LA computadora mas rápida del mundo.

Hace un par de semanas, China se encontraba séptima en la carrera por tener la computadora más rápida del mundo. Este mes se publicará un nuevo ranking donde China estará en el primer lugar, al lograr la computadora con mayor velocidad de procesamiento, desplazando a los Estados Unidos, que se encontraba en el número uno con el sistema Jaguar que llegaba a 1,76 petaflops. La Tianhe-1A tiene una velocidad de procesamiento de 2.507 petaflops y contiene 7.168 unidades de procesamiento gráfico y más de 14.000 CPU.

Esta computadora fue diseñada por la Universidad de Tecnología de Defensa en China y se usará para tener libre acceso a programas científicos a gran escala. La Thianhe-1A para ser la computadora más rápida del mundo necesitó 88 millones de dólares de inversión. Su peso total es de 155 toneladas.

La Thianhe 1-A (significa Vía Láctea) se encuentra en el Centro Nacional de Supercomputadoras de la Universidad Nacional de Defensa al norte de China. El despertar de este gigante asiático, vislumbrado hace años se está comenzando a notar. Según el diario del Partido Comunista se trata de “el monte Everest de las computadoras”. Para tratar de entender su velocidad vale aclarar que el término “peta” significa mil billones y FLOPS (operaciones en punto flotante por segundo) es lo que señala la cantidad de operaciones que la Thianhe-1-A puede desarrollar en un solo segundo. 

La computadora más rápida del mundo demuestra la competitividad para la que está preparada la nación oriental según el mismo diario. Según ellos es “una importante señal de la fuerza general de la nación”. Era cuestión de tiempo antes que los grandes imperios tecnológicos asiáticos superaran con creces al mundo occidental. Sólo resta imaginar qué pasaría si el desarrollo tecnológico en China estuviera acompañado con una total libertad dentro y fuera del país.

Buses

¿Que es un BUS?

Conjunto de líneas (cables) de hardware utilizados para la transmisión de datos entre los componentes de un sistema informático. Un bus es en esencia una ruta compartida que conecta diferentes partes del sistema como el microprocesador, la controladora de unidad de disco, la memoria y los puertos de entrada, salida, permitiéndoles transmitir información. El bus, por lo general supervisado por el microprocesador, se especializa en el transporte de diferentes tipos de información. Por ejemplo, un grupo de cables (en realidad trazos sobre una placa de circuito impreso) transporta los datos, otro las direcciones (ubicaciones) en las que puede encontrarse información específica, y otro las señales de control para asegurar que las diferentes partes del sistema utilizan su ruta compartida sin conflictos. Los buses se caracterizan por el número de bits que pueden transmitir en un determinado momento. Un equipo con un bus de 8 bits de datos, por ejemplo, transmite 8 bits de datos cada vez, mientras que uno con un bus de 16 bits de datos transmite 16 bits de datos simultáneamente. Como el bus es parte integral de la transmisión interna de datos y como los usuarios suelen tener que añadir componentes adicionales al sistema, la mayoría de los buses de los equipos informáticos pueden ampliarse mediante uno o más zócalos de expansión (conectores para placas de circuito añadidas). Al agregarse estas placas permiten la conexión eléctrica con el bus y se convierten en parte efectiva del sistema.

Existen varios tipos de buses:

Local Bus

Bus local. Bus entre la CPU, la memoria y dispositivos periféricos que corre a la velocidad de la CPU. En un computador personal, el bus VL y el PCI suministran una transferencia de datos más rápida que el bus ISA tradicional. A partir del 386, cuando las velocidades de la CPU comenzaron a acelerarse enormemente, los computadores personales vienen con dos buses. La CPU tiene acceso a sus chips de memoria a través de una vía de acceso interna de 32 bits (63 bits con el Pentium), conocida como bus local, a la velocidad más alta del reloj de la CPU (25MHz, 33MHz, etc.). Sin embargo, tradicionalmente ha tenido acceso a sus dispositivos periféricos en forma más lenta, en un bus ISA de 16 bits sólo a 8MHz. Incluso en el bus EISA de 32 bits inherentemente más rápido corre en forma lenta para acomodar las tarjetas ISA, que se conectan a éste. Los estándares de bus VL de VESA y de bus local PCI de Intel se crearon para aprovechar las velocidades más altas de la CPU. El PC corre a 33MHz; el bus VL hasta a 40MHz; esperándose más altas velocidades. Las tarjetas base ISA y EISA se construyen ahora con ranuras adicionales para el bus VL o las tarjetas PCI, o ambos.

