Es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele asociar por analogía como el «cerebro» de un computador. Es un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.
Es el encargado de ejecutar los programas; desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.
ARQUITECTURA
El microprocesador tiene una arquitectura parecida a la computadora digital. En otras palabras, el microprocesador es como la computadora digital porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control. Consiguientemente, la historia de la computadora digital ayuda a entender el microprocesador. El hizo posible la fabricación de potentes calculadoras y de muchos otros productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que es usado en la unidad procesadora central (CPU) de una computadora digital. El microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU). En otras palabras, el microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un microprocesador se puede diferenciar diversas partes:
· Encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base.
· Memoria cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a alcance directo ciertos datos que «predeciblemente» serán utilizados en las siguientes operaciones, sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo así el tiempo de espera para adquisición de datos. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está dentro del micro, encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande, aunque algo menos rápida, es la caché de segundo nivel o L2 e incluso los hay con memoria caché de nivel 3, o L3.
· Coprocesador matemático: unidad de coma flotante. Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro chip. Esta parte esta considerada como una parte «lógica» junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos.
· Registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros esta diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que la CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son treinta y dos registros.
· Memoria: es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador las accede desde allí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de almacenamiento para el trabajo en curso.
· Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es análogo a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un «número de puerto» que el procesador utiliza como si fuera un número de teléfono para llamar circuitos o a partes especiales.
MARCAS Y GENERACIONES
1971: EL INTEL 4004
El 4004 fue el primer microprocesador del mundo, creado en un simple chip, y desarrollado
por Intel. Era un CPU de 4 bits y también fue el primero disponible comercialmente.
Este desarrollo impulsó la calculadora de Busicom y dio camino a la manera para dotar
de «inteligencia» a objetos inanimados, así como la computadora personal.
por Intel. Era un CPU de 4 bits y también fue el primero disponible comercialmente.
Este desarrollo impulsó la calculadora de Busicom y dio camino a la manera para dotar
de «inteligencia» a objetos inanimados, así como la computadora personal.
1972: EL INTEL 8008
Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intel por Computer Terminal Corporation
para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel terminó el
proyecto tarde y a que no cumplía con las expectativas de Computer Terminal Corporation,
finalmente no fue usado en el Datapoint. Posteriormente Computer Terminal Corporation e
Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros clientes.
para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel terminó el
proyecto tarde y a que no cumplía con las expectativas de Computer Terminal Corporation,
finalmente no fue usado en el Datapoint. Posteriormente Computer Terminal Corporation e
Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros clientes.
1974: El SC/MP
El SC/MP desarrollado por National Semiconductor, fue uno de los primeros
microprocesadores, y estuvo disponible desde principio de 1974. El nombre SC/MP
(popularmente conocido como «Scamp») es el acrónimo de Simple Cost-effective Micro
Processor (Microprocesador simple y rentable).
microprocesadores, y estuvo disponible desde principio de 1974. El nombre SC/MP
(popularmente conocido como «Scamp») es el acrónimo de Simple Cost-effective Micro
Processor (Microprocesador simple y rentable).
1974: EL INTEL 8080
EL 8080 se convirtió en la CPU de la primera computadora personal, la Altair 8800 de
MITS, según se alega, nombrada en base a un destino de la Nave Espacial «Starship» del
programa de televisión Viaje a las Estrellas, y el IMSAI 8080, formando la base para las
máquinas que ejecutaban el sistema operativo CP/M-80.
MITS, según se alega, nombrada en base a un destino de la Nave Espacial «Starship» del
programa de televisión Viaje a las Estrellas, y el IMSAI 8080, formando la base para las
máquinas que ejecutaban el sistema operativo CP/M-80.
1975: MOTOROLA 6800
Se fabrica, por parte de Motorola, el Motorola MC6800, más conocido como 6800. Fue
lanzado al mercado poco después del Intel 8080. Su nombre proviene de que contenía
aproximadamente 6800 transistores. Varios de los primeras microcomputadoras de los
años 1970 usaron el 6800 como procesador. Entre ellas se encuentran la SWTPC 6800, que
fue la primera en usarlo, y la muy conocida Altair 680.
lanzado al mercado poco después del Intel 8080. Su nombre proviene de que contenía
aproximadamente 6800 transistores. Varios de los primeras microcomputadoras de los
años 1970 usaron el 6800 como procesador. Entre ellas se encuentran la SWTPC 6800, que
fue la primera en usarlo, y la muy conocida Altair 680.
