Conceptos Fundamentales de Arquitectura de Computadores

A continuación, se presenta una serie de afirmaciones sobre conceptos clave en la arquitectura de computadores. Se ha corregido la ortografía, gramática y se ha optimizado el contenido para mayor claridad.

• Al transformar un número decimal a otra base (binaria, octal o hexadecimal), si la parte fraccionaria tiene un número fijo de dígitos, NO necesariamente lo será en la nueva base.
• La longitud de palabra es el número de bits con los que la ALU puede operar simultáneamente. Verdadero
• La técnica pipeline consiste en que los procesadores sean capaces de ejecutar *partes* de varias instrucciones en simultaneo, no más de una instrucción *completa* por ciclo. Falso.
• El direccionamiento de registros direcciona un registro en vez de una posición de memoria. Verdadero
• La BIU (Bus Interface Unit) se encarga de transferir datos entre la memoria y el procesador, mientras que la EU (Execution Unit) está procesando una instrucción, lo que implica un importante ahorro de tiempo en el procesamiento. Verdadero
• A mayor frecuencia de reloj en un microprocesador, más temperatura genera este en funcionamiento. Verdadero
• Para el 8086/8088 disponemos de 9 registros en la EU: 4 registros generales de 16 bits, 2 registros punteros de 16 bits, 2 registros índice de 16 bits y 1 registro de estado de 16 bits con 9 indicadores (flags). Verdadero
• Los procesadores 8086 y 8088 contienen más registros en la unidad de ejecución que su predecesor, el 8085. Verdadero
• Los Registros de Segmento sirven para definir áreas en la memoria principal con distintas funciones, como almacenamiento de código, de datos, de pila o almacenamiento extra para cadenas de caracteres. Verdadero
• Es necesario utilizar MFLOPS normalizados puesto que no todas las operaciones tardan lo mismo. Verdadero
• En la fase de *captación* de la instrucción se copia el contenido del PC en el MAR. Falso. Es en la fase de captación, no de ejecución.
• Uno de los problemas de la válvula de vacío era su elevado consumo de potencia. Verdadero
• Los pasos a seguir cuando ejecutamos un programa en la CPU son: lectura de la instrucción, ejecución de la instrucción y comprobación de la existencia de interrupciones. Verdadero
• Según la tabla hexadecimal, el valor binario 0111 corresponde a «7». Falso
• Las salidas de la Unidad de Control son: señales de control internas al procesador y señales hacia el bus de control. Verdadero
• La arquitectura RISC *no* tiene distintos tipos de cachés internas y especiales. Falso. Las arquitecturas RISC *pueden* tener caché, aunque su diseño se centra en la simplicidad de las instrucciones.
• Un procesador actual a 3 GHz NO es necesariamente 10 veces más rápido que uno antiguo de 300 MHz. Falso. La velocidad depende de muchos otros factores, como la arquitectura, el número de núcleos, la caché, etc.
• Una instrucción máquina está compuesta por un código de operación (codop) y, opcionalmente, una o varias referencias a operandos (registros, posiciones de memoria, etc.). Verdadero
• La evolución de los computadores se ha caracterizado por un incremento de la velocidad del procesador y una *disminución* del tamaño de los componentes. Falso
• Un Zettabyte equivale a 2⁷⁰ bytes, es decir, 2⁷⁰ * 8 = 2⁷³ bits. Verdadero
• El 8086 es un procesador *antiguo*. Falso
• El registro SP (Stack Pointer) corresponde al puntero de pila que se usa en las llamadas a procedimientos/subrutinas. Verdadero
• Los microprocesadores más antiguos *no* están preparados para entender el código máquina de los microprocesadores más modernos de una misma familia. Falso. Generalmente, los nuevos procesadores mantienen compatibilidad con el código de los anteriores.
• En los computadores RISC, la mayoría de las instrucciones están diseñadas para ejecutarse en un solo ciclo de reloj. Verdadero
• Para 2013, Intel *ya había lanzado* al mercado microprocesadores (Haswell) con una tecnología de 22 nm. Verdadero
• El «ancho de canal» (o ancho del bus) indica la cantidad de bits que pueden ser transferidos simultáneamente. Verdadero
• Los tipos de instrucciones máquina que normalmente existen en un computador son: de procesamiento de datos, de almacenamiento de datos, de *transferencia* de datos y de control. Falso
• Los RISC son computadores con un juego de instrucciones *reducido* (Reduced Instruction Set Computer). Falso
• Los tubos de vacío tienen *mayor* consumo que los dispositivos semiconductores. Falso
• La anchura y velocidad de un bus *no* son parámetros linealmente dependientes. Falso. Aunque están relacionados, hay otros factores que influyen.
