PROCESADORES

Santiago Restrepo Rodríguez

Definición El procesador (CPU, por Central

Processing Unit o Unidad Central de

Procesamiento), es por decirlo de alguna

manera, el cerebro del ordenador. Permite

el procesamiento de información

numérica, es decir, información ingresada

en formato binario, así como la ejecución

de instrucciones almacenadas en la

memoria

Funcionamiento interno

funciona a la velocidad de un reloj interno,

gracias a un cristal de cuarzo que, sometido

a una corriente eléctrica, envía pulsos,

denominados "picos". La velocidad de

reloj (también denominada ciclo),

corresponde al número de pulsos por

segundo, expresados en Hertz (Hz)

Ejemplo : un ordenador de 200 MHz posee

un reloj que envía 200.000.000 pulsos por

segundo

Funcionamiento procesos

Se lee una instrucción de memoria

Se buscan los datos necesarios

Se realiza la operación

Se pasa a la siguiente instrucción

Instrucciones

Una instrucción es una operación

elemental que el procesador puede

cumplir.. Las instrucciones se almacenan

en la memoria principal.

Campos de instrucciones

-El código de operación, que

representa la acción que el procesador

debe ejecutar.

El código operando, que define los

parámetros de la acción. El código

operando depende a su vez de la

operación. Puede tratarse tanto de

información como de una dirección de

memoria.

Canalización

Se denomina canalización a la

tecnología destinada a mejorar la

velocidad de ejecución de instrucciones

mediante la colocación de las diversas

etapas en paralelo.

Etapas de canalización

RECUPERACIÓN: (recupera la instrucción de la caché;

DECODIFICACIÓN: decodifica la instrucción y busca operan dos (valores de registro o inmediatos);

EJECUCIÓN: ejecuta la instrucción (por ejemplo, si se trata de una instrucción ADD, se realiza una suma, si es una instrucción SUB, se realiza una resta, etc.);

MEMORIA: accede a la memoria, y escribe o recupera información desde allí;

POST ESCRITURA (retirar): registra el valor calculado en un registro.

Procesamiento en paralelo

consiste en la ejecución simultánea de

instrucciones desde el mismo programa

pero en diferentes procesadores. Implica

la división del programa en múltiples

procesos manejados en paralelo a fin de

reducir el tiempo de ejecución.

Señales de control

Son señales electrónicas que orquestan

las diversas unidades del procesador que

participan en la ejecución de una

instrucción.

Ejemplo : la señal Leer/Escribir permite que

la memoria se entere de que el

procesador desea leer o escribir

información

Componentes

Núcleos : Un núcleo no es más que un

procesador en miniatura. Al tener varios,

dentro del mismo procesador, podrás

trabajar con más de una aplicación al

mismo tiempo y puedes acelerar ciertos

tipos de aplicaciones.

Cache : Se usa para mejorar la velocidad

de los accesos a la memoria RAM.

Componentes

Controlador de memoria: Se hizo porque al incorporar el controlador de memoria en el interior del procesador y quitarlo de la placa base se consigue aumentar la velocidad de la memoria RAM. Esto tiene un inconveniente y es que sólo puedes usar el tipo de memoria para la que tu procesador este preparado.

Tarjeta gráfica : compuestas de pequeños núcleos en su interior que pueden usarse para acelerar cierto tipo de aplicaciones .

Componentes

Otros elementos : Los micros han

incorporado aún mas funcionalidad que

antes se encontraba sobre la placa base.

Por ejemplo, el controlador de PCI

Express, aumentando la velocidad con la

que el micro es capaz de comunicarse,

por ejemplo, con una Tarjeta grafica

discreta

Transistor

Con el fin de procesar la información, el

microprocesador posee un grupo de

instrucciones, denominado "conjunto de

instrucciones", hecho posible gracias a

los circuitos electrónicos. posee tres

electrodos capaces de modificar la

corriente que pasa a través suyo

utilizando uno de estos electrodos

(denominado electrodo de control)

Familias

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 mención a 386, 486, 586, 686, etc.

ARM

IA-64

MIPS

Motorola 6800

PowerPC

SPARC

Cómo medir el desempeño

Instrucciones por segundo (IPS ) útil para comparar procesadores con el mismo juego de instrucciones.

Ancho de banda :volumen de datos que pueden ser transmitidos en un tiempo fijo entre los componentes de un sistema computacional (como la velocidad de transferencia del disco a la tarjeta principal) o a través de conexiones a otras computadoras.

Cómo medir el desempeño

(Diferentes maquinas ) Benchmarking : permite comparar

sistemas o componentes diferentes a través de un conjunto estandarizado de instrucciones o serie de tareas.

Ejemplo : Intel realiza un benchmarking con sus procesadores Pentium III basándose en el desempeño del procesador en una variedad de tareas, al igual que lo hace Advanced Micro Devices con sus procesadores

Cómo interactúa procesador con

demás componentes

Procesadores en servidores

soporta hasta 16 microprocesadores

instalados e interconectados entre sí,

actualmente cada microprocesador

cuenta con dos ó más núcleos.

Partes externas de un servidor 1.- Cubierta: protege los componentes internos del servidor.

2.- Botón de encendido: apaga y arranca el servidor.

3.- Indicadores: permiten conocer la actividad y ciertos errores del servidor.

4.- Unidad óptico: utilizado para la lectura de CD/DVD.

5.- Bahías DD: permiten extraer y colocar discos duros.

6.- Guías: acoplan el servidor con los postes del Rack.

7.- Fuente: suministra de electricidad a los dispositivos internos.

8.- Panel de puertos: incluye puertos como USB, LPT, VGA, COM, SCSI, LAN, etc.

Cibergrafia

http://es.kioskea.net/contents/397-

procesador#transistor

http://computadoras.about.com/od/conoc

e-procesadores/a/Que-Es-Un-

Procesador.htm