Download Arquitectura Del Computador - Cromosoft Technologies 2003-2013

Arquitectura Del Computador
Unidad I Componentes básicos de una computadora
Mg. Ramiro Banda Valdivia
Marzo 2013
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
1
Objetivos
Reconocer componentes internos de
computadora:
• El CPU
• La memoria
• La placa madre
• Elementos conectados al bus
• Slots PCI, AGP, PCI Express
2
¿Que es una computadora?
?
3
¿Que es una computadora?
4
¿Que es una computadora?
5
Software
Secuencia de instrucciones electrónicas que indican a
la computadora las operaciones que tiene que hacer.
En sentido más amplio son los programas usados
para dirigir las funciones de un sistema de
computación o un hardware.
6
Software
Es el conjunto de los programas de cómputo,
procedimientos, reglas, documentación y datos
asociados, que forman parte de las operaciones de un
sistema de computación.
Extraído del estándar 729 del IEEE
7
Tipos de Software
Software de sistema:
Desvincular adecuadamente al usuario y al
programador de los detalles del sistema informático.
Drivers,OS,puertos
Software de programación: Herramientas para
desarrollar programas informáticos, de una manera
práctica. Incluyen básicamente:
Editores,
compiladores,depuradores,enlazadores,IDEs.
Software de aplicación: Tareas específicas, en
cualquier campo de actividad susceptible de ser
automatizado o asistido, incluye:
Automatización,negocios,ofimática,simulación,datos,re
8
des,etc.
¿Que es el Hardware
Partes físicas de un sistema informático.
Puede ser básico o complementario.
Básico: ? Complementario: ?
1. Procesamiento: Unidad Central de Proceso o CPU
2. Almacenamiento: Memorias
3. Entrada: Periféricos de entrada (E)
4. Salida: Periféricos de salida (S)
5. Entrada/Salida: Periféricos mixtos (E/S)
9
El CPU
Interpreta y ejecuta instrucciones.
la función de la CPU la realiza uno o más
microprocesadores.
10
La Memoria
Todos los dispositivos que retienen datos informáticos
durante algún intervalo de tiempo.
Primaria:
RAM principal, caché,registros internos.
Secundaria: HD
Almacenamiento fuera de línea: Discos extraibles.
11
Tipos de RAM
1. Memoria RAM tipo TSOP.
2. Memoria RAM tipo SIP.
3. Memoria RAM tipo SIMM.
4. Memoria RAM tipo DIMM - SDRAM.
5. Memoria RAM tipo DDR/DDR1 y SO-DDR.
6. Memoria RAM tipo RIMM.
7. Memoria G-RAM / V-RAM (Actual).
8. Memoria RAM tipo DDR2 y SO-DDR2 (Actual).
9. Memoria RAM tipo DDR3 y SO-DDR3(Actual).
10. Memoria RAM tipo DDR4 y SO-DDR4
12
Memorias actuales
DDR Dual Data Rate
184 pines
Tienen muesca en el conector
Elementos:
Tarjeta, chips, conector,muesca.
13
Memorias actuales
DDR1
PC-2100 266 MHz
PC-2700 333 MHz
PC-3200 400 MHz
DDR ECC
DDR PC2100 7.5 nseg
DDR PC2700 6 nseg,
DDR PC3200 5 nseg
14
Memorias actuales
DDR1
PC-2100 266 MHz
PC-2700 333 MHz
PC-3200 400 MHz
DDR ECC
DDR PC2100 7.5 nseg
DDR PC2700 6 nseg,
DDR PC3200 5 nseg
128 MB, 256 MB, 512 MB y 1 GB
Usos: AMD® Athlon, Pentium 4.
15
Memorias actuales
SO DDR ("Small Outline Dual Data Rate")
SODDR cuentan con 200 terminales
16
Memorias actuales
DDR2
Contiene dos canales para enviar y recibir los
datos de manera simultánea.
Fisicamente 240pines.
Muesca distinta
Usos:
Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 X2 Dual
Core, Pentium 4, Core 2 Duo, Core 2 Quad y
Core Quad.
17
Memorias actuales
PC5300 667 MHz
PC6400 800 MHz
DDR-2 PC5300
6 nseg
DDR-2 PC6400
5 nseg,
256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, y 4 GB
18
Memorias actuales
SO DDR2 ("Small Outline Dual Data Rate")
SODDR cuentan con 200 terminales
19
Memorias actuales
DDR3 DDR-3 cuentan con 240 terminales.
