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Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria
UNESR- San Carlos
Facilitadora:
Limett Lugo
Participantes:
Narea, Ariannys C.I. 16.993.916
Navarro Eugenio C.I: 17.890.992
Pérez, Luis C.I. 15.629.424
Vaca Noraly C.I:15.630.225
San Carlos, Marzo 2017
Introducción
El microprocesador o simplemente procesador es el circuito integrado central y más
complejo de un sistema informático, es el cerebro de un computador. Es un circuito
integrado constituido por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad
central de procesamiento (CPU) de un computador. La decisión es trascendente por dos
razones; primero, el juego de instrucciones decide el diseño físico del conjunto;
segundo, cualquier operación que deba ejecutarse en el microprocesador deberá poder
ser descrita en términos de un lenguaje de estas instrucciones. Frente a esta cuestión
caben dos filosofías de diseño; máquinas denominadas CISC y máquinas denominadas
RISC.
Cuando hablamos de microprocesadores CISC, computadoras con un conjunto
de instrucciones complejo, del inglés complex instruction set computer, y procesadores
RISC, computadoras con un conjunto de instrucciones reducido, del inglés reduced
instruction set computer, se piensa que los atributos complejo y reducido describen las
diferencias entre los dos modelos de arquitectura para microprocesadores. Esto es cierto
solo de forma superficial, pues se requiere de muchas otras características esenciales
para definir los RISC y los CISC. Aún más, existen diversos procesadores que no se
pueden asignar con facilidad a ninguna categoría determinada.
Hasta hace solo algunos años, la división era tajante: RISC se utilizaba para
entornos de red, mientras que CISC se aplicaba en ordenadores domésticos. Pero en la
actualidad se alzan voces que afirman que CISC está agotando sus posibilidades,
mientras otras defienden fervientemente que CISC ya ha alcanzado a RISC, adoptando
algunas de sus principales características.
MICROPROCESADOR
Es el circuito integrado central más complejo de un sistema informático; a modo
de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador.
Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las
aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo
nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar,
multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.1
Puede contener una o más unidades centrales de procesamiento (CPU)
constituidas, esencialmente, por registros, una unidad de control, una unidad aritmético
lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma flotante (conocida antiguamente como
«coprocesador matemático»).
El microprocesador está conectado generalmente mediante un zócalo específico
de la placa base de la computadora; normalmente para su correcto y estable
funcionamiento, se le incorpora un sistema de refrigeración que consta de un disipador
de calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica, como cobre o
aluminio, y de uno o más ventiladores que eliminan el exceso del calor absorbido por el
disipador. Entre el disipador y la cápsula del microprocesador usualmente se coloca
pasta térmica para mejorar la conductividad del calor. Existen otros métodos más
eficaces, como la refrigeración líquida o el uso de células peltier para refrigeración
extrema, aunque estas técnicas se utilizan casi exclusivamente para aplicaciones
especiales, tales como en las prácticas de overclocking.
La medición del rendimiento de un microprocesador es una tarea compleja, dado
que existen diferentes tipos de "cargas" que pueden ser procesadas con diferente
efectividad por procesadores de la misma gama. Una métrica del rendimiento es la
frecuencia de reloj que permite comparar procesadores con núcleos de la misma familia,
siendo este un indicador muy limitado dada la gran variedad de diseños con los cuales
se comercializan los procesadores de una misma marca y referencia. Un sistema
informático de alto rendimiento puede estar equipado con varios microprocesadores
trabajando en paralelo, y un microprocesador puede, a su vez, estar constituido por
varios núcleos físicos o lógicos. Un núcleo físico se refiere a una porción interna del
microprocesador casi-independiente que realiza todas las actividades de una CPU
solitaria, un núcleo lógico es la simulación de un núcleo físico a fin de repartir de
manera más eficiente el procesamiento. Existe una tendencia de integrar el mayor
número de elementos dentro del propio procesador, aumentando así la eficiencia
energética y la miniaturización. Entre los elementos integrados están las unidades de
punto flotante, controladores de la memoria RAM, controladores de buses y
procesadores dedicados de vídeo.
