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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Universidad Nacional Experimental Simón Rodríguez
Núcleo - San Carlos
Facilitadora:
Participantes:
Lugo Limett.
Botello M. Yusdimar.
Pineda Claudia.
Reyes Jorge.
San Carlos, Octubre de 2016
El microprocesador:
Es el pequeño cerebrito con el que cuenta la computadora y se encarga básicamente de
recibir, analizar y calcular todos los datos y esto lo hace en varias etapas de ejecución las cuales
son:
PreFetch: Ejecuta pre lectura de la instrucción a realizar en la memoria principal.
Fetch: Ordena sistemáticamente todos los datos para poder ejecutar las operaciones
necesarias.
Decodificación: Decodifica las instrucciones de manera que se pueda separar de forma
lógica la información y determinar que hacer.
Ejecución: Efectúa el proceso de análisis y cálculo necesario.
Escritura: Envía los resultados a la memoria principal y los registra.
El microprocesador es la parte de la computadora diseñada para llevar acabo o ejecutar los
programas. Este viene siendo el cerebro de la computadora, el motor, el corazón de esta máquina.
Este ejecuta instrucciones que se le dan a la computadora a muy bajo nivel haciendo operaciones
lógicas simples, como sumar, restar, multiplicar y dividir. El microprocesador, o simplemente el
micro, es el cerebro del ordenador. Es un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior
existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar
el trabajo que tenga encomendado el chip.
La estructura tecnológica del microprocesador determinara en cuantos ciclos se efectuara la
operación en el CPU y su duración estará determinada por la frecuencia de reloj, dicha duración
nunca podrá ser menor al tiempo requerido para efectuar la tarea individual (en un ciclo) de
mayor coste temporal.
Los microprocesadores contienen un oscilador de cuarzo que genera los pulsos a un ritmo
constante de manera que se pueden generar varios ciclos en un segundo, la velocidad de los
microprocesadores se mide en frecuencias y estas pueden ser megahertzios (MHz) o Gigahertzios
(GHz) es decir, miles de millones o millones de ciclos por segundo.
Para determinar la velocidad a la que trabaja la CPU podemos utilizar el indicador de
frecuencia, es decir, entre mayor frecuencia mayor velocidad para el proceso de información, pero
no es el único indicador que lo determina, también necesitamos saber la cantidad de instrucciones
necesarias para realizar una tarea concreta y la cantidad de instrucciones ejecutadas por ciclo
La cantidad de instrucciones que se necesita para ejecutar un proceso depende directamente
de cuantas estén disponibles, mientras que para ICP dependerá del factor súper segmentación y la
cantidad de unidades de proceso o conocido como pipelines.
Partes del microprocesador:
EL EN CAPSULADO: Es lo que rodea a la oblea del silicio en sí, para darle consistencia,
impedir su deterioro (por ejemplo por oxidación con el aire) y permitir el enlace con los
conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base.
LA MEMORIA CACHE: Una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano
ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener
que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de espera.
EL COPROCESADOR MATEMATICO: O, más correctamente, la FPU (Floating Point Unit,
unidad de coma flotante. Parte del micro especializada en esa clase de cálculos
matemáticos
DISCIPADOR DE CALOR: El estudio térmico de los dispositivos de potencia es fundamental
para un rendimiento óptimo de los mismos. Si el aumento de calor es excesivo e
incontrolado, inicialmente provocará una reducción de vida útil del elemento y en el peor
de los casos lo destruirá.
Es por ello que la evacuación del calor generado en el semiconductor es de gran
importancia para asegurar el correcto funcionamiento y duración del dispositivo.
Risc:
Es un tipo de microprocesador con las siguientes características fundamentales:
1. Instrucciones de tamaño fijo y presentado en un reducido número de formatos.
2. Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos.
Además estos procesadores suelen disponer de muchos registros de propósito general.
El objetivo de diseñar máquinas con esta arquitectura es posibilitar la segmentación y el
paralelismo en la ejecución de instrucciones y reducir los accesos a memoria. Las máquinas RISC
protagonizan la tendencia actual de construcción de microprocesadores. PowerPC, DEC Alpha,
MIPS, ARM,… son ejemplos de algunos de ellos.
