Este documento describe los componentes principales de una CPU y un bus. Explica que la CPU procesa instrucciones y datos y actualmente se implementa como un microprocesador. Describe las características y tipos de microprocesadores de Intel y AMD. También explica que un bus conecta los componentes de un sistema y describe los tipos principales de buses.

1. CPU/Microprocessadors + BUSCPU/Microprocessadors + BUS
C1: Sistemes Operatius
Mauro Fernando Churata

2. CPU/MicroprocessadorCPU/Microprocessador
CPU/Microprocessadors
1.1.- Informació general
1.2.- Característiques / components
1.3.- Funcionament / connexió
1.4.- Tipus
1.5-. Cost
1.6.- Bibliografia

3. 1.1. Informació general
CPU: Unidad Central de Procesamiento (Central
Processing Unit)
Es el componente del ordenador que interpreta
instrucciónes y procesa datos.
Se conoce hoy en dia como microprocesador.
Actualmente se desarrollan clases de
procesadores baratos y estandarizados, que
pueden adaptarse a uno o varios propositos.

4. 1.1. Informació general
Mayormente todos los CPU trabajan con estados
discretos, lo cual requiere una serie de
elementos de conmutación para diferenciar y
cambiar estados.
El microprocesador es un circuito integrado que
contiene algunos o todos los elementos
hardware.
Una CPU puede soportar uno o mas
microprocesadores y un microprocesador puede
aguantar una o varias CPU.

5. 1.1. Informació general
Ejemplos de microprocesadores/CPU.

6. 1.2. Característiques /components
Tradicionalmente, antes del advenimiento del
microprocesador, se podían identificar cuatro unidades
independientes en la arquitectura de cualquier
computadora:
(1) La unidad de control. (2) La unidad aritmética.
(3) La unidad de almacenamiento o memoria.
(4) La unidad de entrada-salida.

7. 1.2. Característiques /components
Sin embargo, con la llegada de la
microelectrónica, no se llevó mucho
tiempo para que los ingenieros se dieran
cuenta de que dentro de un mismo
circuito integrado se podían incorporar
en un mismo substrato la unidad de
control y la unidad aritmética:
Así, estas dos unidades independientes que funcionalmente (no
físicamente) juntas eran conocidas como la unidad de
procesamiento central (Central Processing Unit o CPU)
fueron integradas en una sola unidad bautizada apropiadamente
con el nombre de microprocesador.

8. 1.2. Característiques /components
Como puede verse, todo
microprocesador incluye en su
interior una Unidad de Lógica
Aritmética ALU, varios registros
internos que pueden ser
implementados con flip-flops o
con una memoria interna como
se muestra arriba, un registro de
instrucciones, el decodificador
de las instrucciones, y el
Contador del Programa.

9. 1.3. Funcionament / connexió
Funcionamiento Microprocesador (Diagrama de Bloques)
Los elementos más importante de un microprocesador son: Unidad
Aritmético Lógica (UAL) y la Unidad de Control (UC).
La Unidad Aritmético Lógica es la que realiza las operaciones del
microprocesador, se encarga de sumar, restar, hacer operaciones
lógicas, etc. con los operandos que le llegan de los registros X e Y..
La Unidad de Control gobierna todos los demás elementos con unas
líneas de control que se van encendiendo y apagando sicronizadamente
con la señal de reloj.
Al reiniciar el microprocesador, la Unidad de Control recibe una señal de
reset y prepara al resto del sistema y recibe la señal de reloj que marca la
velocidad del procesador.
- El registro PC (Program Counter), o Contador de Programa, se carga
con la dirección de memoria en la que empieza el programa.
- La Unidad de Control hace que el Contador de Programa (PC) apareca en el bus de direcciones y le indica a la RAM que quiere leer un
dato que tiene almacenado en esa posición.
- La memoria pone el dato, que es la instrucción del programa, en el bus de datos, desde el que se carga en el Registro de Instrucciones
(RI). La Unidad de Control procesa ésto y va activando los movimientos de datos.
- La instrucción pasa del RI al Decodificador de Instrucciones (DI) que contiene una tabla con el significado de la instrucción. El DI ejecuta
la instrucción y sino puede consulta con la Unidad de Control.
- Si la instrucción fuese una suma, la UC cargaría los valores a sumar en los registros A y B de la UAL. Luego le ordenaría a la UAL que
los sumase y lo pusiera en el bus de datos.
- Luego la UC haría que el Contador de Programa avanzara un paso para ejecutar la siguiente instrucción y así sucesivamente.

