tipos de arquitectura arquitecturas de computadoras
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Tipos de Arquitectura ArquitecturaTRANSCRIPT
Arquitectura de Computadoras
Lea Asencios Arquinigo
Arquitectura de Computadoras
[2023]
INTEGRANTES: ASENCIOS ARQUINIGO LEA ELIZABETH.
PROFESOR: RAMON OSVALDO RODRIGUEZ GAYTAN
Saltillo Coahuila a 26 de marzo de 2015.
Arquitectura de Computadoras
TIPOS DE ARQUITECTURA MODERNA.
Clasificación de las arquitecturas del computador propuesto por Flynn
Arquitectura SISD La memoria principal genera el flujo de instrucciones a la Unida de Control, que
tras decodificarlas e interpretarlas, ordena sus ejecución en la Unidad Operativa compuesta por la ALU, y los registros internos de trabajo. El flujo de datos bidireccional comunica a la memoria principal y a la Unidad Operativa. En el funcionamiento de los computadores SISD solo hay una corriente de instrucciones unidireccional y otra de datos bidireccional.
Arquitectura SIMD
En los computadores con esta arquitectura, la unidad de control existente supervisa el funcionamiento del conjunto de unidades operativas disponibles.
La estructura corresponde a los llamados procesadores matriciales. La unidad de control interpreta las instrucciones y envía las correspondientes señales de control a las unidades operativas encargadas de se ejecución. La unidad de control comienza la búsqueda de una nueva instrucción, nada más iniciada la ejecución de la anterior, siendo posible de esta forma, realizar.
Arquitectura MISD
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Saltillo Coahuila a 26 de marzo de 2015.
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Esta estructura consta de varias unidades de control que reciben diferentes flujos de instrucciones que son ejecutadas en las correspondientes Unidades Operativas, las cuales se alimentan de un único flujo de datos.
Arquitectura MIMD Es una estructura típica de un sistema multiprocesador, que puede definirse como
un conjunto de procesadores serie, cuyas unidades operativas soportan un flujo de
datos y las unidades de control, un flujo de instrucciones.
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Arquitecturas de multiprocesamiento.Cuando se desea incrementar el desempeño más allá de lo que permite la técnica de
segmentación del cauce (limite teórico de una instrucción por ciclo de reloj), se requiere
utilizar más de un procesador para la ejecución del programa de aplicación. Las CPU de
multiprocesamiento se clasifican de la siguiente manera:
● SISO – (Single Instruction, Single Operand ) computadoras independientes
● SIMO – (Single Instruction, Multiple Operand ) procesadores vectoriales
● MISO – (Multiple Instruction, Single Operand ) No implementado
● MIMO – (Multiple Instruction, Multiple Operand ) sistemas SMP, Clusters Procesadores
vectoriales – Son computadoras pensadas para aplicar un mismo algoritmo numérico a una
serie de datos matriciales, en especial en la simulación de sistemas físicos complejos, tales
como simuladores para predecir el clima, explosiones atómicas, reacciones químicas
complejas, etc., donde los datos son representados como grandes números de datos en
forma matricial sobr los que se deben se aplicar el mismo algoritmo numérico. En los
sistemas SMP (Simetric Multiprocesesors), varios procesadores comparten la misma
memoria principal y periféricos de I/O, Normalmente conectados por un bus común. Se
conocen como simétricos, ya que ningún procesador toma el papel de maestro y los demás
de esclavos, sino que todos tienen derechos similares en cuanto al acceso a la memoria y
periféricos y ambos son administrados por el sistema operativo.
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Tipos de Cluster Actuales Para Bases de Datos
Un cluster es un conjunto de computadoras que utilizan componentes comunes y actúan
como si se tratase de un solo sistema u ordenador.
Se le llama cluster a aquellos conglomerados informáticos que se construyen a partir de
piezas de hardware compartidas que impulsan el comportamiento de todas las unidades tal
como si fuesen una sola. Este tipo de conjuntos se utilizan en áreas científicas, de la
ingeniería y de diverso tipo de investigación para operaciones a gran escala. También se
utilizan clusters en la configuración de servidores y bases de datos de alto rendimiento,
como puede ocurrir en una gran empresa.
El funcionamiento de los clusters es muy simple: se trata de un conjunto de piezas, por
ejemplo, de varios microprocesadores a través de una red de alta velocidad que los vincula
de forma tal que funcionan como un único ordenador pero de una potencia mayor al
convencional.
