El término proviene de la computadora HARVARD MARK I, quealmacenaba las instrucciones en cintas perforadas y los datos eninterruptores.

HARVARD MARK IFue el primer ordenador electromecánico construido en

la Universidad Harvard por Howard H Mark en 1944, con lasubvención de IBM. Tenía 760.000 ruedas y 800 kilómetros decable y se basaba en la maquina analítica de charles BabbageEl computador Mark I empleaba señales electromagnéticas para

mover las partes mecánicas. Esta máquina era lenta (tomaba de 3a 5 segundos por cálculo) e inflexible (la secuencia de cálculos nose podía cambiar); pero ejecutaba operaciones matemáticasbásicas y cálculos complejos de ecuaciones sobre el movimientoparabólico de proyectiles.Funcionaba con relés, se programaba con interruptores y leía losdatos de cintas de papel perforado.

Todas las computadoras constan principalmente dedos partes, la CPU que procesa los datos, yla memoria que guarda los datos. Cuando hablamos dememoria manejamos dos parámetros, los datos en sí, yel lugar donde se encuentran almacenados(o dirección). Los dos son importantes para la CPU,pues muchas instrucciones frecuentes se traducen aalgo así como "coge los datos de ésta dirección yañádelos a los datos de ésta otra dirección", sin saberen realidad qué es lo que contienen los datos.

En los últimos años la velocidad de las CPUs haaumentado mucho en comparación a la de lasmemorias con las que trabaja, así que se debe ponermucha atención en reducir el número de veces que seaccede a ella para mantener el rendimiento. Si, porejemplo, cada instrucción ejecutada en la CPUrequiere un acceso a la memoria, no se gana nadaincrementando la velocidad de la CPU (este problemaes conocido como limitación de memoria).

Se puede fabricar memoria mucho más rápida, pero acosta de un precio muy alto. La solución, por tanto, esproporcionar una pequeña cantidad de memoria muyrápida conocida con el nombre de memoria caché .Mientras los datos que necesita el procesador estén enla caché, el rendimiento será mucho mayor que si lacaché tiene que obtener primero los datos de lamemoria principal. La optimización de la caché es untema muy importante de cara al diseño decomputadoras.

MEMORIA CACHE

Es un conjunto de datos duplicados de otrosoriginales, con la propiedad de que los datos originalesson costosos de acceder, normalmente en tiempo,respecto a la copia en la caché. Cuando se accede porprimera 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 seamenor.

Diagrama de una memoria cache de CPU

La arquitectura Harvard ofrece una solución particulara este problema. Las instrucciones y los datos sealmacenan en cachés separadas para mejorar elrendimiento. Por otro lado, tiene el inconveniente detener que dividir la cantidad de caché entre los dos,por lo que funciona mejor sólo cuando la frecuencia delectura de instrucciones y de datos esaproximadamente la misma. Esta arquitectura sueleutilizarse en DSPs, o procesador de señal digital,usados habitualmente en productos paraprocesamiento de audio y video.

Procesador digital de señal

Es un sistema basado en un procesadoro microprocesador que posee un juego deinstrucciones, un hardware y un software optimizadospara aplicaciones que requieran operacionesnuméricas a muy alta velocidad. Debido a esto esespecialmente útil para el procesado y representaciónde señales analógicas en tiempo real: en un sistemaque trabaje de esta forma (tiempo real) se recibenmuestras (samples en inglés), normalmenteprovenientes de un conversor analógico/digital (ADC).

Se ha dicho que puede trabajar con señales analógicas,pero es un sistema digital, por lo tanto necesitará unconversor analógico/digital a su entrada ydigital/analógico en la salida. Como todo sistemabasado en procesador programable necesita unamemoria donde almacenar los datos con los quetrabajará y el programa que ejecuta. Si se tiene encuenta que un DSP puede trabajar con varios datos enparalelo y un diseño e instrucciones específicas para elprocesado digital, se puede dar una idea de su enormepotencia para este tipo de aplicaciones. Estascaracterísticas constituyen la principal diferencia deun DSP y otros tipos de procesadores

PDS

Diagrama de arquitectura Harvard

Arquitectura según modelo HARVARD

Arquitectura según modelo von Neumann

-BUS DE CONTROL

-BUS DE DIRECCIONES

-BUS DE DATOS

- Mejora el rendimiento del PC creando dos memorias cache, una para instrucciones y otra para datos.

-Cuando solo hay una memoria cache la divide en dos disminuyendo el rendimiento en caso de que las

instrucciones o los datos no tengan el mismo espacio.