REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC CLASE 4 –MICROPROCESADOR El Microprocesador, es en sí, un conjunto de componentes donde están agrupados los componentes que funcionarían como “cerebro” de la maquina: • CPU: Es lo más importante en sí, ya que se trata de aquello que realiza o resuelve las operaciones. Un CPU SIEMPRE LEE-INTERPRETA y EJECUTA El contador (posee la próxima dirección a ejecutar) envía un impulso eléctrico por el busdedirecciones hacia la “RAM” y obtiene como resultado (por el bus de datos) “algo”, es decir LEE, y ese dato es enviado al decodificador para INTERPRETARLO. A su vez, el registro de instrucciones (cache) “le da” al contador su próxima dirección. Tras interpretar el dato, el secuenciador realiza las conexiones necesarias para resolver la instrucción de acuerdo a lo que se necesita. La UAL (unidad aritmética lógica) es el dispositivo que EJECUTA las operaciones que el secuenciador ordena. Todo este proceso, es marcado por un ritmo/velocidad, como en una canción y lo que determina esto es el RELOJ con su frecuencia (medidos en Hertz = ciclos / segundos)
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EL ENCAPSULADO: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo por oxidación con el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base. LA MEMORIA CACHÉ: una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de espera.
Todos los micros "compatibles PC" desde el 486 poseen al menos la llamada caché interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2.
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EL COPROCESADOR MATEMÁTICO: o, más correctamente, la FPU (Floating Point Unit, Unidad de coma Flotante). Parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos; antiguamente estaba en el exterior del micro, en otro chip. UNIDAD DE ENTRADA Y SALIDA RELOJ (CLOCK): Es el que se encarga del
control de los impulsos eléctricos en ciertos intervalos constantes, en los cuales deben comenzar a constituirse las instrucciones. Su velocidad está en base a las instrucciones que se realizan por segundo. LA MEDIDA en HZ es establecido por este dispositivo.
TÉRMINOS IMPORTANTES EN UN MICROPROCESADOR: - DMI: Es un conjunto de datos que tratan sobre las interfaces que se encuentran almacenadas en la computadora, datos que provienen de fábrica y que por lo común son el nombre del fabricante, producto, versión, número de serie, fecha de fabricación, etcétera. -BUS: De forma sencilla, es la red de cables del circuito impreso, similar a la red eléctrica de una casa, donde hay un circuito general y todas las conexiones se realizan sobre él. -Caché: Es una memoria ultrarrápida que se usa entre la el CPU y la RAM.
Esta imagen hace notar la capacidad una simple comparación de las memoria.
-Registro de instrucciones: Es donde se almacena la instrucción que se está ejecutando. -Contador: Aquí se almacena la dirección de la memoria donde se ejecutará la próxima instrucción. -Decodificador: Es el que se encarga de analizar e interpretar la instrucción que se está llevando a cabo, determinando lo que se necesita para su ejecución. -Secuenciador: Luego de pasar por el decodificador, es necesario generar una secuencia de órdenes que se sincronizarán con el reloj y permitirán que se ejecute la instrucción. -Banco de registros: Aquí se almacena los datos de las operaciones que se realizan en la unidad aritmético-lógica. -Circuitos Operadores: Realizan las operaciones básicas (lógica y aritmética). -Registro de resultados: Aquí se depositan los resultados que emitan los circuitos operadores. -Unidad Aritmético-Lógica: Se encarga de realizar operaciones aritméticas y operaciones lógicas, como lo son las comparaciones, etcétera. -Unidad de control: Se encarga de dirigir y coordinar las operaciones que se realizarán en el sistema.
EVOLUCION DEL MICROPROCESADOR
1974 1976 1978 1982 1985 1989
8086 Y 8088: Una venta realizada por Intel marco la aparición de la división de computadoras personales de IBM. Estas dieron un gran golpe comercial con el nuevo producto con el 8088, el llamado IBM PC. 80286: conocido como 286. El primer procesador de 16 Bits. Era multitarea. IBM lo utilizo en la primera evolución de su PC, la PC/AT. 80386: llamado 386. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits, con capacidad para multitarea.
80486: La generación 486 realmente significó poder pasar de la línea de comandos a la interfaz grafica.
1991
1993
PENTIUM: podía ejecutar dos operaciones a la vez, gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486S X(u). Además, estaba dotado de un bus de datos de 64 bits, y permitía un acceso a memoria de 64 bits.