1976: EL Z80
La compañía Zilog Inc. crea el Zilog Z80. Es un microprocesador de 8 bits construido en
tecnología NMOS, y fue basado en el Intel 8080. Básicamente es una ampliación de éste,
con lo que admite todas sus instrucciones. Un año después sale al mercado el primer
computador que hace uso del Z80, el Tandy TRS-80 Model 1 provisto de un Z80 a 1,77
MHz y 4 KB de RAM.
tecnología NMOS, y fue basado en el Intel 8080. Básicamente es una ampliación de éste,
con lo que admite todas sus instrucciones. Un año después sale al mercado el primer
computador que hace uso del Z80, el Tandy TRS-80 Model 1 provisto de un Z80 a 1,77
MHz y 4 KB de RAM.
1978: LOS INTEL 8086 Y 8088
Una venta realizada por Intel a la nueva división de computadoras personales de IBM, hizo
que las PC de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto con el 8088, el
llamado IBM PC. El éxito del 8088 propulsó a Intel a la lista de las 500 mejores
compañías, en la prestigiosa revista Fortune, y la misma nombró la empresa como uno
de Los triunfos comerciales de los sesenta.
que las PC de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto con el 8088, el
llamado IBM PC. El éxito del 8088 propulsó a Intel a la lista de las 500 mejores
compañías, en la prestigiosa revista Fortune, y la misma nombró la empresa como uno
de Los triunfos comerciales de los sesenta.
1982: EL INTEL 80286
El 80286, popularmente conocido como 286, fue el primer procesador de Intel que podría
ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software
sigue siendo un sello de la familia de microprocesadores de Intel. Luego de 6 años de su
introducción, había un estimado de 15 millones de PC basadas en el 286, instaladas
alrededor del mundo.
ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software
sigue siendo un sello de la familia de microprocesadores de Intel. Luego de 6 años de su
introducción, había un estimado de 15 millones de PC basadas en el 286, instaladas
alrededor del mundo.
1985: EL INTEL 80386
Este procesador Intel, popularmente llamado 386, se integró con 275000 transistores, más
de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits,
con capacidad para multitarea y una unidad de traslación de páginas, lo que hizo mucho
más sencillo implementar sistemas operativos que usaran memoria virtual.
de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits,
con capacidad para multitarea y una unidad de traslación de páginas, lo que hizo mucho
más sencillo implementar sistemas operativos que usaran memoria virtual.
1985: EL VAX 78032
El microprocesador VAX 78032 (también conocido como DC333), es de único chip y de 32
bits, y fue desarrollado y fabricado por Digital Equipment Corporation (DEC); instalado
en los equipos MicroVAX II, en conjunto con su ship coprocesador de coma flotante
separado, el 78132, tenían una potencia cercana al 90% de la que podía entregar el
minicomputador VAX 11/780 que fuera presentado en 1977.
bits, y fue desarrollado y fabricado por Digital Equipment Corporation (DEC); instalado
en los equipos MicroVAX II, en conjunto con su ship coprocesador de coma flotante
separado, el 78132, tenían una potencia cercana al 90% de la que podía entregar el
minicomputador VAX 11/780 que fuera presentado en 1977.
1989: EL INTEL 80486
La generación 486 realmente significó contar con una computadora personal de
prestaciones avanzadas, entre ellas,un conjunto de instrucciones optimizado, una
unidad de coma flotante o FPU, una unidad de interfaz de bus mejorada y una memoria
caché unificada, todo ello integrado en el propio chip del microprocesador. Estas mejoras
hicieron que los i486 fueran el doble de rápidos que el par i386 - i387 operando a la
misma frecuencia de reloj.
prestaciones avanzadas, entre ellas,un conjunto de instrucciones optimizado, una
unidad de coma flotante o FPU, una unidad de interfaz de bus mejorada y una memoria
caché unificada, todo ello integrado en el propio chip del microprocesador. Estas mejoras
hicieron que los i486 fueran el doble de rápidos que el par i386 - i387 operando a la
misma frecuencia de reloj.
1991: EL AMD AMX86
Procesadores fabricados por AMD 100% compatible con los códigos de Intel de ese
momento, llamados «clones» de Intel, llegaron incluso a superar la frecuencia de reloj
de los procesadores de Intel y a precios significativamente menores. Aquí se incluyen las
series Am286, Am386, Am486 y Am586.
momento, llamados «clones» de Intel, llegaron incluso a superar la frecuencia de reloj
de los procesadores de Intel y a precios significativamente menores. Aquí se incluyen las
series Am286, Am386, Am486 y Am586.
1993: POWERPC 601
Es un procesador de tecnología RISC de 32 bits, en 50 y 66MHz. En su diseño utilizaron la
interfaz de bus del Motorola 88110. En 1991, IBM busca una alianza con Apple y
Motorola para impulsar la creación de este microprocesador, surge la alianza AIM
(Apple, IBM y Motorola) cuyo objetivo fue quitar el dominio que Microsoft e Intel tenían
en sistemas basados en los 80386 y 80486.
interfaz de bus del Motorola 88110. En 1991, IBM busca una alianza con Apple y
Motorola para impulsar la creación de este microprocesador, surge la alianza AIM
(Apple, IBM y Motorola) cuyo objetivo fue quitar el dominio que Microsoft e Intel tenían
en sistemas basados en los 80386 y 80486.