Esto es posible porque existen piezas de hardware y de software económicas que hacen
factible la configuración de unidades a gran escala con un bajo costo pero de alto
rendimiento. Además, usualmente un cluster presenta alta disponibilidad, equilibrio de
carga y escabilidad, todas funciones relevantes a la hora de trabajar con procesos de
envergadura.
Tipos:
Beowulf
En 1994, Donald Becker y Thomas Sterling construyeron la primera Beowulf. Fue
construida con 16 computadores personales con procesadores Intel DX4 de 200 MHz, que
estaban conectados a través de un switch Ethernet. El rendimiento teórico era de
3,2 GFlops.
Berkeley NOW
El sistema NOW de Berkeley estuvo conformado por 105 estaciones de trabajo Sun Ultra
170, conectadas a través de una red Myrinet. Cada estación de trabajo contenía un
microprocesador Ultra1 de 167 MHz, caché de nivel 2 de 512 KiB, 128 MiB de memoria,
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dos discos de 2,3 GB, tarjetas de red Ethernet y Myrinet. En abril de 1997, NOW logró un
rendimiento de 10 GFlops.
Durante el año 2003, el clúster Google llegó a estar conformado por más de 1,5 millones de
computadores personales. Una consulta en Google lee en promedio cientos de megabytes y
consume algunos billones de ciclos de CPU.[cita requerida]
Cluster PS2
En el año 2004, en la Universidad de Illinois (en Urbana-Champaign, Estados Unidos), se
exploró el uso de consolas Play Station 2 (PS2) en cómputo científico y visualización de
alta resolución. Se construyó un clúster conformado por 70 PS2; utilizando Sony Linux Kit
(basado en Linux Kondora y Linux Red Hat) y MPI.
Cluster X
En la lista «TOP 500» de noviembre de 2004 fue considerado el séptimo sistema más
rápido del mundo; sin embargo, en julio de 2005 ocupaba la posición catorce. Cluster X fue
construido en el Tecnológico de Virginia en el 2003; su instalación fue realizada por
estudiantes de ese instituto. Está constituido por 2200 procesadores Apple G5 de 2,3 GHz.
Utiliza dos redes: Infiniband 4x para las comunicaciones entre procesos y Gigabit Ethernet
para la administración. Cluster X posee 4 TiB de memoria RAM y 176 TB de disco duro,
su rendimiento es de 12,25 TFlops. Se lo conoce también como Terascale.
Red Española de Supercomputación
En el año 2007 se creó la Red Española de Supercomputación, compuesta por 7 clústeres
distribuidos en distintas instituciones españolas.
Todos los clústeres (a excepción de las segundas versiones de Magerit y MareNostrum, y el
más reciente Caléndula) están formados por un número variable de nodos con
procesadores PowerPC 970FX a 2,2 GHz interconectados con una red Myrinet. El
rendimiento de las máquinas oscilan entre los casi 65 TeraFLOPS proporcionados por los
más de 10000 núcleos de Marenostrum, los casi 16 TeraFLOPS de Magerit (primera
versión) con 2400 procesadores o los casi 3 TeraFLOPS de los 5 nodos restantes.
La actualización de Magerit en 2011 mantiene la arquitectura clúster por su versatilidad y
reemplazando los elementos de cómputo por nodos IBM PS702 con
procesadoresPOWER7 a 3,0 GHz y logrando un rendimiento más de 72 TeraFLOPS lo que
le convierte en el más poderoso de España. Esto demuestra la sencillez y flexibilidad de la
arquitectura: actualizando algunos elementos se obtienen sistemas más potentes sin grandes
complicaciones.
Thunder
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Thunder fue construido por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de la Universidad
de California. Está conformado por 4096 procesadores Intel Itanium2 Tiger4 de 1,4 GHz.
Utiliza una red basada en tecnología Quadrics. Su rendimiento es de 19,94 TFlops. Se
ubicó en la segunda posición del «TOP 500» durante junio de 2004, luego en la quinta
posición en noviembre de 2004 y en la lista de julio de 2005 se ubicó en la séptima
posición.
ASCI Q
ASCI Q fue construido en el año 2002 por el Laboratorio Nacional Los Álamos, Estados
Unidos. Está constituido por 8192 procesadores AlphaServer SC45 de 1,25 GHz. Su
rendimiento es de 13,88 TFlops. Se ubicó en la segunda posición del «TOP 500» durante
junio y noviembre de 2003, luego en la tercera posición en junio de 2004, en la sexta
posición en noviembre de 2004 y en la duodécima posición en julio de 2005.
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