microprocesador de la computadora

1. Microprocesador de
la computadora
Sergio David fajardo fajardo
11_1

2. 4.2.1
Enuncie las funciones que desempeña el microprocesador
en un computador.
 La función de un microprocesador seríacomparable
al trabajo que hace el cerebro en el cuerpo humano.
Básicamente realizan operaciones aritméticas
elementales,−suma, resta multiplicación y
división− que son cruciales para ejecutar cualquier
acción en las computadoras modernas.
Según su arquitectura, identifique detalladamente las
partes que conforman un microprocesador
Unidad aritmética lógica: Las unidades lógicas
aritméticas (ALU) en los microprocesadorespermitena las
computadoras sumar, restar, multiplicar, dividir y realizar
otras operaciones lógicas a altas velocidades.

3. Memoria caché: La memoria caché es un área en el
CPU donde las copias de las instrucciones comunes que
se requieren para realizar funciones y ejecutar programas
son almacenadas temporalmente.Puesto que el
procesadortiene su memoria caché pequeña, puede
procesardatos más rápido y con mayor rapidez que la
lectura y escritura a la memoria principal del sistema.
Transistores: son dispositivossemiconductores que se
utilizan para cambiar las señales electrónicas.En los
microprocesadores,un mayor número de transistores
significa un mejor rendimiento del CPU permiten
decodificadores de instrucciones múltiples y de
canalización, lo que permite a varios procesoscompletarse
durante cada ciclo de reloj.

4.  Señales de control: Las señales de control son señales
electrónicas que controlan los componentes del
procesador que se utilizan para realizar una operación o
ejecutar una instrucción. Un elemento llamado
"secuenciador" envía señales de control para
indicar a la unidad específica lo que necesita hacer a
continuación.
 Coprocesador matemático: También se le conoce
como Unidad de coma flotante o por sus siglas FPU. Se
trata de la parte del microprocesador que se encarga de
los cálculos matemáticos. Es una de las partes lógicas del
microprocesador que trabaja junto con la memoria, los
registros, el bus de datos y la unidad de control.

5.  Unidad de control: Reconocido porsus siglas UC. Esta
se encarga de seguir todas las operacionesque lleva a
cabo una instrucción.
 Decodificador de instrucciones: Parte donde todas las
instrucciones que forman el programa son interpretadas,
donde llegan a actuar los intérpretes y los compiladores.

6.  Puertos: Se trata de la parte del microprocesadorque
permite la transferencia de datos y resultados a las demás
partes de un computador,esto es posible por la conexión
directa que se crea entre todos los circuitos de la PC y el
microprocesador.
 Encapsulado: Se trata de la parte que cubre la oblea o
parte sensible de silicio, la cual impide que se deteriore,le
da mayor resistenciay a la vez da paso a que los
conectores externosse enlacen a la micro a través del
zócalo.
 Memoria: Se trata del espacio donde el microprocesador
accede a sus datos y sus instrucciones de programas. Se
presenta como una de las partes interna de la PC,
encargada de brindar un área de trabajo para la micro.

7.  Reloj del sistema: Se trata de un cristal de cuarzo u
oscilador que llega a oscilar millones de veces por segundo.
 Bus de control: Es el que hace uso de un conjunto de
línea por donde entran y salen señales de control que son
usadas para transferir ciertas acciones a diversas partes de
la computadora.
 Bus de direcciones: Parte del microprocesador usado
para enviar el valor de la dirección de memoria por la CPU.
 Disipador de calor: Esta parte se encarga de controlar el
exceso de calor producido por la pérdida de energía. Por
tanto el disipador trata de mantener una temperatura
funcional en la micro.
¿En que se mide la velocidad del Microprocesador?
La unidad es el Hz (Hertz o hercio) y sus múltiplos: MHz, GHz,
etc. Por ejemplo, el gigahercio (GHz) es un múltiplo de
la unidad de medida de frecuencia hercio (Hz) y equivale a
109 (1.000.000.000) Hz.
¿Cuáles son las velocidades de los microprocesadores?
 Los microprocesadores modernos tienen una capacidad y
velocidad mucho mayores, trabajan en arquitecturas de 64
bits, integran más de 700 millones de transistores, como es en
el caso de las serie Core i7, y pueden operar a frecuencias
normales algo superiores a los 3 GHz (3000 MHz).

