Post on 17-Aug-2021
MICROPROCESADOR
Ing. Raúl Rojas Reátegui
Al termino de la sesión el estudiante será capaz de:
Describir las principales características de un Microprocesador.
Describir las principales características de los diferentes
modelos de Microprocesadores Intel.
Identificar por código de marca las principales de los
microprocesador Intel.
OBJETIVOS
También llamado micro o o CPU (Central Process Unit), es
componente electrónico programable, a través del cual se desarrollan
una serie de programas que le permiten a los programadores darles
a los microprocesadores las instrucciones necesarias para
desarrollar todo tipo de tareas en una computadora.
Definición
Es el cerebro del
ordenador.
1) MICROPROCESADOR:
Sus funciones son:
1) Realizar todas las operaciones de cálculo.
2) Controlar lo que pasa en el ordenador
dando órdenes a los demás componentes
para que trabajen.
Como un director de orquesta
Es la estructura básica de una computadora la cual esta conformada
por las siguientes partes: CPU (Central Process Unit), memoria
principal y unidades de entrada y salida.
El CPU está formada su vez por:
- La UC (Unidad de Control)
- La ALU (Unidad Aritmético Lógica)
- Los registros
- Los buses internos
Estructura de Von Neumann
Esquema modelo Von Neuman
La Unidad de Control
Se encarga de decodificar los códigos de operación.
Se encarga de temporizar las operaciones para ejecutar las instrucciones y
controla el sincronismo entre las instrucciones ejecutadas y el registro contador
de programa.
1. Unidad de control cableada: Esta formada por
componentes electrónicos como los flip-flops, puertas
lógicas, codificadores, decodificadores, contadores, etc.
Utiliza una arquitectura de tipo RISC
2. Unidad de control microprogramada: Es más lenta que
la unidad de control cableada pero permite utilizar
instrucciones más potentes y flexibles. Su principal ventaja
es la simplicidad de su estructura.
La Unidad Aritmético Lógica
Se encarga de realizar un conjunto de operaciones aritméticas básicas
(sumas, restas, multiplicaciones, divisiones) y operaciones lógicas (OR,
NOT, AND, etc).
Los registros
Los registros son memorias de poca capacidad y alta velocidad
que permite guardar temporalmente información que se esta
procesado y acceder a valores muy usados (sobretodo
operaciones matemáticas).
Algunos de los registros mas utilizados son: acumulador, índice
de base, contador de programa, cuenta, data, etc.
Los buses internos
Es el conjunto de pistas interna que permites a todos los componentes de
un microprocesador el intercambio de información entre los componentes
internos.
Los buses internos pueden ser:
• Bus de datos
• Bus de direcciones
• Bus de control
Arquitectura de un Microprocesador
Las instrucciones más utilizadas son las instrucciones de registros por lo que
los fabricantes diseñan las arquitecturas del microprocesador según se
administren los registros.
Las arquitecturas pueden ser:
1. Arquitectura CISC
2. Arquitectura RISC
Arquitectura
Arquitectura CISC (Complex Instruction Set Code)
En este tipo de arquitectura se utilizan instrucciones muy complejas por
lo que el microprocesador tiene que realizar varios accesos a la memoria.
Para la ejecución de las instrucciones se necesitan varios ciclos de reloj,
lo que hace que sea más lento el ordenador.
Arquitectura RISC (Reduced Instruction Set Code)
Este tipo de arquitectura es el que actualmente se utiliza en los
microprocesadores. En este tipo de arquitectura se utilizan instrucciones
más sencillas que se pueden realizar en un solo ciclo de reloj.
1. La memoria caché: Es una memoria RAM ultrarrápida que emplea el
microprocesador para tener a mano ciertos datos que previsiblemente serán
utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria
RAM principal.
La memoria cache se puede encontrar en de tres niveles:
a) Memoria cache L1: Almacena datos e instrucciones muy próximas a ser
utilizadas.
b) Memoria cache L2: Almacena datos e instrucciones próximas a ser utilizados.
c) Memoria cache L3: Utilizada para operaciones 3D.
Principales características de un microprocesador
Empresas Fabricantes
• Las empresas INTEL y AMD fabrican la mayor parte de microprocesadores del mercado.
MICROPROCESADOR MULTINÚCLEO
Un microprocesador multinúcleo es aquel que combina dos o más
procesadores independientes en un solo circuito integrado.
Con estos procesadores las aplicaciones se pueden ordenar en uno de los
núcleos y este dedique su esfuerzo en el trabajo con dicha aplicación, dejando
libres el o los otros núcleos para que puedan ser utilizadas en otras
operaciones y procesos del sistema operativo.
Posee una única unidad de memoria
Posee una única ALU
Uno o más registros luego de cada unidad funcional que sostiene la salida de
la misma hasta que se usa el valor en un ciclo subsecuente de reloj
Si las instrucciones no son de tamaño constante (como en el 8086) son
necesarios varios ciclos de traída de instrucción.
