1. Integrantes
Nombre No. de Control Materia Semestre
Christian
Magallón García
09460364 Arquitectura de
computadoras
Séptimo
Natanael Chávez
Ortiz
09460315 Arquitectura de
computadoras
Séptimo
Erick Alejandro
Sandoval Flores
09460414 Arquitectura de
computadoras
Séptimo

3. Registros
• Es una memoria de alta velocidad y poca capacidad, integrada
en el microprocesador, que permite guardar transitoriamente
y acceder a valores muy usados, generalmente en operaciones
matemáticas.
• Los registros están en la cumbre de la jerarquía de memoria, y
son la manera más rápida que tiene el sistema de almacenar
datos. Los registros se miden generalmente por el número de
bits que almacenan; por ejemplo, un "registro de 8 bits" o un
"registro de 32 bits". Los registros generalmente se
implementan en un banco de registros, pero antiguamente se
usaban biestables individuales, memoria SRAM o formas aún
más primitivas.

4. Características
• Los Registros son un medio de ayuda a las operaciones
realizadas por la unidad de control y la unidad aritmética y
lógica.
• Permiten almacenar información, temporalmente, para
facilitar la manipulación de los datos por parte de la CPU.

5. Tipos de registros
• Los registros de datos son usados para guardar números enteros. En
algunas computadoras antiguas, existía un único registro donde se
guardaba toda la información, llamado acumulador.
• Los registros de memoria son usados para guardar exclusivamente
direcciones de memoria
• Los registros de propósito general pueden guardar tanto datos
como direcciones. Son fundamentales en la arquitectura de von
Neumann.
• Los registros de coma flotante son usados para guardar datos en
formato de coma flotante.
• Los registros constantes tienen valores creados por hardware de
sólo lectura.
• Los registros de propósito específico guardan información
específica del estado del sistema, como el puntero de pila o el
registro de estado.

6. Memoria Caché
• La memoria de un computador tiene una organización jerárquica. En
el nivel superior están los registros del procesador. Después se
encuentran uno o más niveles de cache, posteriormente la memoria
principal, normalmente construida con memorias dinámicas de
acceso aleatorio. Todas ellas se consideran memorias internas del
computador. La jerarquía prosigue con la memoria externa, siendo el
siguiente nivel usualmente un disco duro fijo, y uno o más niveles de
soportes extraíbles (discos ópticos, cintas magnéticas).
• su objetivo es lograr que la velocidad de la memoria sea lo más
rápida posible, consiguiendo lo anterior con un menor costo
económico. La caché es una memoria más diminuta y rápida, la cual
almacena copias de datos ubicados en la memoria principal que se
utilizan con más frecuencia.

7. • Es un conjunto de datos duplicados de otros originales, con la
propiedad de que los datos originales son costosos de acceder,
normalmente en tiempo, respecto a la copia en la caché.
Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una
copia en el caché; los accesos siguientes se realizan a dicha
copia, haciendo que el tiempo de acceso medio al dato sea
menor.
• Cuando el procesador 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 procesador 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.

8. • Los sistemas de memoria caché usan una tecnología conocida
por caché inteligente en la cual el sistema puede reconocer
cierto tipo de datos usados frecuentemente. Las estrategias
para determinar qué información debe de ser puesta en el
caché constituyen uno de los problemas más interesantes en
la ciencia de las computadoras.

9. Tipos de memoria caché
• Existen dos tipos de memoria cache; interna y externa. La
primera, denominada también cache primaria, caché de nivel
1 o simplemente caché L1. La segunda se conoce también
como cache secundaria, cache de nivel 2 o cache L2.
• Cache interna: Es una innovación relativamente reciente; en
realidad son dos, cada una con una misión específica: Una
para datos y otra para instrucciones. Están incluidas en el
procesador junto con su circuitería de control.
• Cache externa: Es una memoria de acceso rápido incluida en
la placa base, que dispone de su propio bus y controlador
independiente que intercepta las llamadas a memoria antes
que sean enviadas a la RAM. La caché externa típica es un
banco SRAM de entre 128 y 256 KB. Esta memoria es
considerablemente más rápida que la DRAM convencional,
aunque también mucho más cara