8. ¿Cuáles son los fabricantes más conocidos en
procesadores?
 Intel
 Qualcomm
 TSMC
 IB
 MediaTek
 AMD
 Spreadtrum.
4.2.2
¿Qué pasos hay que tener en cuenta en la
instalaciónde un microprocesador?
Determina qué microprocesador tiene computadora, ya sea viendo la
pantalla de inicio o usando un diagnóstico de software
Apaga y desenchufa el CPU.
Desconecta todos los enchufes para retirar la cubierta.
Retira los tornillos de la parte trasera de la caja y desliza la tapa del CPU.
Coloca la tapa en un lugar seguro.
Elimina cualquier y toda carga eléctrica de tu ropa y cuerpo tocando una
manija o cualquier otro objeto conectado a tierra.
Busca el microprocesador.
Verifica el manual del ordenador para ver si el microprocesador es de este
tipo antes de considerar una actualización a un microprocesador más
potente
Si es necesario, retira los componentes tales como el disco duro o la ranura
de expansión para poder coger el chip.
Una vez que puedas ver el microprocesador, agarra la palanca de los zócalos
ZIF y con cuidado, pero con firmeza, tira de la palanca hacia arriba.

9. Enuncie los tres tipos de conexión existentes para el
microprocesador.
 PGA: Pin Grid Array: La conexión se realiza mediante pequeños
alambres metálicos repartidos a lo largo de la base del procesador
introduciéndose en la placa base mediante unos pequeños agujeros, al
introducir el procesador, una palanca anclará los pines para que haga
buen contacto y no se suelten.
 BGA: Ball Grid Array: La conexión se realiza mediante bolas soldadas al
procesador que hacen contacto con el zócalo
 LGA: Land Grid Array: La conexión se realiza mediante superficies de contacto
lisas con pequeños pines que incluye la placa base.
Enuncie los métodos de refrigeración de los
microprocesadores que existen.
Refrigeración por Aire:
 a) Activa: Este tipo de refrigeración se caracteriza por
tomar un sistema pasivo y adicionar un elemento que
acelere el flujo de aire a través de un ventilador.

10.  b) Pasiva: Esta refrigeración funciona mediante el uso de
un "cooler" o "radiador" que permite la transferencia
térmica entre el dispositivo a emplear con el medio
ambiente. Por convección natural este aire caliente se
mueve por ser más liviano permitiendo el flujo de aire.
RefrigeraciónLíquida (Watercooling):
 En este tipo de refrigeración el calor almacenado de los
componentes se disipa al bombear agua u otro líquido refrigerante
por una tubería la cual está conectada al disipador metálico que va
montado en el microprocesador y que al entrar en contacto con la
temperatura del procesador se evapora para luego ser evacuada por
un "radiador".

11. RefrigeraciónporMetal Líquido:
 Es un sistema de enfriamiento cuya fuente de disipación es un metal en
estado líquido que posee un índice de conductividad térmica mayor que el
del agua. El sistema además está compuesto de una bomba
electromagnética que se encarga de impulsar el líquido por el conducto y
tubos de cobre que interconectan el disipador con la placa que va encima
del procesador.
RefrigeraciónporCambio de Fase:
 Este aunque poco utilizado entre el gremio, es uno de los más efectivos a
la hora de llevar la temperatura del procesador a la escala más b.>aja.
¿Por qué? Por la simple razón de ser básicamente el utilizado en los
refrigeradores o neveras y en los aires acondicionados.
RefrigeraciónporCriogenización:
 Es aquella basada en la "criogenia" o enfriamiento por Nitrógeno Liquido o
por Hielo Seco usados a temperaturas extremadamente bajas directamente
sobre el procesador para mantenerlo frio.

