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Organización y Arquitectura de Computadoras
Ing. José Mendoza
DEFINICIÓN
•Es el cerebro del computador, la
CPU le dice al computador qué
hacer y cuándo hacerlo, decide
qué tareas son más importantes y
les da prioridad según las
necesidades del programa en
ejecución
DEFINICIÓN
• Es el elemento de un computador
que se encarga de realizar las
operaciones lógicas (si se cumple
una instrucción hará una cosa y si
no otra) y las operaciones
aritméticas (cálculos).
• El procesador lee las
instrucciones y escribe
los datos de la memoria.
• La CPU se compone de
UC, ALU y registros .
CPU
Instrucciones
Datos
FUNCIONES
• Unidad encargada de realizar las
operaciones aritméticas y lógicas.
• Opera con datos de los registros y
el resultado va a otro registro.
• La UC controla la ALU.
• Se realizan operaciones muy
simples.
• Se modifica el registro de estado
Unidad Aritmética Lógica ALU
ESTRUCTURA DEL PROCESADOR
Tipo de Procesadores
•Existen diferencias
distintivas entre las tres
clases de procesadores:
•Servidores
•Computadores de Escritorio
•Computadoras Portátiles
Tipo de Procesadores
ESTRUCTURA DEL PROCESADOR
ESTRUCTURA DEL PROCESADOR
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES.
• Los micros se
organizan según sus
características base.
Algunos nombres de
familias son Celeron, i3,
i5, i7, A6, A8, A10, FX
Familias
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES.
•En un procesador moderno tienes más de un núcleo de
procesamiento. De esta forma la computadora será
capaz de realizar varias tareas a la vez. A mayor número
de núcleos el equipo tendrá menos problemas para
ejecutar varias aplicaciones a la vez.
Núcleos
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. Núcleos
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. Núcleos
5 procesos siendo ejecutados por cinco (5) tipos diferentes de procesadores con
diferentes cantidades de núcleos.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. Subprocesos
Gracias a ella consigue duplicar el número de tareas que es capaz
de ejecutar cada núcleo en un determinado momento. Un equipo
con esta tecnología parecerá tener el doble de núcleos.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. Litografía
Un procesador está compuesto por
millones de transistores. A menor tamaño
mayor número de ellos se pueden incluir
en el mismo espacio. El procesador podrá
por tanto tener más lógica interna
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. VELOCIDAD DE RELOJ
También conocida como frecuencia de
funcionamiento. Se mide en Hertz. Indica el
número de operaciones por segundo que el
computador es capaz de realizar.
• 1 Hz representa una operación por segundo.
• 1 MHz (Mega Hertzio) es un millón de operaciones por segundo.
• 1 GHz (Giga Hertzio) son 1.000 millones de operaciones por segundo.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. VELOCIDAD DE RELOJ
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. FrecuenciaTurbo Máxima
Al tener varios núcleos puede ocurrir
que los programas que ejecutes no
estén dando trabajo a todos. En este
caso el procesador aumenta la
velocidad de los que estén funcionando
hasta un límite indicado por este
número.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. Memoria Cache
La memoria cache del procesador
es una memoria de acceso aleatorio
y muy rápida ubicada en la CPU, y
esta se divide en diferentes niveles,
por ejemplo en los procesadores
Intel en L1, L2 y L3.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. Memoria Cache
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. Socket
El socket (zócalo) es el soporte que
comunica al procesador con la placa
principal, y gracias al Socket se
puede extraer un procesador y
actualizarlo por uno más potente de
una forma muy cómoda y sencilla.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. Socket
Intel LGA 2011 AMD AM4
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. THERMAL DESIGN POWER (TDP)
El TDP es el consumo máximo
medido en Vatios, muy importante
para los portátiles y los
nuevos tipos de PC que están
apareciendo en el mercado
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES.
THERMAL DESIGN
POWER (TDP)
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. TARJETA GRÁFICA INTEGRADA
Gracias a las mejoras producidas en los procesos
de fabricación como hemos visto se integran más
componentes en el mismo chip del procesador.
Uno de los que se añaden es una tarjeta gráfica
integrada.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. CONJUNTO DE INSTRUCCIONES
Cualquier aplicación o programa que tengas en
tu PC estará formada por instrucciones y
datos. Con datos se entiende todo aquello
sobre lo que vamos a trabajar o reproducir.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. CONJUNTO DE INSTRUCCIONES
Aritméticas
• Una de las más sencillas, estoy hablando de sumas, restas,
multiplicaciones.
Lógicas
• Estas incluyen las comparaciones. Muy importantes para
cualquier tipo de programa.
Control de
Flujo
• Permiten saltar a otra parte a veces se combinan con las
anteriores para permitir el salto en caso de ser necesario.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. CONJUNTO DE INSTRUCCIONES
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. VELOCIDAD DEL BUS
• La velocidad del bus es una variable crítica de
todos los procesadores.
• La velocidad del bus determina el número de
bits de información que el procesador de la
computadora puede enviar.
• Un bus es, por lo tanto, similar a una carretera
con múltiples carriles. Entre mas carriles
existan en una autopista menos congestión se
experimentará en la misma.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. VELOCIDAD DEL BUS
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS
MICROPROCESADORES. MEMORIA COMPATIBLE
• Los microprocesadores de Intel y
de AMD (desde antes) poseen
además un controlador de memoria
DDR en el interior del encapsulado
lo que hace necesario la
implementación de buses de
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Unidad los Procesadores

  • 1. Organización y Arquitectura de Computadoras Ing. José Mendoza
  • 2. DEFINICIÓN •Es el cerebro del computador, la CPU le dice al computador qué hacer y cuándo hacerlo, decide qué tareas son más importantes y les da prioridad según las necesidades del programa en ejecución
  • 3. DEFINICIÓN • Es el elemento de un computador que se encarga de realizar las operaciones lógicas (si se cumple una instrucción hará una cosa y si no otra) y las operaciones aritméticas (cálculos).