• El Registro Apuntador de Instrucciones (IP), también conocido como Program Counter (PC), contiene la dirección de memoria de la siguiente instrucción que se ejecutará. Verdadero
• El tiempo que tarda en ejecutar un programa con los siguientes datos es 2 segundos (f = 1MHz, ni = 10⁶ instrucciones, CPI = 2 ciclos/inst). Verdadero. Cálculo: (10⁶ instrucciones * 2 ciclos/instrucción) / (10⁶ ciclos/segundo) = 2 segundos.
• Las instrucciones que emplea RISC son, en general, más rápidas y sencillas que las que emplea CISC. Verdadero
• El registro de estado del 8086/8088 dispone de más indicadores que el 8085. Verdadero
• Entre las características de la arquitectura SIMD (Single Instruction, Multiple Data) destaca el uso de una única unidad de control para múltiples unidades de procesamiento. Verdadero
• Un microprocesador se puede poner a funcionar a velocidades superiores a la proporcionada por el fabricante (overclocking), aunque esto puede conllevar riesgos. Verdadero
• La Tecnología Hyperthreading *no* es sinónimo de tecnología multi-core. Hyperthreading permite que un solo núcleo físico simule dos núcleos lógicos, mientras que multi-core implica tener varios núcleos físicos. Falso
• La práctica de poner a trabajar a un microprocesador por encima de su velocidad estándar se denomina overclocking. Verdadero
• Los procesadores AMD *no* necesariamente utilizan más cauces de ejecución de instrucción que los procesadores Intel Pentium. Falso. Esto depende de la arquitectura específica de cada procesador.
• La palabra de estado del programa (PSW) es un registro, a menudo, *visible* al usuario, o al menos accesible a través de instrucciones de bajo nivel. Falso. La PSW contiene información de control que normalmente no es directamente modificable por el usuario en aplicaciones de alto nivel.
• Según la tabla hexadecimal, el valor D corresponde al número binario 1101. Verdadero
• A la hora de adquirir un equipo, hay muchos factores importantes además de la velocidad del microprocesador, como la memoria RAM, el almacenamiento, la tarjeta gráfica, etc. Falso
• La principal ventaja de las instrucciones CISC (Complex Instruction Set Computer) *no* es que incluyan más «suboperaciones» y tarden pocos ciclos en ejecutarse. Falso. Las instrucciones CISC pueden ser más complejas y tardar más ciclos, pero permiten realizar tareas más complejas en una sola instrucción.
• La UC puede ser de dos tipos: Cableada o Microprogramada. Verdadero
• El tamaño de una palabra *no* se define únicamente por compatibilidad hacia atrás. Falso. También se define por la arquitectura del procesador y las necesidades de las aplicaciones.
• Cuanto menor sea la distancia entre los componentes (tecnología de integración), se reducen los voltajes de funcionamiento y, por tanto, se produce un ahorro de energía. Verdadero
• La primera memoria a la que tiene acceso el microprocesador son los registros. Verdadero
• Últimamente está en auge no solo medir las prestaciones de un microprocesador por la cantidad de operaciones que pueda realizar por ciclo, sino también por la potencia consumida (performance-per-watt). Verdadero
• El ancho de banda de los buses internos *sí* influye en el rendimiento. Falso
• Los datos se pueden representar en un ordenador en dos formatos: coma fija y coma flotante. Verdadero
• En un esquema moderno de cinco fases *sí* se pueden ejecutar varias instrucciones a la vez (pipeline). Falso
• En la organización estructural estudiada, pueden apreciarse *varios* subniveles divididos en dos grandes zonas: una zona inferior donde los niveles son de naturaleza *hardware* y una zona superior de naturaleza *software*. Falso. El orden es inverso.
