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Núcleos. Se entiende por núcleo aquel elemento queincluye lo que podríamos considerar un procesadoren miniatura. Al conten...
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La Ley de Moore, escrita en 1965 por Gordon E. Moore, cofundador deIntel, predijo que el rendimiento del procesador (por e...
Cada tipo de procesador posee su propio conjunto deinstrucciones. Los procesadores se agrupan en lassiguientes familias, d...
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Los procesadores

  1. 1. El procesador, también conocido como CPU o micro, es el cerebro delPC y entre otras funciones ejecuta las aplicaciones y el sistemaoperativo dando respuesta a las órdenes que le envías a través delos periféricos de entrada como el teclado o el ratón.Físicamente el micro no es más que una pastilla de silicio. En un PC secoloca en la placa base sobre un conector que se denomina socket.La placa permite la conexión con los restantes dispositivos de tuequipo como la memoria RAM, la tarjeta gráfica o el disco duroutilizando un conjunto de circuitos y chips denominado chipset.
  2. 2. El micro es el elemento de tu PC que más ha evolucionado a lo largodel tiempo. Esto es debido a que con cada nueva generación deprocesadores los fabricantes han conseguido reducir el tamaño delos transistores que se encuentran en su interior permitiendo integrarcada vez un mayor número de bloques funcionales.En un principio fue el controlador de memoria, después la tarjeta gráficay en un futuro muy cercano, pasaremos del concepto de procesadora lo que se denomina SOC, es decir, un chip con todos loselementos de la placa base integrados. De esta forma reducimos eltamaño y el consumo haciéndolo ideal para usarlo en cualquierdispositivo móvil.
  3. 3. Núcleos. Se entiende por núcleo aquel elemento queincluye lo que podríamos considerar un procesadoren miniatura. Al contener varios de estos integradospodrá trabajar con más de una aplicación al mismotiempo.Cache. La memoria cache se usa para mejorar lavelocidad de los accesos a la memoria RAM. Alencontrarse más cercana al procesador es muyrápida pero mucho más cara. La cache estaorganizada en niveles y será tarea del micro dejarlos datos que más se usen lo más cerca delprocesador posible.
  4. 4. Controlador de memoria. Al incorporarel controlador de memoria en el interiordel procesador y quitarlo de la placabase se consigue que el acceso a lamemoria RAM sea más eficiente. Estoque en principio parece que sólo puedatener ventajas tiene un inconveniente yaque sólo puedes usar la memoria para laque tu procesador este preparado.Tarjeta gráfica. Si integran estecomponente ya no hablamos de CPUssino de APUs. Ya no estaríamos ante unmicro convencional si no ante un hibridoentre procesador y tarjeta gráfica.
  5. 5. Los micros han incorporado otros elementos que se encontraban antessobre la placa base. Por ejemplo, el controlador de PCIExpress, aumentando la velocidad con la que el micro es capaz decomunicarse con una tarjeta gráfica discreta.
  6. 6. El funcionamiento de un procesador se puede dividir en las siguientes etapas:Se lee una instrucción de memoria. Para que te puedas hacer una idea dela complejidad de un procesador actual su conjunto de instrucciones estacompuesto por más de mil diferentes y va creciendo con el tiempo.Se buscan los datos necesarios. No todas las instrucciones son igualesalgunas necesitaran de datos para poder llevar a cabo su trabajo. Se leende memoria o se buscan donde estén. Es muy importante que el flujo dedatos y de instrucciones sea lo más rápido posible.
  7. 7. Se realiza la operación. Una vez que se tiene todo se ejecuta laoperación, para esto puede ser necesario el trabajo de variosbloques dentro del propio procesador.Se pasa a la siguiente instrucción. Que no es siempre la que seencuentra a continuación en la memoria. Algunas pueden ir a otraspartes del programa o repetir ciertas instrucciones hasta que secumpla una condición. Por ejemplo, esperar hasta que se pulse unatecla.
  8. 8. Las señales de control son señales electrónicas que orquestanlas diversas unidades del procesador que participan en laejecución de una instrucción. Dichas señales se envíanutilizando un elemento denominado secuenciador. Porejemplo, la señal Leer/Escribir permite que la memoria seentere de que el procesador desea leer o escribirinformación.
