tarjetas perforadas.
Almacenamiento de información en un tambor magnético interior.
Un tambor magnético, dispuesto en el interior de la computadora, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban mediante tarjetas.
Lenguaje maquina. La programación se codificaba en un lenguaje muy laborioso denominado -lenguaje maquina-.Consistía en la yuxtaposición de largas series de bits o cadenas de ceros y uno. La combinación de los elementos del sistema binario era la única manera de -instruir- a la maquina, pues no entendía mas lenguaje que el numero. Por consistente, la programación resultaba larga y compleja. Con posterioridad aparecieron. Lenguajes más sintéticos que las de los números
Aplicaciones comerciales. La gran novedad fue el uso de la computadora en actividades comerciales (nominas, facturación, contabilidad), así como en el tratamiento de datos en general
Segunda Generación (1955-1963)
Características de está generación: Usaban transistores para procesar información. Los transistores eran más rápidos, pequeños y más confiables que los tubos al vacío. 200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo al vacío. Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones. Producian gran cantidad de calor y eran sumamente lentas. Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación. Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente accesibles. Se usaban en aplicaciones de sistemas de reservaciones de líneas aéreas, control del tráfico aéreo y simulaciones de propósito general. La marina de los Estados Unidos desarrolla el primer simulador de vuelo, "Whirlwind I". Surgieron las minicomputadoras y los terminales a distancia. Se comenzó a disminuir el tamaño de las computadoras.
Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester. Algunas computadoras se programaban con cinta perforadas y otras por medio de cableado en un tablero.
Caracteristicas Principales
Transistor
TransistorEs el componente principal y la materia prima para su fabricación son pequeñísimas porciones de material semiconductor.
Mayor rapidez. La simplificación y reducción de circuitos aporta una mayor rapidez de modulo.funcionamiento. La velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en microsegundos (millonésima de segundo).Introducción de elementos modulares. Los componentes físicos de la
computadora dejan de concebirse como elementos separados. La
construcción de los aparatos incorpora el concepto de
Aumento de la fiabilidad. Con la incorporación del transistor disminuye el riesgo de averías, debido a su reducido voltaje. Su fiabilidad alcanza cortas inimaginables con los efímeros tubos de vació.
Tercera Generación (1964-1970)
La tercera generación ocupa los años que van desde finales de 1964 a 1970, la mitad de la década de los 60. El salto cualitativo esta relacionado con el elemento impulsor de la generación anterior, el transistor. Se inicia un proceso de miniaturización que conduce a una integración de componentes en espacios casi microscópicos. El transistor evoluciona a formas mucho más pequeñas. Pero esa no fue la verdadera novedad de la tercera generación.
Comienza a utilizarse los circuitos integrados, lo cual permitió abaratar costos al tiempo que se aumentaba la capacidad de procesamiento y se reducía el tamaño de las máquinas.La tercera generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primer miniordenador.
Caracteristicas Principales
Circuito integrado. Miniaturización y reunión de centenares de elementos en una plaquita de silicio o chip.
Menor consumo
Apreciable reducción de espacio
Aumento de la fiabilidad.
Cuarta Generación (1971-1983)
Fase caracterizada por la integración de los componentes electrónicos, lo que propició la aparición del microprocesador, es decir, un único circuito integrado en el que se reúnen los elementos básicos de la máquina. Se desarrolló el microprocesador. Se colocan más circuitos dentro de un "chip". "LSI - Large Scale Integration circuit". "VLSI - Very Large Scale Integration circuit". Cada "chip" puede hacer diferentes tareas. Un "chip" sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad de aritmética/lógica. El tercer componente, la memoria primaria, es operado por otros "chips". Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de "chips" de silicio. Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC. Se desarrollan las supercomputadoras Características de está generación:
Se desarrollaron circuitos integrados para procesar información. Se desarrollaron los "chips" para almacenar y procesar la información. Un "chip" es una pieza de silicio que contiene los componentes electrónicos en miniatura llamados semiconductores. Los circuitos integrados recuerdan los datos, ya que almacenan la información como cargas eléctricas. Surge la multiprogramación. Las computadoras pueden llevar a cabo ambas tareas de procesamiento o análisis matemáticos. Emerge la industria del "software". Se desarrollan las minicomputadoras IBM 360 y DEC PDP-1. Otra vez las computadoras se tornan más pequeñas, más ligeras y más eficientes. Consumían menos electricidad, por lo tanto, generaban menos calor.
Caracteristicas Principales
El microprocesador. La micro miniaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales de la computadora.
Sistemas de tratamiento de bases de datos. El aumento cuantitativo y cualitativo de las bases de datos lleva a la creación de distintas formas de gestión que faciliten la tarea de consulta y edición
La generación del usuario. Definitivamente, la computación supera sus tradiciones fronteras sociales.
Deja de ser el terreno exclusivo de un reducido grupo de profesionales u consigue cubrirse a amplios extractos sociales.
En el curso de pocos años, las computadoras se han hecho mas potentes, mas baratas, con mayor numero de aplicaciones y mas fáciles de manejar. Los niños son, sin duda, uno de los grandes beneficiarios de esta evolución, por que ven facilitada su relación con la computadora desde una edad muy temprana.
