COMPARACION ENTRE EL MODELO HARVARD Y EL MODELO VON NEUMANN

               Arquitectura Harvard

La arquitectura Harvard es una arquitectura de computadora con pistas de almacenamiento y de señal físicamente separadas para las instrucciones y para los datos. El término proviene de la computadora Harvard Mark I basada en relés, que almacenaba las instrucciones sobre cintas perforadas (de 24 bits de ancho) y los datos en interruptores electromecánicos. Estas primeras máquinas tenían almacenamiento de datos totalmente contenido dentro la unidad central de proceso, y no proporcionaban acceso al almacenamiento de instrucciones como datos. Los programas necesitaban ser cargados por un operador; el procesador no podría arrancar por sí mismo.

Hoy en día (2015), la mayoría de los procesadores implementan dichas vías de señales separadas por motivos de rendimiento, pero en realidad implementan una arquitectura Harvard modificada, para que puedan soportar tareas tales como la carga de un programa desde una unidad de disco como datos para su posterior ejecución.

 

  ARQUITECTURA DE 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.^[1] 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.^{[1] [2]} 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.^[3]

El diseño de una arquitectura Von Neumann es más simple que la arquitectura Harvard más moderna, que también es un sistema de programa almacenado, pero tiene un conjunto dedicado de direcciones y buses de datos para leer datos desde memoria y escribir datos en la misma, y otro conjunto de direcciones y buses de datos para ir a buscar instrucciones.

Un computador digital de programa almacenado es una que mantiene sus instrucciones de programa, así como sus datos, en memoria de acceso aleatorio (RAM) de lectura-escritura. Las computadoras de programa almacenado representaron un avance sobre los ordenadores controlados por programas de la década de 1940, como la Colossus y la ENIAC, que fueron programadas por ajustando interruptores e insertando parches, conduciendo datos de la ruta y para controlar las señales entre las distintas unidades funcionales. En la gran mayoría de las computadoras modernas, se utiliza la misma memoria tanto para datos como para instrucciones de programa, y la distinción entre Von Neumann vs. Harvard se aplica a la arquitectura de memoria caché, pero no a la memoria principal.

COMPARACION MODELO HARVARD Y MODELO VON NEUMANN

Arquitectura Harvard.
Este tipo de arquitectura se diferencia de la arquitectura Von Neumann porque utiliza un sistema de almacenamiento separado físicamente para las instrucciones y para los datos. Las instrucciones y los datos se almacenan de manera separada en la memoria caché.
El nombre proviene de la computador Harvard Mark I.
La ventajas de uso de la arquitectura Harvard es cuando la frecuencia de lectura de las instrucciones y los datos es aproximadamente la misma. Esta arquitectura se usa principalmente en procesadores de señales digitales como el audio y el video.
Cada memoria del micro dispone de un bus respectivo, lo que permite al CPU acceso de manera simultánea tanto a las instrucciones como a los datos.
Un modelo de arquitectura Harvard sería el PIC16Fxxx con un bus de datos de 14-bits para memoria de programas y un bus independiente de 8-bits para acceder a la memoria de datos.
Un ejemplo de arquitectura Harvard son algunos micros Atmel AVR, sólo que éstos presentan una arquitectura modificada. También los encontramos en procesadores Texas Instruments TMS320 C55x.
Arquitectura Von Neumann.
Es una familia de computadores que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento para las instrucciones como para los datos. Normalmente casi todos los micro controladores se basan en la arquitectura Von Neumann.
Básicamente la el micro usa un bus de direcciones y un bus de datos para acceso a la memoria.
Ejemplos de procesadores Von Neumann: Intel, AMD.