PARTES DEL MICROPROCESADOR
El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de 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 caché: 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.
Todos los micros “compatibles PC” desde el 486 poseen al menos la llamada
caché interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que
está 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, la caché de segundo nivel o L2.
El coprocesador matemático: o, más correctamente, la FPU (Floating Point
Unit, Unidad de coma Flotante). Parte del micro especializada en esa clase de cálculos
matemáticos; antiguamente estaba en el exterior del micro, en otro chip.
Sistema de control del micro: Es un conjunto de dispositivos encargados de
administrar, ordenar dirigir o regular el comportamiento de otro sistema, con el fin de
reducir las probabilidades de falla y obtener los resultados deseados.
DEFINICIÓN DE RISC
En la arquitectura computacional, RISC (del inglés reduced instrucción set
computer) es un tipo de microprocesador con las siguientes características
fundamentales:
 Instrucciones de tamaños fijos y presentados en un reducido número de
formatos.
 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.
DEFINICIÓN DE CISC
Complex instrucción set computing o 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 operandos
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 DE MICROPROCESADORES INTER
1. • 1971: Intel 4004: CPU de 4 bits. Fue el primer microprocesador de venta
comercial. Frecuencia de reloj. 740Khz.
2. • 1972: El Intel 8008: Pensado para el Datapoint 2200 de Computer Terminal
Corporation. Frecuencia de reloj .5 a .8Mhz Zócalo de 18 pin DIP.
3. • 1974: El Intel 8080: CPU de 8 bits. Frecuencia de reloj 2MHz Zócalo de 40
pines. Amplio soporte de chips como el 8251 (Controlador de comunicaciones), 8253
(Temporizador de intervalos), 8255 (Interface de periféricos), etc.
4. •Intel 8086/8088: Primeros procesadores de 16 Bits. Velocidad de 5 a 10MHz
Zócalo de 40 pines DIP. El 8086 tiene una cola de instrucciones de 6 bytes •El 8088
tiene una cola de instrucciones de 4 bytes
5. • 1982: El Intel 80286 • El 80286, popularmente conocido como 286, fue el
primer procesador de Intel que podría ejecutar todo el software escrito para su
predecesor.
6. • 1985: Intel 80386: Velocidad de 12 a 40MHz. Zócalo de 68 pines PLCC.
Arquitectura x86. Procesador de 16 bits. Sistema de memoria segmentada. Añadió
sistema de direccionamiento plano de 32 bits. Variantes: 80386SX, 386SL, 80376.
7. • 1989: Intel 80486: Velocidad de 16 a 100MHz. Zócalo de 196 pines.
Conjunto de instrucciones optimizado. Unidad de coma flotante. Caché unificado.
Interfaz de bus mejorada. Variantes: 486DX, 486SX, 486DX2, 486 SL, 486SL- NM,
4868DX4, 487/487DX, 4 86 OverDrive 1993: Intel Pentium. Velocidad 60 a 300MHz.
Arquitectura P5. Zócalo 4, 5 y 7. 3, 100,000 transistores. Caché interno de 8Kb para
datos y 8Kb para instrucciones. Instrucciones MMX que permitían velocidades de hasta
233MHz en manejo de contenido multimedia.
8. • 1995: Intel Pentium Pro: Velocidad de 150 a 200MHz. Socket 8. Núcleo
P6 para ejecución fuera de orden, especulativa y tubería adicional de instrucciones.
Algoritmo de predicción de saltos mejorado. Excelente para código de 32 bits aunque
era lento en código de 16 bits. Caché de 256Kb hasta 512Kb, posteriormente se
introdujo 1Mb
9. •1997: Intel Pentium II. Velocidad de 233MHz a 450MHz. Slot 1, MMC1,
MMC2, Mini Cartridge. Versión modificada del núcleo P6. Mejoró el rendimiento de
ejecución de código de 16 bits. Añadió instrucciones MMX. Colocó el caché L2 fuera
del procesador. 32Kb de caché L1, 16Kb para datos y 16Kb para instrucciones.