10. Niveles de cache
• Memoria L1: se encuentra integrada dentro de los circuitos del
microprocesador y eso la hace más cara y más complicado el
diseño, pero también mucho más eficiente por su cercanía al
microprocesador, ya que funciona a la misma velocidad que él.
Esta a su vez se subdivide en 2 partes. L1 DC: "Level 1 date
cache": se encarga de almacenar datos usados
frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos,
inmediatamente los utiliza, por lo que se agilizan los procesos.
• - L1 IC: "Level 1 instruction cache": se encarga de almacenar
instrucciones usadas frecuentemente y cuando sea necesario
volver a utilizarlas, inmediatamente las recupera, por lo que se
agilizan los procesos.

11. • Memoria L2: esta es la que viene en forma de tarjetas de
memoria, para ser insertada en una ranura (Slot) especial de la
tarjeta principal (Motherboard) y funciona a la velocidad de
trabajo de la misma. Actualmente la memoria L2 viene
integrada en el microprocesador, se encarga de almacenar
datos de uso frecuente y agilizar los procesos; determina por
mucho si un microprocesador es la versión completa ó un
modelo austero.
• Memoria L3: esta memoria es un tercer nivel que soportan
principalmente los procesadores de la firma AMD®. Con este
nivel de memoria se agiliza el acceso a datos e instrucciones
que no fueron localizadas en L1 ó L2. Si no se encuentra el
dato en ninguna de las 3, entonces se accederá a buscarlo en
la memoria RAM.

12. Características
• SRAM Static Random Access Memory (SRAM), o Memoria
Estática de Acceso Aleatorio es un tipo de memoria basada en
semiconductores que a diferencia de la memoria DRAM, es
capaz de mantener los datos, mientras esté alimentada, sin
necesidad de circuito de refresco. Sin embargo, sí son
memorias volátiles, es decir que pierden la información si se
les interrumpe la alimentación eléctrica.
• Una memoria SRAM tiene tres estados distintos de operación:
standby, en el cual el circuito está en reposo, reading o en fase
de lectura, durante el cual los datos son leídos desde la
memoria, y writing o en fase de escritura, durante el cual se
actualizan los datos almacenados en la memoria.

13. • La memoria SRAM es más cara, pero más rápida y con un
menor consumo
• Son memorias caras y por lo tanto de muy poco uso.
• Cuentan regularmente con 80 pines que se insertan en una
ranura especial.
• Tienen por lo general muy poca capacidad de
almacenamiento, pero son muy veloces.
• Puede convivir con otro tipo de memorias en la misma tarjeta
principal.
• Actualmente se les clasifica en niveles, por lo que se les
identifica como L1, L2 y L3.

14. Ejemplos de memorias cache

17. Memoria principal
• La función de la memoria principal es almacenar datos e
instrucciones de programa de forma temporal. Es estación
obligada en todas las operaciones de entrada y salida y, por
supuesto, de los resultados parciales o finales del proceso.
• La memoria está estructurada en forma de una colección de
celdas, en cada una de las cuales cabe una unidad específica
de información: octetos o palabras. El contenido de cada una
de las posiciones de memoria podrá ser bien dato o
instrucción. Cada celda tiene asignada una posición relativa
con respecto a un origen, cuyo valor numérico constituye la
dirección de la misma y que no se encuentra almacenado en
ella.

18. • Con la misión de garantizar estabilidad y seguridad en las
operaciones, la dirección y datos deben mantenerse en
registros durante ese tiempo. En la memoria nos encontramos
con:
• Registro de dirección de memoria en la que almacena
temporalmente la dirección sobre la que efectúa la selección.
• Registro de Información de memoria en donde se almacena
el dato durante las fases de lectura o escritura en la celda
señalada por el registro anterior.

