Download Unidad Central De Proceso (II) - Módulos Sistemas IES Virgen de la

08/10/2011
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Encapsulado (I)
Unidad Central
De Proceso (II)
Para poder comunicarse con el resto del
sistema el procesador utiliza las líneas de
comunicación a través de sus pines;
Sistemas Informáticos
I.E.S. Virgen de la Paloma
Encapsulado es la forma
en la que se empaqueta
la oblea de silicio para
efectuar su conexión con
el sistema.
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Funciones del Encapsulado (II)
Principios de los Encapsulados (III)
Excluir las influencias ambientales: Humedad, polvo, vibraciones,
golpes, iluminación e imanes.
Permitir la conectividad eléctrica: permiten la fijación de
conductores metálicos denominados pines o esferas de soldadura
(BGA) permitiendo que las señales sean enviadas a y desde el
dispositivo semiconductor.
Disipar el calor: Los encapsulados pueden efectivamente liberar el
calor generado por los chips de silicio.
Mejorar el manejo y montaje: Debido a que los circuitos
incorporados en chips de silicio y los chips de silicio en sí son tan
pequeños y delicados, no pueden ser fácilmente manipulados, y
realizar un montaje en esa pequeña escala sería difícil. Colocar el
chip en una cápsula hace que sea más fácil manejar y de montar en
placas de circuitos impresos.
Primeros encapsulados soviéticos
DIP: Los pines se extienden a lo largo
del encapsulado (en ambos lados) y
tiene como todos los demás una
muesca que indica el pin número 1.
SIP: Los pines se extienden a lo largo de
un solo lado del encapsulado. La
consiguiente reducción en la zona de
montaje permite un densidad de montaje
mayor a la que se obtiene con el DIP.
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Encapsulado Actual (IV)
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PGA (Pin Grid Array)
Los pines se encuentran en la parte inferior del
micro formando cuadrados concéntricos. Utilizado
hasta los Pentium II, y posteriormente a partir de los
Pentium III.
Socket 7
Muy utilizado en los Pentium, es un encapsulado de
tipo PGA que se compone de 321 pines. Intel vendió
la patente de forma que muchos fabricantes lo
utilizaron, incluido AMD en su K6
LGA (Land Grid Array)
Nuevo tipo de encapsulado implantado desde los
micros: Intel Xeon, Intel Core 2 Duo y AMD
Opteron. La diferencia con respeto a PGA es que los
pines dejan de estar en el microprocesador para
establecer puntos de contacto. Ocupan menos que
las esferas de BGA: la altura de montaje puede ser
reducida.
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Encapsulado Actual (V)
Socket 7
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SECC
SECC (Single Edge Contact
Cartridge)
Tipo de encapsulado utilizado en
los Pentium II que deja de ser del
tipo PGA. Ahora en vez de tener
cuadrados concéntricos de pines
disponemos de una hilera de
contactos parecida a las de las
placas PCI. Su tamaño era mucho
mayor que los encapsulados de
tipo PGA.
SECC2
Utilizado en las primeras versiones
de Pentium III
SECC y SLOT1
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Encapsulado (VII)
Encapsulado Actual (VI)
FC-PGA (Flip Chip Pin Grid
Array)
Tipo de encapsulamiento
que supone una evolución
sobre el tipo PGA. Su
tecnología de fabricación
es de 0,18 micras y se
insertaba en el zócalo con
un ligero golpecito.
FC-PGA2
Evolución del anterior.
Disminuye la tecnología de
fabricación a 0,13 micras e
incluye mejoras en la
disipación de energía
calorífica.
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TCP, micro PGA, micro BGA, micro FCPGA, micro FCBGA, LGA
Todos estos tipos de encapsulados son los utilizados en
ordenadores portátiles. La razón de que se utilicen distintos
encapsulados es la necesidad de reducir el tamaño y de tener
un reducido consumo eléctrico.
TCP
FCPGA
TCP
El chip de silicio se encapsula en
forma de cintas de películas, se
puede producir de distintos tamaños, el
encapsulado puede ser doblado
FCBGA
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Encapsulado (VIII)
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BGA (Ball Grid Array)
Los terminales externos, en realidad esferas de soldadura, se sitúan en formato
de tabla en la parte inferior del encapsulado. Suelen usarse en modelos portátiles.
Se utiliza en muchos procesadores, incluidos PowerPC e Intel Core 2.
BGA
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Socket (I)
Micro BGA
Micro FC PGA
Micro FC BGA
El socket o zócalo es la base sobre la que se
conecta el microprocesador a la placa base.
