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¿Qué es un microprocesador?
Es un chip a base de cilicio y oro porque el oro tiene menor impureza y procesa
mejor, evolucionan desde mas grandes a más pequeños el microprocesador y la
placa madre van de la mano y estos tienen que ser compatibles para que
funcionen.
El microprocesador va dentro de un espacio llamado SOCKET que es compatible
y depende la velocidad el microprocesador y de pende la velocidad. El
microprocesador se ajusta a la placa madre.
El microprocesador es el circuito integrado central y más complejo de un sistema
informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de
un computador. Es un circuito integrado conformado por millones de componentes
electrónicos.
¿Qué modelos existen?
PGA. Acrónimo de Pin Grid Array. Este es el más antiguo. Los procesadores
tienen unas pequeñas patitas que se acoplan a los sockets. Su problema principal,
si una de estas conexiones se rompía el procesador se volvía inútil. Lo puedes
encontrar tanto en laptops como en PCs de sobremesa. Su otro problema es el
gran tamaño del socket para permitir un buen conexionado.
LGA. Acrónimo de Land Grid Array.
Los conectores no están en el microprocesador si no en el socket. En el micro
tienes unas pequeñas superficies. Puedes entonces conectarlo sobre el socket o
soldarlo directamente a la placa. Si se elije esta opción olvídate de cualquier
posibilidad de actualización.
BGA. Sucesor del PGA es el acrónimo de Ball Grid Array.
En este caso tenemos en vez de unas pequeñas patitas de cobre, unas bolitas.
Estas se sueldan directamente a la placa base. De esta forma no es necesario que
exista un socket haciendo que sea más pequeño todo y reduciendo costes. Pero
te cargas cualquier posibilidad de ampliación. Este sistema se utiliza mucho y lo
puedes ver en gran variedad de chips que se encuentran sobre la placa base.
A veces pueden dar problemas de conexión debido a que la soldadura es sensible
al calor.
Un sistema de computadora cuenta con una unidad que ejecuta instrucciones de
programa. Esta unidad se comunica con otros subsistemas (dispositivos) dentro
de la computadora, y a menudo controla su operación. Debido al papel central de
tal unidad se conoce como unidad central de procesamiento (CPU) o
microprocesador.
También se suele describir como el cerebro de la computadora. Sin embargo, está
mucho más ceca de ser una calculadora veloz con habilidad para almacenar
números, realizar operaciones aritméticas simples y guardar resultados.
Como es incapaz de pensar, el micro no reconoce los números que maneja ya que
sólo se trata de una máquina matemática, la razón por la cual nuestra PC puede
proveernos de un entorno cómodo para trabajar o jugar es que los programas
"entienden" los números y pueden hacer que la CPU realica ciertas acciones
llamadas instrucciones.
Partes principales de un microprocesador
Encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia,
impedir su deterioro y permitir el enlace con los conectores externos que lo
acoplarán a su zócalo o a la placa madre directamente.
Memoria caché: son dos memorias ultrarrápidas que almacenan ciertos bloques
de datos que posiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener
que acudir a la memoria RAM, aumentando así la velocidad y disminuyendo el
número de veces que la PC debe acceder a la RAM. Las caches de micro se
encuentran en dos niveles: L1 y L2
Coprocesador matemático: es el FPU (Floating Point Unit - Unidad de como
flotante) la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemático
Unidad lógica aritmética (ALU): es la parte inteligente del chip, y realiza todas las
funciones de suma, resta, multiplicación o división. También sabe leer comandos
lógicos, como OR. AND o NOT. Los mensajes de la unidad de control le dicen a la
ALU que debe hacer.
Unidad de control: regula el proceso entero de cada operación que realiza el
microprocesador, basándose en las instrucciones de la unidad de decodificación,
crea señales que controlan a la ALU y los Registros. La unidad de control dice qué
hacer con los datos y en qué lugar guardarlos. Una vez que finaliza, se prepara
para recibir nuevas instrucciones.
Registros: son pequeñas memorias en donde se almacenan los resultados de las
operaciones realizadas por la ALU por un corto periodo de tiempo.
El micro también se compone de otras partes, pero sólo me remitiré a las más
importantes.
¿Cómo funciona un microprocesador?