• A la hora de definir la frecuencia de reloj de un microprocesador, se calcula el tiempo *máximo*, no mínimo, en que las señales pueden moverse. Falso
• Si se quiere aumentar la velocidad de trabajo de un micro (overclocking), *sí* es necesario mejorar el sistema de refrigeración. Falso
• A partir del procesador Intel *Pentium* surge la arquitectura de *32* bits, no 64. Falso
• Para reducir la temperatura del procesador se usa un disipador con pasta térmica, *no* isopropanol. El isopropanol se usa para limpiar. Falso
• En un programa *sí* se puede cambiar el CPI (Ciclos Por Instrucción) optimizando el código. Falso
• Intel Core es una arquitectura que, en *algunos* de sus modelos, dispone de *varios* núcleos en el circuito integrado. Falso
• El registro de instrucción (IR) almacena la instrucción que se está ejecutando actualmente, *no* solo operaciones de la ALU. Falso
• Las entradas de la UC son: reloj, registro de instrucción, indicadores (flags) y señales de control del bus de control. Verdadero
• La arquitectura SISD (Single Instruction, Single Data) utiliza *una única* unidad de control. Falso
• Existen dos tipos de paralelismo en computación: paralelismo a nivel de instrucción y paralelismo de datos. Falso.
• El registro de instrucción almacena la *instrucción actual*, no la siguiente. Falso
• Existen *tres* tipos de buses: de datos, de *control* y de direcciones. Falso
• Según la ley de Moore, el número de transistores por chip se duplica aproximadamente cada *dos años* (o 18 meses). Falso
• Las instrucciones máquina de control *no* son instrucciones aritméticas y lógicas. Son instrucciones que alteran el flujo de ejecución del programa (saltos, bucles, etc.). Falso
• La arquitectura de Von Neumann *no* se utiliza en procesadores de señal digital (DSPs). Se utiliza la arquitectura Harvard. Falso
• La arquitectura MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data) *no* se utiliza en los procesadores vectoriales. Se utiliza en sistemas multiprocesador. Falso
• Una unidad de control (UC) microprogramada es, por lo general, *más lenta* que una UC cableada. Falso
• El término MFLOPS hace referencia al número de *operaciones* en coma flotante ejecutadas por segundo, no instrucciones. Falso
• El multiplicador nos informa de cuántas veces es *superior* la velocidad del micro con respecto a la velocidad del bus del sistema. Falso
• La Unidad Central de Proceso (CPU) está formada por la unidad de control, la unidad aritmético-lógica (ALU), los registros y las interconexiones entre ellos. Verdadero
• SISD *no* es multiprocesadores y multicomputadores. Es *Single* Instruction, *Single* Data. Falso
• La UC microprogramada *no* está compuesta *solo* por puertas lógicas y multiplexores. Está compuesta por una memoria que contiene microinstrucciones. Falso
• Actualmente podemos encontrar *muchos más* de 1000-10000 componentes/chip. Falso
• El código de operación ADD se usa para sumar. Verdadero
• El modelo ATHLON es un procesador creado por *AMD*, no Intel. Falso
• El esquema moderno de un procesador consta de *cinco* fases, no seis. Falso
• Overclocking significa cambiar la frecuencia interna del reloj para que el microprocesador trabaje *más rápido*. Falso
• Un procesador 8086/8088 dispone de dos elementos básicos: la Unidad de *Ejecución* (EU) y la Unidad de *Interfaz* del Bus (BIU). Falso
• La fabricación de un circuito integrado es un proceso muy complejo con *muchas* etapas. Verdadero
• Existen *muchos más* de dos modos de direccionamiento. Falso
• El CI más importante de la *placa base* es el procesador. Falso
• Una de las desventajas del Pentium 4 con respecto al Pentium III es que, aunque la ALU funciona al doble de frecuencia de reloj, el acceso a la caché *no* es necesariamente más lento. Falso
• Para transformar un número de una base a otra de menor valor, la parte entera se *divide* por la base y la parte fraccionaria se *multiplica* por la base. Falso
• La materia prima para la fabricación de obleas para un CI es el silicio. Verdadero
• En el formato IEEE 754 para representación de números en coma flotante, *no* se guarda el primer bit del exponente para el signo. El signo se guarda en un bit আলাদা. Falso
• VLSI son las siglas de Very *Large* Scale Integration. Falso
• La técnica más común para «overclockear» un microprocesador es aumentar el *multiplicador* o, en algunos casos, el *bus speed*. Verdadero
• Un computador MISD (Multiple Instruction, Single Data) procesa *múltiples flujos de instrucciones sobre un único flujo de datos*. Falso
• La CPU *no* está compuesta de ALU + RAM. Está compuesta de ALU + Unidad de Control + Registros. Falso
