El microprocesador es la parte de la computadora diseñada para llevar acabo o ejecutar los programas. Es un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip.
Este viene siendo el cerebro de la computadora, el motor, el corazón de esta máquina. Este ejecuta instrucciones que se le dan a la computadora a muy bajo nivel haciendo operaciones lógicas simples, como sumar, restar, multiplicar y dividir. El microprocesador, o simplemente el micro, es el cerebro del ordenador.
ARQUITECTURA
El microprocesador tiene una arquitectura parecida a la computadora digital.
Arquitectura del microprocesador: Unidad aritmético-lógica (II)
Arquitectura del microprocesador: El banco de registros (III)
Arquitectura del microprocesador: Buses (IV)
MARCAS Y GENERACIONES
Primera Generación (1951 a 1958).
Las computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. La Primera Generación se inicia con la instalación comercial del UNIVAC construida por Eckert y Mauchly. El procesador de la UNIVAC pesaba 30 toneladas y requería el espacio completo de un salón de 20 por 40 pies.
Segunda Generación (1959-1964).
El Transistor Compatibilidad Limitada sustituye la válvula de vacío utilizada en la primera generación. Los computadores de la segunda generación eran más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación.
Tercera Generación (1964-1971).
Circuitos Integrados, Compatibilidad con Equipo Mayor, Multiprogramación. Las computadoras de la
tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. La IBM 360 una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados, podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó procesamiento de archivos.
Cuarta Generación (1971 a 1981).
Microprocesador, Chips de memoria, Microminiaturización. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC). En 1971, intel Corporation, que era una pequeña compañía fabricante de semiconductor es ubicada en Silicon Valley, presenta el primer microprocesador o Chip de 4 bits, que en un espacio de aproximadamente 4 x 5 mm contenía 2 250 transistores. Este primer microprocesador que se muestra en la figura 1.14, fue bautizado como el 4004.
IBM se integra al mercado de las microcomputadoras con su Personal Computer (figura 1.15), de donde les ha quedado como sinónimo el nombre de PC, y lo más importante; se incluye un sistema operativo estandarizado, el MS- DOS (MicroSoft Disk Operating System).
QUINTA GENERACIÓN Y LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (1982-1989).
El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con “Inteligencia Humana” y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Los componentes de los microprocesadores actuales utilizan tecnologías de alta y ultra integración, denominadas VLSI (Very Large Sca/e Integration) y ULSI (Ultra Lar- ge Scale Integration).
SEXTA GENERACIÓN 1990 HASTA LA FECHA.
Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolla das o están en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etcétera.
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.
MICROPROCESADORES PARA ESCRITORIO
El 22 de marzo de 1993, era lanzado el primer microprocesador Pentium. Desde ese entonces Intel ha introducido los modelos: Atom, Celeron y Core en su línea de microprocesadores, sin embargo, los chips con la marca Pentium, siguen siendo los más populares, entre los microprocesadores para PC de escritorio fabricados por Intel.
MICROPROCESADORES PARA SERVIDORES
Intel Xeon E3-1200: Su finalidad principal es, según Intel, ser utilizados en servidores de pequeñas empresas que no tengan una enorme carga de trabajo que soportar. Son sencillos y cuentan con algunas características de los más mayores, como por ejemplo soporte para memorias ECC, sistemas de seguridad y redundancia en los datos o buen rendimiento en tareas de virtualización. En todos los casos incluyen GPU integrada.
MICROPROCESADORES PARA PORTÁTIL
La familia de procesadores Intel® Core™ ofrecen un desempeño adaptable desde cualquier lugar con un desempeño adaptable mejorado que suma velocidad cuando la necesita y capacidades de visualización incorporadas para una mejor experiencia en equipos portátiles que se puede observar.
- Procesador Intel® Core™ i7 Extreme Edition para equipos portátiles de segunda generación >
- Procesador Intel® Core™ i7 para equipos portátiles de segunda generación >
- Procesador Intel® Core™ i5 para equipos portátiles de segunda generación > Procesador Intel® Core™ i3 para equipos portátiles de segunda generación >
- Procesador Intel® Core™ i7 vPro™ de segunda generación >
- Procesador Intel® Core™ i5 vPro™ de segunda generación >
- Procesador Intel® Pentium® > Procesador Intel® Celeron® >
SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DEL MICROPROCESADOR
La temperatura puede hacer que un dispositivo sea inestable, es decir, que cometa errores en el procesamiento de datos. Por ejemplo, en tiempos de los 386 y 486, con un disipador pequeño ya era suficiente puesto que la temperatura no era excesiva. Pero hoy en dia, debido a los millones de transistores que hay en el interior de un micro y la velocidad a la que trabajan, hacen que se calienten en gran medida, lo que obliga a buscar otros medios más eficaces de refrigeración.
