Download 1.2. La caja o Chasis

Componentes de un equipo microinformático
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El microprocesador es la parte más importante de un
equipo informático.
Se suele denominar micro o CPU (Central Proccess Unit –
Unidad Central de Procesos) aunque a veces se suele
denominar CPU a la caja que contiene la placa base, micro,
memoria y demás componentes.
Un microprocesador está compuesto por millones de
transistores dentro de un circuito integrado. Los
microprocesadores han ido evolucionando a lo largo de la
historia incluyendo más chips en la placa de silicio y más
núcleo en menos espacios.
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El microprocesador tiene la función de recibir y procesar
una serie de datos.
El procesador moderno es una pieza de ingeniería
concebida para procesar ingentes cantidades de datos.
Pero para poder aprovechar toda esa potencia hay que
alimentarlo de forma adecuada para conseguir que en
ningún momento se quede parado esperando la llegada de
nuevos datos.
Quien se encarga de proporcionar esos datos es la
memoria RAM, por lo que esta deberá ser lo
suficientemente rápida.
Sin embargo, por muy rápidas que sean la CPU y la
memoria, si no se consigue que la transferencia de datos
entre ambos elementos sea igualmente rápida toda esta
potencia bruta no podrá ser aprovechada de forma
adecuada.
Parámetros de un microprocesador
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La velocidad del reloj impone al ritmo de
trabajo del microprocesador. La frecuencia se
mide en hercios (Hz).
◦ 1 Kilohercio (KHz) equivale a 103 Hercios.
◦ 1 Megahercio (MHz) equivale a 106Hercios.
◦ 1 Gigahercio (GHz) equivale a 109 Hercios.
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La velocidad del reloj en Hz no indica la
velocidad real del microprocesador. También
intervienen la eficacia del microprocesador, la
tecnología, el número de núcleos, etc.
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El
bus
que comunica el microprocesador con el
Northbridge se denomina Front Side Bus (FSB) en los
microprocesadores Intel o FSB Hipertransport (HTT),
Lightning Data Transport (LDT) o simplemente
hipertransport en procesadores AMD.
La velocidad del bus viene dada por el ancho del bus (64
bits normalmente ) y la velocidad del mismo en MHz.
Además, la velocidad del bus del microprocesador suele
estar relacionada con la de otros buses como el de
memoria, PCI y PCI Express o AGP.
Normalmente la velocidad del bus de memoria es la misma
que la del FSB (forma síncrona), mientras que otros buses
funcionan según una fracción del FSB (3/4, por ejemplo).
El hipertransport es una evolución mejorada del FSB
clásico
lo
cual
permite
que
la
comunicación
Microprocesador – Northbridge sea muy eficiente.
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La memoria caché al ser más rápida que la
memoria RAM, acelera el rendimiento dado que
almacena los datos que se prevé que más se van
a usar.
Existen varios tipos de caché:
◦ L1 o primaria de nivel 1. Están integradas en el núcleo
del microprocesador y funciona a la máxima velocidad.
◦ L2 y L3 o de nivel 2 y 3. Conectadas al micro mediante el
back side bus (bus trasero) el cual es más rápido que el
bus frontal. Pueden estar implementadas en el núcleo,
encapsulado o ser externas. La caché L2 es más lenta
que la L1 y la L3 que la L2.
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La tecnología de fabricación indica el tamaño del
elemento más pequeño del chip y da una idea de lo
avanzado de la tecnología de construcción del
mismo.
Actualmente los microprocesadores que se pueden
que compramos en una tienda están fabricados en
una tecnología de 45 nanómetros (nm). Un
nanómetro es la millonésima parte de un milímetro.
Estructura interna del
microprocesador
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El voltaje (Vcore o voltaje del núcleo) nos indica
ciertas característica del micro. A menor voltaje
el consumo del mismo será menor y también
menor la generación de calor.
Hay que respetar los parámetros del fabricante y
no modificarlo salvo que se esté seguro de lo que
se está haciendo.
