Tema que referencia a la arquitectura de un microprocesador

1. MICROPROCESADORES
DOCENTE: MARCO AURELIO PORRO CHULLI
TEMA: ARQUITECTURA DE UN MICROPROCESADOR

2. ARQUITECTURA DE UN MICROPROCESADOR
UN MICROPROCESADOR ESTÁ COMPUESTO POR VARIOS BLOQUES
INTERCONECTADOS ENTRE SÍ PERO CADA UNO DE ELLOS TIENE UNA FUNCIÓN
ESPECÍFICA QUE CUMPLIR, AL DISEÑO E INTERCONEXIÓN DE ESTOS BLOQUES SE LE
DENOMINA ARQUITECTURA.
LA VELOCIDAD A LA QUE UNA COMPUTADORA PUEDA LEER INSTRUCCIONES Y
REALIZAR LOS CÁLCULOS PERTINENTES ES DETERMINADA POR LA FRECUENCIA DE
FUNCIONAMIENTO DEL MICROPROCESADOR, SIN EMBARGO, LOS FABRICANTES
DE MICROPROCESADORES HAN TENIDO GRANDES AVANCES EN EL DISEÑO DE LA
ARQUITECTURA DE SUS MICROS Y ESTO HA PERMITIDO QUE LAS COMPUTADORAS
DEPENDAN CADA VEZ MENOS DE LA FRECUENCIA DE FUNCIONAMIENTO, ES DECIR
QUE CON ESTOS AVANCES SE PUEDE DAR EL CASO QUE UN MICRO CON MENOR
FRECUENCIA O VELOCIDAD PUEDA EFECTUAR MAYOR CANTIDAD DE CÁLCULOS Y
TAREAS.

3. PARTES
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 DE LA PLACA BASE.
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.
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.

4. 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.
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.
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.

5. FUNCIONAMIENTO
LA FUNCIÓN DE UN MICROPROCESADOR SERÍA COMPARABLE 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. EL SIMPLE HECHO DE UTILIZAR EL BUSCADOR E
INGRESAR A UNA PÁGINA WEB, REQUIERE LA INTERVENCIÓN DIRECTA DE UN
MICROPROCESADOR. LAS MÚLTIPLES FUNCIONES DE LOS ACTUALES
COMPUTADORES REQUIEREN CADA VEZ MAYOR POTENCIA EN LOS
MICROPROCESADORES.

6. CONEXIÓN DEL PROCESADOR CON LA MAINBOARD
LA PLACA BASE, TAMBIÉN CONOCIDA COMO PLACA MADRE O PLACA
PRINCIPAL (MOTHERBOARD O MAINBOARD EN INGLÉS), ES UNA
TARJETA DE CIRCUITO IMPRESO A LA QUE SE CONECTAN LOS
COMPONENTES QUE CONSTITUYEN LA COMPUTADORA.
EL ZÓCALO VA SOLDADO SOBRE LA PLACA BASE DE MANERA QUE
TIENE CONEXIÓN ELÉCTRICA CON LOS CIRCUITOS DEL CIRCUITO
IMPRESO. EL PROCESADOR SE MONTA DE ACUERDO A UNOS PUNTOS
DE GUÍA (BORDE DE PLÁSTICO, INDICADORES GRÁFICOS, PINES O
AGUJEROS RESTANTES) DE MANERA QUE CADA PIN O CONTACTO
QUEDE ALINEADO CON EL RESPECTIVO PUNTO DEL ZÓCALO.

7. ALREDEDOR DEL ÁREA DEL ZÓCALO, SE DEFINEN ESPACIOS LIBRES, SE INSTALAN
ELEMENTOS DE SUJECIÓN Y AGUJEROS, QUE PERMITEN LA INSTALACIÓN DE
DISPOSITIVOS DE DISIPACIÓN DE CALOR, DE MANERA QUE EL PROCESADOR QUEDE
ENTRE EL ZÓCALO Y ESOS DISIPADORES.
PGA: LA CONEXIÓN SE REALIZA MEDIANTE PEQUEÑOS PINES METÁLICOS
REPARTIDOS AL LARGO DE LA CPU. ESTOS PINES ENCAJAN EN LOS ORIFICIOS
DEL SOCKET CON EL MISMO DIÁMETRO DE LOS PINES.
BGA: LA CONEXIÓN SE REALIZA MEDIANTE PEQUEÑOS PINES EN FORMA
CIRCULAR COLOCADOS EN EL SOCKET, ESTAS CONEXIONES ENCAJAN A LOS
ORIFICIOS DE LA CPU.
LGA: LA CONEXIÓN SE REALIZA MEDIANTE SUPERFICIES DE CONTACTO QUE
ENCAJAN ENTRE LAS DE LA CPU Y LAS DEL SOCKET.

8. 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.