19. Tipos de memorias principales
Las memorias principales son clasificadas en 3 tipos. Ellos son:
• Memoria de acceso aleatorio (RAM)
• Memoria de sólo lectura (ROM)
• Memoria virtual o swap

20. Memoria de acceso aleatorio:
• El RAM es una memoria volátil es decir, los datos almacenados
y los programas serán borrados, inmediatamente cuando el
suministro de energía es apagado. Esto es una memoria
temporal y sostiene la información mientras hay energía
eléctrica, pero suelta datos almacenados cuando el suministro
de energía es cortado.
• Por lo tanto los programas y los datos pueden ser
almacenados en el RAM. De manera similar el contenido de
RAM pueden ser borrado pronto después de la finalización de
la ejecución de programa corriente. Los resultados del cálculo
pueden ser escritos en ello. Es justo como un bloc de apuntes
donde la información puede ser almacenada y borrada.

21. Memoria de sólo lectura
• La ROM, cuando el nombre sí mismo indica es una memoria
que realiza la operación leída sólo. Esto no permitirá escribir la
operación. De ahí los contenidos de ROM no pueden ser
cambiados. La información binaria almacenada en la ROM es
hecha permanente durante las producciones de artículo
difíciles de la unidad de ROM y no puede ser modificada o
borrada escribiendo palabras de datos diferentes en ello.
• La ROM es una memoria permanente la ROM no
desaparecerá cuando la energía es apagada. Los datos binarios
almacenados en la ROM durante su producción de hardware
son fundidos o mosted tal que ello siempre permanente
independientemente de presencia o ausencia de la energía
eléctrica suministrada.

22. La memoria virtual ó memoria Swap
• No se trata de memoria RAM como tal, sino de una emulación
(simulación funcional), esto significa que se crea un archivo de
grandes dimensiones en el disco duro ó unidad SSD, el cuál
almacena información simulando ser memoria RAM cuándo
esta se encuentra parcialmente llena, así se evita que se
detengan los servicios de la computadora.

23. Características de la memoria
principal
• Las magnitudes importantes que caracterizan la Memoria Central
son:
• Capacidad o tamaño de la misma. Es decir, el número de miles de
posiciones que contiene. Normalmente se expresan en K. Palabras,
aunque en los ordenadores personales al ser las palabras de 8 bits
se expresan en K-bytes. En la actualidad, el tamaño de la palabra es
múltiplo del byte, ya que de esta forma el acceso a la misma puede
hacerse desde uno al ancho máximo del bus de datos, ahorrando en
muchos casos tiempo. Así tendremos palabras de 8, 16, 32, 64 bits y
capacidades de siempre medidas en potencia de dos: 8, 16, 64, 128
K...etc(siendo 1K igual a 1025).
• Tiempo de Acceso. Es el tiempo que invierte el ordenador desde
que se emite la orden de lectura-escritura, hasta que finaliza la
misma. Este tiempo es muy pequeño, y de el depende la potencia
del ordenado. Son típicos tiempos del orden de microsegundos e
incluso del orden de 2 a 10 nanosegundos.

24. • El tamaño de la celda define su anchura de palabra, y viene
fijado por el ancho del registro de información de memoria. Si
la palabra interna es superior a la de la memoria, necesitara
hacer más de un acceso para conseguir toda la información.
• Su ventaja sobre las SRAM es la simplicidad de su estructura:
sólo un transistor y un capacitor son requeridos por bit,
comparado a los cinco transistores en las SRAM. Esto permite
a las DRAM alcanzar muy alta densidad.
• Las DRAM fueron creadas por el Dr. Robert Dennard en el
centro de investigación de IBM Thomas J. Watson en 1966 y
patentadas en 1968.

25. Ejemplos de memorias
principales

28. Almacenamiento en discos
• Los dispositivos o unidades de almacenamiento de datos son
componentes que leen o escriben datos en medios o soportes
de almacenamiento, y juntos conforman la memoria o
almacenamiento secundario de la computadora.
• Estos dispositivos realizan las operaciones de lectura o
escritura de los medios o soportes donde se almacenan o
guardan, lógica y físicamente, los archivos de un sistema
informático.

