Microprocesador
El microprocesador es
el circuito integrado central y más complejo de un Sistema
informático
se le suele
llamar por analogía el «cerebro» de un computador El microprocesador es
algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU) el microprocesador es una
unidad procesadora de datos.
Estructura de un
microprocesador
Encapsulado
Memoria caché
Coprocesador matemático
Registros
Memoria
Puertos
Historia…
El
microprocesador es un producto de la computadora y con tecnología
semiconductora. Se eslabona desde la mitad de los años 50's; estas tecnologías
se fusionaron a principios de los años 70`'s, produciendo el llamado
microprocesador.
La computadora digital hace cálculos bajo el control de un programa
La computadora digital hace cálculos bajo el control de un programa
El primer microprocesador apareció el 15 de noviembre de 1971: se trataba del Intel 4004, de 4 bits, creado para formar parte de una calculadora que contenía 2.300 transistores y realizaba60 mil operaciones por segundo.
Este razonador
electrónico que desencadenó la revolución electrónica es hoy,
cuatro décadas después, el corazón de muchos aparatos de uso cotidiano.
Ese dispositivo marcó el punto de partida de una larga historia de desarrollos
tecnológicos. En comparación con el primer microprocesador de Intel, la
actual unidad central de procesamiento de datos (CPU, por sus siglas en
inglés) de 32 nanómetros (nm) de esa marca se ejecuta con casi 5
mil veces más rapidez y cada transistor utiliza alrededor de 5
mil veces menos energía.
Tipos de boards…….
Respectivamente:
1.1- De
pines PGA, que en cisco es Pin Gray Array, de incrustar en huecos en el
cubículo
1.2- De
contactos, LPGA Long Pin Gray Array, sin huecos sino contactos
1.3- De
Slots o galletas. Es el más viejo como el Pentium mmx
Así los procesadores vienen en tipo pines,
contactos o galletas.
Es el sitio en
donde va la CPU o procesador. Hoy en día la mayoría vienen de contacto LPGA,
pero no son muy buenos, se dañan con mucha facilidad, los de pines son los
mejores. Cada Board tiene su propio Socket, hay procesadores de 320 pines, 400,
570, 600 y solo casan en una Board aquellos que tengan el mismo número de
pines. El socket tiene una etiqueta en que informa de la cantidad de pines, por
ejemplo: PGA 765, es de 765 pines y para 765 orificios.
Imágenes: sockets de contacto LPGA
Ejemplos
Partes del zócalo
Hoy en día, dos tipos de zócalo de CPU son
usados: el Pin Grid Array (PGA) y el Land Grid Array (LGA). los
zócalos PGA tienen cientos de huecos pequeños, en los cuales son insertadas las
agujas de un procesador PGA. Los zócalos LGA, usados por procesadores mas
recientes usan un proceso inverso: las agujas están en el zócalo de CPU,
mientras que en la parte inferior del procesador hay unos puntos metálicos
planos de contacto. Los zócalos LGA permiten más número de agujas, que a su vez
proveen al procesador con una fuente de energía fiable
Disipador para portátil
Es como un ventilador para el microprocesador
Velocidad…
Los buses
actuales para los microprocesadores son comúnmente:
800MHz para la mayoría de microprocesamercado de productos de gama media. Los procesadores Intel Celeron y Celeron Dual, y los Los Pentum Dual
Tienen velocidades que oscilan entre los 1.6Ghz y los 2.8GHz con un bus de 800MHz, y solo el más rápido de los Pentium Dual el E6300 Tiene bus de 1066MHz (las dos familias, allendale y wolfdale)
Los procesadores Intel Core 2, dual y quad corredores en el mercado, entre mercado de entrada y.
800MHz para la mayoría de microprocesamercado de productos de gama media. Los procesadores Intel Celeron y Celeron Dual, y los Los Pentum Dual
Tienen velocidades que oscilan entre los 1.6Ghz y los 2.8GHz con un bus de 800MHz, y solo el más rápido de los Pentium Dual el E6300 Tiene bus de 1066MHz (las dos familias, allendale y wolfdale)
Los procesadores Intel Core 2, dual y quad corredores en el mercado, entre mercado de entrada y.
Funcionamiento…
Los
microprocesadores llevan a cabo distintas funciones, como ejecutar los
programas, realizar operaciones matemáticas de gran complejidad a través de los
conocidos procesadores flotantes, transferir datos entre los diferentes
periféricos del computador, así como tomar decisiones acerca de la manera de
ejecutar o no un proceso específico. El rendimiento de un
microprocesador está directamente relacionado con su capacidad de memoria
El reloj del microprocesador…
Un chip utiliza
un reloj de impulsos eléctricos para ejecutar o procesar las instrucciones que
le llegan. Es decir, todos los elementos del chip permanecen en reposo a la
espera del impulso de reloj, para ejecutar la operación que corresponde en cada
momento. De esta forma las operaciones se realizan sincrónicamente, es
decir, de forma ordenada y ningún dispositivo se anticipa a otro. Según esto,
mientras mayor sea la velocidad de reloj que admita el micro, mayor será la
velocidad en la ejecución de las operaciones. Por lo tanto junto al juego de
instrucciones, que mide la potencia del microprocesador, es importante también
considerar la frecuencia de reloj.