1993: EL INTEL PENTIUM
El microprocesador de Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a
la vez, gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al
486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Además, estaba dotado de un bus de datos
de 64 bits, y permitía un acceso a memoria de 64 bits (aunque el procesador seguía
manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas, y los registros
también eran de 32 bits).
la vez, gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al
486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Además, estaba dotado de un bus de datos
de 64 bits, y permitía un acceso a memoria de 64 bits (aunque el procesador seguía
manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas, y los registros
también eran de 32 bits).
1994: EL POWERPC 620
En este año IBM y Motorola desarrollan el primer prototipo del procesador PowerPC de 64
bit[2], la implementación más avanzada de la arquitectura PowerPC, que estuvo
disponible al año próximo. El 620 fue diseñado para su utilización en servidores, y
especialmente optimizado para usarlo en configuraciones de cuatro y hasta ocho
procesadores en servidores de aplicaciones de base de datos y vídeo.
bit[2], la implementación más avanzada de la arquitectura PowerPC, que estuvo
disponible al año próximo. El 620 fue diseñado para su utilización en servidores, y
especialmente optimizado para usarlo en configuraciones de cuatro y hasta ocho
procesadores en servidores de aplicaciones de base de datos y vídeo.
1995: EL INTEL PENTIUM PRO
Lanzado al mercado para el otoño de 1995, el procesador Pentium Pro (profesional) se
diseñó con una arquitectura de 32 bits. Se usó en servidores y los programas y
aplicaciones para estaciones de trabajo (de redes) impulsaron rápidamente su
integración en las computadoras. El rendimiento del código de 32 bits era excelente,
pero el Pentium Pro a menudo era más lento que un Pentium cuando ejecutaba código o
sistemas operativos de 16 bits.
diseñó con una arquitectura de 32 bits. Se usó en servidores y los programas y
aplicaciones para estaciones de trabajo (de redes) impulsaron rápidamente su
integración en las computadoras. El rendimiento del código de 32 bits era excelente,
pero el Pentium Pro a menudo era más lento que un Pentium cuando ejecutaba código o
sistemas operativos de 16 bits.
1996: EL AMD K5
Habiendo abandonado los clones, AMD fabricada con tecnologías análogas a Intel. AMD
sacó al mercado su primer procesador propio, el K5, rival del Pentium. La arquitectura
RISC86 del AMD K5 era más semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la
del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC con una Unidad x86-
decodificadora, transforma todos los comandos x86 (de la aplicación en curso) en
comandos RISC.
sacó al mercado su primer procesador propio, el K5, rival del Pentium. La arquitectura
RISC86 del AMD K5 era más semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la
del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC con una Unidad x86-
decodificadora, transforma todos los comandos x86 (de la aplicación en curso) en
comandos RISC.
1996: LOS AMD K6 Y AMD K6-2
Con el K6, AMD no sólo consiguió hacerle seriamente la competencia a los Pentium MMX
de Intel, sino que además amargó lo que de otra forma hubiese sido un plácido dominio
del mercado, ofreciendo un procesador casi a la altura del Pentium II pero por un precio
muy inferior. En cálculos en coma flotante, el K6 también quedó por debajo del Pentium
II, pero por encima del Pentium MMX y del Pro. El K6 contó con una gama que va desde
los 166 hasta los más de 500 Mhz y con el juego de instrucciones MMX, que ya se han
convertido en estándares.
de Intel, sino que además amargó lo que de otra forma hubiese sido un plácido dominio
del mercado, ofreciendo un procesador casi a la altura del Pentium II pero por un precio
muy inferior. En cálculos en coma flotante, el K6 también quedó por debajo del Pentium
II, pero por encima del Pentium MMX y del Pro. El K6 contó con una gama que va desde
los 166 hasta los más de 500 Mhz y con el juego de instrucciones MMX, que ya se han
convertido en estándares.
1997: EL INTEL PENTIUM II
Un procesador de 7,5 millones de transistores, se busca entre los cambios fundamentales
con respecto a su predecesor, mejorar el rendimiento en la ejecución de código de 16
bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo
nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a
éste.
con respecto a su predecesor, mejorar el rendimiento en la ejecución de código de 16
bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo
nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a
éste.