29. Tipos de almacenamiento en
disco
• discos duros: tienen una gran capacidad de almacenamiento de
información, pero al estar alojados normalmente dentro de la
computadora (discos internos), no son extraíbles fácilmente. Para
intercambiar información con otros equipos (si no están conectados
en red) se tienen que utilizar unidades de disco, como los disquetes,
los discos ópticos (CD, DVD), los discos magneto-ópticos, memorias
USB o las memorias flash, entre otros.
• El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al
trabajar con una computadora. En él se aloja, el sistema operativo
que permite arrancar la máquina, los programas, archivos de texto,
imagen, vídeo, etc. Dicha unidad puede ser interna (fija) o externa
(portátil), dependiendo del lugar que ocupe en el gabinete o caja de
computadora.
• Un disco duro está formado por varios discos apilados sobre los que
se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la
información.

30. Las características principales de un disco duro son:
• Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible
para almacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta
constantemente desde cientos de MB, decenas de GB, cientos
de GB y hasta TB.
• Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM).
Cuanto más rápido gire el disco, más rápido podrá acceder a la
información la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde
las 4.200 a 15.000 RPM, dependiendo del tipo de ordenador al
que estén destinadas.
• Capacidad de transmisión de datos: De poco servirá un disco
duro de gran capacidad si transmite los datos lentamente. Los
discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de 3
GB por segundo.

31. Disquetera
• La unidad de 3,5 pulgadas permite intercambiar información
utilizando disquetes magnéticos de 1,44 MB de capacidad.
Aunque la capacidad de soporte es muy limitada si tenemos
en cuenta las necesidades de las aplicaciones actuales se
siguen utilizando para intercambiar archivos pequeños, pues
pueden borrarse y reescribirse cuantas veces se desee de una
manera muy cómoda, aunque la transferencia de información
es bastante lenta si la comparamos con otros soportes, como
el disco duro o un CD-ROM.
• Cabe destacar que el uso de este soporte en la actualidad es
escaso o nulo, puesto que se ha vuelto obsoleto teniendo en
cuenta los avances que en materia de tecnología se han
producido.

32. Lectora de CD-ROM:
• La unidad de CD-ROM permite utilizar discos ópticos de una
mayor capacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas: hasta 700
MB. Ésta es su principal ventaja, pues los CD-ROM se han
convertido en el estándar para distribuir sistemas operativos,
aplicaciones, etc.
• El uso de estas unidades está muy extendido, ya que también
permiten leer los discos compactos de audio.
• Una característica básica de las unidades de CD-ROM es la
velocidad de lectura, que normalmente se expresa como un
número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número indica la
velocidad de lectura en múltiplos de 128 kB/s. Así, una unidad
de 52x lee información de 128 kB/s × 52 = 6,656 kB/s, es decir,
a 6,5 MB/s.

33. Unidad de CD-RW
• Las unidades de CD-ROM son de sólo lectura. Es decir, pueden
leer la información en un disco, pero no pueden escribir datos
en él. Una regrabadora puede grabar y regrabar discos
compactos. Las características básicas de estas unidades son la
velocidad de lectura, de grabación y de regrabación. En los
discos regrabables es normalmente menor que en los discos
que sólo pueden ser grabados una vez. Las regrabadoras que
trabajan a 8X, 16X, 20X, 24X, etc., permiten grabar los 650,
700 o más megabytes (hasta 900 MB) de un disco compacto
en unos pocos minutos.

34. Lectora de DVD
• Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las
de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-
ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en
que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en
la velocidad de lectura de los datos. La velocidad se expresa
con otro número de la «x»: 12x, 16x... Pero ahora la x hace
referencia a 1,32 MB/s. Así: 16x = 21,12 MB/s.
• Las conexiones de una unidad de DVD-ROM son similares a las
de la unidad de CD-ROM: placa base, fuente de alimentación y
tarjeta de sonido. La diferencia más destacable es que las
unidades lectoras de discos DVD-ROM también pueden
disponer de una salida de audio digital. Gracias a esta
conexión es posible leer películas en formato DVD.