La mayoría cuentan con disipadores de calor.
Operan máximo a 1.5V
Nota: Windows 32 no reconoce la integridad
de memoria DDR3, salvo Windows 64.
20
Memorias actuales
Nombre asignado
Velocidad de la memoria (FSB: "Frontal Side Bus")
DDR3 PC3-8500
1066 MHz
DDR3 PC3-10666
1333 MHz
DDR3 PC3-12800
1600 MHz
DDR3 PC3-14900
1866 MHz
DDR3 PC3-16000
2000 MHz
Tipo de memoria
Tiempo de respuesta en nanosegundos (nseg)
DDR3 PC3-8500
7.5 nseg.
DDR3 PC3-10666
6 nseg,
DDR3 PC3-12800
5 nseg,
DDR3 PC3-14900
±4 nseg,
DDR3 PC3-16000
± No disponible nseg,
21
Memorias actuales
DDR-3 240 terminales en un sólo módulo
Disponibilidad:1 GB, 2 GB, 4 GB, 8 GB
Exhiben precios bajos comparativamente con las anteriores
tecnologías.
Para i5 e i7 y AMD Phenom y AMD FX-74.
22
Memorias actuales
SO DDR3 cuentan con 204 terminales
23
Memorias antiguas
Standar
d
Data VDDQ Nomb Tasa
pico
rate
re
(V)
(MB/s)
(MT/s)
Tiempo
cliclo
(ns)
I/O bus
clock
(MHz)
DDR200
10
100
200
DDR266
7.5
133⅓
266⅔
DDR333
6
166⅔
333⅓
DDR400A
DDR400B
DDR400C
5
200
400
2.5±
0.2
2.6±
0.1
PC1600
1600
PC2100
2133⅓
PC2700
2666⅔
PC3200
3200
Temporización(CLtRCD-tRP)
2.5-3-3
2.5-3-3
3-3-3
3-4-4
24
Estándares en DDR3
Nombre
estándar
Velocidad del
reloj
Tiempo entre
señales
Velocidad del
reloj
Datos
transferidos
por segundo
Nombre del
módulo
Máxima capacidad de
transferencia
DDR3-1066
133 MHz
7,5 ns
533 MHz
1066 Millones
PC3-8500
8530 MB/s
DDR3-1200
150 MHz
6,7 ns
600 MHz
1200 Millones
PC3-9600
9600 MB/s
DDR3-1333
166 MHz
6 ns
667 MHz
1333 Millones
PC3-10600
10 664 MB/s
DDR3-1375
170 MHz
5,9 ns
688 MHz
1375 Millones
PC3-11000
11 000 MB/s
DDR3-1466
183 MHz
5,5 ns
733 MHz
1466 Millones
PC3-11700
11 700 MB/s
DDR31600[8]
200 MHz
5 ns
800 MHz
1600 Millones
PC3-12800
12 800 MB/s
DDR3-1866
233 MHz
4,3 ns
933 MHz
1866 Millones
PC3-14900
14 930 MB/s
DDR3-2000
250 MHz
4 ns
1000 MHz
2000 Millones
PC3-16000
16 000 MB/s
DDR3-2200
350 MHz
3,3 ns
1200 MHz
2200 Millones
PC3-18000
18 000 MB/s
25
Siglas CL-tRCD-tRP-tRAS-CMD
CL. Número de ciclos que la memoria tarda desde que la CPU pide un dato
hasta que empieza a responder. Importante para acceso aleatorio.
tRCD. Tiempo que indica cuanto pasa entre que se activan la fila y la columna
de matriz.
tRP. Después que conseguimos sacar el dato de la memoria, es necesario que
se haga un comando de precarga. De esta forma se puede leer de otra fila.
tRAS. Tiempo que tiene que haber entre dos comandos de precarga.
CMD. Es el tiempo desde que se selecciona el chip hasta que puede ser usado.
26
placa madre
Contenido
27
placa madre
28
Placas base para procesadores AMD
* Slot A Duron, Athlon
* Socket A Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron
* Socket 754 Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion
* Socket 939 Athlon 64, Athlon FX , Athlon X2, Sempron,
Opteron
* Socket 940 Opteron y Athlon 64 FX
* Socket AM2 Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron,
Phenom
* Socket F Opteron
* Socket AM2 + Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron,
Phenom
* Socket AM3 Phenom II X2/X3/X4/x6.
