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-Estructura de memoria

Solo hay un espacio para la memoria de lectura y escritura, la cual contiene las instrucciones y los datos necesarios.

El contenido de la memoria es accesible por posición, independientemente si se accede a los datos o instrucciones.

La ejecución de las instrucciones se realiza con continuidad, pero se puede romper la continuidad utilizando instrucciones de ruptura de secuencias.

Utiliza un solo bus de datos y direcciones para la comunicacion entre la CPU y la memoria

Durante la ejecucuion del programa se puede modificar los datos e instrucciones que estan almacenados en la memoria

-Flujo de datos e instrucciones

Las instrucciones se basa de secuencias binarias llamas código maquina y no son descifrables para las personas

Se emplean lenguajes como el ensamblador o lenguajes de programación como pascal

Las instrucciones con ejecutadas a grandes velocidades por la CPU.

Las instrucciones se ejecutan por lo general en una secuencia lineal

El diseño del flujo de instrucciones esta muy relacionado con la arquitectura del hardware

-Ventajas y Desventajas

Ventajas

Se puede acceder a los datos de la memoria y de los dispositivos en el mismo camino.

La organizacion de la memoria esta en manos de los programadores

La unidad de control obtiene datos e instrucciones igual que la memoria

Permite modificar las instrucciones y datos mientras se ejecuta el programa

El uso de un bus y una memoria compartida puede reducir los costos de hardware y la complejidad del sistema

-Desventajas

Solo una informacion se puede leer al mismo tiempo

El proceso es de forma serial

Las instrucciones puede ser accidentalmente reescrita por error en el programa ya que estan en la misma memoria que la data

Hay la posibilidad de que al modificar las instrucciones durante la ejecucion se pueda introducir vulnerabilidades de seguridad

La gestión manual de la memoria y el flujo de datos puede hacer que la programación sea más compleja y propensa a errores.

-Aplicaciones tipicas

Computadoras personales(PCs)

Consola de videojuegos

Tablets

Telefonos

Dispositivos embebidos

Referencias:

Estructura de computadores. (s/f). Uoc.edu. Recuperado el 4 de junio de 2024, de https://cv.uoc.edu/annotation/8255a8c320f60c2bfd6c9f2ce11b2e7f/619469/PID_00218274/PID_00218274.html

Cáceres, M. J. R. (s/f). Modelo de von Neumann. Www.uv.mx. Recuperado el 4 de junio de 2024, de https://www.uv.mx/rrojano/arquitectura_uno/clase4-1.pdf

Yuan-Ting), L. Y. T. (liu, (Wang Kai), W. K., Yuan-Dong), L. Y. D. (liu, & Dong-Sheng), W. D. S. (wang. (2023). A Survey of Universal Quantum von Neumann Architecture. https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:001119087200001

Von neumann vs harvard. (s/f). SlideShare. Recuperado el 6 de junio de 2024, de https://www.slideshare.net/slideshow/von-neumann-vs-harvard/170440801

Alonso, R. (2021, febrero 16). Von Neumann, la arquitectura común de todos los procesadores. HardZone. https://hardzone.es/tutoriales/rendimiento/von-neumann-limitaciones/

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-Estructura de memoria

Posee una mamoria de programa y otra de datos, cada una con buses de direcciones, datos y control.

A la memoria de programa se le proporcionan las direcciones de las instrucciones y en el bus de datos se de devuelven las mismas instrucciones.

Permite el acceso paralelo a las memorias de programa y datos, lo que puede mejorar la eficiencia y velocidad del sistema.

Las instrucciones se proporcionan y se devuelven por separado de los datos

La separación de memorias y buses puede llevar a un mayor rendimiento

-Flujo de datos e instrucciones

Los datos e instrucciones se almacenan en caches diferentes para mejorar el rendimiento

Tiene el inconveniente de tener que dividir la cantidad de cache entre los dos, haciendo que mejore mejor solo cuando la frecuencia de lectura de datos e instrucciones es casi la misma.

La cantidad de caché debe dividirse entre datos e instrucciones, lo que puede ser eficiente solo si las frecuencias de acceso a datos e instrucciones son similares.

Facilita el acceso simultáneo a datos e instrucciones, reduciendo los cuellos de botella en el procesamiento.

La eficiencia del sistema puede mejorar significativamente si la carga de trabajo tiene una frecuencia de acceso balanceada entre datos e instrucciones.

-Ventajas y Desventajas

Ventajas

Posee dos memorias que permite acceso paralelo a la data y las instrucciones.

El desarrollo de unidad de control es mas costoso y necesita mas tiempo.

Data e instrucciones son ejecutadas en la misma forma.

Ambas memorias usan distintos espacios de celda.

Es ideal para sistemas integrados y procesadores que requieren alta eficiencia y procesamiento paralelo.

Desventajas

No puede usarse la libre memoria de la data para instrucciones.

La produccion de una computadora es el doble de costoso y requiere mas tiempo.

La implementación de dos memorias separadas y sus respectivos buses añade complejidad al diseño y desarrollo del sistema.

Requiere más espacio físico en el chip para acomodar dos memorias y sus buses.

La duplicación de componentes puede llevar a un mayor consumo de energía en comparación con arquitecturas unificadas.

-Aplicaciones tipicas

Sistemas integrados avanzados

Microcontroladores

Procesadores de señal (DSP)

Computadoras

Dispositivos de telecomunicaciones

Referencias:

(S/f). Ehu.eus. Recuperado el 6 de junio de 2024, de https://ocw.ehu.eus/pluginfile.php/48491/mod_resource/content/1/v_2/Tema1OCW_final_zuz.pdf#:~:text=La%20arquitectura%20Harvard%20posee%20una,datos%20devuelve%20las%20propias%20instrucciones.

Rosas, O. (2017, enero 29). Arquitecturas Von-Newman VS Harvard. Compilando Conocimiento. https://compilandoconocimiento.com/2017/01/29/arquitecturasvon-newmanvsharvard/

(Pawson Richard), P. R. (JUL-SEP 2022). The Myth of the Harvard Architecture. https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000849261400013

Von neumann vs harvard. (s/f). SlideShare. Recuperado el 7 de junio de 2024, de https://www.slideshare.net/slideshow/von-neumann-vs-harvard/170440801

Elektronik, T. M. (2023, noviembre 9). Arquitectura de von Neumann y arquitectura de Harvard. Tme.eu. https://www.tme.eu/es/news/library-articles/page/56104/arquitectura-de-von-neumann-y-arquitectura-de-harvard/