EL MICROPROCESADOR

MICROPROCESADOR
Es el Microchip más importante en una computadora, es considerado el cerebro de una computadora. Está constituido por millones de transistores integrados. Este dispositivo se ubica en un zócalo especial en la placa madre y dispone de un sistema de enfriamiento.

ARQUITECTURA
Encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base.
Memoria cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a alcance directo ciertos datos que «predeciblemente» serán utilizados en las siguientes operaciones, sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo así el tiempo de espera para adquisición de datos. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está dentro del micro, encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande, aunque algo menos rápida, es la caché de segundo nivel o L2 e incluso los hay con memoria caché de nivel 3, o L3.
Coprocesador matemático: unidad de coma flotante. Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro chip. Esta parte esta considerada como una parte «lógica» junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos.
Registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros esta diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que la CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son treinta y dos registros.
Memoria: es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador las accede desde allí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de almacenamiento para el trabajo en curso.
Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es análogo a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un «número de puerto» que el procesador utiliza como si fuera un número de teléfono para llamar circuitos o a partes especiales.

MARCAS: Las principales marcas son INTEL y AMD

• INTEL 8088: Su tamaño es 8 bits y su velocidad es de 5MHz , hasta 8MHz

• INTEL 8086:su tamaño es 16 bits y su velocidad es de 8MHz hasta 10MHz

•INTEL 80286: Su tamaño es 16 bits y su velocidad es de 10MHz hasta 12MHz

• INTEL 80486:su tamaño es de 32 bits y su velocidad 33MHz hasta 50 MHz.

• INTEL PENTIUM I: su tamaño es de 64 bits, velocidad es de 120MHz hasta 200 MHz.

• INTEL PENTIUM II: Su tamaño es de 64 bits, velocidad es de 300MHz hasta 450MHz.

• INTEL PENTIUM III: Su tamaño es de 64 bits, velocidad es de 750MHz hasta 1 GHz

• INTEL PENTIUM IV: Su tamaño es de 128 bits, velocidad es de 1,4 GHz.

• INTEL CELERON: Frecuencia del reloj es de 266MHZ hasta 3.6 GHz, longitud de 250 nm a 32nm.Velocidad del bus 66 MT/s a 800 MT/s. Los procesadores Celeron pueden realizar las mismas funciones básicas que otros, pero su rendimiento es inferior.

• INTEL CORE DUO: La frecuencia del reloj es de 1,06 HGz hasta 2,50GHz, longitud 65nm, velocidad del bus de datos 533 MT/s a 667 MT/s. Es un microprocesador de sexta generación lanzado en enero del 2006 por Intel, Dispone de dos núcleos de ejecución lo cual hace de este procesador especial para las aplicaciones de subprocesos múltiples y para multitarea. Puede ejecutar varias aplicaciones exigentes simultáneamente, como juegos con gráficos potentes o programas que requieran muchos cálculos, al mismo tiempo que permite descargar música o analizar el PC con un antivirus en segundo plano.

• INTEL CORE DUO II: se refiere a una gama de CPU comerciales de Intel de 64 bits de doble núcleo, la frecuencia del reloj es de 1,06HGz a 3,3GHz,su longitud es de 65nm a 45nm.velocidad del bus de datos es de 533 MT/s a 1600 MT/s.

• INTEL CORE i7(Nehalem): Es una familia de procesadores de cuatro núcleos de la arquitectura Intel x86-64. Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitectura Nehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2.La frecuencia del reloj es de 2.66GHz a 3,3GHz.

• INTEL ATOM: Están diseñados para un proceso de fabricación de 45 nm CMOS y destinados a utilizarse en dispositivos móviles de Internet (MID, por sus siglas en inglés), Ultra-portátiles, Teléfonos inteligentes, y otros portátiles de baja potencia y aplicaciones. La frecuencia del reloj es de 600 MHz a 2,13 GHz.

• AMD ANTHLON: Fue el primer procesador x86 de séptima generación y en un principio mantuvo su liderazgo de rendimiento sobre los microprocesadores de Intel. La frecuencia del reloj es de 500 MHz a 2,33 GHz y su longitud es de 0,25 µm a 0,13 µm.

• AMD PHENOM: Es el nombre dado por Advanced Micro Devices (AMD) a la primera generación de procesadores de tres y cuatro núcleos basados en la microarquitectura K10.

