Arquitectura del Computador

Día con día las computadoras ganan terreno en las actividades humanas, ya sea como una herramienta para quien las realiza o como un substituto de éste. La capacidad de un computador para realizar cálculos, procesar datos, generar información e inlcusive simular procesos y eventos naturales o artificiales las convierten en herramientas universales únicamente limitadas por su propia capacidad. Este límite es el principal impulsor de la creciente demanda sobre computadores cada vez más poderosos y de mayores prestaciones.

Las computadoras están presentes en todas nuestras actividades cotidianas, permitiéndonos hacer más rápido las tareas e inclusive incorporando una mayor cantidad de datos. Sin embargo, para la mayoría de nosotros pasan desapercibidas muchas otras actividades que demandan una velocidad y capacidad de manejo de datos mucho muy por arriba de lo necesitamos para nuestras labores diarias. Actividades que pertenecen a disciplinas académicas, a labores industriales, económicas o de la milicia requieren manejar grandes volúmenes de datos, procesarlos a través de inmunerables o complejos cálculos y obtener resultados en razonables lapsos de tiempo. Por ejemplo, podemos mencionar el análisis estructural, predicción meteorológica, investigaciones nucleares y de alta energía, diagnóstico médico, simulaciones para fluidos (aerodinámica o hidrodinámica), inteligencia artificial y sistemas expertos, navegación y detección, defensa, ingeniería química y genética, socioeconomía, y muchas otras más. En todos estos casos, la creciente demanda por manejar volúmenes de datos cada vez mayores, con mayor precisión o más rápidamente llega a sobrepasar pronto las capacidades de los computadores disponibles. Se busca entonces que la construcción de mejores computadores logren avances subtanciales en su rendimiento.

El logro de un elevado rendimiento no depende solamente de hacer que el computador funcione cada vez más rápido. Principalmente, la mejora en el rendimiento del computador se obtendrá de mejoras en la "arquitectura" de éste y en el desarrollo de nuevas técnicas de procesamiento. El concepto de arquitectura de un computador se refiere a la integración de su estructura física con su estructura lógica. Se utiliza el término "arquitectura" para enfatizar la síntesis de elementos de ingeniería y ciencias exáctas con elementos estéticos y de funcionalidad práctica, de la misma manera en que un arquitecto combinará las técnicas y conocimientos de la ingeniería con la apreciación artística e integración de su obra con su entorno. Lo que el arquitecto realiza no sólo debe mantenerse en pie durante el tiempo sino que también debe permitir cumplir el objetivo para el cual fue construido y resultar del agrado para quien lo use.