Componentes internos de un ordenador. El microprocesador.

1) Arquitectura interna del microprocesador

A medida que evoluciona la electrónica también lo hacen los microprocesadoresy se van integrando dentro del micro más componentes que hacenque sean cada vez más potentes y rápidos.

Los últimos micros sobrepasan la barrera del GHz; esto es justificable por

lo siguiente:

•  Los nuevos sistemas operativos (como Windows 7) utilizan muchos recursos de la máquina.
•  Los nuevos formatos de audio o vídeo comprimido (DivX, H264), a diferencia de vídeos y archivos de sonido normales, se descomprimen en tiempo real.

• 

2) Características del microprocesador

Está compuesto por:

1. Velocidad: se mide en megahercios o gigaherciosm, todos los micros modernos tienen dos velocidades:

• Velocidad interna: Es la velocidad a la que funciona el micro internamente.
• Velocidad externa: Es la velocidad a la que el micro se comunica con la placa base.

     2. Memoria caché: Es rápida y de pequeño tamaño.

La memoria caché es usada por el procesador para reducir el tiempo promedio necesario

para acceder a los datos de la memoria principal. La caché es una «minimemoria»

más rápida, que guarda copias de los datos que son usados con mayor frecuencia.

Todos los procesadores actuales tienen una caché de nivel 1 o L1 y una segunda caché de nivel 2 o L2, que es más grande que la L1 pero menos rápida que la L1. Los procesadores más modernos incluyen ya una caché 3 o L3.

      3. La alimentación

Los microprocesadores reciben la electricidad de la placa base. Existen dos voltajes distintos:

• Voltaje externo o voltaje de E/S: Permite al procesador comunicarse con la placa base, suele ser de 3,3 voltios.
• Voltaje interno o voltaje de núcleo: Es menor que el anterior (2,4 v, 1,8 v) y le permite funcionar con una temperatura interna menor.

En la actualidad se utiliza el Thermal Design Power (TDP) (algunas veces denominado Thermal Design Point) para representar la máxima cantidad de calor que necesita disipar el sistema de refrigeración de un ordenador.

      4. Instrucciones especiales.

Estas tecnologías intentan aumentar el rendimiento de las aplicaciones multimedia y en

3D. Lo forman un conjunto de instrucciones incorporadas en el procesador que utilizan

la matemática matricial para soportar los algoritmos de compresión y descompresión de

gráficos (como JPEG, GIF y MPEG) y presentaciones gráficas en 3D

Con la llegada del Pentium III en 1998 se incorporaron al micro 70 nuevas instrucciones,

llamadas SSE (Streaming SIMD Extensions, extensiones SIMD de flujo de datos), también

conocidas como MMX-2. Sus ventajas son:

• Las instrucciones SSE permiten efectuar cálculos matemáticos con números en coma flotante, al contrario que las MMX, que solo los realizan con números enteros.

• Las instrucciones SSE pueden emplearse simultáneamente con la FPU o con instrucciones MMX.

3) Arquitecturas de 32 y 64 bits

Cuando se habla de arquitecturas de 32, 64 o 128 bits se hace referencia al ancho de los
registros con los que trabaja la UAL, o al ancho de los buses de datos o de direcciones.

• Diferencias entre 32 y 64 bits.

Tienen una serie de limitaciones:

1. Números en rango 2: Este límite implica que toda la operación realizada se encuentra limitada a números en un rango de 2 elevado a 32. Puede representar números desde 0 hasta 4.294.967.295.
2. Límite memoria 4 GB: La arquitectura de 32 bits se encuentra en la incapacidad de mapear/controlar la asignación sobre más de 4 GB de memoria RAM.

4) Intel y AMD: evolución histórica

Intel

Los más antiguos cronológicamente, que todavía se encuentran en el

mercado con cierta facilidad, son los diseñados para el socket 775.

El procesador diseñado para el socket 1366 fue el i7, basado en el desarrollo con código
Nehalem. Reviste grandes cambios respecto a la familia Core 2.

• El FSB es sustituido por el QuickPath (QPI).
• El controlador de memoria solo soporta DDR3.
• Hyperthreading. Cada uno de los cuatro núcleos puede procesar dos tareas/hilos/.

Procesadores diseñados para el socket 1156 y el más moderno 1155. Toda la gama i3, i5

y los i7 está basada en la microarquitectura de nombre en clave Sandy Bridge. Soportan

nativamente las velocidades de memorias DDR3.

Modelos de procesadores para servidores y estaciones de trabajo. Son procesadores

que ofrecen escalabilidad, potencia y rendimiento mejorados para robustos entornos de

procesamiento múltiple:

• 􀀁 Intel Xeon, con modelos que disponen de caché L3.

AMD

Es la principal compañia que mantiene la competencia con INTEL.

En cuanto a microprocesadores se refiere, actualmente en el mercado podemos encontrar:

• Serie AM2 y AM2+. Sustituyó a los procesadores del socket 939.
• Serie AM3. soporta Hypertransport 4.0 y sus procesadores son compatibles con placas bases que posean el socket anterior AM2+.
• Serie A: Son los serios competidores de los i3, i5 y i7 de Intel.
• Serie FX: Basos en la arquitectura Bulldozer, cuentan con versiones 4, 6 y 8 núcleos, socket AM3+ y todos disponen de 8 MB de caché L3.
• Los modelos de procesadores para servidores y estaciones de trabajo de AMD tienen la denominación de AMD Opteron, ofrece mejor rendimiento, una virtualización optimizada, más potencia y menor coste.

• Vídeo de los microprocesadores.

• Fuentes de información.
La teoría la he cogido del PDF del tema y el vídeo e imágenes de Google y youtube.