MICROPROCESADOR

MEMORIA RAM

El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador.
Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.
Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma flotante(conocida antiguamente como «coprocesador matemático»).
El microprocesador está conectado generalmente mediante un zócalo específico de la placa base de la computadora; normalmente para su correcto y estable funcionamiento, se le incorpora un sistema de refrigeración que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que eliminan el exceso del calor absorbido por el disipador. Entre el disipador y la cápsula del microprocesador usualmente se coloca pasta térmica para mejorar la conductividad del calor. Existen otros métodos más eficaces, como la refrigeración líquida o el uso de células peltier para refrigeración extrema, aunque estas técnicas se utilizan casi exclusivamente para aplicaciones especiales, tales como en las prácticas de overclocking.
La medición del rendimiento de un microprocesador es una tarea compleja, dado que existen diferentes tipos de "cargas" que pueden ser procesadas con diferente efectividad por procesadores de la misma gama. Una métrica del rendimiento es la frecuencia de reloj que permite comparar procesadores con núcleos de la misma familia, siendo este un indicador muy limitado dada la gran variedad de diseños con los cuales se comercializan los procesadores de una misma marca y referencia. Un sistema informático de alto rendimiento puede estar equipado con varios microprocesadores trabajando en paralelo, y un microprocesador puede, a su vez, estar constituido por varios núcleos físicos o lógicos. Un núcleo físico se refiere a una porción interna del microprocesador cuasi-independiente que realiza todas las actividades de una CPU solitaria, un núcleo lógico es la simulación de un núcleo físico a fin de repartir de manera más eficiente el procesamiento. Existe una tendencia de integrar el mayor número de elementos dentro del propio procesador, aumentando así la eficiencia energética y la miniaturización. Entre los elementos integrados están las unidades de punto flotante, controladores de la memoria RAM, controladores de buses y procesadores dedicados de vídeo.

ANTECEDENTES

El microprocesador surgió de la evolución de distintas tecnologías predecesoras, básicamente de la computación y de la tecnología de semiconductores. El inicio de esta última data de mitad de la década de 1950; estas tecnologías se fusionaron a principios de los años 1970, produciendo el primer microprocesador. Dichas tecnologías iniciaron su desarrollo a partir de la segunda guerra mundial; en este tiempo los científicos desarrollaron computadoras específicas para aplicaciones militares. En la posguerra, a mediados de la década de 1940, la computación digital emprendió un fuerte crecimiento también para propósitos científicos y civiles. La tecnología electrónica avanzó y los científicos hicieron grandes progresos en el diseño de componentes de estado sólido (semiconductores). En 1948 en los laboratorios Bell crearon el transistor.
En los años 1950, aparecieron las primeras computadoras digitales de propósito general. Se fabricaron utilizando tubos al vacío o bulbos como componentes electrónicos activos. Módulos de tubos al vacío componían circuitos lógicos básicos, tales como compuertas y flip-flops. Ensamblándolos en módulos se construyó la computadora electrónica (la lógica de control, circuitos de memoria, etc.). Los tubos de vacío también formaron parte de la construcción de máquinas para la comunicación con las computadoras.
Para la construcción de un circuito sumador simple se requiere de algunas compuertas lógicas. La construcción de una computadora digital precisa numerosos circuitos o dispositivos electrónicos. Un paso trascendental en el diseño de la computadora fue hacer que el dato fuera almacenado en memoria. Y la idea de almacenar programas en memoria para luego ejecutarlo fue también de fundamental importancia (Arquitectura de von Neumann).
La tecnología de los circuitos de estado sólido evolucionó en la década de 1950. El empleo del silicio (Si), de bajo costo y con métodos de producción masiva, hicieron del transistor el componente más usado para el diseño de circuitos electrónicos. Por lo tanto el diseño de la computadora digital se reemplazo del tubo al vacío por el transistor, a finales de la década de 1950.
A principios de la década de 1960, el estado de arte en la construcción de computadoras de estado sólido sufrió un notable avance; surgieron las tecnologías en circuitos digitales como: RTL (Lógica Transistor Resistor), DTL (Lógica Transistor Diodo), TTL (Lógica Transistor Transistor), ECL (Lógica Complementada Emisor).
A mediados de los años 1960 se producen las familias de circuitos de lógica digital, dispositivos integrados en escala SSI y MSI que corresponden a baja y mediana escala de integración de componentes. A finales de los años 1960 y principios de los 70 surgieron los sistemas a alta escala de integración o LSI. La tecnología LSI fue haciendo posible incrementar la cantidad de componentes en los circuitos integrados. Sin embargo, pocos circuitos LSI fueron producidos, los dispositivos de memoria eran un buen ejemplo.
Las primeras calculadoras electrónicas requerían entre 75 y 100 circuitos integrados. Después se dio un paso importante en la reducción de la arquitectura de la computadora a un circuito integrado simple, resultando uno que fue llamado microprocesador, unión de las palabras «Micro» del griego μικρο-, «pequeño», y procesador. Sin embargo, es totalmente válido usar el término genérico procesador, dado que con el paso de los años, la escala de integración se ha visto reducida de micro métrica a nanométrica; y además, es, sin duda, un procesador.