  9. 9. El procesador se compone de un grupo de unidades interrelacionadas(o unidades de control). Aunque la arquitectura del microprocesadorvaría considerablemente de un diseño a otro, los elementosprincipales del microprocesador son los siguientes:Una unidad de control que vincula la información entrante para luegodecodificarla y enviarla a la unidad de ejecución: La unidad decontrol se compone de los siguientes elementos:secuenciador (o unidad lógica y de supervisión ), que sincroniza laejecución de la instrucción con la velocidad de reloj. También envíaseñales de control:
  10. 10.  contador ordinal, que contiene la dirección de la instrucción que seestá ejecutando actualmente; registro de instrucción, que contiene la instrucción siguiente.Una unidad de ejecución (o unidad de procesamiento), que cumple lastareas que le asigna la unidad de instrucción. La unidad deejecución se compone de los siguientes elementos: la unidad aritmética lógica (se escribe ALU); sirve para la ejecuciónde cálculos aritméticos básicos y funciones lógicas (Y, O, OEXCLUSIVO, etc.); la unidad de punto flotante (se escribe FPU), que ejecuta cálculoscomplejos parciales que la unidad aritmética lógica no puede realizar; el registro de estado; el registro acumulador.
  11. 11. Con el fin de procesar la información, el microprocesador posee ungrupo de instrucciones, denominado "conjunto deinstrucciones", hecho posible gracias a los circuitos electrónicos.Más precisamente, el conjunto de instrucciones se realiza con laayuda de semiconductores, pequeños "conmutadores de circuito"que utilizan el efecto transistor, descubierto en 1947 por JohnBarden, Walter H. Brattain y William Shockley, quienes recibieronpor ello el premio Nobel en 1956.
  12. 12. Un transistor (contracción de los términos transferencia y resistor) esun componente electrónico semi-conductor que posee treselectrodos capaces de modificar la corriente que pasa a través suyo,utilizando uno de estos electrodos (denominado electrodo decontrol). Éstos reciben el nombre de "componentes activos", encontraste a los "componentes pasivos", tales como la resistencia olos capacitores, que sólo cuentan con dos electrodos (a los que sedenomina "bipolares").El transistor MOS (metal, óxido, silicona) es el tipo de transistor máscomún utilizado en el diseño de circuitos integrados. Los transistoresMOS poseen dos áreas con carga negativa, denominadasrespectivamente fuente (con una carga casi nula), y drenaje (conuna carga de 5V), separadas por una región con carga positiva,denominada sustrato. El sustrato posee un electrodo de controlsuperpuesto, denominado puerta, que permite aplicar la carga alsustrato.
  13. 13. Una vez combinados, los transistores pueden constituir circuitos lógicosque, al combinarse, forman procesadores. El primer circuito integradodata de 1958 y fue construido por Texas Instruments.Los transistores MOS se componen, entonces, de láminas de silicona(denominadas obleas), obtenidas luego de múltiples procesos. Dichasláminas de silicona se cortan en elementos rectangulares para formarun "circuito". Los circuitos se colocan luego en carcasas conconectores de entrada-salida, y la suma de esas partes compone un"circuito integrado". La minuciosidad del grabado, expresado enmicrones (micrómetros, se escribe µm) define el número detransistores por unidad de superficie. Puede haber millones detransistores en un sólo procesador.
  14. 14. La Ley de Moore, escrita en 1965 por Gordon E. Moore, cofundador deIntel, predijo que el rendimiento del procesador (por extensión delnúmero de transistores integrados a la silicona) se duplicaría cada12 meses. Esta ley se revisó en 1975, y se cambió el número demeses a 18. La Ley de Moore sigue vigente hasta nuestros días.Dado que la carcasa rectangular contiene clavijas de entrada-salidaque parecen patas, en Francia se utiliza el término "pulgaelectrónica" para referirse a los circuitos integrados.
  15. 15. Cada tipo de procesador posee su propio conjunto deinstrucciones. Los procesadores se agrupan en lassiguientes familias, de acuerdo con sus conjuntos deinstrucciones exclusivos:80x86: la "x" representa la familia. Se hace mención a386, 486, 586, 686, etc.ARMIA-64MIPSMotorola 6800Power PCSPARC
  16. 16. PROCESADOR 20122012: El Intel Core Ivy BridgeIvy Bridge es el nombre en clave de los procesadores conocidos comoIntel Core de tercera generación. Son por tanto sucesores de losmicros que aparecieron a principios de 2011, cuyo nombre en clavees Sandy Bridge. Pasamos de los 32 nanómetros de ancho detransistor en Sandy Bridge a los 22 de Ivy Bridge. Esto le permitemeter el doble de ellos en la misma área. Un mayor número detransistores significa que puedes poner más bloques funcionalesdentro del chip. Es decir, este será capaz de hacer un mayor númerode tareas al mismo tiempo.

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