10. 1.3. Funcionament / connexió

11. 1.4. Tipus
Intel
Intel:Tienen dos posibles sockets: 478 y 775. El primero de ellos está pasado de moda y desapareciendo, así que
nos centraremos en el segundo. Actualmente distribuye, dentro del nuevo socket 775, los siguientes modelos:
· Intel Celeron D, la gama baja y con un rendimiento escaso, poca memoria caché . Además, son sólo de 32 bits.
Actualmente de 2'533 a 3'333 GHz. Hay de dos tipos, núcleo Prescott con 256 Kb de caché y núcleo Cedar Mill, con
512 Kb.
· Intel Pentium 4, la gama media. Poseen extensiones EMT 64, son micros de 64 bits. Ya no indican el nº de
GHz, sino un modelo. Hay que averiguar la velocidad real del micro. Existen dos cores:
Prescott: de 531 / 3'0 GHz hasta 541 / 3'2 GHz, con 1024 kB de caché
Cedar Mill: de 631 / 3'0 GHz hasta 661 / 3'6 GHz, con 2048 kB de caché.
· Intel Pentium D, la gama alta. Doble core. Vienen con dos nucles y por lo tanto se puede decir que este
duplicando (idealmente) el rendimiento. Sólo se aprovechan al 100% si el software está optimizado, pero son muy
recomendables para trabajar con varios programas. También son micros de 64 bits. Existen dos cores:
Smithfield: 805 y 2'666 GHz. Sólo 1024 Kb de caché por core. Muy malos, dado que tienen sólo 533 MHz de bus.
Presler, de 915 / 2'8 GHz hasta 960 / 3'6 GHz. 2048 kB de caché por core y 800 MHz de bus. Uno de estos es
buena compra, así que asegúrate que empiece por "900".
· Intel Core 2 Duo, la gama más alta. También de doble core y 64 bits, pero emplean una arquitectura nueva
(arquitectura core), que es la base para los futuros micros de 4 y 8 cores en adelante. Aunque van a una velocidad
de GHz menor, su rendimiento es muchísimo más alto que los anteriores, por lo que son mucho más rápidos que
los Pentium D. Existen dos cores:

12. 1.4. Tipus
AMD
En AMD su velocidad marca en XXXX+. Por ejemplo, un Athlon64 3200+ con 512 kB de caché, va a 2 GHz.
Athlon Sempron64 con socket AM2. Económica pero poco recomendable, con sólo 128 y 256 kB de caché y
velocidades de 2800+ hasta 3600+. Son igual de caros que los Athlon64 Socket 939 Venice del siguiente apartado y
mucho peores, por lo que comprarlos es tirar el dinero.
Athlon 64 con Socket 939: aquí tenemos hasta 4 cores:
Venice y Manchester. En este caso recomendamos los primeros, que son algo más baratos y similares en
rendimiento que los segundos. Dentro de los Venice tenemos desde 3000+ hasta 3800+. Los Manchester son el
modelo doble core pero con uno de ellos desactivado. Al igual que los Venice, tienen 512 kB de caché.
Existen otras dos variantes con núcleos San Diego y Toledo, ambos 3700+ y con 1024 kB de caché. Son los mejores
Athlon 64 de socket 939 con diferencia, pues tienen más memoria caché, por lo que son los mejores athlon64 939.
Athlon 64 con Socket AM2. En este caso tenemos sólo un núcleo, Orleans, con velocidades entre 3200+ y 3800+,
con 512 kB de caché.
Athlon 64 X2 con Socket 939. Al igual que en los Intel, también tenemos esta opción con doble core de AMD.
Tenemos dos núcleos:
Manchester, con velocidades de 3800+ hasta 4600+. Con 512 kB de caché por core. No son malos, pero tampoco los
mejores.
Toledo, con velocidades de 4400+ hasta 4800+. Con 1024 kB. Son los mejores doble core para socket 939.
Athlon 64 X2 con Socket AM2. Tenemos un núcleo, Windsor, con velocidades desde 3600+ hasta 5200+, Ojo que
tienen cachés de distintas velocidades, entre 256 y 1025 kB. Por ejemplo, el 4200+ a 2,2 GHz y 512 kB, el 4400+ a
2,4 GHz y 1024 kB.
Athlon 64 FX-62 con Socket AM2. Es el más alto de gama de AMD, doble core, 2'8 GHz de velocidad y 1024 kB de
caché por core.

