5. MICROPROCESADOR

MICROPROCESADOR

DEFINICIÓN:

El microprocesador es el dispositivo núcleo  madre y, consecuentemente, de toda la computadora. De este chip, en última instancia, depende la potencia y generación del sistema.

ARQUITECTURA:

Los microprocesadores pueden estar presentados en diferentes formatos. Dichas diferencias se agudizan en los Encapsulados y en las conexiones a las placas. El encapsulado no suele variar más que en la forma y en el tamaño de la tecnología, en cambio, la conexión varía entre dos estándares muy extendidos.

Slot:

            El zócalo slot recibe el procesador como si fuera una tarjeta mas del PC, algunas de las ventajas de este sistema es que el calentamiento es menos acusado dado que al no encontrarse el procesados en contacto directo con la placa no le transmite el calor. Algunos inconvenientes es su menos eficiencia frente al socket

- Verticales:  

  Se caracterizan porque están montados en una tarjeta electrónica con disipador de calor y fan Cooler incorporado y se instalan verticalmente en un Slot parecido a una ranura de expansión.

Socket:

            Es el estándar inicial y el que hoy en día mas se utiliza. Los procesadores de última generación como el  Pentium IV o los últimos modelos de AMD utilizan esta arquitectura.

- Horizontales:

  Tienen forma cuadrada con una ligera  muesca en una de sus esquinas que indica el primer Pin. Por lo general van acompañados de un disipador de calor y un fan-cooler y se instalan de forma horizontal, de allí su nombre. 

MARCAS:

       AMD: 

Es una compañía estadounidense de semiconductores basada en Sunnyvale, California, que desarrolla procesadores de cómputo y productos tecnológicos relacionados para el mercado. Sus productos principales incluyen microprocesadores, placas base, circuitos integrados auxiliares, procesadores embebidos y procesadores gráficos para servidores, estaciones de trabajo, computadores personales, y aplicaciones para sistemas embebidos.

INTEL:

Es el mayor fabricante de circuitos integrados del mundo, según su cifra de negocio anual.⁸ La compañía estadounidense, es la creadora de la serie de procesadores x86, los procesadores más comúnmente encontrados en la mayoría de las computadoras personales. 

 Primera Generación:

IBM decidió crear el PC.

Trabaja con palabras de 16 bits.

Los modelos más importantes fueron el 8086 y su variante 8088.

Segunda Generación:

Alcanza los 16 Mb de RAM.

Trabaja con palabras de 16 bits de extensión.

Se fabrican dispositivos de hasta 25 MHz de velocidad.

El modelo más importante es el 80286.

Tercera Generación:

Llegó al límite de los 4 Gb de RAM

Trabaja con palabras de 32 bits.

El modelo más importante es el 80386.

Una de las ventajas de este microprocesador es el “modo de memoria protegida”, que permite ejecutar 2 o más aplicaciones al mismo tiempo.

En esta época, finales de los 80, aparecieron los microprocesadores AMD y Cyrix.

Cuarta Generación:

Alcanza los 133 MHz de velocidad.

Se incorporo un bloque especial de manejo de operaciones matemáticas con punto flotante (conocido como FPU o unidad de punto flotante)

Para garantizar un constante flujo de datos, se introdujeron unos pequeños bloques de memoria RAM de alta velocidad, conocida como Caché.

El modelo más importante es el i486.

Quinta Generación

Aparecen sobre el año 1993.

Se componen de los Pentium en cuanto a Intel, los AMD K5 y K6 y los Cyrix 6x86.

Su principal característica es que eran capaces de ejecutar varias instrucciones en un solo ciclo de reloj gracias a su bus externo de 64bits.

Sexta Generación:

Aparecen a mediados de los años 90

Aparece el Procesador Pentium Pro y con el un nuevo concepto que incluye dos chips dentro de una sola pastilla.

Este procesador dio lugar a los Pentium II, Pentium III y algunas versiones del Celeron.

Séptima Generación:

AMD lanza el Athlon y supera a Intel por primera vez en la historia basando su microprocesador en mejora en cálculos y operación con coma flotante.

Intel lanza el Pentium IV capaz de alcanzar una velocidad de reloj de 4Ghz.

Cyrix fue adquirida por Via y lanzo el procesador C3 para una versión económica de PC´s.

Octava Generación:

Estos procesadores acaban de aparecer y su característica principal es que aumentan las prestaciones frente a la velocidad.

Estos procesadores trabajan con palabras de 64 bits lo cual supone un paso más en la evolución.

Velocidad Del Reloj

Se refiere a la velocidad del microprocesador. Por ejemplo, para procesar una instrucción, por decir algo, una multiplicación, digamos que ese microprocesador requiere 5 ciclos de reloj.

Velocidad Del Bus

Es la velocidad máxima con la que se transfieren los datos procesados en el microprocesador hacia otros periféricos como la memoria.

·         CLASES

        Clases de microprocesadores para escritorio:

- Procesador Pentium Dual-Core para escritorio (Socket LGA 775).
- Procesador Pentium (Dual-Core) para escritorio (Socket LGA 1156). 
- Procesador Pentium (Dual-Core) para escritorio (Socket LGA 1155).
- Procesador Pentium G9650 basado en la arquitectura Nehalem.

 Clases de microprocesadores para servidores:

- Procesadores AMD Opteron: Serie 6200, serie 4200, serie 3000.
- Intel Xeon Tulsa sustituyendo a sustituir a los Xeon Woodcrest.