10. • 1999: Intel Celeron: Velocidad de 266MHz a 3.6GHz. Slot1, Socket 370,
348, M, LGA775. Tres categorías: P6 (PII y PIII). NetBurst (P4). Intel Core (Core 2
Duo)
11. • 1999: Pentium III: Velocidad de 400MHz a 1.5GHz. Slot 1, socket 370.
Instrucciones SSE. Versiones Celeron y Xeon. Variantes. Katmai. Coppermine.
Tualatin.
12. • 2000: Pentium 4: Velocidad de 1.4GHz a 3.6GHz. Socket 423, 478,
LGA775. Arquitectura NetBurst. Mejora en instrucciones SSE. Instrucciones x86-64.
Contaba con Celeron y Xeon. Versiones. Willamette. Northwood. Gallatin. Prescott.
Cedar
13. • 2005: Pentium D: Velocidad de 2.66GHz a 3.73GHZ. Zócalo LGA775.
Microarquitectura NetBurst. La comunicación entre los dos núcleos de realiza a través
del bus del sistema. No comparten una única caché.
14. • 2006: Core Duo: Velocidad de 1.06GHz a 2.5GHz. Socket M. Caché de
2Mb. Instrucciones SSE3. Mejoras en ejecución de instrucciones SSE y SSE2. Pipeline
de 12 etapas. Acceso a la caché L” por medio de un bus frontal (FSB). Arquitectura de
32 bits.
15. • 2006: Pentium Dual Core: Velocidad de 1.3GHz a 3.33GHz • Socket T,
H, H2, M, P. Ejecución de aplicaciones múltiples a bajo costo.
16. • 2006: Intel Core DUO: Velocidad de 1.06GHz a 2.5GHz. Socket M, 478.
Doble núcleo. Ideal para aplicaciones de subprocesos y multitarea. Caché de 2Mb. FSB
de 667 o 533MHz. Arquitectura de 32 bits. Pipeline de 12 etapas. Acceso al caché L2
por medio de FSB.
17. • 2006: Intel Core 2: Velocidad de 1.06GHz a 3.33GHz. Socket T, M, P,
Micro-FCBGA. Procesador a 64 bits. Doble núcleo y 2x2 MCM (Módulo Multi Chip)
de cuatro núcleos. Instrucciones x86-64. Líneas. Solo (un núcleo). Dúo (dos núcleos).
Quad (cuatro núcleos). Extreme.
18. • Pentium Mobile Processor: Velocidad de 1.1GHz a 3.3GHz. Diseñado
para laptops. 1 y 2 núcleos. Capacidad para 2 subprocesos. Caché L1 de 1 a 3Mb.
19. • Intel Core i3: 2 núcleos y 4 subprocesos. Velocidad desde 1.2GHz hasta
3.4GHz. Caché de 3 y 4Mb. Tecnología Hyper-Threading.
20. • Intel Core i5: Velocidad de 1.07GHz a 3.46GHz. 2 y 4 núcleos. Capacidad
para 4 subprocesos. Caché de 3Mb, 4Mb, 6Mb y 8MB. Tecnología Hyper-Threading.
21. • Intel Core i7: Velocidad de 1.06GHz a 3.6GHz. 2, 4 y 8 núcleos.
Capacidad para 4, 8 y 12 subprocesos. Caché de 4Mb, 8Mb y 12Mb. Tecnología Turbo
Boost en algunos modelos. Tecnología Hyper-Threading.
