Microprocesador

Microprocesador

Definición:Se llama microprocesador a la parte de un CPU que se clasifica como un componente electrónico compuesto por cientos de miles de transistores integrados en una placa de silicio.Se trata del elemento clave en la conformación de un ordenador.


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.



Historia:El primer microprocesador apareció el 15 de noviembre de 1971 : se trataba del Intel 4004, de 4 bits, creado para formar parte de una calculadora que contenía 2.300 transistores y realizaba 60 mil operaciones por segundo.
En Abril de 1974, lanzaron el Intel 8080, con una velocidad de reloj que alcanzaba los 2 Mhz. Al año siguiente, aparece en el mercado el primer ordenador personal, de nombre Altair, basado en la microarquitectura del Intel 8080. El procesador de este computador suponía multiplicar por 10 el rendimiento del anterior gracias a sus 2 Mhz de velocidad.
Este microprocesador también direccionaba 8 bits, tenía 78 instrucciones, su velocidad de operaciones era 10 veces mayor que la del 8008 y podía dirigir hasta 64 Kbytes de memoria.
En 1977 salió al mercado el Intel 8085, procesador de 8 bits que era binariamente compatible con el anterior i8080, pero exigía menos soporte de hardware y así permitía  sistemas de microordenadores más simples.
En junio de 1978 y 1979 hacen su aparición los microprocesadores 8086 y 8088, que pasaron a formar el IBM PC que salió al mercado en 1981.
Los i8086 e i8088 se basaron en el diseño del Intel 8080 y el Intel 8085 y, de hecho, son compatibles a nivel de ensamblador con el i8080.
Ambos tienen cuatro registros generales de 16 bits, que también pueden ser accedidos como ocho registros de 8 bits, y tienen cuatro registros.
El 1º de Febrero de 1982, Intel daba un nuevo vuelco a la industria con la aparición de los primeros 80286 ( el famoso ordenador " 286 " ) con una velocidad entre 6 y 25 Mhz y un diseño mucho más cercano a los actuales microprocesadores. El 16 de octubre de 1985, Intel lanza el i80386, con arquitectura de x86. También es conocido como 386, con una velocidad de reloj entre 16 y 40 Mhz, se destacó principalmente por ser un microprocesador con arquitectura de 32 bits. En 1988, Intel desarrollaba, un poco tarde, un sistema sencillo para actualizar los antiguos 286 gracias a la aparición del 80386SX, que sacrificaba el bus de datos para dejarlo en uno de 16 bits, pero a menor costo. El 10 de abril de 1989, aparece el Intel 80486DX, de nuevo con tecnología de 32 bits y como novedad principal, la incorporación del caché de nivel 1 ( L1 ) en el propio chip, lo que aceleraba enormemente la transferencia de datos de este caché al procesador, así como la aparición del coprocesador matemático. Eran microprocesadores muy similares a los Intel 80386, con la principal diferencia de que estos últimos tienen un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante y un caché unificado incorporados en el propio circuito integrado del microprocesador y una unidad de interfaz de bus mejorada. El Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez, gracias a sus dos pipelines de datos de 32 bits cada uno, uno equivalente al i486DX ( u ) y el otro equivalente al 486SX ( u ). El 27 de Marzo de 1995, el procesador Pentium Pro supuso para los servidores de red y las estaciones de trabajo un aire nuevo, tal y como había ocurrido con el Pentium en el ámbito doméstico. El Pentium Pro es la sexta generación de arquitectura x86, que buscaba reemplazar al Intel Pentium en toda gama de aplicaciones, pero luego se centró como chip en el mundo de los servidores y equipos de sobremesa de gama alta, lo que lo convirtió en el primero enfocado para business. El 7 de marzo de 1997, Intel lanza al mercado el Intel Pentium 2, con arquitectura x86, basado en una versión modificada del núcleo P6, usado por primera vez en el Intel Pentium Pro. Poseía 32 KB de memoria caché de primer nivel, repartida en 16 KB para datos y otros 16 KB para instrucciones.

