Trabajo Procesadores

Escrito por jmegias89 14-10-2009 en General. Comentarios (7)
PROCESADORES





Index

 

-     Que es?

-     Para que sirven?

-     Funcionamiento y como es?

-     Tipos de procesadores

-     Clases de procesadores

-     Refigeracion

 






Que es?

Procesador también llamado CPU (UnidadCentral de Procesamiento), es el componente en una computadora digital queinterpreta las instrucciones y procesa los datos contenidos en los programas dela computadora. Permite el procesamiento de información numérica, informacióningresada en formato binario,así como la ejecución de instrucciones almacenadas en la memoria. El primer microprocesador (Intel 4004) seinventó en 1971. Era un dispositivo de cálculo de 4 bits, con una velocidad de108 kHz. Desde entonces, la potencia de los microprocesadores ha aumentado demanera exponencial

 

Para que sirven?

 

La operaciónfundamental de la mayoría de los CPU, es ejecutar una secuencia deinstrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa esrepresentado por una serie de números que se mantentienen en una cierta clasede memoria de computador. Hay cuatro pasos que casi todos los CPU dearquitectura de von Neumann usan en su operación: fetch, decode, execute, ywriteback, (leer, decodificar, ejecutar, y escribir).

 

 

Funcionamiento y como es?

Gracias a un cristal de cuarzo que,sometido a una corriente eléctrica, envía pulsos, denominados "picos". La velocidad de reloj (también denominadaciclo), corresponde al número depulsos por segundo, expresados en Hertz (Hz). De este modo, un ordenador de 200MHz posee un reloj que envía 200.000.000 pulsos por segundo. Por lo general, lafrecuencia de reloj es un múltiplo de la frecuencia del sistema (FSB, Front-SideBus o Bus de la Parte Frontal), es decir, un múltiplo de la frecuencia dela placa madre.

Con cada pico de reloj,el procesador ejecuta una acción que corresponde a su vez a una instrucción obien a una parte de ella. La medida CPI(Cycles Per Instruction o Ciclos por Instrucción) representa el númeropromedio de ciclos de reloj necesarios para que el microprocesador ejecute unainstrucción. En consecuencia, la potencia del microprocesador puedecaracterizarse por el número de instrucciones por segundo que es capaz deprocesar.

 Los MIPS(millions of instructions per second o millones de instrucciones por segundo)son las unidades que se utilizan, y corresponden a la frecuencia del procesadordividida por el número de CPI.

Este es el cerebro del computador. Dependiendo del tipo de procesador y su velocidad se obtendrá un mejor o peor rendimiento. Hoy en día existen varias marcas y tipos, de los cuales intentaremos darles una idea de sus características principales.




Tipos de Procesadores


Las familias (tipos) de procesadores compatibles con el PC de IBM usan procesadores x86. Esto quiere decir que hay procesadores 286, 386, 486, 586 y 686.Ahora, a Intel se le ocurrió que su procesador 586 no se llamaría así sino "Pentium", por razones de mercadeo.


Existen, hoy en día tres marcas de procesadores: AMD, Cyrix e Intel. Intel tiene varios como son Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro y Pentium II. AMD tiene el AMD586, K5 y el K6.Cyrix tiene el 586, el 686, el 686MX y el 686MXi. Los 586 ya están totalmenteobsoletos y no se deben considerar siquiera. La velocidad de los procesadores se mide en Megahertz (MHz =Millones de ciclos porsegundo). Así que un Pentium es de 166Mhz o de 200Mhz, etc. Este parámetroindica el número de ciclos de instrucciones que el procesador realiza porsegundo, pero sólo sirve para compararlo con procesadores del mismo tipo. Porejemplo, un 586 de 133Mhz no es más rápido que un Pentium de 100Mhz.

Cabe anotar que los procesadores de Intel son más caros ytienen una unidad de punto flotante (FPU) más robusta que AMD y Cyrix.

Estohace que Intel tenga procesadores que funcionen mejor en 3D (Terceradimensión), AutoCAD, juegos y todo tipo de programas que utilizan esta característica. Para programas de oficina como Word, Wordperfect, etc. AMD y Cyrix funcionan muy bien.

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 Clases de procesadores

 

  •    Pentium-75 ; 5x86-100 (Cyrix y AMD)
  • AMD 5x86-133
  • Pentium-90
  • AMD K5 P100
  • Pentium-100
  • Cyrix 686-100 (PR-120)
  • Pentium-120
  • Cyrix 686-120 (PR-133) ; AMD K5 P133
  • Pentium-133
  • Cyrix 686-133 (PR-150) ; AMD K5 P150
  • Pentium-150
  • Pentium-166
  • Cyrix 686-166 (PR-200)
  • Pentium-200
  • Cyrix 686MX (PR-200)
  • Pentium-166 MMX
  • Pentium-200 MMX
  • Cyrix 686MX (PR-233)
  • AMD K6-233
  • Pentium II-233
  • Cyrix 686MX (PR-266); AMDK6-266
  • Pentium II-266
  • Pentium II-300
  • Pentium II-333 (Deschutes)
  • Pentium II-350
  • Pentium II-400


Las marcas mas importantes son:


Intel

Intelfue fundada por Gordon E. Moore y Robert Noyce en 1969, quienesinicialmente quisieron llamar a la empresa Moore Noyce, pero sonaba mal(ya que en inglés suena como More Noise, que literalmente significa: MásRuido), así que eligieron como nombre las siglas de Integrated Electronics,en español Electrónica Integrada. Este nombre estaba registrado por unacadena hotelera, por lo que tuvieron que comprar los derechos para poderutilizarlo.





