Este documento describe el funcionamiento y componentes de los procesadores. Explica que el procesador es el componente principal de una computadora y que contiene millones de transistores. Detalla las etapas de fabricación de un procesador, incluyendo la exposición, fotolitografía e implantación de iones. También describe los componentes lógicos de un procesador como los registros, unidad de control y ALU, así como su refrigeración.

1. MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE CÓMPUTO, DISEÑO E INSTALACION DE
CABLEADO ESTRUCTURADO – 752369
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE -SENA
EL PROCESADOR
ADOLFO ZARCO ROMAN
ADELINO JOSE ARAGON BERRIO
JUAN ALFONSO REDONDO
JUAN SEBASTIAN FAJARDO ROJAS
IVAN ANDRES MORALES
YAIR VERGARA FLOREZ
CARTAGENA DE INDIAS – 22 DE AGOSTO DE 2014

2. INTRODUCCION
Dentro del hardware de las computadoras se encuentra una serie de componentes,
los cuales son vitales para el funcionamiento básico de las mismas, es decir el
hardware conocido como crítico. Y entre estos hay una pieza particular conocida
como el microprocesador, procesador o respectivamente micro.
Los microprocesadores han venido a ser el resultado del desarrollo en el camino
Emprendido por la Electrónica Digital hacia la miniaturización, primeramente
Implementando una unidad de procesos completa en una sola pastilla o chip de
circuito Integrado, y posteriormente, mediante el aumento de la rapidez, capacidad
de trabajo y Potencia de dicha unidad.
El procesador es conocido como “el cerebro de la computadora” ya que aquí se
realiza el proceso y ejecución de todas las instrucciones dadas por el usuario, en
este documento se detallara este dispositivo y como funciona.

3. EL PROCESADOR
El microprocesador o micro, es un dispositivo basado en circuitos integrados
sumamente complejos, integrados por componentes electrónicos de tamaño
microscópico que se encuentran alojados en su interior. Permite el procesamiento
de información numérica, es decir en formato binario. Así como la ejecución de
instrucciones almacenadas en la memoria.
El procesador interpreta todas las instrucciones que recibe de los dispositivos y
luego las ejecuta, este circuito electrónico funciona a la velocidad de un reloj
interno. Este funciona gracias a un cristal de cuarzo que es sometido a una
corriente eléctrica, enviando así una serie de pulsos denominados “picos”. Un
procesador actual puede estar constituido por millones de transistores, a menor
tamaño de estos transistores mayor es el número de ellos en el mismo espacio, el
procesador así podrá contener mas núcleos, una pequeña unidad de
procesamiento de gráficos y más memoria interna
El primer procesador fue el Intel 4004, fabricado en 1971. Se diseñó originalmente
para una calculadora, este resulto ser muy avanzado para su época,
revolucionando así la industria, consistía de 2300 transistores, su arquitectura era
de 4 bits, este podía llevar acabo 60000 operaciones por segundo y trabaja a una
frecuencia de 700 KHz.
Proceso de fabricación de un procesador
Los procesadores deben ser fabricados bajo unas elevadas condiciones de
higiene y pureza del aire, las fábricas son extremadamente limpias, ya que una
simple mota de polvo podría echar a perder millones de microprocesadores, para
evitarlo cuentan con sistemas de filtración que renuevan el aire cada cierto periodo
de tiempo (diez veces por minuto), esto quiere decir que son 10000 más limpias
que un quirófano, los operarios y trabajadores van completamente forrados con un
traje estéril que una persona sin experiencia tardaría más de media hora en
colocarse.
El proceso de fabricación es complejo y extenso, pero se puede resumir en varias
etapas:
- Exposición: Se expone una capa de dióxido de silicio al calor y a
determinados gases para lograr que crezca y obtener una oblea o lamina
de silicio tan fina que es imperceptible al ojo humano.
- Fotolitografía: se aplica luz ultravioleta sobre la oblea a través de una
plantilla, el dibujo de dióxido de silicio resultante se fija con productos