1998: EL INTEL PENTIUM II XEON
Los procesadores Pentium II Xeon se diseñan para cumplir con los requisitos de
desempeño en computadoras de medio-rango, servidores más potentes y estaciones de
trabajo (workstations). Consistente con la estrategia de Intel para diseñar productos de
procesadores con el objetivo de llenar segmentos de los mercados específicos, el
procesador Pentium II Xeon ofrece innovaciones técnicas diseñadas para las estaciones
de trabajo y servidores que utilizan aplicaciones comerciales exigentes, como servicios de
Internet, almacenamiento de datos corporativos, creaciones digitales y otros.
desempeño en computadoras de medio-rango, servidores más potentes y estaciones de
trabajo (workstations). Consistente con la estrategia de Intel para diseñar productos de
procesadores con el objetivo de llenar segmentos de los mercados específicos, el
procesador Pentium II Xeon ofrece innovaciones técnicas diseñadas para las estaciones
de trabajo y servidores que utilizan aplicaciones comerciales exigentes, como servicios de
Internet, almacenamiento de datos corporativos, creaciones digitales y otros.
1999: EL INTEL CELERON
Continuando la estrategia, Intel, en el desarrollo de procesadores para los segmentos del
mercado específicos, el procesador Celeron es el nombre que lleva la línea de de bajo
costo de Intel. El objetivo fue poder, mediante ésta segunda marca, penetrar en los
mercados impedidos a los Pentium, de mayor rendimiento y precio. Se diseña para el
añadir valor al segmento del mercado de los PC.
mercado específicos, el procesador Celeron es el nombre que lleva la línea de de bajo
costo de Intel. El objetivo fue poder, mediante ésta segunda marca, penetrar en los
mercados impedidos a los Pentium, de mayor rendimiento y precio. Se diseña para el
añadir valor al segmento del mercado de los PC.
1999: EL AMD ATHLON K7 (CLASSIC Y THUNDERBIRD)
Procesador totalmente compatible con la arquitectura x86. Internamente el Athlon es un
rediseño de su antecesor, pero se le mejoró substancialmente el sistema de coma
flotante(ahora con 3 unidades de coma flotante que pueden trabajar simultáneamente) y
se le incrementó la memoria caché de primer nivel (L1) a 128 KiB (64 KiB para datos y 64
KiB para instrucciones). Además incluye 512 KiB de caché de segundo nivel (L2). El
resultado fue el procesador x86 más potente del momento.
rediseño de su antecesor, pero se le mejoró substancialmente el sistema de coma
flotante(ahora con 3 unidades de coma flotante que pueden trabajar simultáneamente) y
se le incrementó la memoria caché de primer nivel (L1) a 128 KiB (64 KiB para datos y 64
KiB para instrucciones). Además incluye 512 KiB de caché de segundo nivel (L2). El
resultado fue el procesador x86 más potente del momento.
1999: EL INTEL PENTIUM III
El procesador Pentium III ofrece 70 nuevas instrucciones Internet Streaming, las
extensiones de SIMD que refuerzan dramáticamente el desempeño con imágenes
avanzadas, 3D, añadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeño en
aplicaciones de reconocimiento de voz. Fue diseñado para reforzar el área del
desempeño en el Internet, le permite a los usuarios hacer cosas, tales como, navegar a
través de páginas pesadas (con muchos gráficos), tiendas virtuales y transmitir archivos
video de alta calidad.
extensiones de SIMD que refuerzan dramáticamente el desempeño con imágenes
avanzadas, 3D, añadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeño en
aplicaciones de reconocimiento de voz. Fue diseñado para reforzar el área del
desempeño en el Internet, le permite a los usuarios hacer cosas, tales como, navegar a
través de páginas pesadas (con muchos gráficos), tiendas virtuales y transmitir archivos
video de alta calidad.
1999: EL INTEL PENTIUM III XEON
El procesador Pentium III Xeon amplía las fortalezas de Intel en cuanto a las estaciones de
trabajo (workstation) y segmentos de mercado de servidores, y añade una actuación
mejorada en las aplicaciones del comercio electrónico e informática comercial avanzada.
Los procesadores incorporan mejoras que refuerzan el procesamiento multimedia,
particularmente las aplicaciones de vídeo.
trabajo (workstation) y segmentos de mercado de servidores, y añade una actuación
mejorada en las aplicaciones del comercio electrónico e informática comercial avanzada.
Los procesadores incorporan mejoras que refuerzan el procesamiento multimedia,
particularmente las aplicaciones de vídeo.
2000: EL INTEL PENTIUM 4
Este es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86 y
fabricado por Intel. Es el primero con un diseño completamente nuevo desde el Pentium
Pro. Se estrenó la arquitectura NetBurst, la cual no daba mejoras considerables respecto
a la anterior P6. Intel sacrificó el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor
cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE.
fabricado por Intel. Es el primero con un diseño completamente nuevo desde el Pentium
Pro. Se estrenó la arquitectura NetBurst, la cual no daba mejoras considerables respecto
a la anterior P6. Intel sacrificó el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor
cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE.
