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Arquitectura de Computadoras: De los microprocesadores a las supercomputadoras – Behrooz Parhami

La arquitectura de computadoras constituye un área de estudio que se refiere a las computadoras digitales en la interfaz entre hardware y software. Aquélla está mas orientada al hardware que los “sistemas de cómputo”, un área que usualmente se cubre en los cursos académicos con el mismo nombre en las materias de ciencias o ingeniería de la computación, y se preocupa más por el software que los campos conocidos como “diseño computacional” y “organización de computadoras”. No obstante, la materia es bastante fluida y varía enormemente de un texto o curso a otro, en su orientación y cobertura. Esto último explica, en parte, por qué existen tantos libros diferentes acerca de arquitectura de computadoras y por qué, incluso, otro texto en la materia puede ser útil.

Un tema común en arquitectura de computadoras consiste en enfrentar su complejidad. Gran parte de ésta surge de nuestro deseo de hacer todo tan rápido como sea posible. Algunas de las técnicas resultantes, como la ejecución predictiva y especulativa, están peleadas con otras metas del diseño de sistemas que incluyen bajo costo, compacticidad, ahorro de energía, poco tiempo para entrar al mercado y comprobación. La constante problemática de tales requerimientos conflictivos propicia que la arquitectura de computadoras represente un próspero e interesante campo de estudio. Además de lo anterior, se encuentran las fuerzas opositoras de innovación y compatibilidad con las inversiones en habilidades, sistemas y aplicaciones.

Tabla de Contenido:
  • 1. Circuitos digitales combinacionales
  • 2. Circuitos digitales con memoria
  • 3. Tecnología de sistemas de computación
  • 4. Rendimiento de computadoras
  • 5. Instrucciones y direccionamiento
  • 6. Procedimientos y datos
  • 7. Programas en lenguaje ensamblador
  • 8. Variaciones en el conjunto de instrucciones
  • 9. Representación de números
  • 10. Sumadores y ALU simples
  • 11. Multiplicadores y divisores
  • 12. Aritmética de punto flotante
  • 13. Pasos de ejecución de instrucciones
  • 14. Síntesis de unidad de control
  • 15. Ruta de datos encauzadas
  • 16. Límites del rendimiento de pipeline
  • 17. Conceptos de memoria principal
  • 18. Organización de memoria caché
  • 19. Conceptos de memoria masiva
  • 20. Memoria virtual y paginación
  • 21. Dispositivos de entrada/salida
  • 22. Programación de entrada/salida
  • 23. Buses, ligas e interfaces
  • 24. Conmutación conceptual e interrupciones
  • 25. Hacia un mayor rendimiento
  • 26. Procesamientos vectorial y matricial
  • 27. Multiprocesamiento lento de memoria compartida
  • 28. Multicomputación distribuida
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