El documento describe las partes principales de un procesador, incluyendo el microprocesador, la unidad central de procesamiento (CPU), los registros, la memoria caché y las instrucciones. Explica que la CPU es el cerebro de la computadora y contiene un microchip que procesa información numérica y ejecuta instrucciones almacenadas en la memoria a altas velocidades medidad por un reloj interno. También describe las diferentes arquitecturas de los procesadores y el desarrollo de procesadores multi-núcleo.

1. MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE COMPUTO, DISEÑO E
INSTALACION DE CABLEADO ESTRUCTURADO - (752369)
Aprendiz: Manuel Darío Alviz Julio
El Procesador
¡Microprocesador!

2. Es un pequeño instrumento
capaz de almacenar y/o
procesar información; una
pastilla o placa computadora,
delgada y compuesta por una
gran cantidad de dispositivos
microelectrónicos
interrelacionados -además de
resistencias y condensadores-y
programados en función de
las necesidades.

3. La mayoría de microchips son de silicio, aunque el
primero, desarrollado por el ingeniero Jack St. Clair Kilby
en 1958, fue fabricado con germanio e incluía seis
transistores en una misma base semiconductora.
La evolución del microchip ha sido enorme a lo largo de su
historia, tanto que el propio Kilby obtuvo el Premio Nobel
de Física en el año 2000 por su contribución al desarrollo
de la tecnología de la información.
La presencia de microchips es habitual en nuestros
ordenadores personales, pero también se utilizan este tipo
de dispositivos en máquinas y electrodomésticos de muy
diversa índole: aparatos del hogar, identificadores de
mascotas, localizadores, relojes,…

4. El PROCESADOR (CPU, por Central Processing
Unit o Unidad Central de Procesamiento).
Esta compuesto por un Microchip.
Es por decirlo de alguna manera, el cerebro del
ordenador.
Permite el procesamiento de información
numérica, es decir, información ingresada en
formato binario, así como la ejecución de
instrucciones almacenadas en la memoria.

6. Es un circuito electrónico que funciona a la
velocidad de un reloj interno, gracias a un cristal
de cuarzo que, sometido a una corriente
eléctrica, envía pulsos, denominados "picos".
La velocidad de reloj (también denominada ciclo),
corresponde al número de pulsos por segundo,
expresados en Hertz (Hz).
De este modo, un ordenador de 200 MHz posee un
reloj que envía 200.000.000 de pulsos por
segundo.
Por lo general, la frecuencia de reloj es un múltiplo
de la frecuencia del sistema (FSB, Front-Side Bus
o Bus de la Parte Frontal), es decir, un múltiplo
de la frecuencia de la placa madre.

7. 1 Kilohercio Khz 103 hz 1 000 hz
1 Megahercio MHz 106 hz 1 000 000 hz
1 Gigahercio GHz 109 hz 1 000 000 000 hz
1 Terahercio Thz 1012 hz 1 000 000 000 000 hz
1 Petahercio Phz 1015 hz 1 000 000 000 000 000 hz
1 Exahercio Ehz 1018 Hz 1 000 000 000 000 000 000 Hz

8. Las partes lógicas que componen un
procesador son:
 Unidad aritmética-lógica.
 Registros de almacenamiento.
 Unidad de control.
 Unidad de ejecución.
 Memoria caché.
 Administración del BUS de datos.

9. Una instrucción es una operación elemental que el
procesador puede cumplir. Las cuales se
almacenan en la memoria principal, esperando ser
tratadas por el procesador. Las instrucciones
poseen dos campos:
1. El código de operación: que representa la acción
que el procesador debe ejecutar;
2. El código operando: que define los parámetros de
la acción. El código operando depende a su vez de
la operación. Puede tratarse tanto de información
como de una dirección de memoria.

10. Las instrucciones pueden agruparse en
distintas categorías.
A continuación presentamos algunas de las
más importantes:
1. Acceso a Memoria: acceso a la memoria o
transferencia de información entre registros.
2. Operaciones Aritméticas: operaciones tales
como suma, resta, división o multiplicación.
3. Operaciones Lógicas: operaciones tales como
Y, O, NO, NO EXCLUSIVO, etc.
4. Control: Controles de secuencia, conexiones
condicionales, etc.

11. Cuando el procesador ejecuta
instrucciones, la información se
almacena de forma temporal en
pequeñas ubicaciones de memoria
local de 8, 16, 32 o 64 bits,
denominadas registros. Dependiendo
del tipo de procesador, el número
total de registros puede variar de 10 a
varios cientos.

12. Los registros más importantes son:
1. El registro acumulador (ACC), que almacena los
resultados de las operaciones aritméticas y
lógicas.
2. El registro de estado (PSW, Processor Estado:
Word o Palabra de Estado del Procesador), que
contiene los indicadores de estado del sistema
(lleva dígitos, desbordamientos, errores etc.).
3. El registro de instrucción (RI), que contiene la
instrucción que está siendo procesada
actualmente.
4. El contador ordinal (OC o PC por Program
Counter, Contador de Programa), que contiene la
dirección de la siguiente instrucción a procesar.
5. El registro del búfer, que almacena información
en forma temporal desde la memoria.