BUS DE DATOS.

Un bus de datos es un dispositivo mediante el cual al interior de una computadora se transportan datos e información relevante.

Para la informática, el bus es una serie de cables que funcionan cargando datos en la memoria para transportarlos a la Unidad Central de Procesamiento o CPU. En otras palabras, un bus de datos es una autopista o canal de transmisión de información dentro de la computadora que comunica a los componentes de dicho sistema con el microprocesador. El bus funciona ordenando la información que es transmitida desde distintas unidades y periféricos a la unidad central, haciendo las veces de semáforo o regulador de prioridades y operaciones a ejecutar.

Su funcionamiento es sencillo: en un bus, todos los distintos nodos que lo componen reciben datos indistintamente, aquellos a los que estos datos no son dirigidos los ignoran y, en cambio, aquellos para los cuales los datos tienen relevancia, los comunican.
Desde el punto de vista técnico, un bus de datos es un conjunto de cables o conductores eléctricos en pistas metálicas sobre la tarjeta madre o “mother” del ordenador. Sobre este conjunto de conductores circulan las señales que conduce los datos.

BUS DE DIRECCIONES.

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.

El bus de dirección consiste en el conjunto de líneas eléctricas necesarias para establecer una dirección.La capacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2ⁿ(dos elevado a la ene) el tamaño máximo en bytes del banco de memoria que se podrá direccionar con n líneas. Por ejemplo, para direccionar una memoria de 256 bytes, son necesarias al menos 8 líneas, pues 2⁸ = 256. Adicionalmente pueden ser necesarias líneas de control para señalar cuando la dirección está disponible en el bus. Esto depende del diseño del propio bus.

BUS DE CONTROL.

El bus de control gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como éstas líneas están compartidas por todos los componentes, tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto órdenes como información de temporización entre los módulos. Mejor dicho, es el que permite que no haya colisión de información en el sistema.

TIPOS DE MEMORIA.

ROM - RAM - CACHÉ y Memoria Virtual 
Memoria Rom o Convencional ( Read Only Memory ) 

Es una memoria solamente de lectura es totalmente inalterable sin esta memoria la maquina no arrancaría.

La memoria principal es la convencional que va de 0 a 640 kb. Cuando la máquina arranca comienza a trabajar el disco y realiza un testeo, para lo cual necesita memoria, esta memoria es la convencional (ROM) y está dentro del mother (en el bios). Apenas arranca utiliza 300 kb, sigue testeando y llega a mas o menos 540 kb donde se planta. A medida de que comenzaron a haber soft con más necesidad de memoria apareció la llamada memoria expandida que iba de 640 kb a 1024 kb. Una vez que se utilizaba toda la memoria convencional se utilizaba la expandida que utiliza la memoria RAM. A medida que pasa el tiempo los 1024 kb eran escasos y se creo la memoria extendida que va de 1024 kb a infinito que es la memoria RAM pura.

Los valores de memoria podemos observarlos en el setup de la máquina.

Memoria Ram o Memoria e acceso Aleatorio ( Random Acces Memory )

Esta memoria es como un escritorio al igual que los escritorios tienen cajones donde ordenan la información, cuanto mas grande sea el escritorio (plano de apoyo) mas cajones voy a tener de tal suerte que el micro va a perder menos tiempo en buscar y ordenar la información

La importancia de esta memoria es tan grande que si esta ausente la PC NO ARRANCA,

Actúa como si estuviera muerta no hay sonido ni cursor en la pantalla ni luces que se enciendan o apaguen.

Para que sirve:

Almacena las instrucciones que debe ejecutar el micro en cada momento

Este es el lugar físico donde debe trabajar el procesador cuando abrimos un programa sus instrucciones se copian automáticamente en la memoria, y cuando cerremos el programa todo se borrara.

La Ram es como un pizarrón donde se copian datos

También copia los trabajos que estamos haciendo en ese programa 

En la Ram se copian programas que coordinan el funcionamiento de la Pc:

La primera parte de la Ram esta reservada para guardar las instrucciones de los dispositivos electrónicos. En este lugar no se puede guardar nada ya que lo utiliza el sistema para saber como manejar los dispositivos.