2001: EL AMD ATHLON XP
Cuando Intel sacó el Pentium 4 a 1,7 GHz en abril de 2001 se vio que el Athlon Thunderbird
no estaba a su nivel. Además no era práctico para el overclocking, entonces para seguir
estando a la cabeza en cuanto a rendimiento de los procesadores x86, AMD tuvo que
diseñar un nuevo núcleo, y sacó el Athlon XP. Este compatibilizaba las instrucciones SSE y
las 3DNow! Entre las mejoras respecto al Thunderbird se puede mencionar la
prerrecuperación de datos por hardware, conocida en inglés como prefetch, y el aumento
de las entradas TLB, de 24 a 32.
no estaba a su nivel. Además no era práctico para el overclocking, entonces para seguir
estando a la cabeza en cuanto a rendimiento de los procesadores x86, AMD tuvo que
diseñar un nuevo núcleo, y sacó el Athlon XP. Este compatibilizaba las instrucciones SSE y
las 3DNow! Entre las mejoras respecto al Thunderbird se puede mencionar la
prerrecuperación de datos por hardware, conocida en inglés como prefetch, y el aumento
de las entradas TLB, de 24 a 32.
2004: EL INTEL PENTIUM 4 (PRESCOTT)
A principios de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versión de Pentium 4
denominada
denominada
'Prescott'. Primero se utilizó en su manufactura un proceso de fabricación de 90 nm y
luego se cambió a 65nm. Su diferencia con los anteriores es que éstos poseen 1 MiB o 2
MiB de caché L2 y 16 KiB de caché L1 (el doble que los Northwood), prevención de
ejecución, SpeedStep, C1E State, un HyperThreading mejorado, instrucciones SSE3,
manejo de instrucciones AMD64, de 64 bits creadas por AMD, pero denominadas EM64T
por Intel, sin embargo por graves problemas de temperatura y consumo, resultaron un
fracaso frente a los Athlon 64.
2004: EL AMD ATHLON 64
El AMD Athlon 64 es un microprocesador x86 de octava generación que implementa el
conjunto de instrucciones AMD64, que fueron introducidas con el procesador Opteron. El
Athlon 64 presenta un controlador de memoria en el propio circuito integrado del
microprocesador y otras mejoras de arquitectura que le dan un mejor rendimiento que los
anteriores Athlon y que el Athlon XP funcionando a la misma velocidad, incluso ejecutando
código heredado de 32 bits.
conjunto de instrucciones AMD64, que fueron introducidas con el procesador Opteron. El
Athlon 64 presenta un controlador de memoria en el propio circuito integrado del
microprocesador y otras mejoras de arquitectura que le dan un mejor rendimiento que los
anteriores Athlon y que el Athlon XP funcionando a la misma velocidad, incluso ejecutando
código heredado de 32 bits.
2006: EL INTEL CORE DUO
Intel lanzó ésta gama de procesadores de doble núcleo y CPUs 2x2 MCM (módulo Multi-
Chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en el la nueva
arquitectura Core de Intel. La micro arquitectura Core regresó a velocidades de CPU bajas
y mejoró el uso del procesador de ambos ciclos de velocidad y energía comparados con
anteriores NetBurst de los CPU Pentium 4/D2. La microarquitectura Core provee etapas
de decodificación, unidades de ejecución, caché y buses más eficientes, reduciendo el
consumo de energía de CPU Core 2, mientras se incrementa la capacidad de
procesamiento.
Chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en el la nueva
arquitectura Core de Intel. La micro arquitectura Core regresó a velocidades de CPU bajas
y mejoró el uso del procesador de ambos ciclos de velocidad y energía comparados con
anteriores NetBurst de los CPU Pentium 4/D2. La microarquitectura Core provee etapas
de decodificación, unidades de ejecución, caché y buses más eficientes, reduciendo el
consumo de energía de CPU Core 2, mientras se incrementa la capacidad de
procesamiento.
2007: EL AMD PHENOM
Phenom fue el nombre dado por Advanced Micro Devices (AMD) a la primera generación de
procesadores de tres y cuatro núcleos basados en la microarquitectura K10. Como
característica común todos los Phenom tienen tecnología de 65 nanómetros lograda a través
de tecnología de fabricación Silicon on insulator (SOI). No obstante, Intel, ya se
encontraba fabricando mediante la más avanzada tecnología de proceso de 45 nm en
2008. Los procesadores Phenom están diseñados para facilitar el uso inteligente de
energía y recursos del sistema, listos para la virtualización, generando un óptimo
rendimiento por vatio.
procesadores de tres y cuatro núcleos basados en la microarquitectura K10. Como
característica común todos los Phenom tienen tecnología de 65 nanómetros lograda a través
de tecnología de fabricación Silicon on insulator (SOI). No obstante, Intel, ya se
encontraba fabricando mediante la más avanzada tecnología de proceso de 45 nm en
2008. Los procesadores Phenom están diseñados para facilitar el uso inteligente de
energía y recursos del sistema, listos para la virtualización, generando un óptimo
rendimiento por vatio.