35. Unidad de DVD-RW
• Puede leer y grabar y regrabar imágenes, sonido y datos en discos
de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9
GB.
Unidad de disco magneto-óptico
• La unidad de discos magneto-ópticos permiten el proceso de lectura
y escritura de dichos discos con tecnología híbrida de los disquetes y
los discos ópticos, aunque en entornos domésticos fueron menos
usadas que las disqueteras y las unidades de CD-ROM, pero tienen
algunas ventajas en cuanto a los disquetes:
• Por una parte, admiten discos de gran capacidad: 230 MB, 640 Mb o
1,3 GB.
• Además, son discos reescribibles, por lo que es interesante
emplearlos, por ejemplo, para realizar copias de seguridad.

36. Lector de tarjetas de memoria:
• El lector de tarjetas de memoria es un periférico que lee o
escribe en soportes de memoria flash. Actualmente, los
instalados en computadores (incluidos en una placa o
mediante puerto USB), marcos digitales, lectores de DVD y
otros dispositivos, suelen leer varios tipos de tarjetas.
• Una tarjeta de memoria es un pequeño soporte de
almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la
información que puede requerir o no baterías (pilas), en los
últimos modelos la batería no es requerida, la batería era
utilizada por los primeros modelos. Estas memorias son
resistentes a los rasguños externos y al polvo que han
afectado a las formas previas de almacenamiento portátil,
como los CD y los disquetes.

37. Ejemplos de almacenamiento en
disco

41. Almacenamiento en cinta
• Cinta Magnética. Soporte flexible de almacenamiento o medio
utilizado para guardar información, esta se graba en pistas
sobre una banda plástica donde se deposita una fina película
magnética, generalmente óxido de hierro
• Las cintas magnéticas de almacenamiento de datos han sido
usadas para el almacenamiento de datos durante los últimos
50 años. En este tiempo se han hecho varios avances en la
composición de la cinta, la envoltura, y la densidad de los
datos. La principal diferencia entre el almacenamiento en
cintas y en discos es que la cinta es un medio de acceso
secuencial, mientras que el disco en un medio de acceso
aleatorio.

42. • Hay dos características clave para clasificar las tecnologías de cintas
magnéticas. La primera es la anchura de la cinta.
• La anchura más común de una cinta de alta capacidad ha sido como
máximo de media pulgada. Existen muchos otros tamaños y la mayoría
han sido desarrollados para tener menor encapsulado o mayor
capacidad.
• La segunda clasificación es según el método de grabación. Más
específicamente, la diferencia radica en si los datos son escritos
linealmente o por escaneo 'helical'. El método lineal ordena en pistas
paralelas a la longitud de la cinta. El escaneo 'helical' escribe pequeñas
pistas curvada desde un borde de la cinta hasta el otro. Originalmente,
la grabación lineal significaba ocupar completamente la anchura de la
cinta y escribiendo o leyendo todas las pistas a la vez. Una variación de
esta tecnología, es la llamada grabación lineal 'serpentine' que solo
graba una fracción de las pistas en la cinta a la vez. Después de realizar
una pasada completa, la cabeza se desplaza ligeramente y hace otra
pasada en la dirección contraria. Este procedimiento es repetido hasta
que todas las pistas han sido leídas o escritas.

43. Características
Las cintas magnéticas son dispositivos de almacenamiento de tipo
secuencial y esto es su principal inconveniente, ya que no soportan el
acceso aleatorio a los datos, por lo que la unidad de lectura ha de
buscar en la cinta hasta hallar la información específica. Presenta
menor rapidez de acceso que los discos, por tanto mientras mayor sea
la capacidad de almacenamiento, mayor será longitud de la cinta y, por
tanto, mayor tiempo de acceso.
• Almacenamiento de datos de forma compacta, y que en cualquier
momento puede ser requerida.
• Respaldo de seguridad o backup de los datos almacenados en discos
magnéticos, con cierta frecuencia.
• Procesamiento de archivos que se trabajan de forma secuencial.
Intercambiar datos en grandes cantidades mediante cintas suele ser
más económico y funcional que hacerlo a través de las líneas de
comunicación.
• Transportar, distribuir y cargar programas extensos de software.