• El primer microprocesador fue el Intel 4004,¹ producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora y resultó revolucionario para su época. Contenía 2.300 transistores, era un microprocesador de arquitectura de 4 bits que podía realizar hasta 60.000 operaciones por segundo trabajando a una frecuencia de reloj de alrededor de 700 KHz.

TIPOS

 CLASIFICACION

Los microprocesadores se clasifican basándose en diversos factores. Estos factores son diseñados para evaluar la velocidad del procesador y la cantidad de información que puede transferir. Las clasificaciones de velocidad para los microprocesadores se miden en gigahertz o megahertz, mientras que la cantidad de información que pueden transferir se mide en kilobytes o megabytes.

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Velocidad

La velocidad de un procesador está clasificada en función del número de ciclos de procesamiento por segundo que genera. Estos ciclos se clasifican comúnmente en gigahertz y megahertz. 1 gigahertz equivale 1000 millones de ciclos de procesamiento por segundo, mientras que 1 megahertz equivale a 1 millón de ciclos por segundo.

Tamaño del caché

Los microprocesadores modernos contienen cachés de datos que están diseñados para almacenar información que está siendo transmitida hacia y desde el procesador. Un caché de mayor tamaño permite un acceso más rápido a las datos de uso frecuente, lo que brinda mejores velocidades de procesamiento. Los cachés se designan como caché L1, L2 o L3 y generalmente van desde 64 kilobytes hasta 1 megabyte en tamaño.

Velocidad de bus

Los procesadores también se clasifican en función de la rapidez con la cual transfieren datos entre el procesador y la placa madre. Esta clasificación es distinta a la velocidad del procesador, aunque también se mide en megahertz o gigahertz. Comúnmente conocido como el FSB (bus frontal, por sus siglas en inglés) o SB (bus de sistema, por sus siglas en inglés), esta clasificación tiene un fuerte impacto sobre la potencia global de un procesador.

CARACTERISTICAS

Se denomina microprocesador a un circuito integrado semiconductor formado por traductores que permiten o cierran el paso de forma lógica a una serie de señales eléctricas.

El microprocesador esta compuesto por:

• Unidad de Control.
• Unidad Aritmética- lógica.

• Un grupo de registro.

La diferencia entre un semiconductor de memoria y un microprocesador es su funcionalidad ya que los microprocesadores son circuitos de puertas lógicas distribuidas irregularmente para poder realizar diferentes tareas y operaciones del manejo de sistema informativo.

Los procesadores se diferencian por sus características físicas y lógicas.