12. RefrigeraciónTermoeléctrica:
 Funciona con un una célula hecha de dos semiconductores que al recibir
electricidad genera una diferencia de temperatura, la cual se ve reflejada
en los dos lados del pequeño dispositivo. Uno de los lados queda frio y el
otro caliente
¿Qué es Overclocking?
 El término overclock significa literalmente "sobre el reloj", haciendo
referencia al hecho de aumentar la velocidad del reloj de componentes como
el procesador o la tarjeta gráfica. Estos dos son los componentes principales
que se suelen overclockear (con tarjetas gráficas integradas no es posible),
aunque la memoria RAM es otro de los objetivos a la hora de lograr mejorar
el rendimiento general del equipo, y se puede aplicar a cualquier
componente con un reloj interno o marcador de frecuencia.
Enuncie al menos 4 materiales que se utilizan para la instalación
del microprocesador.
 desarmador
 zócalo
 seguros para fijarlos
 la grasa térmica

13. Investigue el acrónimo en inglés o españolde las siguientes siglas:
 CPU: central processingunit
 FSB:front side bus
 ZIF: zero insertion force

 /INTEL: integrated electronics corporation8
 AMD: advanced micro devices
 ALU: arithmetic logic unit
4.2.3
CUADRO COMPARATIVO DE LOS TIPOS DE MICROPROCESADORES, TENIENDO
EN CUENTA EL FABRICANTE, AÑO DE LANZAMIENTO, VELOCIDAD, CACHÉ,
TIPO DE SOCKET, CARACTERÍSTICAS, PRECIO DE AL MENOS 8 MODELOS DE
PROCESADORES DIFERENTES, INCLUYA COMO MÍNIMO DOS FABRICANTES.

14. FABRICANTE AÑO DE
LANZAMIENTO
VELOCIDAD CACHE TIPO DE
SOCKET
CARACTERISTICAS PRECIO
INTEL 4004 1971 740 KHz 4 BITS Socket 754 R Contiene 2.300
transistores, un
encapsulado DIP de
16 pines, 45
instrucciones de 8 bits
de ancho, 12 bits de
direcciones, 16
registros de 4 bits
cada uno, el tamaño
de la memoria de
datos es de 640 bytes.
INTEL CORE
DUO
2006 1,06 y 2,50
GHz
2 MiB
Socket M
(Socket
479)
Socket 478
Dispone de dos
núcleos de ejecución
lo cual hace de
este procesador
especial para las
aplicaciones de
subprocesos múltiples
y para multitarea.
INTEL
PENTIUM 4
2000 1,3GHz —
4,0GHz
1M Socket 423
Socket 478
LGA 775
180-190 nm procesos
42-125M transistores
32-bits ancho de palabra
478 –pin PGA
INTEL CORE I5
(NEHALEM)
2008 2,66 GHz NIVEL
3
LGA 1156,
mPGA989
Que es un procesador
de 2,66 GHz Lynn Field
cuádruple núcleo con
tecnología Hyper-
Threading desactivada.
... Los procesadores
Arrandale tienen
capacidad de gráficos
integrados, pero sólo
dos núcleos de
procesador.
AMD Ryzen 2017 3,7 GHz-4 GHz L1
768 kb
L2
4mb
L3
16mb
AM4  8 núcleo 16 hilos
gracias a
Multithreading
simultáneo Reloj
Turbo Gran caché de
memoria Moderna
plataforma Soporta
energía DDR4-RAM

15. AMD Phenom 2007 128 bits 3 MiB AM2 tienen tecnología de 65
nanómetros lograda a
través de tecnología de
fabricación
AMD Athlon 1999 700MHz —
2,40
128 KiB Slot A
Socket A
Socket 563
Protección avanzada
contra virus
Memoria DDR
B) CUADRO COMPARATIVO DE LA ARQUITECTURA DE LOS TRES TIPOS DEL
CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DEL MICROPROCESADOR.
Nombre Instrucciones descripción Características
RISC instrucciones de
tamaño fijo
presentadas en un
reducido número de
formato, solo las
instrucciones de
carga y
almacenamiento
acceden a la
memoria de datos
Las maquinas RICS
protagonizan la
tendencia actual de
construcción de
micro procesado.
RISC es una
filosofía de diseño
de CPU para
computadora que
está a favor de
conjuntos de
instrucciones
pequeñas y simples
que toman menos
tiempo para
ejecutarse.
Incrementar el
tamaño del conjunto
de registros, mayor
velocidad en la
ejecución de
instrucciones,
implementar
medidas para
aumentar el
paralelismo interno.
CISC Conjunto de
instrucciones que se
caracteriza por ser
muy amplio y
permitir operaciones
complejas entre
operandos situados
en la memoria o en
los registros
internos, en
contraposición a la
arquitectura RISC.
En la arquitectura
computacional CISC
es un modelo de
arquitectura de
computadora, los
microprocesadores
tienen un conjunto e
instrucciones que se
caracterizan porque
es muy amplio y
permite operaciones
complejas entre
operadores situados
en memoria en los
registros internos
Reduce la dificultad
de crear copiladores,
permite reducir el
costo total de
sistemas, reduce los
costos de creación
de software, mejora
la compactación de
código.

