Los procesadores

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Presentacin de PowerPoint

Yady Yuliana MoralesSebastin JaramilloLuisa Fernanda Foronda Isabel Snchez101LOS PROCESADORES

El procesador, tambin conocido como CPU o micro, es el cerebro del PC y entre otras funciones ejecuta las aplicaciones y el sistema operativo dando respuesta a las rdenes que le envas a travs de los perifricos de entrada como el teclado o el ratn.Fsicamente el micro no es ms que una pastilla de silicio. En un PC se coloca en laplaca basesobre un conector que se denomina socket. La placa permite la conexin con los restantes dispositivos de tu equipo como lamemoria RAM, latarjeta grficao eldisco duro utilizando un conjunto de circuitos y chips denominadochipset.QU ES UN PROCESADOR?

El micro es el elemento de tu PC que ms ha evolucionado a lo largo del tiempo. Esto es debido a que con cada nueva generacin de procesadores los fabricantes han conseguido reducir el tamao de los transistoresque se encuentran en su interior permitiendo integrar cada vez un mayor nmero de bloques funcionales.En un principio fue el controlador de memoria, despus la tarjeta grfica y en un futuro muy cercano, pasaremos del concepto de procesador a lo que se denominaSOC, es decir, un chip con todos los elementos de la placa base integrados. De esta forma reducimos el tamao y el consumo hacindolo ideal para usarlo en cualquier dispositivo mvil.

Ncleos.Se entiende porncleoaquel elemento que incluye lo que podramos considerar un procesador en miniatura. Al contener varios de estos integrados podr trabajar con ms de una aplicacin al mismo tiempo.Cache.La memoriacachese usa para mejorar la velocidad de los accesos a la memoria RAM. Al encontrarse ms cercana al procesador es muy rpida pero mucho ms cara. La cache esta organizada en niveles y ser tarea del micro dejar los datos que ms se usen lo ms cerca del procesador posible.PARTES INTERNAS

Controlador de memoria.Al incorporar elcontrolador de memoriaen el interior del procesador y quitarlo de la placa base se consigue que el acceso a la memoria RAM sea ms eficiente. Esto que en principio parece que slo pueda tener ventajas tiene un inconveniente ya que slo puedes usar la memoria para la que tu procesador este preparado.Tarjeta grfica.Si integran este componente ya no hablamos de CPUs sino deAPUs. Ya no estaramos ante un micro convencional si no ante un hibrido entre procesador y tarjeta grfica.

Los micros han incorporado otros elementos que se encontraban antes sobre la placa base. Por ejemplo, el controlador dePCI Express, aumentando la velocidad con la que el micro es capaz de comunicarse con unatarjeta grfica discreta.Otros elementos.

Elfuncionamiento de un procesadorse puede dividir en las siguientes etapas:Se lee una instruccin de memoria.Para que te puedas hacer una idea de la complejidad de un procesador actual suconjunto de instruccionesesta compuesto por ms de mil diferentes y va creciendo con el tiempo.Se buscan los datos necesarios.No todas las instrucciones son iguales algunas necesitaran de datos para poder llevar a cabo su trabajo. Se leen de memoria o se buscan donde estn. Es muy importante que el flujo de datos y de instrucciones sea lo ms rpido posible.Como funciona internamente un procesador

Se realiza la operacin.Una vez que se tiene todo se ejecuta la operacin, para esto puede ser necesario el trabajo de varios bloques dentro del propio procesador.Se pasa a la siguiente instruccin.Que no es siempre la que se encuentra a continuacin en la memoria. Algunas pueden ir a otras partes del programa o repetir ciertas instrucciones hasta que se cumpla una condicin. Por ejemplo, esperar hasta que se pulse una tecla.

Lasseales de controlson seales electrnicas que orquestan las diversas unidades del procesador que participan en la ejecucin de una instruccin. Dichas seales se envan utilizando un elemento denominado secuenciador. Por ejemplo, la sealLeer/Escribirpermite que la memoria se entere de que el procesador desea leer o escribir informacin.Seales de control

El procesador se compone de un grupo de unidades interrelacionadas (o unidades de control). Aunque la arquitectura del microprocesador vara considerablemente de un diseo a otro, los elementos principales del microprocesador son los siguientes:Unaunidad de controlque vincula la informacin entrante para luego decodificarla y enviarla a la unidad de ejecucin: La unidad de control se compone de los siguientes elementos:secuenciador(ounidad lgica y de supervisin), que sincroniza la ejecucin de la instruccin con la velocidad de reloj. Tambin enva seales de control:

Unidades Funcionales

contador ordinal, que contiene la direccin de la instruccin que se est ejecutando actualmente;registro de instruccin, que contiene la instruccin siguiente.Unaunidad de ejecucin(ounidad de procesamiento), que cumple las tareas que le asigna la unidad de instruccin. La unidad de ejecucin se compone de los siguientes elementos:launidad aritmtica lgica(se escribeALU); sirve para la ejecucin de clculos aritmticos bsicos y funciones lgicas (Y, O, O EXCLUSIVO, etc.);launidad de punto flotante(se escribeFPU), que ejecuta clculos complejos parciales que la unidad aritmtica lgica no puede realizar;elregistro de estado;elregistro acumulador.

Con el fin de procesar la informacin, el microprocesador posee un grupo de instrucciones, denominado "conjunto de instrucciones", hecho posible gracias a los circuitos electrnicos. Ms precisamente, el conjunto de instrucciones se realiza con la ayuda de semiconductores, pequeos "conmutadores de circuito" que utilizan elefecto transistor, descubierto en 1947 porJohn Barden,Walter H. BrattainyWilliam Shockley, quienes recibieron por ello el premio Nobel en 1956.Transistor

Untransistor(contraccin de los trminostransferenciayresistor) es un componente electrnico semi-conductor que posee tres electrodos capaces de modificar la corriente que pasa a travs suyo, utilizando uno de estos electrodos (denominado electrodo de control). stos reciben el nombre de "componentes activos", en contraste a los "componentes pasivos", tales como la resistencia o los capacitores, que slo cuentan con dos electrodos (a los que se denomina "bipolares").

El transistor MOS (metal, xido, silicona) es el tipo de transistor ms comn utilizado en el diseo de circuitos integrados. Los transistores MOS poseen dos reas con carga negativa, denominadas respectivamentefuente(con una carga casi nula), ydrenaje(con una carga de 5V), separadas por una regin con carga positiva, denominada sustrato. El sustrato posee un electrodo de control superpuesto, denominadopuerta, que permite aplicar la carga al sustrato.

Una vez combinados, los transistores pueden constituir circuitos lgicos que, al combinarse, forman procesadores. El primer circuito integrado data de 1958 y fue construido porTexas Instruments.

Los transistores MOS se componen, entonces, de lminas de silicona (denominadasobleas), obtenidas luego de mltiples procesos. Dichas lminas de silicona se cortan en elementos rectangulares para formar un "circuito". Los circuitos se colocan luego en carcasas con conectores de entrada-salida, y la suma de esas partes compone un "circuito integrado". La minuciosidad del grabado, expresado en micrones (micrmetros, se escribem) define el nmero de transistores por unidad de superficie. Puede haber millones de transistores en un slo procesador.

Circuitos integrados

LaLey de Moore, escrita en 1965 por Gordon E. Moore, cofundador de Intel, predijo que el rendimiento del procesador (por extensin del nmero de transistores integrados a la silicona) se duplicara cada 12 meses. Esta ley se revis en 1975, y se cambi el nmero de meses a 18. La Ley de Moore sigue vigente hasta nuestros das.

Dado que la carcasa rectangular contiene clavijas de entrada-salida que parecen patas, en Francia se utiliza el trmino "pulga electrnica" para referirse a los circuitos integrados.

Cada tipo de procesador posee su propio conjunto de instrucciones. Los procesadores se agrupan en las siguientes familias, de acuerdo con sus conjuntos de instrucciones exclusivos:80x86: la "x" representa la familia. Se hace mencin a 386, 486, 586, 686, etc.ARMIA-64MIPSMotorola 6800Power PCSPARC

Familias

Procesador 20122012: ElIntel Core Ivy BridgeIvy Bridge es el nombre en clave de los procesadores conocidos como Intel Core de tercera generacin. Son por tanto sucesores de los micros que aparecieron a principios de 2011, cuyo nombre en clave es Sandy Bridge. Pasamos de los 32 nanmetros de ancho de transistor en Sandy Bridge a los 22 de Ivy Bridge. Esto le permite meter el doble de ellos en la misma rea. Un mayor nmero de transistores significa que puedes poner ms bloques funcionales dentro del chip. Es decir, este ser capaz de hacer un mayor nmero de tareas al mismo tiempo.