• Los principales parámetros de un bus son el *ancho* del camino de datos y la *frecuencia* (velocidad). Falso
• La tecnología *no* influye directamente en el número de instrucciones. Influye en la velocidad y eficiencia de la ejecución. Falso
• La memoria caché es *más rápida* que la memoria RAM. Falso
• El microprocesador i4004 *no* es el futuro de los microprocesadores. Es uno de los primeros. Falso
• En una instrucción aritmética *no* se pueden especificar dos posiciones de memoria como operandos en la mayoría de las arquitecturas. Generalmente, se usa al menos un registro. Falso
• Algunos tamaños de palabra usados por microprocesadores a lo largo de la historia son 8, 16, *32 y 64* bits. Falso
• Según la ley de *Moore*, no de Newton, cada dos años se dobla el número de transistores. Falso
• En la organización estructural estudiada, las zonas son: inferior de naturaleza *hardware* y superior de naturaleza *software*. Verdadero
• Intel Core es una arquitectura que en *algunos*, no todos, sus modelos dispone de un único núcleo. Falso
• En 1947 se inventó el *transistor*, no el primer microprocesador, en los laboratorios Bell. Falso
• La familia de procesadores x86 se encuentra fundamentalmente en ordenadores *PC*, no Macintosh (que usan procesadores ARM en la actualidad). Falso
• Fundamentalmente hay dos tipos de memorias RAM: *SRAM* (usada en caché y registros) y *DRAM* (usada en la memoria principal). Falso
• Los procesadores vectoriales son del tipo *SIMD*, no SISD. Falso
• Intel *no* utiliza un juego de instrucciones reducido (RISC) en la creación de sus microprocesadores x86. Utiliza una arquitectura CISC. Falso
• Los computadores *no* se agrupan en familias que *solo* comparten código máquina. Comparten *arquitectura* y otras características. Falso
• En la ejecución de una instrucción, la captación de datos se realiza *antes* de la decodificación, no durante. Falso
• El número de ciclos por instrucción (CPI) *sí* puede depender del grado de supersegmentación del microprocesador. Verdadero
• El *primer* ordenador electrónico de la historia se llamó ENIAC. Verdadero
• El exponente para la representación IEEE 754 se guarda sesgado. Si tenemos 8 bits, el sesgo es 2^8-1 – 1 = 127, *no* 255. Falso
• Se usa el silicio en los circuitos integrados porque es un *semiconductor*, no porque sea difícil de oxidar. Falso
• Cuanto más ancho sea el canal del bus, *más* datos se pueden transmitir por él en un mismo ciclo de reloj. Verdadero
• El único modo de medir el rendimiento de un microprocesador *no* es a partir de la frecuencia de reloj. Hay muchos otros factores. Falso
• Las operaciones en la ALU *pueden* realizarse usando registros, incluyendo el acumulador, pero no es la única forma. Falso. Depende de la arquitectura.
• Captar datos *no* forma parte de la fase de lectura de una instrucción. Formaría parte de la fase de *ejecución*, si la instrucción requiere leer datos de memoria. Falso
• Nunca jamás un registro de control y estado puede ser visible al usuario. Depende de la arquitectura y el nivel de acceso. Falso
• Un microprocesador *sí* incluye registros, además de la ALU y la CU. Falso
• Según el repertorio de instrucciones, tenemos dos tendencias: CISC y *RISC*. MMX es un conjunto de instrucciones multimedia, no una arquitectura. Falso
• Los núcleos se pueden agrupar de forma fuerte o relajada, dependiendo de si comparten *memoria* o de cómo realizan el paso de mensajes. Verdadero
• El Athlon XP (Palomino) *no* reduce el consumo hasta en un 80%. Falso
• Si aparece una interrupción, ésta se *atiende* (normalmente) *después de terminar la instrucción actual*, no la aplicación completa. Falso
• La arquitectura de tipo Harvard funciona mejor que la Von Neumann *cuando hay un acceso separado a instrucciones y datos*, no solo cuando la frecuencia es la misma. Falso
• La mayor parte del “cuadrado” donde se encuentra el procesador *no* está dedicado a la CPU en sí. Hay otros componentes, como la caché, controladores de memoria, etc. Falso
• Al transformar un número decimal a binario, la parte entera se divide entre la base (2) y a continuación se ordena de derecha a izquierda, es decir, desde el *último cociente* hasta el primer resto. Falso
• El microprocesador *sí* precisa de un reloj para coordinar todas las operaciones. Falso
• Todo dato contenido en los niveles *superiores* de la jerarquía de memoria generalmente está replicado en los niveles *inferiores*. Verdadero
• Se denomina «núcleos homogéneos» a aquellos que, estando en el mismo circuito integrado, disponen de la *misma* arquitectura/características. Falso