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Una cosa es el nombre con el que se comercializa un
núcleo (Core i5, por ejemplo) y otra es el nombre
clave utilizado para el proceso de desarrollo
(Nehalem, Yorksfield, Wolfdale…). Por ejemplo, para
el Core i5 existen varios microarquitecturas
(Lynnfield, Clarkdale, Clarksfield y Allendale) lo cual
implica que el micro internamente va a ser diferente
aunque externamente se venda todos como Core i5.
Actualmente ya no es tan rentable el aumentar la
velocidad del reloj lo que está llevando a aumentar el
número de núcleos para aumentar el rendimiento. El
aumento del número de núcleos tiene las siguientes
ventajas:
◦ Mejora el rendimiento más si se sube la velocidad del reloj.
◦ Mejores prestaciones en multitareas dado que los núcleos
pueden trabajar con tareas diferentes a la vez.
Disipación del calor
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El “overclocking” no produce generalmente ningún daño. La
única consecuencia directa es el sobrecalentamiento que se
soluciona mediante el uso de un ventilador-disipador.
En la actualidad, todas las placas incluyen sistemas de
alimentación a ventiladores auxiliares que aparecen serigrafiado
como CPU_FAN.
En el caso en los que se fuerce a trabajar al micro a una mayor
frecuencia suele ser recomendable usar una pasta térmica entre
el microprocesador y el disipador ya que, además de favorecer la
conductividad térmica, también se consigue eliminar zonas de
no-contacto entre el disipador y el microprocesador, que se
traducen en áreas de elevadas temperaturas y por tanto en
inestabilidad de los semiconductores que se manifiesta en forma
de “cuelgues”.
Pasta
Térmica
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Los primeros microprocesadores no tenían ningún
sistema de disipación del calor. Sin embargo, a partir
del Pentium 486 los microprocesadores empezaron a
utilizar disipadores (rejillas o aletas que están
pegadas al microprocesador) para refrigerarse.
Conforme fue necesario a estos disipadores se le
colocó un ventilador que aumentaba la refrigeración
al forzar a que el aire recircule más deprisa.
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Al calentarse un metal, aumenta la agitación de
sus átomos, lo que dificulta el desplazamiento de
electrones; el resultado es un aumento de la
resistencia en el conductor.
Ensayos sobre distintos materiales conductores
permitieron comprobar un aumento constante de
la resistencia con la temperatura.
Por tanto, la resistencia de un conductor al
aumentar la temperatura es igual a la que tenía
inicialmente más el aumento experimentado.
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Actualmente para una refrigeración muy exigente se suele
utilizar incluso heatpipes (tubos huecos sellados, los
cuales tienen un líquido refrigerante en su interior el cual
se evapora y absorbe calor para luego condensarse en otro
extremo).
Refrigerar un micro actual es fundamental. Un
microprocesador
actual
sin
ningún
sistema
de
refrigeración (incluso el disipador) duraría funcionando
segundos. No obstante, los micros tienen un sistema de
protección que apaga el microprocesador cuando alcanza
cierta temperatura.
Heatpipes
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La refrigeración de los procesadores es sumamente
importante, se están investigando materiales y técnicas
porque una de la limitaciones de la evolución de los
microprocesadores es precisamente la refrigeración.
Descarga de corona, viento iónico o aceleración de fluidos
electrostáticos son algunas de las técnicas en las que se
está investigando para el futuro de la refrigeración de los
microprocesadores.
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El exceso acumulado de polvo y suciedad,
provoca un aumento del ruido pero también
impide la correcta refrigeración de los
componentes. Mantener en buenas condiciones
el sistema de refrigeración del microprocesador
es básico para garantizar una correcta estabilidad
de todo el sistema.
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Dos son las líneas de actuación para reducir las
molestias provocadas por un elemento ruidoso:
aislarlo acústicamente o conseguir reducirse nivel de
ruido.
La mejor manera de reducir su nivel de ruido es
cambiarlo por otro más silencioso. Pero antes de
adoptar esa medida puedes comprobar si mediante
una limpieza en profundidad es posible limitar ese
ruido molesto.
http://www.slideshare.net/hugocucuta/historia
-de-los-microprocesadores-5302945