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MICROPROCESADORES
Conrado Perea
Introducción
Los orígenes más recientes de la industria
microinformática se remontan a los años 40,
cuando la Universidad de Stanford, con el
objetivo de impulsar su desarrollo, decidió crear
el Parque Industrial Stanford, alquilando a
diversas compañías los terrenos de la
universidad.
Gracias al ambiente tecnológico e industrial que
se creó, el lugar se convirtió en uno de los focos
más importantes de la industria microinformática.
SILICON VALLEY
Hoy este lugar se conoce
con el nombre de Silicon
Valley, y aglutina a las
principales firmas del
sector.
Una de las primeras
empresas situadas en
Silicon Valley fue Fairchild
semiconductor (1957).
Fue la primera empresa
mundial que trabajaba
exclusivamente con silicio.
(Intel)
1º Microprocesadores
El primer
microprocesador se
fabricó en 1971 Intel
4004, originariamente
fabricado para una
calculadora .2300
transistores. 4 bits.60000
operaciones/seg.
1º de 8 bits Intel 8008 en
1979, 3300 transistores
Intel 8080
1979 se crea el primer
microprocesador para
uso general 8080 8 bits,
4500 transistores,
200000 operaciones/
seg.
En la actualidad se
superan los 50 millones
de transistores y se
fabrica en 0,13 micras
Microprocesador
Todo ordenador cuenta
con una unidad que
ejecuta las instrucciones
de los programas. Esta
unidad se comunica con
otros subsistemas dentro
del ordenador y
normalmente controla su
funcionamiento.
La función principal
realizada por la CPU es la
de traer instrucciones
desde la memoria y
ejecutarlas
COMPONENTES
Encapsulado. Carcasa que rodea
a la oblea de silicio, para proteger
el procesador de ataques externes
(oxidación, humedad, etc.). Los
diferentes encapsulados se
diferencian por el nº de contactos,
las medidas, la tensión de
alimentación.
ALU. Unidad lógica aritmética, se
encarga de las operaciones lógicas
y aritméticas con los datos
recibidos y los deposita en un
registro.
COMPONENTES
Unidad de control. Basándose en las
instrucciones de la unidad de decodificación,
crea las señales que controlan la ALU. Dice
qué hacer con los datos y en qué lugar los
tiene que guardar.
Unidad de anticipación. Decide cuándo pide
los datos desde la memoria principal o de la
cache. Verifica la integridad de los datos
antes de pasarlos a la unidad de
decodificación.
COMPONENTES
Unidad de decodificación. Se encarga de traducir
los códigos de instrucción para que la ALU realice las
operaciones.
Registros. Se emplean para almacenar los códigos
de operación y los operandos de las instrucciones
Memoria cache. Se encarga de almacenar ciertos
bloques de datos que , posiblemente, serán
utilizados en las siguientes operaciones.
Coprocesador matemático. Encargado de realizar
operaciones matemáticas
Velocidad externa o del BUS
FSB, front-side bus, bus de la parte frontal.
Es el ancho de anda del microprocesador y tiene
que ir acorde con el FSB de la placa.
También conocido como velocidad externa.
VELOCIDAD DE LOS
MICROPROCESADORES
La velocidad interna del microprocesador se
mide en Ghz.
En la actualidad no obstante la guerra además
de en la velocidad se centra en el numero de
núcleos que es capaz de tener el encapsulado.
Un 486 tiene 50 MHz o sea que es capaz de
realizar unos 50 millones de operaciones por
segundo, P4 a 3,8 GHz podría realizar unos
3900 millones de operaciones por/seg.
ZÓCALOS
Dependiendo del microprocesador,
necesitaremos un zócalo en la placa u
otro:
Socket 370 , PIII
Socket 462 o A AMD
Socket 423 y 478 P4
Socket 754, 939 y 940 AMD 64 bits
Socket 775 P4
Las características técnicas de los sockets
actuales son las siguientes:
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
DE LOS SOCKET
MICRO
Nº CON.
CACHE INTERNA
FRECUENCIA
PIII
370
32K 512K
500 a 1300
CELERON
370
32K 128K
300 a 1000
423 y 478
20K 256 K
1400 a 3800
AMD
slot A
642
32K 512K
500 a 1000
AMD socket A
462
128K 256K
600 a 1000
P4
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
DE LOS SOCKET
MCRO
Nº CON.
CACHE
FRECUENCIA
462
128K 512K
1500 a 3800
AMD 754
754
128 KB
1MB
3000 a
4000
AMD 939
939
128 KB 2 MB
3000 a 5500
AMD
SEMPRON
462,754,
939
128 KB
256 KB
2400 a 3100
P4 775
775
128 a 256
1 MB a 2 MB
3000 a 4000
AM2
940
128 a 256
1 MB a 2 MB
2800 a 4200
AMD XP
AMD
• AMD ATHLON XP,
comenzó con versiones de
1,3 Ghz y ha ido
aumentando
progresivamente hasta el
AMD XP 3200, y aunque
empezó fabricando con la
tecnología 0,18 micras
actualmente utiliza 0,13
micras.
• El bus del sistema de este
micro, ha aumentado
hasta 400 Mhz y ofrece
soporte para la memoria
DDR .
AMD ATHLON XP
• QuantiSpeed, es la
velocidad cuantitativa,
es la comparativa de
prestaciones entre el
P4 y el AMD XP. No
es otra cosa, que
aumentar la cantidad
de trabajo por ciclo de
reloj, aunque la
frecuencia sea inferior.