13. 1.5. Cost

14. 1.5. Cost

15. 1.5. Cost

16. 1.6. Bibliografia
http://logica-digital.blogspot.com/2007/11/suplemento-3-cmo-trabaja-el.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Microprocesador
http://es.wikipedia.org/wiki/Cpu
http://www.duiops.net/hardware/micros/microsactuales.htm

17. BUSBUS
BUS
2.1.- Informació general
2.2.- Característiques / components
2.3.- Funcionament / connexió
2.4.- Tipus
2.5-. Cost
2.6.- Bibliografia

18. 2.1. Informació general
· Es el elemento responsable de establecer
una correcta interaccion entre los diferentes
componentes del ordenador, es por lo tanto,
el dispositivo principal de comunicación.
· En un sentido físico, su descripción es:
conjunto de líneas de hardware (metálicas o
físicas), utilizadas para la transmisión de
datos entre los componentes de un sistema
informático.
· En cambio, en sentido figurado es: una ruta
compartida, que conecta diferentes partes del
sistema.

19. 2.2. Característiques /components
Un bus está compuesto por conductos (vías), éstas hacen posible la
interconexión de los diferentes componentes entre sí, y
principalmente con la CPU y la memoria. En estos conductos se
destacan dos subcategorías, el bus de datos y el bus de direcciones;
entre estos existe una fuerte relación, puesto que para cada
instrucción/archivo enviado por uno de los dos buses, por el otro va
información sobre esta instrucción/archivo.

20. 2.3. Funcionament / connexió
En lo referente a la estructura de interconexión mediante los buses,
existen de dos tipo:
· Bus único : considera a la memoria y a los periféricos como posiciones
de memoria, y hace un símil de las operaciones E/S con las de
escritura/lectura en memoria. Todas estas equivalencias consideradas por
este bus, hacen que no permita controladores DMA (Direct Acces Memory ;
de acceso directo a memoria).
· Bus dedicado : este en cambio, al considerar la memoria y periféricos
como dos componentes diferentes, permite controladores DMA (dedicando
un bus especial para él).

21. 2.3. Funcionament / connexió
Éste bus especial del bus dedicado, contiene cuatro subcategorías más:
· Bus de datos : transmite información entre la CPU y los periféricos.
· Bus de direcciones : identifica el dispositivo a quién va destinada la
información que se transmite por el bus de datos.
· Bus de control o de sistema : organiza y redirige la información hacia el
bus pertinente para la información que se tiene que transmitir. Es el bus
encargado de hacer el direccionamiento, quién realiza toda la función de
direccionar es el controlador, diferente para cada tipo de dispositivo.

22. 2.3. Funcionament / connexió
La capacidad operativa del bus
depende de: la inteligencia del
sistema, la velocidad de éste, y la
"anchura" del bus (número de
conductos de datos que operan en
paralelo)
Aquí tenemos una tabla de los
diferentes procesadores que ha
habido hasta ahora y su capacidad
de bus:

23. 2.4. Tipus
· El Bus XT y el BUS ISA (AT)
· MCA (Bus Micro Channel)
· EISA (Extended ISA)
· Local Bus
· Vesa Local Bus
· PCI (Peripheal Components Interconnect)
· SCSI (Small Computer System Interface
· AGP (Accelerated Graphics Ports)

24. 2.6. Bibliografia
http://www.hardware12v.com/conocimientospc/41.php