1994 1995
1996
OTROS
Z80 DE ZILOG INC: basado en el Intel 8080. Es uno de los procesadores de más éxito del mercado del cual se han producido numerosas versiones clónicas, y sigue siendo usado de forma extensiva en la actualidad en multitud de sistemas embebidos. MOTOROLA 6800: Su nombre proviene de que contenía aproximadamente 6.800 transistores MOTOROLA 68020 El VAX 78032: (llamado DC333) Desarrollado y fabricado por Digital EquipmentCorporation (DEC). Los sistemas VAX y los basados en este procesador fueron los preferidos por la comunidad científica y de ingeniería durante la década del 1980. MOTOROLA 68040, CyRIX 5x86
AMx86: Procesadores fabricados por AMD 100% compatible con los códigos de Intel de ese momento, llamados «clones» de Intel, llegaron incluso a superar la frecuencia de reloj de los procesadores de Intel y a precios significativamente menores. Aquí se incluyen las series Am286, Am386, Am486 y Am586.
PENTIUM PRO: se diseñó con una arquitectura de 32 bits. Se usó en servidores y los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (de redes) impulsaron rápidamente su integración en las computadoras. Estaba compuesto por alrededor de 5,5 millones de transistores.
EN ESTA PRIMER PARTE AMD RECIEN SE ESTA FORMANDO
1971
AMD
EN ESTA PRIMER PARTE AMD RECIEN SE ESTA FORMANDO
INTEL Consiguió por primera vez poner todos los transistores que constituían un procesador sobre un único circuito integrado, el"4004 "', nacía el microprocesador. INTEL 4004 8080: se convirtió en la CPU de la primera computadora personal, la Altair 8800 de MITS. Su velocidad 2 MHz.
POWERPC 601: Es un procesador de tecnología RISC de 32 bits, en 50 y 66MHz. IBM busca una alianza con Apple y Motorola para impulsar la creación de este mic roprocesador, surge la alianza AIM (Apple, IBM y Motorola) cuyo objetivo fue quitar el dominio que Microsoft e Intel tenían en sistemas basados en los 80386 y 80486. EL POWERPC 620: En este año IBM y Motorola desarrollan el primer prototipo del procesador PowerPC de 64 bit. El 620 fue diseñado para su utilización en servidores.
K5: Habiendo abandonado los clones, AMD fabricada con tecnologías análogas a Intel. La arquitectura RISC86 del AMD K5 era más semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC con una Unidad x86- decodificadora, transforma todos los comandos x86 (de la aplicación en curso) en comandos RISC. Este principio
se usa hasta hoy en todas las CPU x86. En la mayoría de los aspectos era superior el K5 al Pentium, incluso de inferior precio, sin embargo AMD tenía poca experiencia en el desarrollo de microprocesadores y los diferentes hitos de producción marcados se fueron superando con poco éxito, se retrasó 1 año de su salida al mercado, a razón de ello sus frecuencias de trabajo eran inferiores a las de la competencia, y por tanto, los fabricantes de PC dieron por sentado que era inferior. La "K" hacía referencia a "Kryptonite", en el mundo de los comics la conocida sustancia que podía dañar a Superman (siendo esto una clara referencia a la posición dominante de Intel en el mercado).
1997
PENTIUM II: Un procesador de 7,5 millones de transistores, mejora el rendimiento en la ejecución de código de 16 bits, añade el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste.
1998
PENTIUM II XEON: se diseñan para cumplir con los requisitos de desempeño en computadoras de medio-rango, servidores más potentes y estaciones de trabajo (workstations).
1999
2000 2001 2002
NEXGEN / K6 y K6-2: Con el K6, AMD no sólo consiguió hacerle seriamente la competencia a los Pentium MMX de Intel, sino que además amargó lo que de otra forma hubiese sido un plácido dominio del mercado, ofreciendo un procesador casi a la altura del Pentium II pero por un precio muy inferior.
CELERON: es el nombre que lleva la línea de de bajo costo de Intel. PENTIUM IIIKATMAI: ofrece 70 nuevas instrucciones Internet Streaming, las extensiones
ATHLON / K7 (CLASSIC Y THUNDERBIRD): Internamente pero se le mejoró substancialmente el sistema de coma flotante (ahora con 3 unidades de coma flotante que pueden trabajar
de SIMD que refuerzan dramáticamente el desempeño con imágenes avanzadas, 3D, añadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeño en aplicaciones de
simultáneamente) y se le incrementó la memoria caché de primer nivel (L1) e incluye mejora de caché L2. El resultado fue el procesador x86 más potente del momento.
reconocimiento de voz. PENTIUM III XEON: añade una actuación mejorada en las aplicaciones del comercio
El procesador Athlon con núcleo Thunderbird apareció como la evolución del Athlon Classic. El Thunderbird consolidó a AMD como la segunda mayor compañía de fabricación de
electrónico e informática comercial avanzada. PENTIUM IIICOPPERMINE
microprocesadores.