Cyrix

Cyrix fue una empresa dedicada a la fabricaciónde procesadores que comenzó a operar en 1988 comoun proveedor de coprocesadoresmatemáticos de altorendimiento para sistemas 286 y 386. La compañía fue fundada por ex-empleadosde Texas Instruments, con la que mantuvo una larga pero difícilrelación a lo largo de su historia.

El fundador de Cyrix JerryRogers reclutóagresivamente a varios ingenieros y los puso a trabajar juntos, lograndofinalmente un pequeño pero eficiente equipo de diseño de 30 personas.

Cyrix se fusionó con National Semiconductorel 11 de noviembre de 1997.




 

PowerPC

PowerPC (usualmente abreviada PPC) es el nombre originalde la arquitectura de computadoras de tipo RISC, fue desarrollada por IBM, Motorola y Apple. Los procesadoresde esta familia son producidos por IBM y FreescaleSemiconductor que era la división de semiconductores ymicroprocesadores de Motorola, siendoutilizados principalmente en ordenadores o computadores Macintosh de AppleComputer hasta el año 2006.

Implantacion de PowerPC

El PowerPC ha sido una de lasarquitecturas más extendidas gracias a su alto rendimiento y de granimplementación tecnológica. Este es un pequeño listado de las implementacionesdel PowerPC a lo largo de su historia.

  1. 601 MPC601 50 y 66 MHz
  2. 602 productos para consumidor (bus de datos y direcciones multiplexados)
  3. 603 para ordenadores portátiles
  4. 603e
  5. 604
  6. 604e
  7. 620 la primera implementación de 64 bits
  8. x704 BiCOMOS implementación PowerPC por Exponential Technologies
  1. 750 G3 (1997) 233 MHz y 266 MHz
  2. 7400 G4 (1999) 350 MHz
  3. 750FX anunciado por IBM en 2001 y disponible en 2002 en 1 GHz.
  4. 970 G5 (2003) implementación 64-bit derivada del IBM Power 4. Velocidades de 1,4 GHz, 1,6 GHz, 1,8 GHz, 1,9 GHz, 2,0 GHz, 2,1 GHz, 2,3 GHz, 2,5 GHz, y 2,7 GHz





 

AMD

Advanced Micro Devices, Inc. (AMD) es una de las compañías mas grandes del mundo en producciónde microprocesadores compatibles x86 (junto a Intel) y uno de los másimportantes fabricantes de CPUs, GPUs, chipsets y otrosdispositivos semiconductores. Fue fundada en 1969 y su central estásituada en Sunnyvale, California.

8086, Am286, Am386, Am486, Am5x86 àEn 1982 AMD firmóun contrato con Intel, convirtiéndose en otrofabricante licenciatario de procesadores

K5, K6, Athlon (K7): El primer procesador completamente propio de AMD,fue lanzado en 1995. La"K" hacía referencia a "Kryptonite", en el mundo de loscomics la conocida sustancia que podía dañar a Superman

Son los procesadores actuales

AMD64 / K8, Dual-core, Athlon 64X2, Turion 64, Phenom (K10), Phenom II





Refigeracion


La temperatura puede hacer que un dispositivo seainestable, es decir, que cometa errores en el procesamiento de datos. Porejemplo, en tiempos de los 386 y 486, con un disipador pequeño ya erasuficiente puesto que la temperatura no era excesiva. Pero hoy en dia, debido alos millones de transistores que hay en el interior de un micro y la velocidada la que trabajan, hacen que se calienten en gran medida, lo que obliga abuscar otros medios más eficaces de refrigeración.

 

Son varios los métodos o dispositivos que podemosusar para evitar este exceso de temperatura.


--Los procesadores modernos vienen provistos de un disipador sobre el que va montadoun ventilador. Un disipador es un objeto de superficie metálica con curvaturassucesivas para aumentar la superficie de la misma. La idea consiste en que eldisipador absorba el calor del micro para que seguidamente pase al aire.






De ahí que el disipador tenga curvaturas o crestassucesivas, para que la superficie del disipador en contacto con el aire seamayor. El ventilador colocado sobre el disipador ayudará en la tarea de extraerel aire caliente de las ranuras del disipador.

Nota: Observa las imágenes de los disipadores. El segundo es el mejor al podercircular el aire en más direcciones que en el primero al tener las crestasdiscontinuas.




Pero con esto sólo hemossolucionado parte del problema puesto que el aire caliente aún sigue en elinterior de la carcasa del equipo.

Debemos extraer el aire caliente almacenado en el interior. Para ello partimosde la teoría de que el aire caliente tiende a subir y el frío a bajar. De estaforma habrá una mayor acumulación de aire caliente en la parte superior, por loque lo ideal sería la colocación de un ventilador extractor en la partesuperior.






Como es lógico, la partefría estará en contacto con el micro, mientras que el calor de la partecaliente tendrá que ser disipado nuevamente de alguna manera. Otro disipador eslo habitual, pero no cualquiera. Observa la proporción:






 

--La refrigeración líquidaes otro sistema alternativo y consiste en una bomba que mantiene el líquido enconstante circulación. El agua pasará fría por el micro enfriándolo medianteuna pieza llamada waterblock.





 

El líquido caliente delmicro pasa por un radiador que es enfriado por medio de unoo varios ventiladores. El líquido, ya frío, vuelve a la bomba para iniciar elproceso nuevamente.

En algun punto delcircuito encontraremos unas válvulas que nos permitirán rellenar, sangrar ovaciar el líquido de manera fácil y sin escapes. Lo más seguro que estensituadas entre el radiador y la bomba de manera que saquemos el líquido frío.