Zócalos de Memoria o Bancos de Memoria

Simm 30 Pines

Simm 72 Pines

Dimm Hasta 168 Pines

Los bancos pueden ser tres o cuatro y tienen una marca el el mother donde se debe colocar la primera memoria. Obviamente si en el primero tenemos una de 64 Mg y otra en el segundo decimos que tenemos 128 mg. La computadora funciona mejor con una sola de 128Mg. Esto es solo para las DIMM, las Simm se instalan de a pares

La memoria es como un peine con chip soldados en su superficie y depende de el numero de dientes y del banco al cual este conectado, el nombre con la cual se denomina:

Simm : Single in line Memory Module

Dimm: Double Memory Module

Rimm: Rambus in line Memory Module

Evaluacion de la Ram

Trabaja de la siguiente forma: los datos acceden en la Ram de forma aleatoria o se directamente desde la ubicación en que se encuentran sin necesidad de recorrer otras posiciones anteriores por Ej. Si tengo que recordar donde guarde el café que esta en la cocina, no tengo necesidad de recordar todo lo que hice durante el día para llegar hasta el café.

La Ram tampoco necesita recorrer recorre toda una secuencia de datos para dar con uno específicamente, simplemente lo busca donde corresponde en este sentido es mucho mas rapida que la Rom.

Capacidad de almacenamiento

Velocidad

Capacidad para manejo de datos

Diferentes tecnologías

La capacidad de almacenamiento se mide en Megabytes, un byte guarda una letra un megabayte puede guardar un millón de letras cuantos mas Mb tenga la memoria mejor.

Ojo anda mejor micro con poca velocidad y mucha memoria que uno con mucha y poca memoria. La cantidad mínima de memoria para Win 98 es de 32 Mb.

Velocidad: la velocidad de la Ram se mide en Mhz, antes se media en Nanos

( Millonésima parte de un segundo) a partir de 1995 las memorias comenzaron a trabajar al ritmo del el mother y se comenzó a medir la velocidad en Mhz.

Capacidad de manejo de Datos: al igual que el micro las memorais también tiene un ancho ( Ancho de Memorias ), que se mide en Bits una memoria Dimm maneja 64 Bits y una Simm 32 Bits.

Diferentes Tecnologías 

Las memoria al igual que el resto de los componentes de la Pc, también tuvo su historia en su desarrollo tecnológico:

DRAM ( Dynamyc Random Acces Memory )

Este tipo de memoria se utilizan des los años 80 hasta ahora en toda las computadoras

Esta memoria tiene una desventaja hay que estimularla ( Refresco) permanentemente porque se olvida de todo.

Como se estimula : requiere un procesador que ordene el envió de cargas eléctricas, a este tipo de memorias se lo conoce como memoria estáticas

Otras de las desventajas de esta memoria es que es lenta y la ventaja es que es barata

Obviamente al tener estas desventajas se le incorporaron distintas tecnologías para mejorarlas.

FPM DRAM

La ventaja de este memoria consiste en pedir permiso una sola vez u llevarse varios datos consecutivos esto comenzó a usarse principios de os años noventa y dio buenos resultados a estos módulos se los denominaron SIMM FPM DRAM y pueden tener 30 o 72 pines y se la utiliza en las Pentium I lo que logro con esta tecnología es agilizar el proceso de lectura, estas memorias ya no se utilizan mas.

EDO DRAM 

Estas memorias aparecieron en el 95, y se hicieron muy populares ya que estaban presentes en todas las Pentium I MMX y tenia la posibilidad de localizar un dato mientras transfería otro de diferencia de las anteriores que mientras transfería un dato se bloqueaba.Estas EDO SIMM eran de 72 pines

SDRAM

Esta Memoria entro en el mercado en los años 97, y mejoro la velocidad siendo su ritmo de trabajo igual a la velocidad de Bus (FSB) es decir que tienen la acapacidad de trabajar a la misma velocidad de mother al que se conectan.

Es tos modulos de 168 Pines son conocidos como DIMM SDRAM PC 66 y 100, 133, obviamente si instalo una de 133, en un mother de 100 va a funcionar a 100Mhz.