AMD ATHLON MP
• Esta es la versión del
microprocesador AMD
con capacidades
multiproceso.
• Para este
microprocesador, AMD
desarrolló el chipset
AMD-760 MP.
AMD DURON
• Este microprocesador
esta destinado al
mercado de gama baja
• Se reduce la memoria
cache
• Se reduce el ancho de
banda del bus interno
AMD 64 BITS
AMD ATHLON 64 X2
 El procesador AMD Athlon 64 X2 de doble
núcleo, pone la potencia de la tecnología
de doble núcleo en los ordenadores de
sobremesa.
 Estos procesadores contienen dos
núcleos de proceso que realizan cálculos
en dos caudales de datos,
incrementándose así la eficiencia y la
velocidad, al ejecutar múltiples programas
.
 L1 128 KB Y L2 2MB
AMD 939
• Permite la computación simultánea y de
alto rendimiento de 32 y de 64 bits, lo
que ofrece a los usuarios un medio
sencillo, atractivo y asequible de
beneficiarse de las aplicaciones del
futuro que están empezando a surgir.
• Pero este micro tiene un inconveniente,
y es la incompatibilidad con la memoria
DDR2.
AMD 64
• La novedad de este
microprocesador es la
posibilidad de ejecutar
aplicaciones tanto de 32
bits como de 64 bits
• AMD 64 FX que lleva un
northbrige integrado en el
propio núcleo. Este incluye
una unidad de gestión de
memoria y otra del bus de
comunicaciones
• Cool´nQuiet, reduce el
consumo parecido al
Centrino.
La evolución de AMD
AMD DURON
AMD XP
AMD X2
AM2 SEMPRON
AM2 ATHLON
AM2 6000X2
La principal evolución de estos modelos
ha sido la compatibilidad con la memoria
DDR2
PENTIUM 4
• Es el ultimo y mas
avanzado modelo de Intel
• P4 423 este modelo fue
lanzado al mercado como
una respuesta comercial y
no como un modelo de
cambio ( ejemplo, P4 1,3
GHz era mas lento PIII 1
GHz
PENTIUM 4 478
• Este modelo si que
realmente trae nuevas
tecnologías como el
encapsulado (
Netburts), aumenta las
instrucciones por ciclo
de reloj, la memoria
cache es mayor, el bus
del sistema también
aumenta
HYPERTHREADING
• Es la tecnología que
permite que un solo
microprocesador actué
en multiproceso, como
si tuviera dos
procesadores en
paralelo
PENTIUM 4 CELERON
• Se trata del modelo de
Intel con las
prestaciones
recortadas, esta
fabricado en 0,13
micras pero la memoria
caché es más
pequeña.
P4 775
• Los primeros modelos sólo funcionaban
a 32bits pero a partir de los modelos
800 necesitamos una BIOS preparada
para funcionar a 32 y 64 bits de lo
contrario sólo funcionan a 64 bits.
• Están fabricados en 0,09 micras
• Doble núcleo
P4 775.BIT de desactivación en ejecución
 Los ataques por desbordamiento de búfer
malicioso representan una significativa
amenaza contra la seguridad de las
empresas aumentando las demandas de
recursos de TI y, en algunos casos,
destruyendo los activos digitales. En un
ataque típico, un gusano malicioso crea
una inundación de códigos que desborda
al procesador, permitiendo al gusano
propagarse por la red y otros
ordenadores.
P4 775.BIT de desactivación en ejecución
• Bit de desactivación de ejecución
permite al procesador clasificar áreas
en memoria según el lugar en las que el
código de aplicación puede ejecutarse o
no. Cuando un gusano malicioso intenta
introducir un código en el búfer, el
procesador desactiva la ejecución de
código y evita que se produzcan daños
o la propagación del gusano.
Evolución de Intel
Celeron
• Intel Celeron
347
P4 775
• Intel Core 2
Duo 6850
Intel Core QUAD CORE
6600
INTEL XEON
• Es el modelo de P4 con
capacidad multiproceso
de 32 bits
• Socket 603
INTEL ITANIUM
• El ITANIUM 2 es el
último modelo de P
para soporte
multiproceso con
tecnología 64 bits
AMD OPTERON
• La versión para
multiproceso 64 bits de
AMD
• Con núcleo Hammer
Rellenar tabla
Modelo
AMDATHLON II
X2 DUAL
CORE 240
AMD
PHENOM
QUAD
CORE 9650
AMD
PHENOM
QUAD II X4
940
V.dad
del
nucleo
Nº
nucleos
L1
L2
Bus
Sistema
Gt/s
Preci
o
Rellenar tabla
Modelo
INTEL
CORE2
DUO 5300
INTEL
CORE2
DUO
QUAD
8300
INTEL
CORE I5
750
2,66GHZ
INTEL
CORE I7
920
V.dad
del
nucle
o
Nº
nucleo
s
L1
L2
Bus
Sistem
a
Gt/s
Precio
MICROPROCESADORES PARA
PORTATILES
En los procesadores para portátiles, se
busca un menor consumo de alimentación
sin que varié en demasía la velocidad del
procesador aunque estos no son tan
potentes como los procesadores de
sobremesa.
En algunos casos los fabricantes instalan
microprocesadores de sobremesa en
portátiles para reducir costes
Rellenar tabla
Modelo
V.dad
del
nucleo
Nº
nucleos
L1
L2
Bus
Sistema
Precio