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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