Arquitectura de un microprocesador, definición de Arquitectura de un microprocesador, partes, funcionamiento conexión del procesador con la mainboard, buses del procesador.

1. John Denis Suarez Ortiz
Dorvin Eduardo Bardales Lucana
Arquitectura de un
Microprocesador
MICROPROCESADORES
Ingeniería de Sistemas y Telemática
http://heroepatriota.blogspot.com
Ing. Marco Aurelio Porro Chulli
http://jhonsuarezortiz.blogspot.com

2. CONTENIDO
Definición
Es el circuito integrado central más complejo de un sistema informático; a modo de
ilustración, se le suele llamar por analogía el “cerebro” de un computador.
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.

3. Partes
a. Encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, 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 de la
placa base.
c. Coprocesador matemático: Es la parte del micro especializada en esa clase de
cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro
chip. Esta parte está considerada como una parte “lógica” junto con los registros,
la unidad de control, memoria y bus de datos.
b. Memoria caché: es una memoria ultrarrápida que emplea el procesador para
tener alcance directo a 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

4. Partes
d. 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.
e. 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.

5. Funcionamiento
Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto
básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica, y
dependiendo del procesador, puede contener una unidad de coma flotante.
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados
secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar
en varias fases:
 Prefetch, prelectura de la instrucción desde la memoria principal.
 Fetch, envío de la instrucción al decodificador
 Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se
debe hacer.
 Lectura de operandos (si los hay).
 Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.
 Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.

6. Conexión del Procesador con
la Mainboard
Dentro de la placa base, en ella existe un circuito electrónico que conecta
diversos elementos que se encuentran conectados a ella los principales son:
Microprocesador: Conectado en un elemento llamado Stocket (el zocalo)

7. Buses del Procesador
Todos los procesadores poseen un bus principal o de sistema por el cual se
envían y reciben todos los datos, instrucciones y direcciones desde los integrados
del chipset o desde el resto de dispositivos. Como puente de conexión entre el
procesador y el resto del sistema, define mucho del rendimiento del sistema, su
velocidad se mide en bits por segundo.
Ese bus puede ser implementado de distintas maneras, con el uso de buses
seriales o paralelos y con distintos tipos de señales eléctricas. La forma más
antigua es el bus paralelo en el cual se definen líneas especializadas en datos,
direcciones y para control.
En la arquitectura tradicional de Intel (usada hasta modelos recientes), ese bus se
llama front-side bus y es de tipo paralelo con 64 líneas de datos, 32 de direcciones
además de múltiples líneas de control que permiten la transmisión de datos entre
el procesador y el resto del sistema. Este esquema se ha utilizado desde el primer
procesador de la historia, con mejoras en la señalización que le permite funcionar
con relojes de 333 MHz haciendo 4 transferencias por ciclo.7

8. Buses del Procesador
En algunos procesadores de AMD y en el Intel Core i7 se han usado otros tipos
para el bus principal de tipo serial. Entre estos se encuentra el
bus HyperTransport de AMD, que maneja los datos en forma de paquetes
usando una cantidad menor de líneas de comunicación, permitiendo frecuencias
de funcionamiento más altas y en el caso de Intel,Quickpath
Los microprocesadores de Intel y de AMD (desde antes) poseen además un
controlador de memoria de acceso aleatorio en el interior del encapsulado lo
que hace necesario la implementación de buses de memoria del procesador
hacia los módulos. Ese bus esta de acuerdo a los estándares DDR de JEDEC y
consisten en líneas de bus paralelo, para datos, direcciones y control.
Dependiendo de la cantidad de canales pueden existir de 1 a 4 buses de
memoria.

9. RESUMEN
El microprocesador es una herramienta que se encarga de ejecutar los programas, desde el sistema
operativo (cual quiera que fuese) y las aplicaciones propias que el usuario maneje, esta herramienta
tiene ciertas partes donde podemos describir algunos de estos como por ejemplo, lamemoria
caché la cual hace la función de guardar información temporalmente esto ayuda a disminuir el
trabajo de la memoria RAM, los coprocesadores este es otro de las partes importantes también la
cual podemos decir que este se encarga básicamente de realizar los cálculos
matemáticos, puertos, este cumple la función de “punto de comunicación” se puede decir ya que lo
que hace es ser el intermediario en cuanto el procesador necesite comunicarse dentro de la
circuitería, y así entre otros que ya se describe anteriormente. Ahora en lo que es la parte del
funcionamiento del microprocesador en breve podemos decir que este ejecuta las instrucciones que
almacena este lo hace en números binarios la cual se organizan en una secuencia como estén
guardados en la memoria principal y luego ya este se transforma en lo que al usuario le aparezca en
interfaz de lo que esté manipulando algún software u otro.