  • 4. • El procesador lee las instrucciones y escribe los datos de la memoria. • La CPU se compone de UC, ALU y registros . CPU Instrucciones Datos FUNCIONES
  • 5. • Unidad encargada de realizar las operaciones aritméticas y lógicas. • Opera con datos de los registros y el resultado va a otro registro. • La UC controla la ALU. • Se realizan operaciones muy simples. • Se modifica el registro de estado Unidad Aritmética Lógica ALU
  • 7. Tipo de Procesadores •Existen diferencias distintivas entre las tres clases de procesadores: •Servidores •Computadores de Escritorio •Computadoras Portátiles
  • 11. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. • Los micros se organizan según sus características base. Algunos nombres de familias son Celeron, i3, i5, i7, A6, A8, A10, FX Familias
  • 12. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. •En un procesador moderno tienes más de un núcleo de procesamiento. De esta forma la computadora será capaz de realizar varias tareas a la vez. A mayor número de núcleos el equipo tendrá menos problemas para ejecutar varias aplicaciones a la vez. Núcleos
  • 13. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. Núcleos
  • 14. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. Núcleos 5 procesos siendo ejecutados por cinco (5) tipos diferentes de procesadores con diferentes cantidades de núcleos.
  • 15. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. Subprocesos Gracias a ella consigue duplicar el número de tareas que es capaz de ejecutar cada núcleo en un determinado momento. Un equipo con esta tecnología parecerá tener el doble de núcleos.
  • 16. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. Litografía Un procesador está compuesto por millones de transistores. A menor tamaño mayor número de ellos se pueden incluir en el mismo espacio. El procesador podrá por tanto tener más lógica interna
  • 17. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. VELOCIDAD DE RELOJ También conocida como frecuencia de funcionamiento. Se mide en Hertz. Indica el número de operaciones por segundo que el computador es capaz de realizar. • 1 Hz representa una operación por segundo. • 1 MHz (Mega Hertzio) es un millón de operaciones por segundo. • 1 GHz (Giga Hertzio) son 1.000 millones de operaciones por segundo.
  • 18. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. VELOCIDAD DE RELOJ
  • 19. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. FrecuenciaTurbo Máxima Al tener varios núcleos puede ocurrir que los programas que ejecutes no estén dando trabajo a todos. En este caso el procesador aumenta la velocidad de los que estén funcionando hasta un límite indicado por este número.
  • 20. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. Memoria Cache La memoria cache del procesador es una memoria de acceso aleatorio y muy rápida ubicada en la CPU, y esta se divide en diferentes niveles, por ejemplo en los procesadores Intel en L1, L2 y L3.
  • 21. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. Memoria Cache
  • 22. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. Socket El socket (zócalo) es el soporte que comunica al procesador con la placa principal, y gracias al Socket se puede extraer un procesador y actualizarlo por uno más potente de una forma muy cómoda y sencilla.
  • 23. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. Socket Intel LGA 2011 AMD AM4
  • 24. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. THERMAL DESIGN POWER (TDP) El TDP es el consumo máximo medido en Vatios, muy importante para los portátiles y los nuevos tipos de PC que están apareciendo en el mercado
  • 25. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. THERMAL DESIGN POWER (TDP)
  • 26. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. TARJETA GRÁFICA INTEGRADA Gracias a las mejoras producidas en los procesos de fabricación como hemos visto se integran más componentes en el mismo chip del procesador. Uno de los que se añaden es una tarjeta gráfica integrada.
  • 27. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. CONJUNTO DE INSTRUCCIONES Cualquier aplicación o programa que tengas en tu PC estará formada por instrucciones y datos. Con datos se entiende todo aquello sobre lo que vamos a trabajar o reproducir.
  • 28. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. CONJUNTO DE INSTRUCCIONES Aritméticas • Una de las más sencillas, estoy hablando de sumas, restas, multiplicaciones. Lógicas • Estas incluyen las comparaciones. Muy importantes para cualquier tipo de programa. Control de Flujo • Permiten saltar a otra parte a veces se combinan con las anteriores para permitir el salto en caso de ser necesario.
  • 29. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. CONJUNTO DE INSTRUCCIONES
  • 30. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. VELOCIDAD DEL BUS • La velocidad del bus es una variable crítica de todos los procesadores. • La velocidad del bus determina el número de bits de información que el procesador de la computadora puede enviar. • Un bus es, por lo tanto, similar a una carretera con múltiples carriles. Entre mas carriles existan en una autopista menos congestión se experimentará en la misma.
  • 31. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. VELOCIDAD DEL BUS
  • 32. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. MEMORIA COMPATIBLE • Los microprocesadores de Intel y de AMD (desde antes) poseen además un controlador de memoria DDR en el interior del encapsulado lo que hace necesario la implementación de buses de memoria del procesador hacia los módulos. • Determina la cantidad máxima de memoria que puede tener el equipo.
  • 33. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. MEMORIA COMPATIBLE
  • 34. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MICROPROCESADORES. Los nuevos proyectos para procesadores de computadoras