+ Hyper-Threading
Permite que cada núcleo del procesador trabaje en dos tareas al mismo tiempo, suministrando el
desempeño que necesita para hacer tareas múltiples de manera inteligente.
Dos formas de brindar mas potencia informática:
1 Aumentar la velocidad del reloj.
2 Realizar mas trabajo en cada ciclo de reloj.
Un procesador compatible con la tecnología Hyper-Threading se presenta a si mismo ante las
aplicaciones y los S.O. como dos procesadores virtuales.
El procesador puede entonces trabajar en dos conjuntos de tareas a la vez, utilizar los recursos
que de otro modo estarían inactivos y realizar mas trabajo en la misma cantidad de tiempo
+Turbo Boost
Esta tecnología es inteligente y funciona todo el tiempo controlando la
frecuencia, voltaje y temperatura de la CPU. Al notar una disminución en uno
de los valores por defecto utilizado por la CPU, aumenta la frecuencia y logra
un rendimiento mucho mayor en cualquier aplicación.
En inglés socket, es un sistema
electromecánico de fijación mecánica y
conexión eléctrica, instalado en la placa
base.
ZÓCALOS
TIPOS DE ZÓCALOS INTEL
Socket 370
Socket 423
Socket 478
Socket 775
Socket 1150
Socket 1151
Socket 1155
Socket 1156
Socket 1366
Socket 2011
Socket ZIF (Zero Insertion Force) 370:
Utilizado para para dar soporte a
microprocesadores Pentium III y Celeron,
con núcleos Coppermine y Tualatin.
Socket PGA (Pin Grid Array) 423 :
El Socket 423 fue utilizado para
los primeros Pentium 4 basados
en el núcleo Willamette.
Socket PGA-ZIF 478:
Se introdujo en agosto del 2001,
utilizado para dar soporte a todos
los Pentium 4 y Celeron.
Socket LGA (Land Grid Array) 775:
Fue introducido por Intel en junio
de 2004. También conocido como
Socket T, utilizado para dar
soporte a los microprocesadores
Pentium 4, Pentium D, Core 2
Duo, Dual Core, Core 2 Quad.
Socket LGA 1150:
También llamado Socket H3. Diseñado
para dar soporte a microprocesadores
Core i3, Core i5 y Core i7 de cuarta y
quinta generación.
Socket LGA 1151:
También llamado Socket H3. Diseñado
para dar soporte a microprocesadores
Core i3, Core i5 y Core i7 de sexta y
séptima generación.
Socket LGA 1155:
También conocido como Socket H2,
utilizado para dar soporte a
microprocesadores Celeron, Core i3 y
Core i5 de segunda y tercera
generación.
Socket LGA 1156:
También conocido como Socket H,
fueron diseñado para sustituir a LGA
775. Utilizado para dar soporte a
microprocesadores Celeron, Core i3 y
Core i5 de primera generación.
Socket LGA 1366:
También llamado Socket B. Diseñado
para dar soporte a microprocesadores
Core i7 de primera generación.
Socket LGA 2011:
También llamado Socket R, creado
para remplazar la anterior generación
Intel LGA 1366 y LGA 1567.
Velocidad de Proceso del Microprocesador
Nos indica la cantidad de datos que puede procesar el núcleo del microprocesador
por cada ciclo de reloj.
La velocidad de procesamiento se mide en Hertz (Hz), debido a que los
microprocesadores son componentes de alta velocidad, su velocidad de
procesamiento puede expresarse en Mega Hertz (MHz) o Giga Hertz (GHz)
Velocidad de Bus del Microprocesador
También llamada FSB (Frontal System Bus) o señal de reloj (CLK) o frecuencia
base, nos indica la con la cual se comunica con el puente norte y puente sur de la
placa base.
La velocidad del FSB se mide en Hertz (Hz), debido a que su velocidad es muy alta
se puede expresarse en Mega Hertz (MHz) o Giga Hertz (GHz). Las velocidades
mas comunes son: 50, 60, 66, 100, 133, 200, 266, 400, 533, 667, 800, 1066, 1333,
1600 MHz.
Longitud del bus
Es un conjunto de conductores eléctricos (Pistas de las tarjetas, cables de datos,
etc.) que se utilizan para transmisión de datos (Bus de datos), para el acceso a los
componentes de almacenamiento (Bus de direcciones) y control (Bus de control).
El bus de datos posee una cierta cantidad de bits a la que se le denomina longitud
de bus. Hoy en día se utilizan para CPU bus de longitud 32bits y 64bits.
Generaciones de Core i3, Core i5 y Core i7
Una generación de microprocesadores Core i, busca potenciar o mejorar: la
capacidad de respuesta, la seguridad, el consumo de energía, el procesamiento
grafico, etc., estos cambios de una generación a otra, nos permitirá trabajar de
manera rápida y fluidamente en una PC.