10. RESUMEN
En la siguiente figura se puede observar la ubicación del procesador en la placa madre.
A lo que son los buses su función es trasladar los datos que estén en proceso y que de él depende la
velocidad del sistema, esto será de acuerdo a la cantidad de bits ya que mediante esto se mide su
velocidad.

11. SUMMARY
The microprocessor is a tool that is responsible for implementing the programs from the
operating system (which whatever it was) and own applications the user to manage, this tool has
certain parts which can describe some of these such as cache which makes the function of storing
information temporarily this helps to reduce the workload of RAM, coprocessors this is another
important part also which we can say that this is basically responsible for performing mathematical,
ports calculations, this meets the function "communication point" can be said because what it does
is be the intermediary as the processor needs to communicate within the circuitry, and thus among
others that already described above. Now what is the part of the operation of the microprocessor
in short we can say that this executes instructions that stores this does in binary numbers which are
arranged in a sequence and are stored in main memory and then and this becomes what that the
user interface appears to him in what is manipulating any software or other.

12. The following figure shows the location of the processor on the motherboard, To which are the
buses function is to transfer data that is in process and it depends on the speed of the system,
this will be according to the number of bits because through this speed is measured.
SUMMARY

13. RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
ü Si de los buses depende la velocidad del sistema entonces se deben crear buses con mayor
volumen de bits.
ü Aumentar el número de puertos.
ü Implementar una ventilación de una alta velocidad de esta manera las PC tendrán un poco de
vida mayor.
Se puede concluir de que el procesador con ayuda de otros componentes hace “la magia” de
que transforme todo el trabajo que realiza a pasarlo a una interfaz gráfica para el usuario, en si no
podemos decir que esta herramienta es la más importante que los demás ya que también necesita
de otros dispositivos para que este pueda realizar su función por ejemplo se necesita de los buses
que también es primordial para que funcione, se puede realizar una lista en un orden de la cual
amerite a cada herramienta, pero mas no se puede decir que uno sea el más contundente por el
simple hecho de que “uno necesita de otro”.

14. APRECIACIÓN DEL EQUIPO
En cuanto a nuestro punto de vista, primer lugar hemos aprendido la forma como es de que
el procesador hace sus funciones con otras partes de la circuitería y lo que se maneja
internamente en lo que son los buses de dirección, de datos la importancia de los puertos que
no son muy mencionados pero que son fundamentales las ubicaciones de ciertas herramientas
que se encuentran alrededor de la placa base, y en general esta es una manera de mejorar
nuestros conocimientos a lo que es nuestro objetivo principal del tema, también de que esto
es un forma reforzar lo aprendido en clase ya que al realizar este trabajo uno investiga más

15. GLOSARIO DE TÉRMINOS
a. front-side: También conocido por su acrónimo FSB (del inglés literalmente "bus de la parte
frontal"), es el tipo de bus usado como bus principal en algunos de los antiguos microprocesadores
de la marca Intel para comunicarse con el circuito integrado auxiliar o chipset
b. Quickpath: Es una conexión punto a punto con el procesador desarrollado por Intel para
competir con HyperTransport. Antes de revelar su nombre, Intel lo mencionaba comoCommon
System.
c. HyperTransport: Es una tecnología de comunicaciones bidireccional, que funciona tanto en serie
como en paralelo, y que ofrece un gran ancho de banda en conexiones punto a punto de baja
latencia.
d. Bus: Es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o
entre varias computadoras.

16. BIBLIOGRAFÍA O LINKOGRAFÍA
 https://es.wikipedia.org/wiki/Microprocesador
 https://es.wikipedia.org/wiki/HyperTransport.
 https://es.wikipedia.org/wiki/Intel_QuickPath_Interconnect
 https://es.wikipedia.org/wiiki/front_side