Terminos clave en Arquitectura de Computadoras

Fig.1 Niveles de Abstraccion 

ABSTRACCION

La complejidad es inherente a nuestro mundo, cada entidad en el planeta tiene una infinidad de propiedades y cada una se relaciona con las demás en infinidad de maneras directa o indirectamente. Abstracción se refiere al énfasis en el "¿qué hace?" más que en el "¿cómo lo hace?".

Tanto en Hardware como en software encontramos abstracciones, es decir, un conjunto de capas jerárquicas donde la capa de un nivel más bajo oculta detalles a la capa siguiente. El principio de abstracción es la forma en que los diseñadores de hardware y software se las arreglan con la complejidad de los sistemas de cómputo.

DIFERENTES NIVELES DE CODIGO: Alto nivel, Ensamblador, Lenguaje de máquina 

Fig.2 Niveles de codigo de una PC

Para “hablarle” a una máquina electrónica, sería necesario enviarle señales eléctricas. Las señales que las máquinas entienden fácilmente son “encendido” y “apagado”, de modo que el alfabeto de las máquinas solo se forma por dos letras. Así como las 27 letras del alfabeto español no nos limitan cuanto puede ser escrito, con las dos letras del alfabeto de las computadoras no les establece un límite de lo que se puede hacer con ellas. Los dos símbolos para estas dos letras son los números 0 y 1, por lo que comúnmente consideramos como el lenguaje de las máquinas a los números en base 2, o números binarios. A cada “letra” la referimos como un dígito binario o bit.

Ahora bien, la programación de computadoras con números binarios es bastante tediosa y expuesta a errores, por lo que fue necesaria la invención de nuevas notaciones más cercanas a la forma de pensar de los humanos. Las primeras notaciones se trasladaban a binario a mano, pero los pioneros de la computación se preguntaron ¿Por qué no utilizar a la máquina para programar a la máquina?, Pronto se crearon programas encargados de trasladar de notación simbólica a binario. Al primero de estos programas se le denominó ensamblador.

Una simple pregunta se hicieron los pioneros de la computación: Si fue posible construir un programa que traslade de notación simbólica a instrucciones binarias, para simplificar la programación ¿Qué impide la creación de un programa que traduzca de un lenguaje más cercano al pensamiento humano a lenguaje ensamblador?, la respuesta fue: Nada. A estos programas se les conoce como compiladores y a los lenguajes que ellos compilan se les conoce como lenguajes de programación de alto nivel.

LEY DE MOORE

 

Gordon E. Moore

Ley de Moore, plantea que el número de transistores de un chip se duplica cada dos años. También conlleva que exista un mayor rendimiento a un menor costo, es decir que al fabricarse mayor cantidad de transistores se bajan los costos de producción dando como resultado un menor costo de los chips, así como un mejor rendimiento. A pesar de que la ley originalmente fue formulada para establecer que la duplicación se realizaría cada 1 año, posteriormente Moore redefinió su ley y amplió el periodo a dos años. Se trata de una ley empírica, formulada por el cofundador de Intel, Gordon E. Moore, el 19 de abril de 1965, cuyo cumplimiento se ha podido constatar hasta hoy.

Esta progresión de crecimiento exponencial,duplica la capacidad de los circuitos integrados cada dos años, es lo que se denomina la ley de Moore

LEY DE GORDON BELL

En 1972 se formularon por primera vez "Las leyes de las clases de computadoras de Bell". Ahí afirmaba que los avances en la tecnología de almacenamiento, redes y semiconductores, entre otros, hacen que un nuevo tipo de computadores aparezcan cada diez años. Es decir, que los avances motivan el cambia en la plataforma dominante en las tecnologías de la información cada 10 años.

De esta manera, desde la aparición de la informática y su implantación en las empresas, se ha pasado por diferentes clases, que son:

• La era de los mainframes (1960s)
• La era de las minicomputadoras (1970s)
• La era de los PC u ordenadores personales (1980s)
• La era de la WEB Servidor-web-buscador (1990s)
• La era de los Web services o los servicios de web (2000s)

ERA POST-PC

La era Post-PC es una tendencia del mercado observada a finales de los años 2000 y principios de 2010, que implica una disminución de las ventas de ordenadores personales en favor de los dispositivos Post-PC; Que incluyen dispositivos móviles como teléfonos inteligentes y tabletas, así como otras computadoras móviles, como las portátiles y omnipresentes. Estos dispositivos hacen hincapié en la portabilidad y la conectividad, incluyendo el uso de servicios basados en la nube, "aplicaciones" más enfocadas para realizar tareas y la capacidad de sincronizar información entre múltiples dispositivos sin problemas. El término fue acuñado por el científico del MIT David D. Clark. Mientras tanto Bill Gates y Steve Jobs, ex CEO de Apple y de Microsoft, también predijeron un cambio hacia los dispositivos móviles como el principal método de computación, como complemento de la PC, Jobs popularizó el término "post-PC" en 2007 (El lanzamiento del primer iPhone), y en 2011 lanzó iCloud, un servicio que permite a la línea de productos de Apple sincronizar datos con PCs a través de servicios en la nube, liberando sus dispositivos iOS de la dependencia de una PC.

CLASES DE COMPUTADORAS

Las computadoras se clasifican según:

• Su funcionalidad: Análogas, digitales, Hibridas.
• Su capacidad de procesamiento: Supercomputadoras, Macrocomputadoras, Minicomputadoras, Microcomputadoras.
• Su aplicación:  Propósito general, propósito específico.

EL PERFORMANCE

Es la cantidad Es la cantidad de trabajo realizado por un sistema informático. Dependiendo del contexto, un alto rendimiento de equipo puede incluir uno o más de los siguientes: 

• Tiempo de respuesta corto para una determinada pieza de trabajo. 
• Alto throughput (tasa de procesamiento de trabajo). 
• Baja utilización de recursos computacionales. 
• Alta disponibilidad del sistema de computación o de la aplicación. 
• Rápida (o muy compacta)compresión y descompresión de datos. 
• Gran ancho de banda. 
• Tiempo corto de transmisión de datos.

Tanto el software y el hardware afectan al rendimiento de un programa. ¿Puedes pensar en ejemplos en los que cada uno de los siguientes es el lugar adecuado para buscar un cuello de botella? 

• El algoritmo elegido: Determina el número de operaciones a ejecutar 
• El lenguaje de programación o compilador: Determina el número de instrucciones maquina ejecutadas por cada operación. 
• El sistema operativo: Qué tan rápido se ejecutan las instrucciones de I/O.  
• El procesador: Determina qué tan rápido las instrucciones son ejecutadas. 
• El sistema de E / S y dispositivos: Qué tan rápido se ejecutan las instrucciones de I/O.