Quinta Generación (1984 -1989 )
Surge la PC tal cual como la conocemos en la actualidad. IBM presenta su primera computadora personal y revoluciona el sector informativo.En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras.
Computadoras personales
La historia de las computadoras personales se remonta a algunas décadas mas atrás y normalmente suele indicarse 1976 como el año de partida. John P.Eckert colaboró en algunas investigaciones en el campo de la computación. John von Neumann que además de cómo consultor en el diseño de la ENIAC, colaboró en la fabricación de la bomba atómica durante la II Guerra Mundial recibiendo un premio de manos del presidente Eisenhower.
La IBM PC fue la primera computadora personal de IBM. Se basaba en el procesador Intel 8086 de 16 bits a 4,7 MHz Y llegó a ser una computadora muy popular. Su precio era de 3285 dólares de la época. Hoy una computadora con infinitas prestaciones cuesta 10 veces menos.
Sexta Generación(1999 hasta la fecha )
Como supuestamente la sexta generación de computadoras está en marcha desde principios de los años noventas, debemos por lo menos, esbozar las características que deben tener las computadoras de esta generación. También se mencionan algunos de los avances tecnológicos de la última década del siglo XX y lo que se espera lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolla das o están en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etcétera.
(Budapest, 1903 - Washington, 1957) Matemático húngaro, nacionalizado estadounidense. Nacido en el seno de una familia de banqueros judíos, dio muestras desde niño de unas extraordinarias dotes para las matemáticas. En 1921 se matriculó en la Universidad de Budapest, donde se doctoró en matemáticas cinco años después, aunque pasó la mayor parte de ese tiempo en otros centros académicos. En la Universidad de Berlín asistió a los cursos de Albert Einstein.
En 1943, el ejército estadounidense reclamó su participación en el Proyecto Manhattan para la fabricación de las primeras bombas atómicas; a partir de entonces, Von Neumann colaboró permanentemente con los militares, y sus convicciones anticomunistas propiciaron que interviniera luego activamente en la fabricación de la bomba de hidrógeno y en el desarrollo de los misiles balísticos.
Entre 1944 y 1946 colaboró en la elaboración de un informe para el ejército sobre las posibilidades que ofrecía el desarrollo de las primeras computadoras electrónicas; de su contribución a dicho desarrollo destaca la concepción de una memoria que actuase secuencialmente y no sólo registrara los datos numéricos de un problema sino que además almacenase un programa con las instrucciones para la resolución del mismo.
Arquitectura Von Neumann
Origen
El nacimiento u origen de la arquitectura Von Neumann surge a raíz de una colaboración en el proyecto ENIAC del matemático de origen húngaro, John Von Neumann. Este trabajaba en 1945 en el Laboratorio Nacional Los Álamos cuando se encontró con uno de los constructores de la ENIAC. Compañero de Albert Einstein, Kurt Gödel y Alan Turingen Princeton, Von Neumann se interesó por el problema de la necesidad de recablear la máquina para cada nueva tarea.
En 1949 había encontrado y desarrollado la solución a este problema, consistente en poner la información sobre las operaciones a realizar en la misma memoria utilizada para los datos, escribiéndola de la misma forma, es decir en código binario. Su "EDVAC" fue el modelo de las computadoras de este tipo construidas a continuación. Se habla desde entonces de la arquitectura de Von Neumann, aunque también diseñó otras formas de construcción. El primer computador comercial construido en esta forma fue el UNIVAC I, fabricado en 1951 por la Sperry-Rand Corporation y comprado por la Oficina del Censo de Estados Unidos.
Un ordenador con esta arquitectura realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente:
1.Enciende el ordenador y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.
2.Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.
3.Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada.
4.Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores.
Arquitectura
Esta arquitectura consta de las siguientes partes:
Unidad de memoria (UM)
Es la encargada de almacenar la información. Esta arquitectura se
caracteriza por utilizar dicha unidad tanto para almacenar la
información como para programas. Aquí surge el concepto de programa
almacenado. De esta manera, un ordenador puede utilizarse para varios
cometidos sin necesidad de reprogramarlo.
Niveles de jerarquía de memoria
Antes de hablar de la unidad de memoria conviene indicar que la memoria
en un ordenador se organiza en varios niveles en función de su
velocidad. Esta distribución se denomina jerarquía de memoria y
optimiza el uso de esta ya que la información de ubica en un
determinado nivel según su probabilidad de ser utilizada: a mayor
probabilidad, menor nivel.
Los niveles están diseñados de forma que las memorias más rápidas se
sitúan en los niveles más bajos. Existe una relación entre la velocidad
de una memoria y su capacidad y coste: a mayor velocidad, mayor coste y
menor capacidad.
Los niveles de jerarquía son:
Auxiliar:esta memoria se usa como soporte de respaldo de información, pudiendo situarse en medios extraíbles o en red
Secundaria:también llamada memoria de disco. Se utiliza para almacenar información de forma permanente, por lo que es de alta capacidad
Principal:conocida también como
memoria RAM. Es el bloque que constituye realmente la UM. Se emplea para
almacenar datos y programas de forma temporal.
