¿Qué es un microprocesador?
Es la unidad central que se encarga del procesamiento de los datos, conocido comúnmente como CPU, este ejecuta una serie de instrucciones que le permiten controlar dicho procesamiento.
Cualquier dato que es ingresado al CPU es convertido a lenguaje binario, es decir en valores de 0 y 1.
1.1.- Características Del CPU
· Tecnología de fabricación: está orientada a minimizar la distancia entre los elementos integrados en el microprocesador, de forma que entre menor sea la distancia, más pequeños son los transistores resultando microchips más rápidos que disipan menos calor. Debido a esto encontramos tecnologías de fabricación de 90 nm (manómetros) y 65 nm.
· Circuitos y transistores: se encargan de transferir millones de pulsos eléctricos por segundo, entre más transistores hay disponibles, más funciones se puede implementar en el CPU.
· Direcciones: representan números que la computadora usa para especificar la localización de un conjunto de datos dentro de la memoria u otro dispositivo de almacenamiento.
· Buses: se refiere a las pistas o canales que transportan datos de un lugar a otro, los cuales se clasifican de acuerdo al ancho de bits (número de bits que pueden ser transmitidos simultáneamente (32-bits, 64-bits, etc.).
Memoria Caché: actualmente los microprocesadores ejecutan las instrucciones de forma más rápida que el resto de los componentes internos. Por tanto necesita un espacio extra de memoria conocido como memoria caché, esta es mucho más rápida que la RAM. Básicamente La caché mejora el tiempo de acceso a memoria principal.
Existen 2 formas de caché: primaria (L1) y secundaria (L2). Generalmente la caché primaria viene incluida en el microprocesador, mientras que la caché secundaria se encuentra en la tarjeta madre.
· Frecuencia del Reloj o Velocidad: se refiere al número de ciclos que un CPU efectúa. Esta velocidad se expresa en MegaHertz (Mhz) es decir millones de ciclos por segundo. Hoy en día las velocidades de los microprocesadores es especificada en GHz, que representa billones de ciclos por segundo.
· Unidad Aritmética lógica (ALU): Es el área del CPU, que se encarga de realizar todas las operaciones aritméticas y lógicas, las cuales son necesarias para el cálculo y comparación de valores.
· Unidad de control: Ejecuta una de las 4 tareas básicas por cada instrucción que la CPU recibe desde un conjunto de instrucciones o una entrada del usuario. Las tareas que ejecuta son:
Extraer: obtiene la dirección de la próxima palabra en una instrucción para ser ejecutada. Decodificar: envía las instrucciones desde la caché a la unidad decodificadora.
Ejecutar: inicia el proceso de cálculos matemáticos y lógicos y controla el flujo de datos a sus propios destinos.
Almacenar: almacena el resultado de la instrucción en el registro apropiado o localización de memoria.
· Unidad decodificadora: Se encarga de convertir las instrucciones del usuario o programas, a código binario generando así los ceros y unos.
· Unidad de punto flotante: Conocida también como coprocesador matemático, esta se encarga de manejar operaciones complejas que incluyen números de punto flotante o números que contienen fracciones de enteros. Inicialmente el coprocesador se encontraba separado del CPU, actualmente esta incluido en la arquitectura de este con el fin de aumentar su velocidad y eficiencia.
· Conjunto de instrucciones: Todo CPU incluye un conjunto de instrucciones almacenadas en él, que le dicen como funcionar y responder a comandos externos, comparando resultados de operaciones y llevando a cabo las acciones que han sido definidas por el fabricante o el programador. El microprocesador lee las instrucciones de los programas que hay cargados en la memoria y las va procesando una a una a alta velocidad, convirtiéndolas a código binario por la unidad decodificadora para ser ejecutadas.
· Encapsulado: En las primeras computadoras el CPU se encontraba soldado a la tarjeta madre, lo que presentaba el inconveniente de no poder cambiarlo cuando fuese necesario, hoy en día este se encuentra unido a la tarjeta principal a través de un conector, conocido como zócalo(socket). La incorporación de zócalos de conexión permite conectar diferentes CPU’s a la tarjeta madre, o cambiar fácilmente un CPU dañado.
Los zócalos más empleados actualmente son del tipo PGA y LGA. Ambos conectores se basan en la inserción denominada “Zero Isertion Force”, lo que permite instalar un microprocesador sin necesidad de forzar la conexión de este, evitando así daños en las patillas del microprocesador.
El nombre de los sockets indica el número de agujeros que tienen para que el procesador pueda insertarse en ellos; por ejemplo: Socket 462 (también llamado socket A, para AMD Athlon, AthlonXP y Sempron), socket 478 (Pentium IV), Socket 754 (para AMD Sempron y Athlon64), socket LGA 775 (para Pentium IV Prescott) o socket 939 (para Athlon64).
Una de las diferencias entre los socket tipo PGA y LGA, se encuentra en que los LGA sustituyen el sistema de pines (macho en el procesador y hembra en el socket) por el de contactos, que resultan menos delicados que el anterior.
Otro conector utilizado para microprocesadores es el conocido como Slot-1 (ranura 1), el cual fue utilizado con los microprocesadores Pentium II y los primeros Pentium III. Este conector tiene la forma de una ranura similar a las PCI, cuenta con 242 contactos colocados en una sola de sus caras.
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