Otro método de refrigeración es el de las células Peltier. Éste componente basa su funcionamiento en una serie de reacciones eléctricas que producen un enfriamiento importante en una cara del componente llegando a temperaturas bajo 0. Como contrapunto, en la otra cara se genera un calor directamente proporcional al frío existente en la cara contraria. Esto quiere decir que cuanto más fría este una cara más calor tenemos en la otra, lo que nos supone un problema añadido.
La refrigeración por software consiste en la utilización de ciertas órdenes de ahorro de energía. La idea es “desactivar”, por decirlo de algún modo, aquellas zonas del procesador que no están siendo utilizadas en un momento dado lo que provoca cierta disminución de la temperatura en el micro.
INSTALACIÓN DEL MICROPROCESADOR
Para obtener un buen rendimiento no sólo se necesita un micro rápido, sino también una cantidad adecuada de memoria RAM, una buena tarjeta gráfica, etc. Además se deben tener en cuenta las siguientes observaciones:
1. Identifique el tipo de microprocesador que necesita.
2. Apague y desconecte totalmente el equipo...
3. Si ya hay un micro instalado, quítelo.
4. Conecte el nuevo micro, prestando atención a su orientación.
5. Ponga silicona termoconductora sobre el micro.
6. Instale y conecte el conjunto de disipador y ventilador.
7. Configure la placa base para el nuevo microprocesador.
PARTES DEL MICROPROCESADOR
UNIDAD DE CÁLCULO: La unidad aritmético lógica o ALU es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional.
UNIDAD DE CONTROL sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción que el computador va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una instrucción de salto, informando al ordenador de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria).
Los procesadores pueden constar de además de las anteriormente citadas, de otras unidades adicionales como la unidad de Coma Flotante.
Los dispositivos de Entrada/Salida sirven a la computadora para obtener información del mundo exterior y/o comunicar los resultados generados por el computador al exterior. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como teclados, monitores, unidades de disco flexible o cámaras web.
BUSES DE DIRECCIONES
Conjunto de líneas de un bit de dato cada una, que conforman la capacidad de direccionamiento del dispositivo. El bus de direcciones es un canal del microprocesador totalmente independiente del bus de datos donde se establece la dirección de memoria del dato en tránsito.
BUSES DE DATOS
Conjunto de líneas de un bit cada una que conforman la capacidad de transmisión de datos del sistema. Uno de los buses de datos más importante es el que conecta al procesador (CPU) con el resto del sistema a través del Northbridge, se le conoce como FSB (bus frontal), y transmite toda la información del procesador al resto de dispositivos y viceversa.
BUSES DE CONTROL
Conjunto de líneas encargadas de la gestión del sistema, lectura, escritura, inhibiciones, etc.
BUSES DE ENTRADAS/SALIDAS
La principal utilidad de las patitas que posee la cápsula que contiene un micro controlador es soportar las líneas de E/S que comunican al computador interno con los periféricos exteriores.
Según los controladores de periféricos que posea cada modelo de micro controlador, las líneas de E/S se destinan a proporcionar el soporte a las señales de entrada, salida y control.
ULTIMO PROCESADOR
Intel Core i7 980X será el nombre con el que desde Intel van a bautizar a su primer microprocesador de seis núcleos, refiriéndonos lógicamente al mercado doméstico. Además de ésto, los seis núcleos traerán consigo un rendimiento que a priori será superior al de cualquier otro procesador del mercado, incluyendo el i7-975, que actualmente es el líder en términos de potencia bruta. Hablamos de un procesador con una frecuencia de 3.33 GHz. que, gracias Turbo Boost, podrá llegar a los 3.6 de forma automática y sin necesidad de un sistema de refrigeración avanzado.
No hay comentarios:
Publicar un comentario