Caché: memoria intermedia entre la UM y
la CPU utilizada como apoyo para acelerar los accesos de la CPU y la
UM. La caché, en realidad, está dispuesta en varios niveles (L1, L2, L3,
L4) siendo la L1 la más rápida y de menor capacidad, y la L4 la más
lenta y de mayor capacidad. En función de la frecuencia de uso, la
información se va moviendo entre los diferentes niveles de la caché
antes de abandonarla.
Registros:son memorias de alta
velocidad y baja capacidad utilizadas para el almacenamiento intermedio
de datos en las unidades funcionales, especialmente en la UC y la UAL.
Los niveles 0,1 y 2 constituyen lo que se conoce como la memoria internadel equipo. El resto de niveles conforman la memoria eterna.
La unidad de memoriaestá compuesta por un elemento de memoria y dos registros auxiliares.
El elemento de memoria está compuesto a su vez por un conjunto de celdas, cada una de las cuales tiene capacidad para 1byte
Los registros auxiliares son:
Un registro de direcciones (RD),utilizado
para almacenar de forma temporal la dirección de memoria de un dato o
instrucción. También enlaza el bus de direcciones con la memoria de
forma unidireccional: desde el bus hacia la memoria.
Un registro de datos (RM), que
almacena temporalmente cualquier dato o instrucción que se intercambie
con la memoria. También se encarga de enlazar el bus de datos con la
memoria de forma bidireccional: desde el bus a la memoria y viceversa.
Sobre la memoria se pueden almacenar dos tipos de operaciones:
Lectura (L): se accede a la información que contiene.
Escritura (E):se introduce información en la memoria
Unidad central del proceso (CPU) o microprodesador
Definición
Es el circuito integrado constituido por millones de componentes
electrónicos. Se encarga de interpretar las instrucciones contenidas en
los programas y procesa los datos. Constituida por:
Unidad de control (UC): su objetivo es
gestionar y coordinar todas las unidades funcionales para obtener el
fin deseado. Gran parte de la complejidad de un ordenador reside en el
diseño de esta unidad ya que, dependiendo de cómo funcione, así será el
rendimiento del equipo. Está compuesta por: Circuito de control (genera las señales de control necesarias para gobernar el ordenador. Sus partes principales son: decodificador y secuenciador), reloj (es un circuito que genera pulsos, los cuales marcan la temporización básica del sistema) y registros (son utilizados por el circuito de control para labores auxiliares diversas).
Unidad Aritmético-Lógica (UAL): tiene
como cometido realizar las operaciones necesarias para procesar la
información. Es el verdadero núcleo de cálculo del ordenador. Su
elemento principal es el operador, el cual es un componente electrónico cuya misión es realizar un cálculo. Sus operadores se pueden clasificar según: Su ámbito: en genéricos (pueden realizar diferentes operaciones) o específicos (sólo pueden realizar un tipo de operación). Según el número de operandos: en monádicos (sólo una entrada, por ejemplo, el navegador), diádicos (dos entradas, por ejemplo, el operador suma) o triádicos (tres entradas, por ejemplo, en condicional). Según su capacidad de operador: en serie (reciben la información en una secuencia de bits y los prosean uno a uno hasta terminar toda la ristra) o en paralelo (recepcionan
la información en bloques de bits, que procesan de forma simultánea).
Toda la información que llega a ella se coloca en registros, que se utilizan como origen o destino de los datos que manejan los operadores de la UAL.
Su propia memoria integrada que no es la RAM
Unidad de Entradas/Salida (UE/S)
Definición
Su
misión es realizar las operaciones de introducción y extracción de
información en el ordenador. Es el bloque que le da realmente sentido a
la unidad de un ordenador, ya que le permite al usuario introducir
información en él y al ordenador mostrarle la información al usuario.
Componentes
Periféricos de entrada: con ellos, el usuario introduce la información en el ordenador
Periféricos de salida:son utilizados por el ordenador para mostrar la información del usuario.
Periféricos de entrada/salida: pueden actuar en los dos sentidos del flujo de la información, tanto para introducir datos como para mostrarlos
Partes
Interfaz:se encarga de gestionar el
intercambio de información entre el periférico y la CPU. Adapta la
información específica de cada dispositivo a un conjunto de señales
normalizadas de forma que actúa como interlocutor del periférico y la
máquina.
Controlador:su misión es gestionar
directamente el periférico. Es un sistema electrónico o mecánico que
suele ir integrado en el propio periférico, por lo que podemos deducir
que es específico de este.
Buses del sistema
Definición
Todas estas unidades se comunican entre
sí a través de unos canales llamados buses. Los buses pueden ser de
diferentes tipos, en función de lo que circule por ellos:
Bus de datos (BD): transfiere datos entre los elementos del ordenador
Bus de direcciones (BA):tranfiere direcciones entre la UC y UM
Bus de control (BC):emite las señales de control que gobiernan el funcionamiento de las unidades
Hola, esta es mi primera entrada en el blog, pero esto solo acaba de empezar, seguire informando y actualizando con la mayor brevedad posible, saludos!