El funcionamiento básico del micro para la ejecución de instrucciones es el
siguiente:
La unidad de control se encarga de recibir las instrucciones provenientes de la
memoria a través del bus de datos, decodifica cada instrucción y la ejecuta,
enviando datos a cualquier dispositivo que la instrucción indique. La unidad
aritmético lógica es una parte del micro que se encarga de realizar las operaciones
lógicas y aritméticas, que luego depositará los resultados de las operaciones en un
registro El micro está gobernado por un reloj de sistema, un cristal de cuarzo
regulado que cumple el papel de un metrónomo electrónico. A mayor velocidad del
reloj, más operaciones se podrán realizar en el mismo período de tiempo. La
velocidad de este reloj se mide en megahertz (millones de ciclos por segundo).
Tipos de conexión
El rendimiento de los micros no sólo dependen de ellos mismos, sino de la placa
en donde se instalan. Existen 2 tipos de conexión: tipo cartucho y zócalo.
El tipo cartucho, generalmente integran el cooler (ventilador), se conecta como un
cartucho de family, con la única diferencia que tiene un cable que se conecta a la
placa madre y a cada lado tiene unas presillas que sirven para extraer el micro. La
desventaja proncipal de este tipo de micro, es que ocupa mucho espacio, lo que
dificulta la ventilación, y había que ejercer mucha fuerza a veces para conectarlo,
lo que podía causar problemas tanto en el micro como en la placa madre.
El tipo zócalo, se conectan directamente sobre un conector en la placa madre sin
necesidad de tener que generar presión sobre el mismo. Para extraerlo sólo basta
con levantar la palanca del zócalo hacia arriba.
Núcleos e hilos
Los núcleos e hilos de por sí, parecen que son la misma cosa, pero en realidad no
es así, si bien persiguen el mismo objetivo, aumentar la velocidad del
microprocesador, funcionan de diferente manera.
La tecnología multinúcleo, lo que hace es colocar dos o más procesadores
(núcleos) dentro de un sólo encapsulado de silicio, esto permite ejecutar múltiples
tareas simultáneamente en paralelo, ya que mientras un núcleo ejecuta una
instrucción, otro ejecuta otra instrucción al mismo tiempo, teniendo así una mayor
velocidad y menor tiempo de respuesta por parte del micro.
La tecnología de hilos o hipertreading, permite a los programas preparados para
ejecutar múltiples hilos procesarlos en paralelo dentro de un único procesador,
incrementando el uso de las unidades de ejecución del procesador. Esta
tecnología consiste en simular dos procesadores lógicos dentro de un único
procesador físico. El resultado es una mejoría en el rendimiento del procesador,
dado que al simular dos procesadores se pueden aprovechar mejor las unidades
de cálculo manteniéndolas ocupadas durante un porcentaje mayor de tiempo.
Familia de microprocesadores que incorporan hipertreading
* Intel Pentium 4
* Intel Pentium D Extrem Edition
* Intel Core I3
* Intel Core I5
* Intel Core I5 Sandy Bridge
* Intel Core I7
* Intel Core I7 Sandy bridge
*Intel Atom N450
Gigatransfer (Gt/s)
Es una nueva nomenclatura aplicada a los actuales procesadores multinúcleo de
Intel, como los microprocesadores Core I7, refiere a la velocidad de transferencia
que tiene el bus que conecta el procesador con el chipset y los demás
componentes de la placa madre.
Gigatransfer quiere decir que las transferencias se realizan en Gb / s, si
quisiéramos medir la velocidad de transferencia en Ghz sólo tenemos que dividir
entre 2 el valor en gigatransfer.
¿Cuándo cambiar un microprocesador?
Primero tendremos en cuenta que el micro posee 2 velocidades:
1 - Velocidad interna
* Relacionada con la tecnología de los circuitos internos
* Mayor velocidad, más instrucciones
* Esta es la velocidad del reloj, que sincroniza los circuitos (120, 200, 1200 Mhz,
etc)
2 - Velocidad externa
* Velocidad del FSB, Es la velocidad a la que se comunica la placa madre con el
microprocesador (33, 50, 75, 100, 133 Mhz)
Para sincronizar la velocidad del microprocesador:
Velocidad interne = Velocidad del Bus * Multiplicador
Por ejemplo, una placa madre funciona a 66Mhz, el micro funcionará a 200 Mhz
mediante el uso de un multiplicador 3x, o a 233 Mhz mediante un 3,5x
El cambio de microprocesador únicamente deberá realizarse cuando sea
demandado por nuestras aplicaciones. Si necesitamos mayor rendimiento en
nuestra PC.