Introducción
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| Procesador |
Físicamente el micro no es más que una pastilla de silicio. En un PC se coloca en la placa base sobre un conector que se denomina socket. La placa permite la conexión con los restantes dispositivos de tu equipo como la memoria RAM, la tarjeta gráfica o el disco duro utilizando un conjunto de circuitos y chips denominado chipset.
El micro es el elemento de tu PC que más ha evolucionado a lo largo del tiempo. Esto es debido a que con cada nueva generación de procesadores los fabricantes han conseguido reducir el tamaño de los transistores que se encuentran en su interior permitiendo integrar cada vez un mayor número de bloques funcionales.
En un principio fue el controlador de memoria, después la tarjeta gráfica y en un futuro muy cercano, pasaremos del concepto de procesador a lo que se denomina SOC, es decir, un chip con todos los elementos de la placa base integrados. De esta forma reducimos el tamaño y el consumo haciéndolo ideal para usarlo en cualquier dispositivo móvil.
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| Colocando el procesador en la placa base |
Desde el punto de vista funcional es, básicamente, el encargado de realizar toda operación aritmético-lógica, de control y de comunicación con el resto de los componentes integrados que conforman un PC, siguiendo el modelo base de Von Neumann. También es el principal encargado de ejecutar los programas, sean de usuario o de sistema; sólo ejecuta instrucciones programadas a muy bajo nivel, realizando operaciones elementales, básicamente, las aritméticas y lógicas, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.
Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una unidad de control y una unidad aritmético lógica (ALU), aunque actualmente todo microprocesador también incluye una unidad de cálculo en coma flotante, (también conocida como "coprocesador matemático"), que permite operaciones por hardware con números decimales, elevando por ende notablemente la eficiencia que proporciona sólo la ALU con el cálculo indirecto a través de los clásicos números enteros.
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| El procesador cubierto por el ventilador |
¿Qué partes internas tiene un procesador?
Ten en cuenta que no todos son iguales pero la mayoría de ellos incluyen:
- Núcleos. Se entiende por núcleo aquel elemento que incluye lo que podríamos considerar un procesador en miniatura. Al contener varios de estos integrados podrá trabajar con más de una aplicación al mismo tiempo.
- Cache. La memoria cache se usa para mejorar la velocidad de los accesos a la memoria RAM. Al encontrarse más cercana al procesador es muy rápida pero mucho más cara. La cache esta organizada en niveles y será tarea del micro dejar los datos que más se usen lo más cerca del procesador posible.
- Controlador de memoria. Al incorporar el controlador de memoria en el interior del procesador y quitarlo de la placa base se consigue que el acceso a la memoria RAM sea más eficiente. Esto que en principio parece que sólo pueda tener ventajas tiene un inconveniente ya que sólo puedes usar la memoria para la que tu procesador este preparado.
- Tarjeta gráfica. Si integran este componente ya no hablamos de CPUs sino de APUs. Ya no estaríamos ante un micro convencional si no ante un hibrido entre procesador y tarjeta gráfica.
- Otros elementos. Los micros han incorporado otros elementos que se encontraban antes sobre la placa base. Por ejemplo, el controlador de PCI Express, aumentando la velocidad con la que el micro es capaz de comunicarse con una tarjeta gráfica discreta.
¿Cómo funciona de forma interna un procesador?
El funcionamiento de un procesador se puede dividir en las siguientes etapas:
Se lee una instrucción de memoria. Para que te puedas hacer una idea de la complejidad de un procesador actual su conjunto de instrucciones esta compuesto por más de mil diferentes y va creciendo con el tiempo.
Se buscan los datos necesarios. No todas las instrucciones son iguales algunas necesitaran de datos para poder llevar a cabo su trabajo. Se leen de memoria o se buscan donde estén. Es muy importante que el flujo de datos y de instrucciones sea lo más rápido posible.
Se realiza la operación. Una vez que se tiene todo se ejecuta la operación, para esto puede ser necesario el trabajo de varios bloques dentro del propio procesador.
Se pasa a la siguiente instrucción. Que no es siempre la que se encuentra a continuación en la memoria. Algunas pueden ir a otras partes del programa o repetir ciertas instrucciones hasta que se cumpla una condición. Por ejemplo, esperar hasta que se pulse una tecla.
Vídeo resumen de las partes y funcionamiento de un procesador:
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| Algunos logotipos |
INTEL Y AMD son los fabricantes de procesadores mas conocidos en el merdado, pero tambien existen otras marcas, las cuales estan destinadas en otros mercados distintos.
Intel
Compañia fabricante de procesadores, Es la marca estándar y los demás son compatibles con Intel, algunos procesadores Pentium 1, 2, 3, 4, el Merced, core, centrino, I 3, 5 y 7.
AMD
Advanced Micro Devices: Fabricante de procesadores. Siempre ha ido por detrás de Intel, aunque a veces le ha superado, sobre todo con su conocido K7 (Athlon), tiene una gran variedad de velocidades y modelos como el Duron y Athlon.
Cirrus Logic
Cirrus Logic: Fabricantes de dispositivos y procesadores para computadora, visita la página en la que encontraras una gran variedad de productos.
Cyrix
VIA Technologies: Diseño y construcción de procesadores para PC. Fabrica procesadores para Texas, IBM y Thompson
Zilog
Zilog Microcontrolers: Microcontroladores y Microprocesadores con algunas innovaciones del momento.
PowerPC
IBM PowerPC Microprocesador: Características sobre el procesador de IBM y controladores embedados.
ARM
Se denomina ARM (Advanced RISC Machines) a una familia de microprocesadores RISC diseñados por la empresa Acorn Computers y desarrollados por Advanced RISC Machines Ltd., una empresa derivada de la anterior. Usados en routers y dispositivos embebidos entre otros.
A continuación les dejo un vídeo muy interesante sobre cómo comparar y elegir un procesador acorde a nuestras necesidades:
Fuentes de información
Apuntes de clase
Computadoras.about
Ingeniatic
Dis.um
Wikipedia
Youtube
