¿Qué es la arquitectura informática?

<p style=”text-align: justify;”>Arquitectura de Computadores:En la fabricación de computadoras, la ingeniería informática es un conjunto de reglas y métodos que describen la funcionalidad, organización y utilización de los sistemas informáticos. Algunas definiciones de ingeniería la definen como la descripción de los medios y el modelo de programación de una computadora, pero no una utilización particular. En otras definiciones, la arquitectura de la computadora demuestra el diseño de la arquitectura del conjunto de instrucciones, el diseño de la microarquitectura, el diseño lógico y la utilización.

El término “ingeniería” en la literatura informática se puede delinear al trabajo de Lyle R. Johnson y Frederick P. Brooks, Jr., miembros del departamento de Organización de Máquinas en el principal centro de investigación de IBM en 1959. Johnson tuvo la oportunidad de escribir un Transmisión de investigación sobre Stretch, una supercomputadora desarrollada por IBM para el Taller Nacional de Los Alamos (en ese momento conocido como Laboratorio Científico de Los Alamos). Para mostrar el nivel de detalle para hablar sobre la computadora lujosamente adornada, señaló que su explicación de los formatos, los tipos de instrucciones, los parámetros de hardware y las mejoras de velocidad estaban en el nivel de “arquitectura del sistema”, un término que sugería más útil que “administración de máquinas”. ”.

¿Qué es la arquitectura informática?

Definición de Ciencias de la Computación

Aunque el término ingeniería informática suena muy complicado, su definición es más fácil de lo que se podría pensar. La ingeniería informática es una ciencia o un conjunto de reglas que establecen cómo el software y el hardware del cerebro se unen e interactúan para hacer que una computadora funcione. No solo determina cómo funciona el cerebro, sino también de qué tecnologías es capaz la computadora. Los cerebros siguen siendo una parte importante de nuestras vidas, y los arquitectos del cerebro se restablecen para desarrollar nuevas y mejores políticas y tecnologías.

Definición de Ciencias de la Computación

¿Qué es la Arquitectura de Computadoras?

La ingeniería informática es una especificación que describe cómo interactúan los artículos para el hogar y las tecnologías de software para crear un podio o sistema cerebral. Cuando pensamos en la palabra arquitectura, pensamos en establecer una casa o un edificio. Teniendo en cuenta ese mismo principio, la arquitectura de la computadora sugiere construir una computadora y todo lo que entra en un sistema cerebral. La arquitectura de la computadora consta de tres categorías principales.

• Diseño del sistema: esto incluye todas las partes de hardware, como CPU, procesadores de datos, multiprocesadores, controladores de memoria y acceso directo a la memoria. Esta parte es el sistema informático real.
• Arquitectura del conjunto de instrucciones: esto incluye las funciones y capacidades de la CPU, el lenguaje de programación de la CPU, los formatos de datos, los tipos de registro del procesador y las instrucciones que utilizan los programadores de computadoras. Esta parte es el software que lo hace funcionar, como Windows o Photoshop o programas similares.
• Microarquitectura: define el elemento de procesamiento y almacenamiento de datos o las rutas de datos y cómo deben implementarse en la arquitectura del conjunto de instrucciones. Estos pueden incluir dispositivos de almacenamiento de DVD o dispositivos similares.

Todas estas partes van juntas en un cierto orden y deben desarrollarse en un patrón para que funcionen correctamente.

Definir arquitecto

Este libro trata sobre el diseño y la fabricación de cerebros especializados. Todos sabemos lo que es un cerebro. Es esa caja que se encuentra en su escritorio, ronroneando silenciosamente (o traqueteando si se dispara el ventilador), ejecutando sus programas y colapsando sistemáticamente (si no está ejecutando alguna diversidad de Unix). Dentro de esa caja están los televisores que ejecutan su software, almacenan sus instrucciones y lo conectan con el mundo. Se trata de procesar información. Por lo tanto, diseñar una computadora se trata de diseñar una máquina que contenga y manipule datos.

Los sistemas cerebrales se dividen esencialmente en dos divisiones separadas. El primero, y más obvio, es el de la computadora de escritorio. Cuando le dice “computadora” a alguien, esta es la máquina que generalmente le viene a la mente. El segundo tipo de computadora es la computadora embebida, una computadora que se integra a otro sistema con fines de control y / o monitoreo. Las computadoras integradas son mucho más numerosas que los sistemas de escritorio, pero mucho menos obvias. Pregúntele a la persona promedio cuántas computadoras tiene en su casa y podría responder que tiene una o dos. De hecho, puede tener 30 o más, escondidos dentro de sus televisores, videograbadoras, reproductores de DVD, controles remotos, lavadoras, teléfonos celulares, aparatos de aire, consolas de juegos, hornos, juguetes y muchos otros dispositivos.

