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La arquitectura Von Neumann

"La arquitectura Von Neumann, también conocida como modelo de Von Neumann o arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John von Neumann y otros, en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC. Este describe una arquitectura de diseño para un computador digital electrónico con partes que constan de una unidad de procesamiento que contiene una unidad aritmético lógica y registros del procesador, una unidad de control que contiene un registro de instrucciones y un contador de programa, una memoria para almacenar tanto datos como instrucciones, almacenamiento masivo externo, y mecanismos de entrada y salida. El significado ha evolucionado hasta ser cualquier computador de programa almacenado en el cual no pueden ocurrir una extracción de instrucción y una operación de datos al mismo tiempo, ya que comparten un bus en común. Esto se conoce como el cuello de botella Von Neumann y muchas veces limita el rendimiento del sistema.

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Tipos de memoria de un ordenador

RAM: 

Este acrónimo significa: Random Access Memory (Memoria de acceso aleatorio)

Sus características son: Localización Interna (se encuentra en la tarjeta madre) Capacidad Esta varia del tipo de memoria que se utilice en la actualidad se pueden encontrar memorias que alcanza hasta 1 Gb. de memoria Método de acceso La RAM es una memoria de acceso aleatorio. Esto significa que una palabra o byte se puede encontrar de forma directa, sin tener en cuenta los bytes almacenados antes o después de dicha palabra (al contrario que las memorias en cinta, que requieren de un acceso secuencial). Además, la RAM permite el acceso para lectura y escritura de información. Frecuencia Se denomina así a la velocidad de la memoria que se mide en Hertz (Hz). 

Tiempo de acceso Basado en el tiempo que se tarda en llegar los datos almacenados en la memoria (ns). Latencia La mas importante CAS (selección de dirección de columna), es el tiempo que transcurre desde que el controlador de memoria envía una petición para leer, hasta que se selecciona la columna de la memoria donde esta el dato buscado ( cantidad de ciclos de reloj). Ancho de banda o BUS Determina la cantidad de información que se transfiere simultáneamente por una cierta cantidad de líneas de transmisión (bits). 

Tipos de RAM: Siglas de Static Random Access Memory, es un tipo de memoria que es más rápiday fiable que la más común DRAM (Dynamic RAM). El término estática viene derivado del hecho que necesita ser refrescada menos veces que la RAM dinámica.

ROM: 

Este acrónimo significa: Read-Only Memory(Memoria de solo lectura)

Sus características son:

• Hace algunos años, la ROM era una memoria para una sola escritura de datos, en la fábrica se grababa la información y ya no era posible modificarla.
• Almacena configuraciones básicas de la tarjeta principal ("motherboard"), tales  como la información del fabricante, la fecha de manufactura, el número de serie, el modelo, etc.
• Integra un programa denominado POST que se encarga de realizar una revisión básica a los componentes instalados en el equipo antes de que se visualice algo en pantalla.
• Integra otro programa llamado SETUP, que contiene una serie de menús sobre las configuraciones avanzadas del equipo, las cuáles pueden ser modificados por el usuario (forma de arranque, dar de alta discos duros, disqueteras, unidades de CD/DVD, velocidad del microprocesador, etc.).
• Para almacenar los datos que el usuario modifica, cuenta con una memoria llamada CMOS alimentada constantemente desde una batería integrada en la tarjeta principal.
• Actualmente es posible borrarlas e incluso actualizarlas vía Internet ya que integran nueva tecnología de modificación de datos.

Tipos de ROM:    Hay actualmente 3 tipos principales:

+ Memorias PROM: son las siglas de ("Programable Read Only Memory") ó memoria programable de sólo lectura. Esta memoria permite una única programación con un programador PROM, una vez concluida esta equivale a una ROM. + Memorias EPROM: son las siglas de ("Erasable Programable Read Only Memory") ó memoria borrable y programable de sólo lectura. Es una variante que permite el borrado por medio de rayos ultravioleta sobre una ventana que tiene el circuito integrado y la reprogramación electrónica por medio de un programador PROM. + Memorias EEPROM: son las siglas de ("Electrically Erasable Programable Read Only Memory") ó memoria eléctricamente borrable y programable de sólo lectura. Es la variante que permite alterar el contenido mediante señales eléctricas sin necesidad de programadores o borradores. Este tipo de memorias se pueden actualizar con un software de la misma computadora. CACHE: significa escondite en francés,  memoria de acceso rápido de una computadora, que guarda temporalmente los datos recientemente procesados (información) La memoria caché es un búfer especial de memoria que poseen las computadoras, que funciona de manera semejante a la memoria principal, pero es de menor tamaño y de acceso más rápido. Es usada por el microprocesador para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con más frecuencia. La caché es una memoria que se sitúa entre la unidad central de procesamiento (CPU) y la memoria de acceso aleatorio (RAM) para acelerar el intercambio de datos. Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia en la caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo que sea menor el tiempo de acceso medio al dato. Cuando el microprocesador necesita leer o escribir en una ubicación en memoria principal, primero verifica si una copia de los datos está en la caché; si es así, el microprocesador de inmediato lee o escribe en la memoria caché, que es mucho más rápido que de la lectura o la escritura a la memoria principal. Memoria virtual: Es una técnica de gestión de la memoria que permite que el sistema operativo disponga, tanto para el software de usuario como para sí mismo, de mayor cantidad de memoria que esté disponible físicamente.