Historia y Concepto de la Arquitectura de Von Neumann
📌 Von Neumann colaboró en 1944-1946 en un informe para el ejército sobre las primeras computadoras electrónicas, concibiendo una memoria secuencial que almacena tanto datos como el programa de instrucciones.
💻 Se involucró en la construcción de la ENIAC y luego en el diseño de la EDVAC, basada en las ideas de Turing, estableciendo la arquitectura que hoy conocemos.
🏛️ La arquitectura de Von Neumann es una implementación de la máquina de Turing con una visión secuencial, introduciendo el concepto fundamental de programa almacenado.

Componentes Básicos de la Arquitectura
🧠 Se compone de tres bloques principales: la Unidad Central de Proceso (CPU) para ejecutar programas, la Memoria para almacenar instrucciones y datos, y la Entrada/Salida para la interacción externa.
🧮 La Unidad Aritmético Lógica (ALU) implementa operaciones aritméticas binarias (complemento a dos) y lógicas (AND, OR, NOT).
⚙️ La Unidad de Control implementa el ciclo de instrucción, gestionando el acceso a la siguiente instrucción, lectura de operandos y ejecución de operaciones en la ALU.

Elementos de Almacenamiento y Conexión
💾 El Banco de Registros son posiciones de memoria ultrarrápidas dentro de la CPU para acceder a operandos y resultados más rápido que en la memoria principal.
📊 La Memoria Principal es más rápida pero de menor capacidad que la secundaria, dividida en RAM (almacenamiento volátil) y ROM (almacenamiento persistente de solo lectura).
🔗 El Bus de Datos es el dispositivo de transporte que conecta las distintas partes del sistema informático.

Desafíos y Mejoras de Rendimiento
⚠️ La separación entre CPU y memoria genera el cuello de botella de Von Neumann, donde la CPU puede permanecer inactiva esperando datos.
🚀 Este rendimiento se alivia con mecanismos como la memoria caché, la arquitectura Harvard modificada, o el uso de *pipelining* para iniciar instrucciones antes de que termine el ciclo anterior.
🔄 La ejecución de instrucciones sigue el ciclo de instrucción: buscar instrucción (usando el Contador del Programa - PC), decodificarla y ejecutarla, permitiendo al ordenador tomar decisiones o repetir operaciones.

Key Points & Insights
➡️ La arquitectura definida en 1945 sigue siendo la base de casi todos los ordenadores comerciales modernos, a pesar de los avances en circuitos lógicos.
➡️ La idea central de Von Neumann es descomponer una operación compleja en una secuencia ordenada de operaciones simples a través del programa almacenado.
➡️ El Contador del Programa (PC) es crucial, ya que almacena la dirección de la última instrucción leída para determinar cuál ejecutar a continuación.
💡 **Investigar *pipelining*** es clave para entender cómo se logra el trabajo en paralelo en la ejecución de instrucciones modernas.

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