• AMD DURON: Es una gama de microprocesadores de bajo coste compatibles con los Athlon, por lo tanto con arquitectura x86. La diferencia principal entre los Athlon y los Duron es que los Duron solo tienen 64 KiB de memoria caché de segundo nivel (L2), frente a los 256 KiB de los Athlon. La frecuencia del reloj es de 600 MHz a 1,8 GHz.

• AMD TURION: Es una versión de bajo consumo del procesador AMD Athlon destinada a los ordenadores portátiles.

VELOCIDAD DEL RELOJ: Es la velocidad que un ordenador realiza sus operaciones más básicas, como sumar dos números o transferir el valor de un registro a otro. Se mide en ciclos por segundo (hercios).

VELOCIDAD DE BUS: La velocidad del bus es la velocidad máxima con la que se transfieren los datos procesados en el microprocesador hacia otros periféricos como la memoria.

1. Clases de microprocesadores para escritorio:
- Procesador Pentium Dual-Core para escritorio (Socket LGA 775).
- Procesador Pentium (Dual-Core) para escritorio (Socket LGA 1156).
- Procesador Pentium (Dual-Core) para escritorio (Socket LGA 1155).
- Procesador Pentium G9650 basado en la arquitectura Nehalem.


2. Clases de microprocesadores para servidores:
- Procesadores AMD Opteron: Serie 6200, serie 4200, serie 3000.
- Intel Xeon Tulsa sustituyendo a sustituir a los Xeon Woodcrest.
3. Clases de microprocesadores para portátil:
- Procesadores AMD Opteron: Serie 6200, serie 4200, serie 3000.
- Intel Xeon Tulsa sustituyendo a sustituir a los Xeon Woodcrest.
Clases de microprocesadores para portátiles:
- Intel Atom 270
- El Intel Atom 280.
- Core 2 Solo.
- Core 2 Duo.
- AMD Turion X2: Los Turión son la versión de bajo consumo orientado a los portátiles del Athlon 64 X2.

Tipos de encapsulados:
• DIP: Los pines se extienden a lo largo del encapsulado (en ambos lados) y tiene como todos los demas una muesca que indica el pin número 1. Este encapsulado básico fue el más utilizado hace unos años y sigue siendo el preferido a la hora de armar plaquetas por partes de los amantes de la electrónica casera debido a su tamaño lo que facilita la soldadura.

• SIP: Los pines se extienden a lo largo de un solo lado del encapsulado y se lo monta verticalmente en la plaqueta. La conseguiente reducción en la zona de montaje permite un densidad de montaje mayor a la que se obtiene con el DIP.

• PGA: Los múltiples pines de conexión se sitúan en la parte inferior del encapsulado. Este tipo se utiliza para CPUs de PC y era la principal opción a la hora de considerar la eficiencia pin-capsula-espacio antes de la introducción de BGA. Los PGAs se fabricaron de plastico y ceramica, sin embargo actualmente el plastico es el más utilizado, mientras que los PGAs de cerámica se utilizan para un pequeño número de aplicaciones.

• SOP: Los pines se disponen en los 2 tramos más largos y se extienden en una forma denominada “gull wing formation”, este es el principal tipo de montaje superficial y es ampliamente utilizado especialmente en los ámbitos de la microinformática, memorias y IC analógicos que utilizan un número relativamente pequeño de pines.

• TSOP: Simplemente una versión más delgada del encapsulado SOP.

• QFP: Es la versión mejorada del encapsulado SOP, donde los pines de conexión se extienden a lo largo de los cuatro bordes. Este es en la actualidad el encapsulado de montaje superficial más popular, debido que permite un mayor número de pines.

• SOJ: Las puntas de los pines se extiende desde los dos bordes más largos dejando en la mitad una separación como si se tratase de 2 encapsulados en uno. Recibe éste nombre porque los pines se parecen a la letra “J” cuando se lo mira desde el costado. Fueron utilizados en los módulos de memoria SIMM.

• QFJ: Al igual que el encapsulado QFP, los pines se extienden desde los 4 bordes bordes.

• QFN: Es similar al QFP, pero con los pines situados en los cuatro bordes de la parte inferior del encapsulado. Este encapsulado puede hacerse en modelos de poca o alta densidad.

• TCP: El chip de silicio se encapsulan en forma de cintas de películas, se puede producir de distintos tamaños, el encapsulado puede ser doblado. Se utilizan principalmente para los drivers de los LCD.