13. Esta vincula la información entrante para luego
decodificarla y enviarla a la unidad de ejecución la
cual se compone de los siguientes elementos:
◦ SECUENCIADOR: (o unidad lógica y de supervisión ),
que sincroniza la ejecución de la instrucción con la
velocidad de reloj. También envía señales de control.
◦ CONTADOR ORDINAL: Es aquel que contiene la
dirección de la instrucción que se está ejecutando
actualmente;
◦ REGISTRO DE INSTRUCCIÓN: Su función es preparar
la instrucción siguiente.

14. Una unidad de ejecución (o unidad de procesamiento), cumple las
tareas que le asigna la unidad de instrucción. La unidad de
ejecución se compone de los siguientes elementos:
LA UNIDAD ARITMÉTICA LÓGICA (SE ESCRIBE ALU):Sirve para la
ejecución de cálculos aritméticos básicos y funciones lógicas (Y,
O, O EXCLUSIVO, etc.);
LA UNIDAD DE PUNTO FLOTANTE (SE ESCRIBE FPU): que ejecuta
cálculos complejos parciales que la unidad aritmética lógica no
puede realizar;
EL REGISTRO DE ESTADO: Se trata de unos registros de memoria
en los que se deja constancia de algunas condiciones que se
dieron en la última operación realizada y que habrán de ser
tenidas en cuenta en operaciones posteriores.
EL REGISTRO ACUMULADOR: Este se encarga de hacer la
reutilización de datos y procesos para acelerar los resultados.

15. Esta también conocida como (memoria buffer)
Es una memoria rápida que permite reducir los tiempos
de espera de las distintas informaciones almacenada en
la RAM (Random Access Memory o Memoria de Acceso
Aleatorio).
En realidad, la memoria principal del ordenador es más
lenta que la del procesador.
Existen, sin embargo, tipos de memoria que son mucho
más rápidos, pero que tienen un costo más elevado.
La solución consiste entonces, en incluir este tipo de
memoria local próxima al procesador y en almacenar en
forma temporal la información principal que se
procesará en él.
Los últimos modelos de ordenadores poseen muchos
niveles distintos de memoria caché.

16. LA MEMORIA CACHÉ NIVEL 1: (denominada L1 Cache)
Se encuentra integrada directamente al procesador. Se
subdivide en dos partes:
La primera parte es la caché de instrucción, que
contiene instrucciones de la RAM que fueron
decodificadas durante su paso por las
canalizaciones.
La segunda parte es la caché de información, que
contiene información de la RAM, así como
información utilizada recientemente durante el
funcionamiento del procesador.

17. LA MEMORIA CACHÉ NIVEL 2 :(denominada L2
Cache)
Se encuentra ubicada en la carcasa junto con el
procesador (en el chip).
La caché nivel 2 es un intermediario entre el
procesador con su caché interna y la RAM. Se
puede acceder más rápidamente que a la
RAM, pero no tanto como a la caché nivel 1.
LA MEMORIA CACHÉ NIVEL 3: (denominada L3
Cache)
Se encuentra ubicada en la placa madre.

18. La administración del bus (o unidad de
entrada-salida).
Es aquella que se encarga de administrar
el flujo de información entrante y
saliente, y que se encuentra
interconectado con el sistema, haciendo
uso de los dispositivos o cuales estén
disponibles, y activos para su uso.

20. Con el fin de procesar la información, el
microprocesador posee un grupo de instrucciones,
denominado "conjunto de instrucciones", hecho
posible gracias a los circuitos electrónicos.
Un transistor (es la contracción de los términos
transferencia y resistor) es un componente electrónico
semi-conductor que posee tres electrodos capaces de
modificar la corriente que pasa a través suyo, utilizando
uno de estos electrodos (denominado electrodo de
control).

21.  LA ARQUITECTURA CISC (Complex Instruction Set
Computer, Ordenador de Conjunto de Instrucciones
Complejas)
Se refiere a la conexión permanente del procesador con
las instrucciones complejas, difíciles de crear a partir de
las instrucciones de base.
 ARQUITECTURA RISC (Reduced Instruction Set
Computer, Ordenador de Conjunto de
Instrucciones Reducidas)
No poseen funciones avanzadas conectadas en forma
permanente.
 PROCESAMIENTO PARALELO: Consiste en la
ejecución simultánea de instrucciones desde el
mismo programa pero en diferentes procesadores.

22. CANALIZACIÓN: Se denomina canalización a
la tecnología destinada a mejorar la
velocidad de ejecución de instrucciones.
SUPERSCALING: Esta tecnología consiste en
ubicar múltiples unidades de procesamiento
en paralelo con el fin de procesar múltiples
instrucciones por ciclo.

23. Mientras un procesador mono-núcleo: tiene un solo cerebro
para ejecutar procesos.
La mayoría de los procesadores son mono-núcleo, o sea tienen
un solo cerebro.
Los procesadores multi-núcleo: son un procesador que contiene
dentro de su empaque a varios núcleos o "cerebros".
un procesador multi-núcleo puede repartir los procesos entre
sus varios cerebros para su posterior ejecución.
Lo bueno de esta creación de los procesadores multi nucleos es
que ya con estos procesadores el computador trabaja a una
velocidad mejor, como tiene 2 o mas cerebros se reparten las
funciones entre cada cerebro y no llegan al punto de
sobrecalentamiento como los procesadores Pentium 4 de 3.2gb.

24. La Familia INTEL
La Familia AMD
LA Familia ARM