DDR SDRAM

En este caso se consiguió que pudiera realizar dos transferencia en una pulsación o tic-tac de reloj, esta memoria pude alcanzar velocidades de 200 a 266Mhz, Tiene una ventaja mas trabaja en sincronía con el bus del mother si este acelera la memoria también pero tiene una desventaja son muy caras. Se conoce como DIMM DDR SDRAM PC 1600 Y PC 2100.

RDRAM

Es una memoria muy costosa y de compleja fabricación y la utilizan procesador Pentim IV para arriba corre a velocidades de 800 Mhz sus módulos se denominan Rimm de 141 pines y con un anho de 16 bits, para llenar un banco de memoria de 64 bits hay que instalar 4 memorias, es posible que estas memoria sean retiradas del mercado por ser tan costosas

MEMORIA VIRTUAL

Tenemos también lo que llamamos memoria virtual también llamada swapeo. Windows crea esta memoria virtual y ocupa espacio del disco para hacerlo. Si llega se a superar esta memoria virtual la capacidad del disco se cuelga la máquina, para lo cual lo único que nos resta es resetearla. 

Si abrimos muchos programas nos vamos a dar cuenta que cuando llegamos a utilizar memoria virtual la máquina comienza a funcionar más lenta o a la velocidad que tiene nuestro disco disminuye, podemos seguir trabajando, pero nunca andara tan rápido como cuando trabaja con la memoria RAM o extendida. Por lo tanto para evitar esto lo mejor es colocar más memoria RAM de acuerdo a lo que diga el manual de mother.

MEMORIA CACHÉ o SRAM 

La memoria caché trabaja igual que la memoria virtual, tenemos caché en el procesador, en los discos y en el mother y nos guarda direcciones de memoria. Si ejecutamos un programa en principio, lo cerramos y luego los volvemos a ejecutar, la memoria caché nos guarda la ubicación (dirección) en el disco, cuando lo ejecuté, y lo que hicimos con el programa. Es mucho más rápida cuando ya usamos un programa

Arquitecturas de CISC Y RISC

Existen dos tipos de arquitecuras (CISC & RISC).
Veamos primero cual es el significado de los términos CISC y RISC:

• CISC (complex instruction set computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones complejo.
• RISC (reduced instruction set computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones reducido.

Los atributos complejo y reducido describen las diferencias entre los dos modelos de arquitectura para microprocesadores solo de forma superficial. Se requiere de muchas otras características esenciales para definir los RISC y los CISC típicos. Aun más, existen diversos procesadores que no se pueden asignar con facilidad a ninguna categoría determinada.Así, los términos complejo y reducido, expresan muy bien una importante característica definitiva, siempre que no se tomen solo como referencia las instrucciones, sino que se considere también la complejidad del hardware del procesador.
Con tecnologías de semiconductores comparables e igual frecuencia de reloj, un procesador RISC típico tiene una capacidad de procesamiento de dos a cuatro veces mayor que la de un CISC, pero su estructura de hardware es tan simple, que se puede realizar en una fracción de la superficie ocupada por el circuito integrado de un procesador CISC.
Esto hace suponer que RISC reemplazará al CISC, pero la respuesta a esta cuestión no es tan simple ya que:

• Para aplicar una determinada arquitectura de microprocesador son decisivas las condiciones de realización técnica y sobre todo la rentabilidad, incluyendo los costos de software.
• Existían y existen razones de compatibilidad para desarrollar y utilizar procesadores de estructura compleja así como un extenso conjunto de instrucciones.

La meta principal es incrementar el rendimiento del procesador, ya sea optimizando alguno existente o se desee crear uno nuevo. Para esto se deben considerar tres áreas principales a cubrir en el diseño del procesador y estas son:

• La arquitectura.
• La tecnología de proceso.
• El encapsulado.

La tecnología de proceso, se refiere a los materiales y técnicas utilizadas en la fabricación del circuito integrado, el encapsulado se refiere a cómo se integra un procesador con lo que lo rodea en un sistema funcional, que de alguna manera determina la velocidad total del sistema.Aunque la tecnología de proceso y de encapsulado son vitales en la elaboración de procesadores más rápidos, es la arquitectura del procesador lo que hace la diferencia entre el rendimiento de una CPU (Control Process Unit) y otra.

Arquitecturas de Computadoras.

Bueno daré una breve explicación sobre lo que es Arquitecturas 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, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

Creación de blog.

Pues creamos el Blog para la materia de Arquitecturas de computadoras.