16. 4.2.4 ELABORE UNA LÍNEA DEL TIEMPO CON LA HISTORIA Y
EVOLUCIÓN DEL MICROPROCESADOR
https://prezi.com/view/FE8CtL66PsC9vRK38mmj/
De acuerdo al funcionamiento del microprocesador, describa
paso a paso el clico de ejecución de instrucciones (programas)
Buscar la instrucción en la memoria principal
Se vuelca el valor del contador de programa sobre el bus de
direccione. Entonces la CPU pasa la instrucción de la memoria
principal a través del bus de datos al Registro de Dirección de
Memoria (MAR). A continuación el valor del MAR es colocado en
el Registro de Instrucción Actual (CIR), un circuito que guarda la
instrucción temporalmente de manera que pueda ser decodificada y
ejecutada.
15

17. Decodificar la instrucción
El decodificador de instrucción interpreta e implementa la
instrucción. El registro de instrucción (IR) mantiene la instrucción
en curso mientras el contador de programa (PC, program counter)
guarda la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ser
ejecutada. Recogida de datos desde la memoria principal Se accede
al banco de registros por los operandos (solo si es necesario), Se
calcula el valor del operando inmediato con extensión de signo (solo
si es necesario). También se lee la dirección efectiva de la memoria
principal si la instrucción tiene una dirección indirecta, y se recogen
los datos requeridos de la memoria principal para ser procesados y
colocados en los registros de datos.
Ejecutar la instrucción
A partir del registro de instrucción, los datos que forman la
instrucción son decodificados por la unidad de control. Ésta
interpreta la información como una secuencia de señales de control
que son enviadas a las unidades funcionales relevantes de la CPU
para realizar la operación requerida por la instrucción poder
terminarla y seguir así.

18. Almacenar o guardar resultados
El resultado generado por la operación es almacenado en la memoria
principal o enviado a un dispositivo de salida dependiendo de la
instrucción. Basándose en los resultados de la operación, el contador
de programa se incrementa para apuntar a la siguiente instrucción o
se actualiza con una dirección diferente donde la próxima
instrucción será recogida
A la hora de adquirir un microprocesador, ¿qué características
deben ser tomadas en cuenta? Cuáles son los tipos de
procesadores actuales. ¿Diga sus características?
Que características deben tener en cuenta
Número de núcleos y frecuencia de trabajo
Overclocking y multihilos sacando más partidos a loa procesadores
Voltaje y memoria cache
Zócalo y memoria compatible
Gráficos integrados en el procesador

19. Intel Core dúo
Memoria dos núcleos de procesamiento
Memoria cache de 2mb hasta 6mb
Bus total frontal en este caso dependiendo el número de procesador
El ancho de banda puede ser de 53 MHZ 800 MHZ a 1066 MHz
Intel Core 2 QUAD
4 núcleos
Memoria cache de 4 Mb 6 Mb y 12 Mb
Bus de datos frontal de 800 MHz y 1066 MHz
PROCESADOR CON VELOCIDAD DE 2.53 MHz 2.60 GHz 2.80
GHz y 3.06 GHz
Intel Core
Posee 4 vías con impulso de velocidad
8mb de memoria cache
Velocidad ddr3 de 1333 MHz
Procesador con velocidad de 2.53 GHz