Arquitectura de Harvard vs. Von Newman y la CPU

Arquitectura de Harvard:

Los datos y instrucciones de procesamiento se almacenan en memorias diferentes: La memoria para datos y la memoria para instrucciones. Esto significa que un bus accede a la memoria de datos y otro a la memoria de instrucciones.

Arquitectura de Von Newman:

Los datos y instrucciones se almacenan en la misma memoria. El bus de datos y el de direcciones acceden a la misma memoria, es decir la memoria esta compartida por esos buses.

La CPU:

Controla y supervisa todo el funcionamiento de sistema gracias a los bloques que la componen. Es el microprocesador en los actuales ordenadores.

Los bloques de la CPU:

• La unidad de control: Lee las instrucciones de la memoria y las ejecuta.
• La unidad aritmética y lógica: Realiza las operaciones aritméticas y las lógicas.
• Los registros específicos

La memoria:

Almacena los datos y las instrucciones de los programas que van a ejecutarse. La unidad de control obtiene esos datos y instrucciones.

La memoria principal tiene dos características importantes:

• Es Volátil.
• Es de acceso directo o aleatorio.

La estructura de la memoria:

• Registro de dirección de memoria (RDM) que almacena temporalmente la posición o dirección a la que se quiere acceder dentro de la matriz de celdas de memoria. Este registro se conecta con el bus de direcciones.
• Matriz de celdas de memoria. Cada celda contiene un bit.
• Decodificador de direcciones que permite acceder a la posición o palabra concreta de la matriz de memoria.
• Registro de intercambio de memoria (RIM)
• Dos señales: lectura (LEC) y escritura (ESC) que indican qué operación se va a realizar en la memoria: leer o escribir.

Funcionamiento de la memoria: La memoria RAM realiza dos funciones: la lectura y la escritura.

Tipos de memorias: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, SRAM, DRAM, FLASH

Jerarquía de memoria: banco de registros, caché de primer nivel, caché de segundo nivel, memoria principal, memoria secundaria.

Cache L1: es una memoria incluida en el interior del núcleo de la CPU. Comunica directamente con la UC. Está dividida en dos partes: una para datos y otra para instrucciones.

Cache L2: Integrada también en la CPU, pero no en el núcleo. Tiene las mismas ventajas que la caché L1 pero es más lenta. No está dividida.

Cache L3: Integrada en la CPU o placa base. Se comunica directamente con la RAM.

1 Byte = 8 Bits