005 pc procesador
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Tecnología del PC
Procesador
Índice
� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del
bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
Introducción
Introducción
� Cerebro del Ordenador. CPU.� Forma: Cuadrados (socket), cartucho, soldados.� Velocidad del micro (Megahertzios). Fuerza bruta� Frecuencia de la placa o del bus del sistema
(frecuencia de reloj: 50, 55, 66, 75, 100, 133, 400, 533, 800)
� Velocidad del micro: Es un múltiplo de la frec. del bus.
(120 = 60 x 2) (266 = 66 x 4)
� Todas las frecuencias están sincronizadas por el RTC del sistema.
Índice
� Introducción� Partes del Micro
� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
Partes del micro
� Encapsulado, � Cache, � Coprocesador, � Resto del micro (registros, unidad de
control, unidad de enteros, etc).
Índice
� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del
bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
Concepto
Es el responsable de la ejecución de cualquier programa que se procese en el ordenador. Una vez cargada la
copia del programa en memoria, se le dice al microprocesador cual es la dirección donde se
encuentra la primera instrucción del programa. El micro transmite entonces una orden a la memoria
para que le envíe el contenido de dicha dirección (bus direcciones), o sea, la instrucción. Una vez recibida
(bus de datos), la decodifica y la ejecuta. A continuación calcula la dirección de la siguiente
instrucción del programa, la obtiene de la memoria, la decodifica y la ejecuta. Y este proceso se repite
incansablemente hasta llegar a la última instrucción del programa en cuestión.
Índice
� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del
bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
Ejecución de una instrucción
en el micro
CARGA DEL PROGRAMA
OBTENER DIREC. INSTRUCCIÓN
INICIAL.
DECODIFICAR Y EJECUTAR
LA MEMORIA LO ENVIA
SOLICITAR EL CONTENIDO
ULTIMA INSTR .? FIN
NO SI
CALCULAR DIRECCIÓN SIGUIENTE
INSTRUCCIÓN
CARGA DEL PROGRAMA
OBTENER DIREC. INSTRUCCIÓN
INICIAL.
DECODIFICAR
LA MEMORIA LO ENVIA
SOLICITAR EL CONTENIDO
ULTIMA INSTR .?
NOSI
CALCULAR DIRECCIÓN SIGUIENTE
INSTRUCCIÓN
- PETICIÓN DE LECTURA- COLOCAR EL VALOR A EN EL B. DIREC.
- LA MEM. RECOGE LA ORDEN POR EL B. DE CONTROL- RECOGE VALOR B. DIREC- BUSCA EL DATO- LO COLOCA EN EL B. DATOS
EL MICRO RECOGE EL VALOR EN EL BUS DATOS (Pasado en tiempo necesario)
A = A + 1
- EL MICRO SOLICITA OP. DE ESCRITURA POR B. CONTROL- COLOCA EN EL B .DIREC. LA NUEVA DIRECCIÓN (A).- COLOCA EN EL B. DATOS EL VALOR DE A.
- RECIBE SEÑAL DE ESCRITURA POR BUS DE CONTROL.- RECOGE DIRECCIÓN B.DIREC- RECOGE DATO POR B. DATOS- REALIZA ALMACENAMIENTO.
TERMINAR
Índice
� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del
bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
Registros
� Es la memoria interna del micro donde se almacenan los datos e instrucciones para ser tratados.
� No debe confundirse con la memoria Caché interna en el procesador.
Índice
� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del
bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
El reloj
� Se emplea para que el microprocesador pueda sincronizar todos sus procesos.
� Supongamos que el microprocesador ha enviado a la memoria una petición de lectura. Antes de poder recoger del bus de datos el valor solicitado, el micro deberá esperar el tiempo necesario para que la memoria realice el acceso.
El reloj
� Ese tiempo de espera se calcula en base al reloj. Por ejemplo, si se sabe que el tiempo de acceso de la memoria es de 80 ns y el reloj oscila (hace un tic) cada 20 ns, el micro debe esperar 4 ciclos de reloj (4 tics) antes de recoger el valor del bus de datos. De esta forma el ordenador se diseña para que opere siempre en función del reloj.
� Una velocidad de 60 Mhz quiere decir que el reloj de nuestro ordenador puede hacer 60 millones de tics por segundo.
El controlador DMA
� Como es sabido, el funcionamiento de nuestro ordenador está fuertemente centralizado. El micro controla todo el sistema y prácticamente todos los datos tienen que pasar a través de él.