4. químicos, un procesador consta de varias de esas capas, cada una con una
plantilla distinta, cada una más fina que la anterior.
- Implantación de iones: la oblea se bombardea con iones para alterar la
forma en la que el silicio conduce la electricidad en esas zonas.
- Divisiones: en cada oblea se ha creado miles de micros, una vez el trazado
de su circuito ha sido comprobado, estos son cortados individual con una
sierra de diamante.
- Empaquetado: la parte más sencilla del proceso, cada micro es insertado
en el paquete protector, que le da la apariencia que todos conocemos y que
le permite conectarse a otros dispositivos.
Principales fabricantes a nivel mundial
-AMD
-Intel
-VIA
NUCLEOS
Un núcleo físico hace referencia a una porción interna de un procesador, este
núcleo es cuasi-independiente y realiza todas las actividades de una CPU solitaria,
ejecutan las instrucciones y pueden ser vistos como unos micros en miniatura.
Un núcleo lógico es la simulación de un núcleo físico a fin de repartir más
eficientemente el procesamiento. Sería como dividir un núcleo físico en dos.
CONSTITUCION LOGICA DE UN PROCESADOR
Registros: los registros son unas memorias de alta velocidad y de poca capacidad,
estos vienen integrados en el procesador y permiten guardar transitoriamente y
acceder a valores muy usados, generalmente en operaciones matemáticas. Los
registros se encuentran en la cúspide de la jerarquía de las memorias y son la
manera más rápida de almacenar datos, estos se miden por el número de bits que
almacenan.
Unidad de control: Es la circuitería encargada de controlar el flujo de datos a
través del procesador. Su función varía dependiendo la arquitectura.
- Componentes de la unidad de control:
-Registro de instrucciones
-Registro contador de programa
-controlador y decodificador
-secuenciador

5. -Reloj
- Unidad Aritmético Lógica (ALU): Arithmetic logic unit es un circuito digital
que calcula operaciones aritméticas y operaciones lógicas entre dos
números. Una ALU debe procesar números usando el mismo formato que
el resto del circuito digital, para los procesadores modernos, este formato
casi siempre es la representación del número binario de complemento a
dos
- Unidad de coma flotante: (FPU) o conocido también como coprocesador
matemático, se especializa en el cálculo de operaciones en coma flotante,
básicas como sumas y restas, algunas más complejas realizan cálculos
trigonométricos o exponenciales.
EJECUCION DE INSTRUCCIONES
 Prefetch: prelectura de la instrucción desde la memoria principal
 Fetch: envió de la instrucción al decodificador
 Decodificación de la instrucción: Determinar que instrucción es y por
tanto que debe realizarse
 Lectura de operandos (si hay presencia de los mismos)
 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
SOBRE EL RENDIMIENTO DE UN MICROPROCESADOR
FSB o bus frontal de datos: Es el medio por el cual el procesador se comunica
con el subsistema de memoria y los distintos dispositivos. se refiere a la velocidad
máxima con la que es capaz de transmitir datos con la tarjeta principal
("Motherboard") y el sistema en general. La frecuencia del bus frontal es
multiplicada de tal manera el procesador trabaja internamente a una velocidad
mayor de ahí nace el concepto de multiplicador, este valor en algunos casos
puede modificarse en la motherboard con jumper o en el BIOS SETUP.
Se implementaron nuevas tecnologías para usar en los procesadores de 64-bits:
- Tecnología Hypertransport – desarrollada por AMD: consiste de un bus
serial con controlador de memorias independiente que permite la conexión