RISC es una filosofía de diseño de CPU para computadora que está a favor de conjuntos de
instrucciones pequeñas y simples que toman menor tiempo para ejecutarse. El tipo de procesador
más comúnmente utilizado en equipos de escritorio, el x86, está basado en CISC en lugar de RISC,
aunque las versiones más nuevas traducen instrucciones basadas en CISC x86 a instrucciones más
simples basadas en RISC para uso interno antes de su ejecución.
La idea fue inspirada por el hecho de que muchas de las características que eran incluidas
en los diseños tradicionales de CPU para aumentar la velocidad estaban siendo ignoradas por los
programas que eran ejecutados en ellas. Además, la velocidad del procesador en relación con la
memoria de la computadora que accedía era cada vez más alta. Esto conllevó la aparición de
numerosas técnicas para reducir el procesamiento dentro del CPU, así como de reducir el número
total de accesos a memoria.
CISC:
Es un modelo de arquitectura de computadora. Los microprocesadores CISC tienen un
conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas
entre operando situados en la memoria o en los registros internos, en contraposición a la
arquitectura RISC.
Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que, en la
actualidad, la mayoría de los sistemas CISC de alto rendimiento implementan un sistema que
convierte dichas instrucciones complejas en varias instrucciones simples del tipo RISC, llamadas
generalmente microinstrucciones.
Los CISC pertenecen a la primera corriente de construcción de procesadores, antes del
desarrollo de los RISC. Ejemplos de ellos son: Motorola 6800, Zilog Z80 y toda la familia Intel x86
usada en la mayoría de las computadoras personales actuales.
Modelos microprocesadores Intel:
Procesador 4004.
En 1969, Busicom, una joven empresa japonesa, fue a la compañía Intel (fundada el año
anterior) para que hicieran un conjunto de doce chips para el corazón de su nueva calculadora de
mesa de bajo costo
Este trabajo daría lugar a la fabricación de los primeros procesadores 4001, 4002 y 4003
hasta llegar a una versión estable de funcionamiento en el año 1971, dandose origen así al
procesador 4004.
Procesador 8008.
En
1969
Computer
Terminal
Corp.
(ahora
Datapoint)
visitó
Intel.
Vic Poor, vicepresidente de Investigación y Desarrollo en CTC quería integrar la CPU de su nueva
terminal Datapoint 2200 en unos pocos chips y reducir el costo y el tamaño del circuito
electrónico. Motivo por el que Intel y CTC firmaron un contrato para desarrollar el chip, que
internamente llamado 1201.Pensado para la aplicación de terminal inteligente, debería ser más
complejo que el 4004.
Mientras tanto, CTC también contrató a la empresa Texas Instruments para hacer el
diseño del mismo chip como fuente alternativa.
Durante el verano de 1971, mientras el trabajo con el 1201 estaba progresando
rápidamente, Datapoint decidió que no necesitaba más el 1201 debido a la recesión económica de
aquella época que había bajado el costo de los circuitos TTL de tal manera que ya no era rentable
el circuito a medida. Datapoint le dejó usar la arquitectura a Intel y a cambio esta última no le
cobraba los costos de desarrollo.
Intel decidió cambiarle el nombre al 1201 y lo llamaría 8008. Lanzándose al mercado a
primeros de abril de 1972.
Procesador 8086/8088.
El 8086 es un microprocesador de 16 bits, tanto en lo que se refiere a su estructura como
en sus conexiones externas, mientras que el 8088 es un procesador de 8 bits que internamente es
casi idéntico al 8086. La única diferencia entre ambos es el tamaño del bus de datos externo.
Procesador 80286.
Este microprocesador apareció en febrero de 1982. Los avances de integración
permitieron hacer un microprocesador que soportaba nuevas capacidades, como la multitarea
(ejecución simultánea de varios programas). El 80286 contiene 134.000 transistores dentro de su
estructura (360% más que el 8086).
Procesador 80386.
En octubre de 1985 Intel lanzó el microprocesador 80386 original de 16 MHz, con una
velocidad de ejecución de 6 millones de instrucciones por segundo y con 275.000 transistores. La
primera empresa en realizar una computadora compatible con IBM PC AT basada en el 80386 fue
Compaq con su Compaq Deskpro 386 al año siguiente.
Procesador 80486.
