viernes, 11 de diciembre de 2015

Arquitectura de Von Neumann



Matemático húngaro que realizó contribuciones importantes en física cuántica, análisis funcional, teoría de conjuntos, informática, economía, análisis numérico, hidrodinámica.Tuvo muchas aportaciones como haber participado en el proyecto Manhattan para el ejército estadounidense, también trabajó junto Albert Einstein, pero su aportación a la Informática fue sobre todo la arquitectura Neumann.



En 1945 se construyó un ordenador basado en el uso de tecnología de válvulas conocida como ENIAC, la cual se instaló en una gran habitación y necesitó gran ventilación, pesaba cerca de 30,000 Kg. Esta gran máquina funcionaba a base de estar conectando y desconectando cables según la función que se quería que realizara, esta función de "recablear", es sinónimo de programar pero era muy complicado el proceso.
En 1947, John Von Neumann ideó una solución para evitar la acción de “recablear”, que consistía en introducir las operaciones por medio de tarjetas perforadas, por lo que un programa previamente "almacenado" y en las tarjetas, se podía mantener latente en memoria para su uso. Este modelo permite que las instrucciones se encuentren residentes en una memoria, listas para ser leídas y ejecutadas.
Se encuentra dividido en:
  

+ Memoria principal: espacio de almacenamiento temporal de instrucciones y datos, que sirve para localizar de manera sencilla mediante direcciones. Está dividida en dos partes; una para trabajo y otra permanente. Es la memoria RAM que actualmente utilizamos en nuestros equipos.

      + Unidad aritmética: encargada de realizar todas las actividades matemáticas y lógicas. Cada dato lo recibe de la memoria principal y en ella misma almacena.
Es una sección dentro de los microprocesadores.

      + Unidad de control: controla las señales, lee instrucciones de la memoria y ejecuta las órdenes. Es otra sección dentro de los microprocesadores.

      
 + Unidad de E/S: (entrada/salida) permite comunicarse y compartir datos con otros dispositivos externos. Son los puertos del ordenador.

 
No hay que olvidar que también hacen falta otros elementos que no entran dentro de la clasificación de Neumann pero que también son importantes, como la fuente de suministro de electricidad y la placa base, además de otros como la unidad de soporte Hardware (gabinete), los ventiladores, etc.

ENIAC, el primer ordenador electrónico





El proyecto ENIAC fue creado en 1943 por John William Mauchly y John Presper Eckert con la intención de resolver los problemas de balística del ejército de EE.UU., pero no se terminó de construir hasta 1946.

El ENIAC era totalmente digital. Estaba compuesto por 17.468 tubos de vacío o válvulas termoiónicas. El principal inconveniente de estos tubos era su corta duración, ya que fallaban cada 10 minutos y había que encontrar entre todos ellos cuál había fallado. La mayor parte de los fallos se producían al encender o apagar la máquina. Entonces, se decidió no apagarlo nunca, que propició que los fallos se produjesen cada dos días. El periodo más largo de operación del ENIAC sin fallar fue de casi cinco días. 

Para la lectura y escritura de datos se usaban tarjetas perforadas. La programación del ordenador era muy difícil, ya que los programas consistían en la unión de cables de distintas unidades para que siguieran la secuencia que se pedía. ENIAC introdujo la utilización del sistema binario, lo que significó que las máquinas podían ser ejecutadas para que cuando un conmutador eléctrico estuviera abierto equivalía a uno y cerrado a cero, lo que permitía realizar cálculos a la velocidad de la luz. 

El ENIAC se construyó con fines militares, pero después se utilizó para multitud de investigaciones científicas. Se dice que esta máquina hizo más cálculos matemáticos que los que se han realizado en toda la humanidad hasta nuestros tiempos.