 Clases de microprocesadores para portátiles:

MOBILE: son procesadores utilizados para portátiles, se caracteriza por tener un menor consumo, un menor calor generado y son mas potentes que procesadores de sobremesa.

INTEL: Es uno de los que tiene menos consumo, menos pesado y mas pequeño.

INTEL CELERON: Microprocesadores de gama baja su velocidad de proceso es ajustada tienen menos memoria caché y su consumo de energía es alto.

INTEL PENTIUM: Su rendimiento es mayor, son grandes consumidores de energía.

Intel Core 2: es utilizado a una gama  CPU, de unos dos o cuatro  núcleos

Intel Core 2 Solo: tiene dos núcleos ‘pero funciona solo uno   

Intel Core 2 Dúo: ejecutan varias aplicaciones como juegos con gráficos potentes o programas que requieran muchos cálculos, al mismo tiempo permiten activar el antivirus y descargar música

Intel Core 2 Extreme: Es un microprocesador de cuatro núcleos con unas prestaciones muy elevadas

Intel Core i: Son los últimos microprocesadores creados por Intel. Siguen el proceso de fabricación de 32

Intel Core i3: no necesita una excesiva potencia  funciona a la perfección y se pretende mantener bajo consumo de potencia solo se fabrican para portátiles sobre las 13 ó 15 pulgadas

Intel Core i5 y gamas bajas de los i7: es para una mayor potencia Los podemos encontrar en portátiles que ronden las 15 ó 17 pulgadas

Intel Core i7 (gamas altas): son exigentes con sus ordenadores se fabrican ´para portátiles de 15 pulgadas

Intel Atom: son utilizados para los netbooks son de muy poco  consumo de energías

AMD: utiliza PowerNow Es una tecnología de la frecuencia  de la CPU y de ahorro de energía

TIPOS DE ENCAPSULADOS

DIP: los  pines se extienden a lo largo del encapsulado (en ambos lados)

 SIP: Los pines se extienden a lo largo de un solo lado del encapsulado y se lo monta verticalmente en la plaqueta

PGA: Los múltiples pines de conexión se sitúan en la parte inferior del encapsulado. Este tipo se utiliza para CPUs de PC

SOP: Los pines se disponen en los 2 tramos más largos y se extienden en una forma denominada “gull wing formation”

 TSOP: Simplemente una versión más delgada del encapsulado SOP

QFP: Es la versión mejorada del encapsulado SOP, donde los pines de conexión se extienden a lo largo de los cuatro bordes

SOJ: Las puntas de los pines se extienden desde los dos bordes más largos dejando en la mitad una separación como si se tratase de 2 encapsulados en uno

QFJ: Al igual que el encapsulado QFP, los pines se extienden desde los 4 bordes 

QFN: Es similar al QFP, pero con los pines situados en los cuatro bordes de la parte inferior del encapsulado

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    SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

Hace un tiempo vital importancia, ya que siempre ha estado unida a la vida y rendimiento del procesador y todos los fabricantes sin excepciones recomiendan o exigen el uso de un disipador en sus procesadores.

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INSTALACIÓN DEL MICROPROCESADOR

De seguir unas marcas que identifican la posición de éste con respecto a la placa, por ejemplo en los modelos más antiguos en concreto a los del tipo SEC, debemos de tener en cuenta dos muescas que hay en el zócalo en el que una de ellas nos da la posición correcta, y la otra no.

     PARTES DEL MICROPROCESADOR

UNIDAD PRINCIPAL El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente.

UNIDAD DE CONTROL  Es un circuito lógico que, como su nombre lo indica, controla la operación del microprocesador entero. En cierto modo, es el “cerebro dentro del cerebro”, ya que controla lo que pasa dentro del procesador, y el procesador a su vez controla el resto de la PC.

UNIDAD DE CÁLCULO La unidad toma las instrucciones decodificadas por la unidad de control y las envía hacia fuera directamente o ejecuta el micro código apropiado para modificar los datos contenidos en sus registros. Los resultados son enviados al exterior a través de la BIU (o unidad de E/S) del microprocesador.

UNIDAD DE INTERCAMBIO En principio, debo decir que cualquier trabajo que un computador realiza, siempre es un proceso de datos que tiene la particularidad de ser automático.

·         BUSES

BUS DE DIRECCIÓN línea de comunicación por donde viaja la información específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia.

BUS DE DATOS son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e internos del microprocesador.

BUSES DE CONTROL Transmiten tanto órdenes como información de temporización entre los módulos mejor dicho, es el que permite que no haya colisión de información en el sistema.

BUSES DE ENTRADA Y SALIDA son rangos de direcciones de memoria que la CPU tiene definidas para recibir y pasar información a los dispositivos o los puertos de comunicación.

CARACTERÍSTICAS DEL PROCESADOR DE ÚLTIMO LANZAMIENTO EN EL MERCADO

-          Son procesadores con cuatro núcleos físicos.

-          El controlador de memoria va integrado en el procesador: esto significa mayor velocidad de acceso a la memoria. Pero también quiere decir que debemos usar la memoria para la que Intel ha diseñado el Core i7

-          Incorporar el Hyper Treading. Esta era una tecnología ya presente en algunos Penium 4. Se trata de un sistema por el que cada núcleo físico del procesador se comporta como si fuesen dos núcleos lógicos. Quiere decir que si se activa, el sistama operativo veria 8 núcleos de procesamiento. Es una tecnología que en algunos programas no funciona bien, y en otros mejora mucho la velocidad

-          Tiene mejoras internas que le permitirán crecer y mejorar bastante en un futuro próximo sus prestaciones.