En los microprocesadores de tipo PGA los
sockets utilizados consisten en un prisma de
poca altura que presenta muchos pequeños
agujeros dispuestos regularmente.
El avance y desarrollo de los sockets va
íntimamente relacionado con el desarrollo de
los encapsulados de los microprocesadores.
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Socket (II)
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Sockets utilizados con encapsulados PGA
a la arquitectura del SECC se paso de tener
una matriz de pines a una ranura de conexiones, con
lo que el socket debía adecuarse.
Utilizado en el Pentium y por aquellos
fabricantes que compraron la patente a Intel
(incluido AMD, donde se denominó Super 7)
Son sockets de tipo ZIF utilizados en Celeron y
Pentium III y Pentium IV
Socket LGA 638, 754, 771, 775, 939, 940,
1366, 1156, 2011
Sockets utilizados con encapsulado SECC
Debido
Socket 370, socket 423, socket 478
Incluye una pequeña pestaña para apretar el
chip una vez colocado. Sobre este tipo de
socket se basaron muchos modelos de
distintos fabricantes.
Socket 7
Socket (III)
ZIF (Zero Insertion Force)
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PGA-ZIF
Slot 1 -> 242 contactos.
Slot 2 -> 330 contactos.
Slot A -> Idéntico en tamaño y distribución al slot1, pero
incompatibles electrónicamente. Utilizado en versiones
iniciales de Athlon.
Utilizados en Athlon 64, Opteron, Pentium 4,
Xeon, Core 2 Duo, Quad Core, i7, i5, Phenom
II, Phenom X3, X4, Opteron 6 nucleos
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Socket (IV)
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Enlaces de micros
Rating micros Intel
Funcionamiento micro multinucleo
http://www.intel.com/technology/product/demos/multi/dem
o.htm?iid=tech_multi-core+body_demo
Instalación de un micro
http://www.intel.com/consumer/rating.htm
http://www.intel.com/cd/channel/reseller/asmona/eng/299985.htm
Micro Intel 80 de núcleos
http://news.cnet.com/Intel-shows-off-80-coreprocessor/2100-1006_3-6158181.html?tag=newsmap
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Chipset (I)
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El chipset (conjunto de chips) es un grupo de
componentes hardware que controlan el flujo de
información entre los diferentes partes funcionales
del ordenador subsistemas de un ordenador
personal.
Constituye la cimentación sobre la que se
construyen las diferentes placas base, y su
elemento definitorio más característico.
Chipset y placa base van indisolublemente unidos,
determinando éste cuáles van a ser los principales
parámetros de la placa base que lo constituye.
Chipset (II)
Arquitectura clásica
Componentes principales
Chip PAC (controlador PCI-AGP)
Se encarga de conectar y controlar los buses AGP y PCI y
de supervisar los intercambios de información entre estos y
la memoria principal.
Chip PIIX (PCI ISA IDE Xcelerator)
Tenia cuatro funciones principales:
Controlador de los discos IDE
Controlador de DMA
Puente entre los buses ISA y PCI
Controlador de USB
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Chipset (III)
Puente
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En esta arquitectura ya se aprecia la
estructura de doble puente, la cual esta
formada por dos chips:
Puente
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Chipset (IV)
Puente norte:
Típicamente recibe
el nombre de
controlador/concentrador de memoria (MCH –
Memory Controller Hub). A él se conecta tanto la
memoria principal, como la tarjetas aceleradoras de
video y las tarjetas de red de alta velocidad.
norte
sur
Es la precursora de la “Hub Arquitecture”
a la cual pertenecen las arquitecturas AHA
y CSA
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Puente sur:
Denominado típicamente controlador de
salida (ICH –
Input-output Controller Hub) al cual se conectan los
dispositivos ATA, SATA, USB, PCI, …
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Chipset (V)
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Chipset (VI)
Arquitectura AHA
AHA
(Accelerated Hub Architecture)
Acaba con la era PCI eliminando el papel
protagonista de este bus en la interconexión de los
principales componentes del sistema.
AHA dota a cada subsistema con requerimientos
críticos de una conexión directa con el chipset.
Hub Arquitecture
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Chipset (VIII)
Chipset (VII)
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Arquitectura AHA
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Chipset (IX)
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Chipset (X)
Arquitectura CSA
CSA
(Communication Streaming Architecture)
La progresiva implantación de Gigabit Ethernet
capaz de transmitir datos a 1000Gbps implica
descartar el bus PCI para conectar tarjetas
controladoras de red.