Memoria cache l1, l2 y l3…
La memoria
cache que se encuentra en el interior del procesador esta ideada
para acelerar el acceso a la memoria RAM. Su importancia es mayúscula ya que de
la velocidad para llevar datos e instrucciones al procesador dependen todas las
prestaciones del sistema.
La memoria cache
es sobre todo útil cuando se hacen muchas operaciones sobre los mismos datos,
pero incluso si esto no se cumple tiene la capacidad de aumentar el rendimiento
de cualquier tipo de aplicaciones
ALU
la unidad
aritmético lógica, también conocida como ALU es un circuito
digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta,
multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números.
Muchos tipos de
circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética,
así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula
que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantiene comprobando si debe
activar el sonido de la alarma, etc.
Ejecución de las
instrucciones….
Formas de Ejecutar Instrucciones en
Microprocesador:
Unidad Aritmética/Lógica (ALU) que desarrolla operaciones aritméticas (por ejemplo, suma, resta, multiplicación y división) y lógicas (por ejemplo, mayor que, menor que, igual que) requeridas para procesar las instrucciones.
Unidad Aritmética/Lógica (ALU) que desarrolla operaciones aritméticas (por ejemplo, suma, resta, multiplicación y división) y lógicas (por ejemplo, mayor que, menor que, igual que) requeridas para procesar las instrucciones.
La memoria
caché, una memoria especial de alta-velocidad que almacena los datos usados más
recientemente, para acelerar el proceso de ejecución de instrucciones.
La tasa a la
cual se procesan las instrucciones es controlada por un reloj interno, también
conocido como el reloj del sistema.
Un ciclo de
instrucción no necesariamente corresponde a la ejecución de un número fijo de
instrucciones. En algunas ocasiones se necesitan dos ciclos o más para ejecutar
una instrucción.
El número de
instrucciones completadas es independiente del número de ciclos usados.
Ejemplos gpu y coprocesador…
Unidad de control…
La unidad de
control es uno de los tres bloques funcionales principales en los que se divide
una unidad central de procesamiento (CPU). Los otros dos bloques son la unidad
de procesos y el bus de entrada/salida. Su función es buscar las instrucciones
en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas,
empleando para ello la unidad de proceso
Avances…
• Los avances de
los microprocesadores se inicio en el año de 1971.para esa época se necesitaba
crear un circuito para cada terea . Con un microprocesador se
podía utilizar el mismo circuito para diferentes aplicaciones.
Las ventajas son
evidentes. Estos circuitos integrados se pueden fabricar en cantidades enormes,
logrando que sus costos sean muy bajos. Esta disposición de un circuito
integrado de bajo costo al alcance de muchos, hizo que los ingenieros y
técnicos cambiaran su proceso de diseño, en el cual ya tenían un elemento
estandarizado: el hardware (el microprocesador). Ahora los esfuerzos de diseño
debían concentrar en el diseño del programa que controlaría el microprocesador
(el software) .
El primer microprocesador de Intel
fue el 4004. Este fue un microprocesador de 4 bits y 16 registros. Tenía 46
comandos y podía accesar 4096 Bytes ( 4 Kbytes) de memoria.
Un año después, Intel sacó al mercado el 8008 (de 8 bits). Este microprocesador era mas potente que se predecesor, el 4004.
Un año después, Intel sacó al mercado el 8008 (de 8 bits). Este microprocesador era mas potente que se predecesor, el 4004.
Para esta época Intel ya tenía
competencia: Motorola y Texas Instruments que también sacaron sus propios
microprocesadores al mercado. Poco después apareció un microprocesador digno de
mencionar: el popular Z 80 de Zilog.
• Marcas y modelos
1.- AMD®: Significa
(“American Micro Devices“)
podemos encontrar principalmente
el modelo Athlon y Phenom, mientras que las versiones austeras son
Duron y Sempron.
Intel®: Significa
(“INT egrated EL ectronics“), que significa electrónicos integrados.
los modelos completos son
Pentium y las versiones austeras son Celeron.
3.- Cyrix®
Algunos precios intel
• Micro.
intel pentium dual core g3250, lga 1150, 3.5ghz, l3 3mb, 22nm, in box
•
79,00 €
•
Micro. intel celeron g1820 / lga 1150 / 2.7 ghz /
2mb / in box
•
139,00 €
•
Micro. intel celeron g1820 / lga 1150 / 2.7 ghz /
2mb / in box
•
59,00 €
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