6. directa con la memoria RAM sin necesidad del uso del NorthBridge de la
tarjeta principal.
- Tecnología quickpath interconnect – Desarrollada por Intel: consiste en un
controlador de memoria que permite el control de memoria RAM
directamente desde el microprocesador. La unidad de medida utilizada en
esta nueva gama de productos es la unidad GT/s, lo cual significa
literalmente GigaTransferencias/segundo. Esta tecnología coexiste aún con
FSB.
La velocidad de reloj es un factor que también influye en la velocidad de
procesamiento, esta determina la velocidad a la que se realizan las operaciones y
se mide en ciclos por segundo es decir en hercios.
La velocidad del bus La velocidad del bus determina el número de bits de
información que el procesador de la computadora puede enviar. Es un factor
importante y más su el procesador tiene un multiplicador muy alto.
32 y 64 bits
Los bits en la nomenclatura del microprocesador, hacen referencia a el ancho de
palabra que puede transmitir de manera simultánea, por lo tanto entre mayor sea
la capacidad, mayor eficiencia tendrá al momento de recibir y enviar información.
Esto es, si tenemos que el bus podía enviar 32 bits, ahora es posible que se
envíen 64 bits al mismo tiempo, esto es "ensanchar" el bus.
MEMORIA CACHE
La unidad cache es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad de
tipo SRAM, basada en transistores por ello su alta velocidad. Es intermedia entre
el procesador y la RAM, guarda los valores que son usados con más frecuencia y
evita volver a buscarlos en la memoria RAM agilizando así los procesos.
Los microprocesadores pueden integrar de una a tres caches de memoria
denominadas respectivamente como L1, L2 y L3. Es decir nivel 1, 2 y 3 (level en
ingles).
Memoria L1: se encuentra integrada dentro de los circuitos del microprocesador
y eso la hace más cara y más complicado en el diseño, pero también mucho más
eficiente por su cercanía al microprocesador, ya que funciona a la misma
velocidad que él. Esta a su vez se subdivide en 2 partes.
- L1 DC: "Level 1 date cache": se encarga de almacenar datos usados

7. frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos, inmediatamente los
utiliza, por lo que se agilizan los procesos.
- L1 IC: "Level 1 instruction cache": se encarga de almacenar instrucciones usadas
frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlas, inmediatamente las
recupera, por lo que se agilizan los procesos.
Memoria L2: esta anteriormente se encontraba en tarjetas de memoria, para ser
insertada en una ranura especial de la tarjeta principal (Motherboard) y funciona a
la velocidad de trabajo de la misma. Actualmente la memoria L2 viene integrada
en el microprocesador, se encarga de almacenar datos de uso frecuente y agilizar
los procesos; determina por mucho si un microprocesador es la versión completa ó
un modelo austero. Pueden contar con una capacidad de almacenamiento Caché
de 8 MB, 9 MB, 16 MB en procesadores AMD e Intel® y hasta 15 MB en
procesadores Intel®.
Memoria L3: Con este nivel de memoria se agiliza el acceso a datos e
instrucciones que no fueron localizadas en L1 ó L2. Si no se encuentra el dato en
ninguna de las 3, entonces se accederá a buscarlo en la memoria RAM. Pueden
contar con una capacidad de almacenamiento Caché de hasta 8 Mb y 9 Mb
sumando L2+L3 en el caso de la nomenclatura AMD.
REFRIGERACION
Ya que el procesador mantiene en uso permanente y con altas cargas de trabajo,
genera grandes cantidades de calor y puede quemarse, aun así cuenta con un
sistema que apaga automáticamente el sistema en caso de sobrecalentamiento.
Pero para evitar eso existen diferentes sistemas como lo son el disipador con
cooler o bien por enfriamiento de agua por medio de radiadores.
El procesador es una pieza delicada debe manipularse con cuidado ya que no hay
forma de repararlo, además de que son costosos y sin ellos la computadora es
inservible,

8. CONCLUSION
El procesador es una de los dispositivos más importantes y complejos del
hardware de una computadora. Con sus diversos aspectos se puede determinar
cómo va “correr” nuestra pc en términos de rendimiento, y que tipo de procesador
es necesario para determinados tipos de actividades. Además de las diferentes
tecnologías y utilidades que cada versión de procesadores tiene.
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9. BIBLIOGRAFIA
http://www.informaticamoderna.com/Microprocesadores.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Microprocesador
http://tecno-conocimiento.bligoo.com.co/procesadores#.U_cDR_l5Moo
http://es.kioskea.net/contents/397-procesador