2008: EL INTEL CORE NEHALEM
Intel Core i7 es una familia de procesadores de cuatro núcleos de la arquitectura Intel x86-
64.
Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitectura Nehalem de Intel
y es el sucesor de la familia Intel Core 2. FSB es reemplazado por la interfaz QuickPath en
i7 e i5 (zócalo 1366), y sustituido a su vez en i7, i5 e i3 (zócalo 1156) por el DMI eliminado
el northBrige e implementando puertos PCI Express directamente. Memoria de tres
canales (ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportar una o dos memorias
DIMM DDR3.
64.
Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitectura Nehalem de Intel
y es el sucesor de la familia Intel Core 2. FSB es reemplazado por la interfaz QuickPath en
i7 e i5 (zócalo 1366), y sustituido a su vez en i7, i5 e i3 (zócalo 1156) por el DMI eliminado
el northBrige e implementando puertos PCI Express directamente. Memoria de tres
canales (ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportar una o dos memorias
DIMM DDR3.
2008: LOS AMD PHENOM II Y ATHLON II
Phenom II es el nombre dado por AMD a una familia de microprocesadores o CPUs
multinúcleo (multicore) fabricados en 45 nm, la cual sucede al Phenom original y dieron
soporte a DDR3. Una de las ventajas del paso de los 65 nm a los 45 nm, es que permitió
aumentar la cantidad de cache L3. De hecho, ésta se incrementó de una manera generosa,
pasando de los 2 MiB del Phenom original a 6 MiB.
multinúcleo (multicore) fabricados en 45 nm, la cual sucede al Phenom original y dieron
soporte a DDR3. Una de las ventajas del paso de los 65 nm a los 45 nm, es que permitió
aumentar la cantidad de cache L3. De hecho, ésta se incrementó de una manera generosa,
pasando de los 2 MiB del Phenom original a 6 MiB.
2011: EL INTEL CORE SANDY BRIDGE
Llegan para remplazar los chips Nehalem, con Intel Core i3, Intel Core i5 e Intel Core i7
serie 2000 y Pentium G.
Intel lanzó sus procesadores que se conocen con el nombre en clave Sandy Bridge. Estos
serie 2000 y Pentium G.
Intel lanzó sus procesadores que se conocen con el nombre en clave Sandy Bridge. Estos
procesadores Intel Core que no tienen sustanciales cambios en arquitectura respecto a
nehalem, pero si los necesarios para hacerlos más eficientes y rápidos que los modelos
anteriores. Es la segunda generación de los Intel Core con nuevas instrucciones de 256
bits, duplicando el rendimiento, mejorando el desempeño en 3D y todo lo que se relacione
con operación en multimedia. Llegaron la primera semana de Enero del 2011.
nehalem, pero si los necesarios para hacerlos más eficientes y rápidos que los modelos
anteriores. Es la segunda generación de los Intel Core con nuevas instrucciones de 256
bits, duplicando el rendimiento, mejorando el desempeño en 3D y todo lo que se relacione
con operación en multimedia. Llegaron la primera semana de Enero del 2011.
2011: EL AMD FUSION
AMD Fusión es el nombre clave para un diseño futuro de microprocesadores Turion,
producto de la fusión entre AMD y ATI, combinando con la ejecución general del
procesador, el proceso de la geometría 3D y otras funciones de GPUs actuales. La GPU
(procesador gráfico) estará integrada en el propio microprocesador. Se espera la salida
progresiva de esta tecnología a lo largo del 2011; estando disponibles los primeros
modelos para ordenadores de bajo consumo entre últimos meses de 2010 y primeros de
2011, dejando el legado de las gamas medias y altas.
producto de la fusión entre AMD y ATI, combinando con la ejecución general del
procesador, el proceso de la geometría 3D y otras funciones de GPUs actuales. La GPU
(procesador gráfico) estará integrada en el propio microprocesador. Se espera la salida
progresiva de esta tecnología a lo largo del 2011; estando disponibles los primeros
modelos para ordenadores de bajo consumo entre últimos meses de 2010 y primeros de
2011, dejando el legado de las gamas medias y altas.
