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Arquitecturas de multiprocesamiento
Cuando se desea incrementar el desempeño más allá de lo que permite la técnica
de segmentación del cauce (límite teórico de una instrucción por ciclo de reloj), se
requiere utilizar más de un procesador para la ejecución del programa de aplicación.
El alto rendimiento y bajo coste de los microprocesadores inspiraron un renovado
interés en los multiprocesadores en los años ochenta. Varios microprocesadores se
pueden colocar sobre un bus común porque:
son mucho más pequeños que los procesadores multichip,
las caches pueden disminuir el tráfico del bus y los protocolos de coherencia pueden
mantener caché y memoria consistente.
El tráfico por procesador y el ancho de banda del bus determinan el número
de procesadores en dicho multiprocesador.
Un reloj del sistema reside en la tarjeta madre. Éste envía una señal a todos los
componentes de la computadora en ritmo, como un metrónomo. Generalmente,
este ritmo se genera como una onda cuadrada, como la siguiente:
Cada onda en esta señal mide un ciclo de reloj.
Si el reloj del sistema funciona a 100MHZ, esto significa que hay 100 millones de
ciclos del reloj en un segundo.
Cada acción en la computadora se marca con un tiempo mediante estos ciclos del
reloj y para realizarse, cada acción toma cierto número de ciclos del reloj.
Cuando se procesa una solicitud de la memoria, por ejemplo, el controlador de la
memoria puede informar al procesador que los datos requeridos llegarán en seis
ciclos de reloj. Es posible que el CPU y otros dispositivos funcionen más rápido o
más lento que el reloj del sistema.
Por ejemplo, cuando un reloj del sistema de 100MHZ interactúa con un CPU de
400MHZ, cada dispositivo entiende que cada ciclo de reloj del sistema es igual a
cuatro ciclos de reloj del CPU; éstos utilizan un factor de cuatro para sincronizar sus
acciones. Tamaño de la palabra = Una palabra es la cantidad de datos que la CPU
puede procesar en un ciclo de reloj.
Un procesador de 8 bits puede manejar 8 bits cada vez. Los procesadores pueden
ser, hasta ahora, de 8-, 16-, 32-, o 64- bits.
Cuanto más grande sea el número = más rápida será el procesamiento.