� Se utiliza el controlador de DMA (DirectMemory Access) cuando se va a transferir una considerable cantidad de datos desde disco a memoria.
� El chip DMA se encarga de pasar los datos directamente a Memoria, descargando a la CPU de este trabajo extra.
Índice
� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del
bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
Gestión de interrupciones
Asignación habitual de IRQ y puertos de I/O
Índice� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador
� Frecuencia del bus y procesador� Configuración de la frecuencia� Mecanismos de configuración de la velocidad del bus de la
placa y el procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
Frecuencia del bus y procesador
Frecuencia del bus y procesador
Frecuencia del bus y procesador
� La frecuencia del bus debe cubrir la frecuencia del procesador
� Overclocking:
Normal Overclocking233 ���� 66 x 3,5 = 231 250���� 83 x 3 = 249133 ���� 66 x 2 = 132 166���� 66 x 2,5 = 165
Índice
� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador
� Frecuencia del bus y procesador� Configuración de la frecuencia� Mecanismos de configuración de la velocidad del bus de la
placa y el procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
Configuración de la frecuencia
Índice
� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador
� Frecuencia del bus y procesador� Configuración de la frecuencia� Mecanismos de configuración de la velocidad del bus de la
placa y el procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
Mecanismos de configuración de la velocidad del bus de la placa y el procesador
� JUMPER
Mecanismos de configuración de la velocidad del bus de la placa y el procesador
� MICRODIPS
Mecanismos de configuración de la velocidad del bus de la placa y el procesador
� BIOS� Encender o reiniciar el ordenador y durante la
fase de comprobación de memoria, detección de discos duros y CPU pulsaremos la tecla DEL cuando aparezca en la parte inferior izquierda el mensaje "Press DEL to enter SETUP”.
� 2) Dentro de la pantalla azul del Setup del ordenador (Bios) nos moveremos sobre la opción Bios Features Setup, CPU Soft Menu o similar y pulsaremos Enter.
Mecanismos de configuración de la velocidad del bus de la placa y el procesador
� 3) Modificaremos la opción CPU Host Bus Frequency, Ext. Clock (PCI) o similar con AvPág hasta buscar la velocidad del bus de la placa base deseada (por ejemplo 112Mhz para procesadores cuyo bus trabaje normalmente a 100Mhz).
� 4) En el apartado CPU Core: Bus Freq.Múltiple, Multiplierfactor o similar modificaremos el valor del multiplicador de la CPU (que puede variar desde los 2.0x hasta los 8).
� 5) Saldremos de la Bios guardando los cambio, para lo que pulsaremos la tecla de función F10 y respondiendo al mensaje SAVE to CMOS and EXIT (Y/N)? con Y.
Índice
� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del
bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador
El núcleo del procesador
El núcleo del procesador
Evol. Proc.
Fabric. Proc.
Mejoras del núcleo
� Conjuntos de instrucciones más completos� Monitorización térmica del chip� Tecnología de virtualización
� Para ejecutar a la vez dos sistemas operativos con un rendimiento y estabilidad aceptables
� Execute Disable Bit� Técnica para impedir determinados problemas relacionados
con los virus y otros programas malignos, aunque no sustituye a los antirvirus
� Pipelines más largos� División de las unidades de ejecución en etapas
secuenciales para no tener que esperar la finalización del ciclo de reloj para el siguiente paso
Hyper-Threading
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Hyper-Threading
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Índice
� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del
bus� Los registros� El reloj� Gestíón de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Evolución del procesador
Evolución de los procesadores
� 8088, 8086, 80286� 386, 386SX,386 SL� 486: SX, DX, DX2 y DX4� PENTIUM “CLASICOS”� PENTIUM MMX� PENTIUM PRO� PENTIUM II. � CELERON� CELERON MENDOCINO� XEON� PENTIUM III� COPPERMINE (procesador Pentium III mejorado )
Evolución de los procesadores
� K7 o ATHLON DE AMD� PENTIUM 4� ATHLON 64, ATHLON 64 FX y SEMPTOM � PENTIUM D� ATHLON 64 X2� INTEL XEON E ITANIUM (para servidores)� ATLON MP Y OPTERON (para servidores)� PENTIUM DUAL CORE� INTEL CORE 2 DUO� INTEL CORE 2 QUAD� …
Evolución de los procesadores
Comparativa últimos procesadores Intel
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