VELOCIDAD DEL RELOJ
La velocidad de reloj sólo es útil para comparar entre microprocesadores de una misma
familia de un mismo fabricante. Es decir que un determinado procesador de una
determinada familia no puede ser comparado con otro procesador de otra familia, incluso
aunque sean de un mismo fabricante. Por ejemplo, puede ser que un procesador de 50
MHz emplee más eficientemente los ciclos por segundo que otro procesador con la misma
frecuencia de reloj, esto haría que ciertas tareas en el primer procesador se ejecuten más
rápidamente que en el segundo procesador. De todas maneras, existen otros múltiples
factores que determinan la velocidad final de la computadora.
familia de un mismo fabricante. Es decir que un determinado procesador de una
determinada familia no puede ser comparado con otro procesador de otra familia, incluso
aunque sean de un mismo fabricante. Por ejemplo, puede ser que un procesador de 50
MHz emplee más eficientemente los ciclos por segundo que otro procesador con la misma
frecuencia de reloj, esto haría que ciertas tareas en el primer procesador se ejecuten más
rápidamente que en el segundo procesador. De todas maneras, existen otros múltiples
factores que determinan la velocidad final de la computadora.
VELOCIDAD DEL BUS
O también "velocidad del FSB"; la velocidad a la que se comunican el micro y la placa base,
para poder abaratar el precio de ésta. Típicamente, 33, 60, 66, 100 ó 133 MHz.
para poder abaratar el precio de ésta. Típicamente, 33, 60, 66, 100 ó 133 MHz.
TIPOS DE ENCAPSULADOS DE MICROPROCESADORES
PGA (Pin grid array)
QFP (Quad Flat Package).
LQFP (Low-profile Quad Flat Package)
PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier).
REFRIGERACIÓN DEL MICROPROCESADOR
El componente que más potencia disipa y que, por tanto, necesita mejor refrigeración es el
microprocesador. Para conseguir evacuar una cantidad tan grande de calor concentrado
en un solo chip se utilizan diversos métodos dependiendo de las necesidades de cada
caso en particular: refrigeración por aire, líquida, por cambio de fase, etc.
El método más utilizado es la refrigeración por aire que puede tener distintos métodos:
Disipadores
Los disipadores de calor pueden ser pasivos, compuestos por un bloque de cobre o aluminio
en contacto con la cápsula del microprocesador para recibir el calor que éste produce y
por unas aletas que aumentan la superficie de contacto del disipador con el aire y por lo
tanto facilitan la transferencia del calor absorbido por el disipador hacia el aire
circundante. Este tipo de radiador sin ventilador es totalmente silencioso, pero en ciertas
ocasiones, resulta inutilizable porque se requerirían unas dimensiones excesivas de las
aletas para conseguir disipar la gran cantidad de calor producido.
Ventiladores
Para conseguir el aire que utiliza el microprocesador para no recalentar se utilizan
ventiladores que se ponen en diferentes puntos de tanto de la caja como de componentes
que se ponen en la placa. Cuando nosotros estamos hablando de que refrigeramos por aire
tenemos que diferenciar dos aspectos. Uno es el aire frio que utilizamos para enfriar y otro
es la extracción del aire que ya se ha calentado.
La Refrigeración líquida
O watercooling es una técnica de enfriamiento utilizando agua en vez de disipadores de
calor y ventiladores (dentro del chasis), logrando así excelentes resultados en cuanto a
temperaturas, y con enormes posibilidades enoverclocking. Se suele realizar con circuitos
de agua estancos. El agua, y cualquier líquido refrigerante, tienen mayor conductibilidad
térmica que el aire. A partir de este principio, la idea es extraer el calor generado por el
microprocesador (o los microprocesadores), la tarjeta gráfica, el chipset de la placa base
(elemento que interrelaciona los elementos de un ordenador), la memoria Ram y/o el/los
disco/s duro/s, fuera del chasis del ordenador apoyándonos en un circuito cerrado de agua,
enfriándola una vez fuera de él.
INSTALACIÓN DEL MICROPROCESADOR
Para la Instalación de la Microprocesador se necesita solo un destornillador pequeño de
estrella (sólo para abrir la caja).
Procedimiento: Antes de ponernos mano a la obra en la explicación de como se monta un
microprocesador, hemos de advertir sobre la importancia de manejar con mucho cuidado
este componente, pues es un componente muy delicado.
Para poder instalar con éxito el microprocesador deberemos 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 .En modelos más
modernos, más concretamente en modelos tipo PGA, hay que hacer coincidir la muesca que
tiene el microprocesador, con una señal triangular que hay en el zócalo de la placa, en este
tipo de zócalos hay que extremar la precaución pues son muy delicados .Una vez que hemos
conectado el micro al zócalo, debemos de configurarlo, unos modelos se configuran en la
propia Bios, mientras que otros se configuran mediante jumpers, en cuyo caso habrá que
mirar el manual de cada placa para conectarlos correctamente.