* Socket AM3+ Sempron, Athlon II X2/X3/X4, Phenom II
X2/X3/X4/X6, FX X4/X6/X8
29
Placas base para procesadores Intel
* Socket 7: Pentium I, Pentium MMX
* Slot 1: Pentium II, Pentium III, Celeron
* Socket 370: Pentium III, Celeron
* Socket 423: Pentium 4
* Socket 478: Pentium 4, Celeron
* Socket 775(o socket T): Pentium 4, Celeron, Pentium D (doble núcleo), Core 2
Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme, Xeon
* Socket 603 Xeon
* Socket 604 Xeon
* Socket 771 Xeon
* LGA1366 Intel Core i7, Xeon (Nehalem)
* LGA 1156 Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 (Nehalem)
* LGA 2011 Intel Core i7, Xeon (Sandy Bridge)
* LGA 1155 Intel Core i7, Intel Core i5 y Intel Core i3 (Sandy Bridge)
* LGA 1155
* LGA 2011 Intel Core i7(Ivy Bridge)
30
Tamaño de placa Madre
Factor de forma
ATX tiene un tamaño de 305 mm x 244 mm
31
Sistema del bus
Comunicación Paralela: Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo
Comunicación serial: Se envia bit a bit.
32
Ranuras de expansión(slots)
Conector plástico con una forma especial y con una cierta cantidad de conectores,
los cuáles permiten la conexión de tarjetas de expansión, y así lograr que la
computadora goce de mayores capacidades.
Tipos:
PCI
PCI-Express
AGP
33
PCI
•
- PCI 1.0 (1992): Se trata de un bus de 32bits a 16Mhz a 5V.Obsoleto.
•
•
- PCI 2.0: Primera versión estandarizada y comercial, a 33MHz,
- PCI 2.1: A 66Mhz y señal de 3.3 voltios
•
- PCI 2.2 (1998): A 66Mhz, a 3.3 voltios, mini PCI para laptops.
•
- PCI 2.3: A 66Mhz. A 3.3 voltios y señalizador universal, pero no soporta
señal de 5 voltios.
•
- PCI 3.0(2002): Es el estándar definitivo, ya sin soporte para 5 voltios. 133
MB/s el doble en 64bits.
Usos: Tarjetas controladoras, tarjetas de audio, tarjetas de video, tarjetas de
expansión de puertos y tarjetas de red.
34
Diferencias según voltaje de tarjetas PCI
60 a 58 contactos por lado
Media longitud (standar): * ancho 15.24 mm, profundidad 175.26 mm, altura
106.68 mm
Perfil bajo: Altura: 1.42 36.07 mm a 64.41 mm,), Profundidad: 119.91 mm a
167.64 mm
35
PCI
36
PCI-Express
•
•
•
•
•
•
PCI Express 1.0a (2003), total 250MB/S
PCI Express 1.1 (2005), 250MB/S
PCI Express 2.0 (2007), 4 Gbit/s
PCI Express 2.1 ), 4 Gbit/s
PCI Express 3.0 (2010), 32GB/s
PCI Express 4.0 (2011 en desarrollo)
La Escalabilidad y compatibilidad física está garantizada.
•
•
•
•
1.0 250MB/S (x1)
2.0 500MB/S (x1)
3.0 1GB/S (x1)
4.0 2GB/S (x1)
El tamaño de la ranura varía según la versión PCI-E.
Usos: tarjetas video y red.
37
8cm
Puerto AGP
Voltaje de
funcionami
ento
Tipo de
conector
Tasa /S
AGP 1X
266,6 MB
3.3 V (Volts)
AGP 2X
533,3
3.3 V
AGP 4X
1 GB
3.3 V ó 1.5 V
AGP 8X
2,1
0.7 V ó 1.5 V
Cada versión es compatible con
la anterior mas no en sentido
inverso, también debe
respetarse el voltaje.
Ejemplo: Tarjetas 1X, 2X, 4X
entran en ranura 8X
38
Estimados alumnos:
Tenemos 2 horas pendientes de práctica que más adelante las ocuparemos con
Las partes que demanden más tiempo, probablemente para un jueves.
La siguiente semana hacemos la práctica(y teoria de sesión 2) de la sesión 1 y 2
y ahorramos tiempo.
6-3-2013
39