En este capítulo, veremos la arquitectura de la computadora en general. Esto es aplicable tanto a las computadoras integradas como a las de escritorio, porque la principal diferencia entre una máquina arraigada y una computadora de uso general es su aplicación. Los principios básicos de transacción y las arquitecturas subyacentes son fundamentalmente los mismos. Ambos tienen un procesador, memoria y, a menudo, varias formas de entrada y salida. La característica principal radica en su uso previsto, y esto se sigue en el diseño del sistema y su software. Las computadoras de escritorio pueden ejecutar una variedad de programas de aplicación, con recursos del sistema orquestados por un sistema operativo. Al ejecutar diferentes programas operativos, se cambia la funcionalidad de la computadora de escritorio. En un momento, puede usarse como procesador de textos; el siguiente es un reproductor MP3 o un cliente de mesa. El software que se carga y ejecuta depende del gobierno de los usuarios.

Cómo convertirse en arquitecto informático

Para convertirse en arquitecto de computadoras, a menudo llamado arquitecto de redes de computadoras, el candidato debe tener al menos una licenciatura en ciencias de la computación, ingeniería, sistemas de información o un campo relacionado. Los mejores programas para los aspirantes a arquitectos informáticos son los campos basados ​​en la informática porque ofrecen a los estudiantes la experiencia más práctica en el diseño de bases de datos o la seguridad de la red, los cuales son importantes para los arquitectos informáticos. Estas clases también enseñan a los estudiantes varias tecnologías utilizadas en diferentes redes.

Algunos estudiantes optan por completar un MBA (maestría en administración de empresas) con un enfoque en sistemas de información. La ventaja de este programa es que ofrece cursos de informática y de negocios. Incluso después de obtener el título, es posible que los solicitantes deban tener al menos cinco años de experiencia trabajando con sistemas de TI antes de ser contratados como arquitectos informáticos. Algunos arquitectos informáticos se convierten en administradores de sistemas informáticos y de información una vez que han obtenido suficiente experiencia.

Mientras tengamos computadoras y todas las partes que entran en un sistema informático, seguirá existiendo una demanda de arquitectos informáticos. Se espera que los arquitectos informáticos experimenten un crecimiento del empleo del 6% entre 2016 y 2026, según lo informado por la Oficina de Estadísticas Laborales de EE. UU. (BLS). Si bien la computación en la nube ha disminuido un poco la necesidad de arquitectos informáticos, seguirá teniendo una demanda a medida que las empresas sigan aumentando sus necesidades tecnológicas. El BLS informa que los arquitectos informáticos de todo el país ganaban salarios que oscilaban entre $ 58,160 y $ 162,390 en mayo de 2017, con un salario promedio de $ 107,870.

Dado que las computadoras se basan más en la tecnología, la arquitectura de computadoras seguirá siendo una carrera interesante para los candidatos interesados ​​en desarrollar estas máquinas.

Arquitectura de Princeton

Por el contrario, la computadora integrada normalmente se dedica a una tarea específica. En muchos casos, se utiliza un sistema integrado para reemplazar la electrónica específica de la aplicación. La ventaja de utilizar un microprocesador integrado sobre la electrónica dedicada es que la funcionalidad del sistema está determinada por el software, no por el hardware. Esto hace que el sistema integrado sea más fácil de producir y mucho más fácil de evolucionar que un circuito complicado.

El sistema integrado normalmente tiene una aplicación y solo una aplicación, que se ejecuta de forma permanente. La computadora incorporada puede tener o no un sistema operativo, y rara vez brinda al usuario la capacidad de instalar arbitrariamente nuevo software. El software normalmente está contenido en la memoria no volátil del sistema, a diferencia de una computadora de escritorio donde la memoria no volátil contiene software de arranque y (quizás) solo controladores de bajo nivel.

El hardware integrado suele ser mucho más simple que un sistema de escritorio, pero también puede ser mucho más complejo. Una computadora integrada puede implementarse en un solo chip con solo unos pocos componentes de soporte, y su propósito puede ser tan tosco como un controlador para un sistema de riego de jardines. Alternativamente, la computadora incorporada puede ser una máquina paralela distribuida de 150 procesadores responsable de todos los sistemas de vuelo y control de un avión comercial. Por más diverso que sea el hardware integrado, los principios subyacentes del diseño son los mismos.