4 PARTES DEL MICROPROCESADOR
Unidad principal
La unidad central de proceso UCP es el verdadero cerebro de la computadora; su misión
consiste en coordinar y controlar o realizar todas Las operaciones del sistema. Se
compone de elementos cuya naturaleza es exclusivamente electrónica (circuitos).
Unidad de control
La unidad de control (UC) es el centro nervioso de la computadora; desde ella se controla y
gobiernan todas las operaciones (búsqueda, decodificación, y ejecución de la
instrucción). La unidad de control posee los siguientes elementos:
A) Un contador de programa
B) Un registro de instrucción
C) Un registro de datos de memoria
D) Registros de dirección de memoria
E) Registros de uso general
F) Registros de índice o punteros de direcciones
G) Lógica de control compuesta por un decodificador y un secuenciador
Unidad de cálculo
Esta unidad es la que realiza las operaciones lógico-aritméticas con las informaciones que
entran en ella a partir del bus de datos y direcciones y de acuerdo con las señales que recibe
del bus de control. Normalmente, trabaja con dos operandos con los que realiza las
operaciones aritméticas de suma, resta y complemento, las lógicas de or y and las de
desplazamiento.
La unidad de intercambio
Esta unidad tiene por objeto adaptar el formato de los datos, la velocidad de operación y el
tipo de señales entre el procesador y los periféricos. También establece el cambio de entrada
y salida a los datos y realiza ciertas funciones de control sobre los periféricos.
Por tanto esta unidad es la que comunica al procesador con el mundo exterior.
BUS
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.
El bus de dirección consiste en el conjunto de líneas eléctricas necesarias para establecer
una dirección .La capacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad
de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2n(dos elevado a la ene) el tamaño
máximo en bytes del banco de memoria que se podrá direccionar con n líneas.
Buses De Datos
El bus es la vía de comunicación para los datos y señales de control en la estructura de un
computador, entre la cpu y los diferentes órganos que se le deben poner si se tratan de
las pistas o cintas de cobre impresas en la placa principal se llama bus del sistema.
El bus de control
Gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como estas líneas están
compartidas por todos los componentes, tiene que proveerse de determinados mecanismos
que controlen su utilización. Las señales 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 entradas/salidas
Son los buses que se encargan de la entrada y salida de los datos en todo el sistema. Las
diferencias entre los tipos de buses que pertenecen a esta categoría consiste en la
cantidad de datos que pueden transferir a la vez y la velocidad a la que pueden hacerlo.
INTEL CORE I7
El procesador Intel® Core™ i7 ofrece el mejor desempeño de su clase para las aplicaciones
más exigentes. Este procesador quad-core cuenta con capacidad para tareas múltiples de
8 vías y caché L3 adicional. Con un desempeño adaptable y capacidades de visualización
incorporadas, este procesador de segunda generación aporta más inteligencia a su
computadora.
Los procesadores Intel® Core™ i7 de segunda generación cuentan con la tecnología Intel®
Turbo Boost 2.0◊ y la tecnología Intel® Hyper-Threading, lo que permite que las
aplicaciones de seguridad y los protocolos requeridos funcionen eficientemente en
segundo plano sin comprometer la productividad.
Las necesidades de hoy relacionadas con la comunicación más sofisticadas desde el punto
de vista visual encontrarán respuesta con la tecnología Intel® HD Graphics 2000, integrada
a los procesadores Intel Core de segunda generación. Esto elimina la necesidad de una
tarjeta de gráficos discreta, reduciendo el consumo y el costo del sistema.
INTEL CORE I7
El procesador Intel® Core™ i7 ofrece el mejor desempeño de su clase para las aplicaciones
más exigentes. Este procesador quad-core cuenta con capacidad para tareas múltiples de 8
vías y caché L3 adicional. Con un desempeño adaptable y capacidades de visualización
incorporadas, este procesador de segunda generación aporta más inteligencia a su
computadora.
Los procesadores Intel® Core™ i7 de segunda generación cuentan con la tecnología Intel®
Turbo Boost 2.0◊ y la tecnología Intel® Hyper-Threading, lo que permite que las
aplicaciones de seguridad y los protocolos requeridos funcionen eficientemente en segundo
plano sin comprometer la productividad.
Las necesidades de hoy relacionadas con la comunicación más sofisticadas desde el punto
de vista visual encontrarán respuesta con la tecnología Intel® HD Graphics 2000, integrada
a los procesadores Intel Core de segunda generación. Esto elimina la necesidad de una
tarjeta de gráficos discreta, reduciendo el consumo y el costo del sistema.
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