Intel integra en la arquitectura un chip Gigabit
Ethernet conectado directamente al puente norte.
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Chipset (XII)
Chipset (XI)
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Arquitectura CSA
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Chipset (XIII)
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Chipset (XIV)
Hypertransport
Desarrollada por
AMD para suministrar un enlace
punto a punto de alta velocidad que permitiera
interconectar circuitos integrados dentro de los
equipos informáticos.
Intenta complementar soluciones de red como
Gigabit Ethernet y 10Gigabit Ethernet (protocolos de
altas prestaciones para red que permiten
interconectar diferentes equipos)
Hypertransport incluye mecanismos de
enlace y gestión de suministro eléctrico
optimizados para la comunicación y
alimentación de dispositivos.
Para
enviar información de un elemento a otro utiliza
un protocolo basado en paquetes cuyo tamaño de
trama es múltiplo de 4 bytes (32 bits)
Permite conectar directamente varios
procesadores en una misma máquina
implementando sistemas de procesamiento
simétrico.
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Chipset (XV)
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Chipset (XVI)
PCI-EXPRESS
Como
respuesta a Hypertransport Intel desarrolló
la tecnología PCI-EXPRESS que en esencia se
basa en la misma idea: basar las conexiones
entre los dispositivos en enlaces punto a punto.
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Chipset (XVII)
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La topología de bus paralelo PCI Express consiste
en un puente concentrador (host bridge) y un
conjunto de puntos de conexión para periféricos de
E/S.
El bus paralelo permitirá el establecimiento de
múltiples conexiones punto a punto, para cuyo
control aparece un nuevo elemento: el concentrador
(switch).
El switch reemplaza al saturado bus compartido de
arquitecturas anteriores estableciendo conexiones
punto a punto entre los distintos componentes.
Chipset (XVIII)
Arquitectura PCI-Express
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Chipset (XIX)
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Chipset (XX)
Pese a la total revolución de la
arquitectura PCI-Express, ésta no fue tal
debido a que a la hora de llevarla a
producción se siguieron manteniendo los
puentes norte y sur.
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Chipset (XXI)
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Chipset (XXII)
Ejemplos de algunos chipset
http://www.intel.com/cd/products/services/emea/spa/chipsets/322153.htm
http://www.amd.com/us/PRODUCTS/DESKTOP/CHIPSETS/Pages/desktopchipsets.aspx
Pentium IV
875P, 865PE,850E,846P,845PE
Corel Duo
Quad core
Familias 945, 965, 975 de Intel
Familias 975, P3x, G3x de Intel
Intel Core 2
Intel Core i7-800, Intel Core i5 e Intel Core i3
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Q43 Express, P45 Express,
H55 Express, H57 Express, Q57 Express, P55 Express
Otros Fabricantes
ALI, AMD, SIS, VIA, ATI, NVIDIA,…
NForce 500 de NVIDIA para AMD
580x, 690, 7 series, 8 series, … de AMD
…
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Chipset (XXIII)
Chipset (XXIV)
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Chipset (XXV)
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Chipset (XXVI)
Chipset AMD 890 FX
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Ranuras de expansión
BIOS
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Es un programa firmware, almacenado en una
memoria flash.
Configura y gestiona todos los componentes de la
MOBO (Placa Base o Placa madre).
Se encarga de encontrar el sistema operativo y
cargarlo en la memoria RAM.
A través de menús podemos configurar multitud
de parámetros de la MOBO.
Fabricantes:
Award / Phoenix
Amibios
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Son unas ranuras de plástico, con conectores
eléctricos donde se insertan las tarjetas de
expansión.
Conectan a un bus, en general PCI Express.
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Placa Base
Panel de conectores traseros
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Son los conectores de Entrada / Salida externos.
Circuito impreso (PCB) al
que se conectan los
componentes que
constituyen el ordenador.
Se instala atornillada al
chasis de la caja del PC.
http://es.wikipedia.org/wiki/P
laca_base
Vemos el diagrama de una
placa base típica:
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Ejemplo Placa Base (I)
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Ejemplo Placa Base (II)
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Comparación Placas Base (III)
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Placa Base Extended-ATX (IV)
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Placa Base estándar-ATX(V)
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Placa Base extended-ATX (VI)
GA- G1975X
MSI -MS-7345-010
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Conexiones en la Placa Base (VIII)
Ejemplo Placa Base (VII)
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Conexiones en la Placa Base (IX)
Conexiones en la Placa Base (X)
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Placa Base ATX
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Conexiones en la Placa Base (XI)
Conexiones en la Placa Base (XII)
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