PENTIUM 4 WILLAMETTE: Es el primero con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro. Se estrenó la arquitectura NetBurst.
DURON: es un Athlon Thunderbird con menos cache L2, fue para competir con Celeron. Asi se convierte en el ams rápido entre los económicos.
CELERON II: versión ligth de Pentium III. PENTIUM IIITUALATIN.
ATHLON XPPALOMINO: Este compatibilizaba las instrucciones SSE y las 3DNow!
ITANIUMT: Primer procesador de 64 Bits de Intel. Diseñado para servidores empresariales. ITANIUMT II: Evolución del anterior con mejoras en la gestión interna. Pensado para
ATHLON XP THOROUGHBRED A y B: En la versión B AMDsoluciona los problemas de la
servidores empresariales de gran volumen.
temperatura.
PENTIUM 4 NORTHWOOD
2003
PENTIUM M CENTRINO: Se trata de una versión de bajo consumo del Pentium 4, combinado con un conjunto de chips auxiliares capaces de integrar comunicaciones inalámbricas.
ATHLON XP BARTON
PENTIUM 4 EXTREME EDITION
DURON APPLEBRED
ATHLON XP THORTON
OPTERON: dedicado a servidores.
2004
PENTIUM 4 (PRESCOTT): La última de las versiones de PIV quepor graves problemas de temp eratura y consumo, resultaron un fracaso frente a los Athlon 64.
TURION: sale para competir a Centrino ATHLON 64 / K8: micro x86 que implementa el conjunto de instrucciones AMD64. Presenta un controlador de memoria en el propio circuito integrado del microprocesador. Presenta una tecnología llamada Cool'n'Quiet y HyperTransport. ATHLON 64 FX,
AMD SEMPRON
2005
PENTIUM D: es la primera serie de procesadores con dos núcleos reales
ATHLON 64 X2 es la primera serie de procesadores con dos núcleos reales, se presentan casi al mismo tiempo. ATHLON 64 FX X2
LUEGO DE LA APARICION DE AMD, LA GRAN COMPETENCIA SE RADICA ENTRE INTELAMD
En 1996, AMD compra NexGen
2006
CORE DUO ALLENDALE, CONROE Y CONROE XE : Procesadores de doble núcleo y CPUs 2x2 MCM (módulo Multi-Chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en el la nueva arquitectura Core de Intel. CORE 2 QUAD: cuatro núcleos
AMD QUAD CORE, AMD QUAD FX PHENOM: microarquitectura K10. Están diseñados para facilitar el uso inteligente de energía y recursos del sistema, listos para la virtualización, generando un óptimo rendimiento por vatio. La arquitectura DirectConnectprovee conexión directa entre núcleos. Tiene caché L3 compartida.
CORE NEHALEM: Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitecturaNehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2. FSB. Se elimina el
PHENOM II y ATHLON II
2007
2008
northBrige e implementando puertos PCI Express directamente. Memoria de tres canales (ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportar una o dos memorias DIMM DDR3. El Hyperthreading fue reimplementado creando núcleos lógicos. Se volvió a usar frecuencias altas, aunque a contrapartida los consumos se dispararon.
2011
SANDY BRIDGE i3, i5 y i7: Llegan para remplazar los chips Nehalem. No tienen sustanciales cambios en arquitectura respecto a nehalem, pero si los necesarios para hacerlos más
FUSION: APUs producto de la fusión entre AMD y ATI, combinando con la ejecución general del procesador, el proceso de la geometría 3D y otras funciones de GPUs actuales.
eficientes y rápidos que los modelos anteriores. Es la segunda generación de los Intel Core con nuevas instrucciones de 256 bits, duplicando el rendimiento, mejorando el desempeño en
La GPU (procesador gráfico) estará integrada en el propio microprocesador.
3D y todo lo que se relacione con operación en multimedia.
INTEL: BUSCA FUSION CPU CON WIFI mientras que a su vez busca seguir achicando más sus micros
AMD: Busca Mejorar su UNION CPU con GPU son nuevos Micros ahora los llama APU
TENDENCIAS