Este capítulo presenta algunos conceptos importantes relacionados con la arquitectura de la computadora, con énfasis específico en aquellos temas relevantes para los sistemas integrados. Su propósito es darle una base antes de pasar a la información más práctica que comienza en el Capítulo 2. En este capítulo, aprenderá sobre los conceptos básicos de procesadores, interrupciones, la diferencia entre RISC y CISC, sistemas paralelos, memoria. y E / S.

Organización y arquitectura informática

La arquitectura informática es la organización de los componentes que componen un sistema informático y la semántica o significado de las operaciones que guían su función. Como tal, la arquitectura de la computadora gobierna el diseño de una familia de computadoras y define la interfaz lógica a la que apuntan los lenguajes de programación y sus compiladores. La organización determina la mezcla de unidades funcionales que componen el sistema y la estructura de su interconectividad.

La semántica de la arquitectura es el significado de lo que hacen los sistemas bajo la dirección del usuario y cómo se controlan sus unidades funcionales para trabajar juntas. Una realización importante de la semántica es la arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA) del sistema. La ISA es una codificación representativa lógica (generalmente binaria) del conjunto básico de operaciones distintas que puede realizar una arquitectura de computadora, y mediante el cual los programas de aplicación especifican el trabajo útil a realizar. A nivel de máquina, el sistema de hardware (a veces controlado por firmware) interpreta y ejecuta directamente una secuencia o un conjunto parcialmente ordenado de estas operaciones básicas.

Esto es cierto para todos los núcleos de computadora, desde los pocos en los teléfonos móviles más pequeños hasta potencialmente millones que componen las supercomputadoras más grandes del mundo. La arquitectura informática de alto rendimiento extiende la estructura a una jerarquía de elementos funcionales, ya sean pequeños y de capacidad limitada o posiblemente núcleos de procesador completos. En este capítulo se presentan muchas clases diferentes de estructura, cada una de las cuales explota la concurrencia de una manera particular. Pero en todos los casos, esta definición más amplia de una arquitectura general para la informática de alto rendimiento enfatiza aspectos del sistema que contribuyen a lograr el rendimiento.

Una computadora de alto rendimiento está diseñada para ir rápido, y su organización y semántica están especialmente diseñadas para ofrecer velocidad computacional. Este capítulo presenta los fundamentos básicos de la arquitectura informática en general y de los sistemas informáticos de alto rendimiento en particular. Es aquí, en los niveles estructural y lógico, donde se presenta por primera vez el paralelismo de funcionamiento en sus múltiples formas y tamaños. Este capítulo proporciona un primer examen de las principales formas de arquitectura de supercomputadoras y los conceptos subyacentes que gobiernan su desempeño.

¿Cuáles son las cuatro capas de la arquitectura informática?

Si se limita a cuatro capas, pueden definirse como 1) algoritmo, 2) lenguaje de programación / compilador, 3) procesador / memoria, 4) E / S. Otras definiciones de abstracción pueden contener tres capas: 1) aplicación, 2) sistema software, 3) hardware.

¿Qué es la arquitectura de la computadora y sus tipos?

Hay algunos principales tipos de arquitectura de Computadores que incluyen máquinas acumuladoras, máquinas apiladoras y máquinas de almacenamiento de carga. La máquina AC o acumuladora es la escribe de arquitectura de Computadores que se considera prácticamente en desuso y el ejemplo de ello es EDSAC.

¿Cuál es la arquitectura básica de una computadora?

Los componentes principales de un sistema informático típico son el procesador, memoria, aporte/ dispositivos de salida, y los canales de comunicación que los conectan. El procesador es el caballo de batalla del sistema; es el componente que ejecuta un programa realizando operaciones aritméticas y lógicas en datos.

Publicaciones relacionadas:

¿Qué es la educación Stem y por qué es importante? Corteza somatosensorial primaria Conjugación Dormir – Español, Francés, Pretérito Beneficios del aprendizaje en línea: 5 ventajas 8 consejos sencillos sobre cómo seguir la estructura de un ensayo de investigación Prisma triangular: descripción general rápida con ejemplos 6 consejos para mejorar tu puntuación de Scrabble Área de un polígono: aprender con ejemplos Las 3 mejores formas de financiar sus estudios de maestría Más información sobre 45 45 90 Triangle Comprender la función de la linfa Aplicaciones productivas para tomar notas