44. Tipos de almacenamiento en cintas
Carrete de Cinta Magnética
• Tiene forma de cinta continúa y se arrolla en un carrete, en el que
está contenida al inicio y se va transfiriendo a otro tras una
operación de lectura o escritura. Sus dimensiones más comunes son
de unos 0.5 pulgadas de ancho por varios cientos de pies de largo. La
cinta es de material plástico revestido de una capa de óxido
magnético sobre la que se puede registrar datos en forma de series
de puntos magnetizados. Los formatos dependen del fabricante y no
tienen un estándar. Las pistas se fragmentan en unidades lógicas
llamadas bloques, cada cual puede contener una docena de
sectores, uno a continuación del otro. Después de éstos se incluyen
códigos de corrección de errores. El formato para numerar los
bloques, crear directorios y tablas de asignación de archivos varía
considerablemente. Algunos formatos requieren que la cinta esté
preformateada.

45. Cartucho de Cinta
Las características son similares a los carretes o bobinas de cinta pero
en un área más reducida. Contienen placas con base de aluminio que
facilitan un posicionamiento más preciso de la cinta. Disponen de un
mecanismo de tensión que evita que la cinta se fuerce. Su principal
inconveniente es la falta de estándares al respecto, que impiden que
una cinta grabada por un sistema pueda ser leída por otro distinto. En
el mercado existen cartuchos con diferentes medidas, por ejemplo de
cuatro por seis por cinco octavos de pulgada, dos por tres por media
pulgada. Los formatos que principalmente se pueden encontrar son:
• Cartuchos estándar DC 6000
• Cartuchos de 0.5 pulgadas
• Mini cartuchos DC 2000
• Cintas blandas

46. Cintas de Audio Digital (DAT)
• Pueden grabar hasta varios Gigabytes de información en un
único cartucho. Son dispositivos de pequeñas dimensiones,
económicos y rápidos, sin embargo sus unidades lectoras son
caras y tienen el inconveniente que no existen estándares al
respecto. La técnica de grabación empleada en estas cintas se
basa en que la unidad de lectura / escritura utiliza un tambor
giratorio que solapa las pistas de grabación, en lugar de la
cabeza de grabación estática que se emplea con las unidades
de cinta anteriores.

47. Cintas de 8 mm o Hexabyte
• Las cintas de 8 mm pueden almacenar varios Gigabytes de
información en un único cartucho, pero como sucede con las
de audio digital, sus unidades lectoras tienen precios muy
altos. Su aspecto es similar al de las cintas empleadas en los
sistemas de vídeo.

48. Ejemplos de Almacenamiento en
Cintas

51. Referencias
• Memoria caché, recuperado el 07/10/12 desde
http://www.zator.com/Hardware/H5_2.htm
• Memoria principal, recuperado el 07/10/12 desde
http://www.pchardware.org/memorias/central.php
• Almacenamiento en cintas, recuperado el 07/10/12 desde
http://www.ecured.cu/index.php/Cintas_magnéticas
• José Manuel Mendias Cuadros, Organización de la memoria
recuperando el 07/11/12 desde
http://www.dacya.ucm.es/mendias/512/docs/tema12.pdf

52. • Stallings, W. (2005) Organización y Arquitectura de
Computadores (7a. Ed.) Pearson Educación, S.A., Madrid
• Quiroga, P.(2010) Arquitectura de computadoras (1a. Ed.)
Alfaomega grupo editor argentino., Buenos Aires.
• Memorias recuperado el 07/10/12 desde
http://www.mercadolibre.com.mx/