Este microprocesador es básicamente un 80386 con el agregado de una unidad de punto
flotante y un caché de memoria de 8 Kbyte. De este procesador podíamos encontrar varias
versiones.
Procesador Pentium.
El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que la quinta generación de su línea de
procesadores compatibles (cuyo código interno era el P5) llevaría el nombre Pentium en vez de
586 u 80586, como todo el mundo estaba esperando. Esta fue una estrategia de Intel para poder
registrar la marca y así poder diferir el nombre de sus procesadores del de sus competidores (AMD
y Cyrix principalmente).
Procesador Pentium Pro.
Es la sexta generación de arquitectura x86 de los microprocesadores de Intel, cuya meta
era remplazar al Intel Pentium en toda la gama de aplicaciones. Pero luego se centró, como chip,
en el mundo de los servidores y equipos de sobremesa de gama alta.
Procesador Pentium II.
El Pentium II es un microprocesador con arquitectura x86, introducido en el mercado el 7
de mayo de 1997. Está basado en una versión modificada del núcleo P6, usado por primera vez en
el Intel Pentium Pro.
Los cambios fundamentales respecto a éste último fueron mejorar el rendimiento en la ejecución
de código de 16 bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de
segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a
éste.
Procesador Pentium II Xeon.
Basado en la arquitectura del procesador Pentium II, el procesador Pentium II Xeon agrega
un mayor rendimiento, facilidad de uso y confiabilidad en fases crítica, ya que estaban destinados
a servidores y estaciones de trabajo.
Procesador Pentium III.
El Pentium III es un microprocesador de arquitectura i686, el cual es una modificación del
Pentium Pro. Fue lanzado el 26 de febrero de 1999.
Procesador Pentium 4.
El Pentium 4 (erróneamente escrito Pentium IV) es un microprocesador de séptima
generación basado en la arquitectura x86. Es el primer microprocesador con un diseño
completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. El Pentium 4 original, denominado
Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado en noviembre de 2000.
Procesador Pentium M.
Introducido en marzo de 2003, el Intel Pentium M es un microprocesador con arquitectura
x86 (i686) diseñado y fabricado por Intel. El procesador fue originalmente diseñado para su uso en
computadoras portátiles. Su nombre en clave antes de su introducción era “Banias”. Todos los
nombres clave del Pentium M son lugares de Israel, la ubicación del equipo de diseño del Pentium
M.
Procesador Pentium D.
Los Pentium D fueron introducidos por Intel en 2005. Los chips Pentium D consisten
básicamente en dos procesadores Pentium 4 (de núcleo Prescott) ubicados en una única pieza de
silicio con un proceso de fabricación de 90 nm. El nombre en clave del Pentium D antes de su
lanzamiento era “Smithfield”. Incluye una tecnología DRM (Digital rights management) para hacer
posible un sistema de protección anticopia de la mano de Microsoft.
Procesador Core 2 Duo y Core 2 Quad.
Últimamente se liberó la gama Core 2 Duo y Core 2 Quad, los cuales engloban dos
procesadores físicos dentro de uno solo, obteniendo resultados impresionantes.
Intel core i3.
La línea central de CPU i3 parece débil, sin embargo, vino a sustituir la antigua línea de
Core2Duo. Cualquier núcleo i3 viene equipada con un controlador de memoria interna (que ha
sido bastante largo en los procesadores de AMD), una controladora de vídeo integrada - Intel HD
Graphics que opera a una frecuencia de 733 MHz - que permite el uso de dos canales la RAM
(significa que pueden trabajar en pares).
Intel core i5.
Mientras que el i3 es responsable de cumplir con los usuarios menos exigentes, Intel Core
i5 tiene la tarea de satisfacer las necesidades de las empresas del mercado medio, es decir,
aquellos que realizan tareas más exigentes. Disponible en dos o cuatro núcleos, los procesadores
i5 vienen con hasta 8 MB de caché (L3) para compartir, también utilizan el socket LGA1156,
controlador de memoria DDR integrado, tecnología Intel Hyper-Threading y con la tecnología
Turbo
Boost.
Intel core i7.
El modelo más simple de la serie i7 (el i7-860) tiene un precio desde $ 370, mientras que
modelos más robustos como el i7-940 se venden por alrededor de $ 875. en dólares americanos.