Arquitectura de Von Neumann y Harvard

La arquitectura de Von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos, es decir, solo existe un canal para acceder a la memoria desde el CPU (un bus de datos), todo lo contrario a la arquitectura de Harvard que utiliza dispositivos de almacenamiento físicamente separados utilizando dos buses diferentes (uno con los datos y otro con las instrucciones).

como en la arquitectura de Von Neumann solo hay un canal de transmisión, este genera algunos problemas como lo es "el cuello de botella" un menor rendimiento entre el CPU y la memoria en comparación a la cantidad de memoria. Para este problema hay diversas soluciones, entre ellas, la más común es la utilización de una memoria caché entre el CPU y la memoria principal.

Algunas ventajas de la arquitectura de Von Neumann es que tiene un uso más eficiente de la memoria, además de que es más simple a nivel arquitectónico, sin mencionar que es el modelo que aún utilizan las computadoras actuales, pero también tiene desventajas, como lo es las limitaciones de velocidad de operación a causa de que solo existe un bus para datos e  instrucciones  que no deja acceder simultáneamente a unos y a otras, lo cual impide superponer ambos tiempos de acceso.

La arquitectura de Harvard también tiene algunas desventajas, como la que surge cuando solo se tiene una memoria caché, la cual, al momento de utilizarla se divide en dos disminuyendo su rendimiento, pero esta al tener una memoria de programa y una memoria de datos, la hace una arquitectura mucho más estable y con mayor velocidad aunque no sea tan comúnmente utilizada. 

Para concluir, se podría decir que ambos son modelos arquitectónicos para las computadoras muy importantes y útiles con sus ventajas y desventajas dependiendo del uso que se le de, por ejemplo, la arquitectura de Von Neumann es muy adecuada para el uso de pc porque permite ahorrar líneas de E/S lo cual la hace más barata y a pesar de que esta tenga algunos inconvenientes como el mencionado cuello de botella, este se puede solucionar rápidamente con la memoria caché, lo contrario del modelo de Harvard que al utilizarla, está se divide y merma su desempeño, pero, al tener dos buses para la transmisión de datos e instrucciones, ya de base, es mas veloz que la arquitectura de Von Neumann.

La arquitectura de Harvard, al consumir muchas líneas E/S la hace una arquitectura más cara y comúnmente utilizada en supercomputadoras.

fuentes:

CRISTIAN FERNANDO SANTANA HIDALGO Alumno de Ing. Civil de Materiales Universidad de Concepción

http://www2.udec.cl/~crisantana/von%20neumann.pdf

https://frikosfera.wordpress.com/2015/02/27/que-es-la-arquitectura-von-neumann/

blog de Pedro Gutierrez, arquitecto front-end

https://www.genbeta.com/desarrollo/como-funciona-la-computacion-actual-funcionaiento-de-la-arquitectura-de-von-neumann

https://www.ecured.cu/Arquitectura_Harvard_(computaci%C3%B3n)