MODELO
DE
COPROCESAMIENTO
MATEMÁTICO,
DEFINICIÓN, UBICACIÓN DENTRO DEL PC Y CARACTERISTICAS FISICA
Una unidad de coma flotante (adaptación del inglés floating-point unit o
literalmente traducido unidad de punto flotante) o, también conocido como
coprocesador matemático, es un componente de la unidad central de procesamiento
especializado en el cálculo de operaciones en coma flotante. Las operaciones básicas
que toda FPU puede realizar son la suma y multiplicación usuales, si bien algunos
sistemas más complejos son capaces también de realizar cálculos trigonométricos o
exponenciales.
No todas las unidades centrales de procesamiento tienen una FPU dedicada. En
ausencia de FPU, la CPU puede utilizar programas en micro código para emular una
función en coma flotante a través de la unidad aritmética lógica (ALU), la cual reduce el
coste del hardware a cambio de una sensible pérdida de velocidad.
En algunas arquitecturas, las operaciones en coma flotante se tratan de forma
completamente distinta a las operaciones enteras, con registros dedicados y tiempo de
ciclo diferentes. Incluso para operaciones complejas, como la división, podrían tener un
circuito dedicado a dicha operación.
Hasta mediados de la década de 1990, era común que las CPU no incorporasen
una FPU en los ordenadores domésticos, sino que eran un elemento opcional conocido
como coprocesador. Ejemplos podrían ser las FPUs 387 y 487 que se utilizaban en las
unidades centrales de procesamiento Intel 80386 e Intel 80486SX (el modelo 80486DX
ya incluía el coprocesador de serie) en máquinas Intel Pentium, o la FPU 68881
utilizada en las unidades centrales de procesamiento 680x0 en ordenadores Macintosh.
Cabe destacar que en los países anglosajones, numéricamente se hace uso del
punto como separador de unidades en vez de la reconocida internacionalmente en el
Sistema Internacional de Unidades, la coma, por esa razón la traducción más correcta
sería "unidad de coma flotante" porque sus operaciones desplazan la coma de los
decimales.
Conclusión
En conclusión el microprocesador es uno de los logros más sobresalientes del
siglo XX. Esas son palabras atrevidas, y hace un cuarto de siglo tal afirmación habría
parecido absurda. Pero cada año, el microprocesador se acerca más al centro de nuestras
vidas, forjándose un sitio en el núcleo de una máquina tras otra. Su presencia ha
comenzado a cambiar la forma en que percibimos el mundo e incluso a nosotros
mismos. Cada vez se hace más difícil pasar por alto el microprocesador como otro
simple producto en una larga línea de innovaciones tecnológicas. Ninguna otra
invención en la historia se ha diseminado tan aprisa por todo el mundo o ha tocado tan
profundamente tantos aspectos de la existencia humana. Hoy existen casi 15,000
millones de microchips de alguna clase en uso (el equivalente de dos computadoras
poderosas para cada hombre, mujer y niño del planeta). De cara a esa realidad, ¿quién
puede dudar que el microprocesador no sólo esté transformando los productos que
usamos, sino también nuestra forma de vivir y, por último, la forma en que percibimos
la realidad? No obstante que reconocemos la penetración del microprocesador en
nuestras vidas, ya estamos creciendo indiferentes a la presencia de esos miles de
máquinas diminutas que nos encontramos sin saberlo todos los días. Así que, antes de
que se integre de manera demasiado imperceptible en nuestra diaria existencia, es el
momento de celebrar al microprocesador y la revolución que ha originado, para apreciar
el milagro que es en realidad cada uno de esos chips de silicio diminutos y meditar
acerca de su significado para nuestras vidas y las de nuestros descendientes.
Referencias Digitales
 Artículo
en
línea
Microprocesador.
Disponible
en:
https://es.wikipedia.org/wiki/Microprocesador Consultado 02-03-2017.
 Escanilla, V. (2013). Cronología y Características del microprocesador.
Disponible en: https://es.slideshare.net/jjgramp/cronologia-y-caracteristicasde-microprocesadores-intel. Consultado 03-03-2017
 Artículo
en
línea
Coprocesador.
Disponible
https://es.wikipedia.org/wiki/Coprocesador. Consultado 03-03-2017
en: