1. Clasificación de Flynn de los computadores

SISD SIMD MISD MIMDPresentan un único flujo de instrucciones sobre un único flujo de datos, por consiguiente las instrucciones se ejecutan de manera secuencial.EjemploIBM 704IBM7090mono procesadores

Estos sistemas tienen un único flujo de instrucciones que operan sobre múltiples flujos de datos. Un ejemplo es las maquinas vectoriales con hardware escalar y vectorial, procesadores matriciales

Se transmiten una secuencia de datos a un conjunto de procesadores, cada uno de los cuales ejecuta una secuencia de instrucciones diferente

Un conjunto de procesadores ejecuta simultáneamente secuencias de instrucciones diferentes con un conjunto de datos diferentes. Estos se dividen en dos categorías: los de memoria compartida (fuertemente acoplada) : el multiprocesador simétrico(SMP), Acceso no uniforme a memoria(NUMA). Los de memoria distribuida (débilmente acoplada): los Cluster

2. En el asimétrico hay un procesador (maestro) en el cual se ejecuta el sistema operativo y los demás (esclavos) donde se ejecutan las demás tareas. La ventaja de éste es que al aumentar más procesadores se tiene que hacer un cambio mínimo y fácil para el manejo de éstos y en general se eliminan muchos problemas de integridad de datos. La gran desventaja es que al haber sólo una copia del sistema operativo en un sólo procesador (maestro) cuando este procesador falla todo el sistema falla porque todos los recursos que son manejados por el sistema operativo no pueden ser accesados.

En el simétrico se ejecuta el sistema operativo - o una gran parte de él - en cualquiera de los procesadores disponibles y todos ellos tienen acceso a los recursos a menos que cada recurso sea asignado a un procesador específico. Aunque es mas difícil de implementar tiene muchas más ventajas. Primero, este tipo de sistemas tienden a ser más eficientes porque las tareas tanto del sistema operativo como de los usuarios pueden ser distribuidas en forma balanceada a todos los procesadores. Debido a que las demandas del sistema operativo pueden ser repartidas a todos los procesadores, el tiempo de inactividad de un procesador mientras otro está sobretrabajando es mínimo. Segunda, si un procesador falla, es posible que sus tareas sean repartidas entre los demás y no es necesario que todo el sistema sea parado o que falle el sistema. Y finalmente, la portabilidad del sistema es mayor debido a que no sigue la arquitectura de mastrer/slave. NT implementa este modelo de multipceso

3. Ventajas de los procesadores CISC

Facilidad de implementación del conjunto de instrucciones Compatibilidad hacia adelante y hacia atrás de nuevas CPUS Facilidad de programación Es menor la complejidad del compilador

Desventajas:

La complejidad del conjunto de instrucciones crece Las instrucciones de longitud variable reducen el rendimiento del sistema Inclusión de instrucciones raramente se usan

Ventajas de los procesadores RISC

Se incrementa loa velocidad debido a un conjunto de instrucciones mas simple

Hardware mas simple debido a instrucciones mas sencillas que requieren menos espacio en el chip

El ciclo de diseño mas corto resulta en un diseño efectivo`

Desventajas

Excesiva dependencia en la efectividad del compilador La depuración de los programas se hace difícil por la programación de

instrucciones Se incrementa el código del lenguaje de maquina Necesita de memoria rápida

4. Un microprocesador multinucleo combina dos o más procesadores (llamados núcleos) sobre un simple pieza de silicio, Típicamente, cadanúcleo consiste en todos los componentes de un procesador independiente, como los registros, ALU, hardware tubería, y la unidad de control, además de instrucciones L1 y cachés de datos. En adición a los múltiples núcleos, los chips multinucleo contemporáneos también incluyen caché L2 y, en algunos casos, la memoria caché L3.

5. A que se le denomina procesador multinucleo?

Rta: Los cambios organizativos en el diseño de procesadores principalmente se han centrado en el aumento paralelismo a nivel de instrucción, de modo que más trabajo se podría hacer en cada ciclo de reloj .Estos cambios incluyen, en orden cronológico (Figura 18.1):• Canalización: instrucciones individuales se ejecutan a través de una tubería de etapas, de manera que mientras una instrucción se está ejecutando en una etapa de la tubería, otra instrucción está ejecutando en otra etapa de la tubería.

• Superescalar: Múltiples tuberías se construyen mediante la replicación de recursos de ejecución. Esto permite la ejecución paralela de instrucciones en ductos paralelos, por lo que siempre y cuando se eviten los peligros.• multilectura simultánea (SMT): Bancos de registro se replican de manera quevarios subprocesos pueden compartir el uso de los recursos de tuberías.

Fig 1 Estructura de un core i7

01 Controlador de memoria.Una de las ventajas y características particular que posee los core i7 es el hecho de tener un controlador de memoria integrado, que les permite a los núcleos del procesador comunicarse más rápido con la RAM.

02 Núcleos Core i7

Sobre la parte central de la imagen superior se puede apreciar los cuatro núcleos de un procesador core i7 que pertenece a la arquitectura Nehalem. En este caso se tiene 730 millones de transistores basados en una tecnología de 45nm.

03 Memoria cache nivel 3

En la imagen anterior se puede apreciar que, por fuera de los núcleos, se encuentra la memoria cache de nivel 3 (L3), el último nivel de cache en cuanto a jerarquía. En este caso particular, estamos frente a 8MB . y la memoria cache L2 es de 256 KB.

Intel Core DuoEl procesador Intel Core Duo, introducido en 2006, implementa dos procesadores superescalares x86 con una caché L2 compartida (Figura 02).

Figura 2

La estructura general del Intel Core Duo se muestra en la Figura 2. Consideremos los elementos clave a partir de la parte superior de la figura. Como es común en sistemas multinúcleo, cada núcleo tiene su propia caché L1 dedicada. En este caso, cada núcleo tiene una caché de instrucciones de 32 KB y un caché de datos de 32 KB.

Cada núcleo tiene una unidad de control térmico independiente. con la densidad alta de transistor de los chips actuales, la gestión térmica es una capacidad fundamental, sobre todo para el ordenador portátil y los sistemas móviles. La unidad de control térmico Core Duo está diseñado para gestionar chip de disipación de calor para maximizar el rendimiento del procesador dentro de restricciones térmicas.

Procesadores Multinúcleo de AMD: Antes de sacar sus procesadores multinúcleo al mercado, AMD ya había conseguido un gran éxito con su procesador Athlon 64, que incorporaba la capacidad de direccional 64 bits de memoria, la tecnología HyperTransport que era un nuevo bus bastante rápido que eliminaba cuellos de botella anteriores, y otras tecnologías; este procesador fue tomado como base para la construcción de su procesador de doble núcleo Athlon 64 X2, que salió al mercado a partir  del 2005.

Procesador CELL: El procesador Cell, es un procesador multi-núcleo diseñado por las empresas IBM, Sony y Toshiba desde el marzo del 2001. Este procesador va a ser usado inicialmente por la PlayStation 3, pero se tiene previsto usarlo también en los productos electrónicos que fabrican estas empresas, que van desde televisores de alta definición hasta ordenadores.