*Caracteristicas logicas*

1. Longitud de la palabra procesada esto es numero de bits procesados en el mismo ciclo de reloj.
2. Capasidad de acceso a la memoria ala cantidad de memorias que pueden manejar.
3. Velocidad de instrucciones y su velocidad de proceso.
4. Repertorio de instrucciones a nivel de maquinas que se pueden prcesar.

*Caracteristicas fisicas*

• Restracto de progamacion de la señal electrica:reprecenta el tiempo que tarda la señal en tomar uno u otro valor dentro del sircuito.
• Dispaccoin de potencia: este valor indica el calor que genera el procesador al permanecer operativo.
• Abanico de salida:es la cantidad de las señales electricas.
• Margenes de ruido:indica la fiabilidad electrica que contiene la informacion.

Memoria Ram: Es una memoria de acceso electronico ocea en ella se puede grabar o leer datos.
Memoria Rom:es una memoria de solo lectura en ella solo se puede leer datos grabados.
Unidades de E/S:las unidades de E/S(entrada –salida)son dispósitios con los cuales los datos de entran o salen del microprocesador.



La constitución física de un microprocesador es pastilla envuelta en plástico de cerámica de unos pocos milímetros de una longitud que alberga en su interior gran número de transmisores de silencio.Las bases e un microprocesador es de silicio y sobre el estan alojados los transmitores(suiches electronicos).

*Las unidaes de informacion*
Información es un sistema de microprocesador es almacenada en un lenguaje binario.Este sistema fue elejido devido a que es mas facil manejo y que el microprocesador solo debe comprender dos valores o dos estados.

Las unidades básicas de almacenamiento son nombre, unidad, kilobyte, etc.

Características del microprocesador:

• Fabricante:compañía fabricadora del chip (Intel, Motorola, Cirix, Texas, Instrumentos AMD,etc.
• Modelo:prototipo(4004,8008,8085,8806,80186,80286,890386,80486 etc
• Tecnologia:Tecnde fabricacion(CISC,RISC etc).
• Velocidad de reloj : velocidad de proceso en Mhz,12Mhz,75Mhz etc.
• Ancho de bus de datos internos:longitud en bits en la palabra(4bits,8bits,16bits etc.
  ACTUALIDAD
  Como ya sabemos la CPU (Central processing unit). o unidad central de proceso, es la encargada de realizar las tareas que le enviamos a través de los periféricos de entrada como teclado, ratón o los programas. Básicamente existen dos fabricantes de microprocesadores para el ordenador. Por un lado está Intel, y su gama Pentium, y por otro, los AMD y sus Athlon. También existen otros fabricantes como IBM con los PowerPC y otros mucho menos conocidos. Nos vamos a centrar en los dos más conocidos: Intel y AMD
  
  
  En la actualidad la cantidad de microprocesadores en el mercado en muy basta y cada uno de estos tiene caracteristicas que lo hacen sobre salir frente a otro especialmente en los ultimos años en donde la guerra entre AMD y Intel se a intesificado detonando asi una gama de nuevas caracteristicas para cada uno de los microprocesadores lanzados. A continuacion especificaremos y daremos a conocer las caracteristicas de cada uno de estos microprocesadores.
  
  
  

  

  La industria de los microprocesadores es una de las que más invierte en I+D+i, ya que los avances en estas tecnologías marcan la diferencia frente a la competencia. Empresas como Intel, IBM y AMD dedican millones de dólares al año a consolidar avances que marcan el ritmo del desarrollo tecnológico de la sociedad, debido a que los procesadores se utilizan tanto en ordenadores de sobremesa como en portátiles, tabletas o teléfonos móviles de última generación. Las novedades tecnológicas que trae, serán nuevos procesadores y tarjetas gráficasde la mano de las principales empresas del sector. Estos chips tendrán una mejor eficiencia energética y, al mismo tiempo, aumentarán su rendimiento, lo que incidirá de manera directa en la duración de la batería de los dispositivos portátiles, uno de los principales problemas actuales de smartphones y tabletas de última hornada