• BGA: Los terminales externos, en realidad esferas de soldadura, se sitúan en formato de tabla en la parte inferior del encapsulado. Este encapsulado puede obtener una alta densidad de pines, comparado con otros encapsulados como el QFP, el BGA presenta la menor probabilidad de montaje defectuosos en las plaquetas

• LGA: Es un encapsulado con electrodos alineados en forma de array en su parte inferior. Es adecuado para las operaciones donde se necesita alta velocidad debido a su baja inductancia. Además, en contraste con el BGA, no tiene esferas de soldadura por lo cual la altura de montaje puede ser reducida.

SISTEMA DE REFRIGERACION: Es por la cual se eliminan las grandes cantidades de calor para evitar el aumento de voltaje que se suministra con fines de overcloking.

INSTALACION DEL MICROPROCESADOR:

- Identificar el tipo de procesador.
- Apagar y desconectar totalmente el equipo.
- Si ya hay un micro instalado, quítelo.
- Conectar el nuevo micro, prestando atención a su orientación.
- Poner silicona termoconductora sobre el micro.
- Instalar y conectar el conjunto de disipador y ventilador.
- Configurar la placa base para el nuevo microprocesador.
- Revisar todo, conecte el equipo.


PARTES DEL MICROPROCESADOR
Unidad central: es la que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos.

Unidad de control: busca las instrucciones en la memoria principal, para interpretarlas y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso.

Unidad de cálculo: es la que realiza las operaciones aritméticas y lógicas con las informaciones que entran en ella a partir del bus de datos y direcciones de acuerdo con las señales que recibe del bus de control.

Unidad de intercambio: es la que adapta el formato de los datos, la velocidad operación y el tipo de señales entre el procesador y los periféricos.

Buses de direcciones: línea de comunicación por donde viaja la información específica de la localización de la dirección de memoria del dato positivo al cual se hace referencia.

Bus de datos: son la línea de comunicación por donde viajan los datos externos e internos del procesador.


Bus de control: línea de comunicación por la cual se controla el intercambio de información con un modulo de la unidad central y los periféricos.


Bus de entrada/salida: es una extensión del bus de datos que recibe los datos de la unidad de entrada que los entrega a la unidad más conveniente o obtiene los datos de la unidad conveniente y los entrega a la unidad de salida.

Ultimo microprocesador
INTEL CORE i7:
• FSB es reemplazado por la interfaz QuickPath en i7 (socket 1366), y sustituido a su vez en i7, i5 e i3 (socket 1156) por el DMI eliminando el NorthBrige e implementando puertos PCI Express (16 líneas en total) directamente, debido a que es mas complejo y caro. Las placas base deben utilizar un chipset que soporte QuickPath. De momento solo está disponible para placas base de Asrock, Asus, DFI , EVGA , GigaByte , Intel , MSI y XFX.



• El controlador de memoria se encuentra integrado en el mismo procesador.
• Memoria de tres canales (ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportar una o dos memorias DIMM DDR3. Las placa base compatibles con Core i7 tienen cuatro (3+1) o seis ranuras DIMM en lugar de dos o cuatro, y las DIMM deben ser instaladas en grupos de tres, no dos.
• Soporte para DDR3 únicamente
• Turbo Boost: Permite a los distintos núcleos acelerarse "inteligentemente" por sí mismos cada 133 MHz por encima de su velocidad oficial, mientras que los requerimientos térmicos y eléctricos de la CPU no sobrepasen los predeterminados.
• Dispositivo Single-die: Los cuatro núcleos, el controlador de memoria, y la caché se encuentran dentro del mismo encapsulado.
• HyperThreading reimplementado. Cada uno de los cuatro núcleos puede procesar dos tareas simultáneamente, por tanto el procesador aparece como ocho CPU desde el sistema operativo. Esta característica estaba presente en la antigua microarquitectura Netburst introducida en los Pentium 4 HT.
• Solo una interfaz QuickPath: No concebida para placas base multiprocesador.
• Tecnología de proceso de 45 nm o 32 nm.
• 731 millones de transistores (1.170 millones en el Core i7 980x, con 6 núcleos y 12 MiB de memoria caché).
• Sofisticada administración de energía, puede colocar un núcleo no utilizado en modo sin energía.
• Capacidad de overclocking muy elevada (se puede acelerar sin problemas hasta los 4-4,1 GHz).