Al igual que con el Pentium II, existía una versión Celeron de bajo presupuesto y una versión XEON para quieres necesitaban de gran poder de cómputo. El 20 de noviembre de 2000, sale a la venta el Pentium 4, microprocesador de séptima generación, basado en la arquitectura X86 y con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. En marzo de 2003, llega el Intel Pentium M, microprocesador con arquitectura x86 ( i686 ), el cual representa un cambio radical para Intel, ya que no es una versión de bajo consumo del Pentium 4, sino una versión fuertemente modificada del diseño del Pentium III ( que a su vez es una modificación del Pentium Pro ). Los procesadores Intel Pentium M forman parte integral de la plataforma Intel Centrino. En la primavera de 2005, durante el Intel Developer Forum se introducen los procesadores Pentium D, que consisten básicamente en 2 procesadores Pentium 4 metidos en un solo encapsulado ( 2 núcleos Prescott para el core Smithfield y 2 nucleos Cedar Mill para el core Presler ). El 26 de junio de 2006, Intel anunció la nueva generación : Xeon Dual Core, con tecnología de doble núcleo. La marca Core 3 fue introducida el 27 de julio de 2006 y abarcó las líneas SOLO ( un núcleo ), DUO ( doble núcleo ), QUAD ( quad - core ) y EXTREME ( CPU de dos o cuatro núcleos ). Los procesadores Intel Core 2 con tecnología vPro ( diseñados para negocios ) incluyen las ramas de doble núcleo y cuatro núcleos. La marca Core 2 se refiere a una gama de CPU comerciales de Intel de 64 bits de doble núcleo y CPU 2x2 MCM ( módulo multichip ) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86 - 64. Estaba basada en el Core Microarchitecture de Intel, derivado del procesador portátil de doble núcleo de 32 bits. El 2 de noviembre de 2006 aparece Intel Core 2 Quad, una serie de procesadores con 4 núcleos, que eran un 65% más rápidos que los Core 2Duo disponibles anteriormente. Para poder crear este procesador, se tuvo que incluir 2 núcleos Core bajo un mismo empaque y comunicarlos mediante el Bus del Sistema, para así totalizar 4 núcleos reales. El 2 de marzo de 2008, Intel anuncia la llegada de Intel Atom, nombre de una línea anteriormente denominada Silverthorne / Diamondville. En el 2010, Intel anunció los modelos Core i3, i5 e i7 de cuatro núcleos, familia de procesadores que cubren los requerimientos de proceso de todos los niveles de usuario, dependiendo de su perfil y estilo de vida. 
La familia Core 2010 de Intel posee la tecnología Hyper Threading, la cual permite que cada núcleo del procesador trabaje en dos tareas al mismo tiempo, ofreciendo el rendimiento que el usuario necesita para ejecutar varias tareas a la vez. En tanto, Intel Core i5 e Intel Core i7 integran Turbo Boost, que incrementa de forma automática la velocidad de procesamiento de los núcleos por encima de la frecuencia operativa básica si no se han alcanzado los límites especificados de energía, corriente y temperatura. En enero de 2011, Intel lanzó la segunda generación de la familia Core, tecnología que posee cambios en la memoria caché, mejorías en el modo Turbo Boost y perfeccionamientos en la propia arquitectura. Basados en la tecnología de proceso de 32 nanómetros ( nm ) de Intel, los nuevos chips son la primera microarquitectura " visiblemente inteligente " que combina la tecnología visual y de gráficos 3D con microprocesadores líderes en desempeño en un único chip, sin necesidad de agregar hardware adicional para mejorar el desempeño de juegos u otras tareas de alta exigencia.

Componentes:


  • Registros de Almacenamiento:Es un registro es un grupo de flip-flops donde cada flip- flop puede almacenar un bit de información, por lo tanto un registro de n bits consiste en un grupo de n flip-flops capaces de almacenar n bits de información binaria; también puede contener compuertas que realizan ciertas tareas de procesamiento de datos dispositivo lógico secuencial capaz de almacenar mas de 1 bit de información registros de almacenamiento registros de corrimiento.
  • ALU (unidad aritmética lógica):Es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como adición, substracción, etc.) y operaciones lógicas (como OR, NOT, XOR, etc.), entre dos números.
    La ALU está formada a su vez por los siguientes elementos:
  1. Circuito operacional
  2. Registros de entrada (REN)
  3. Registro acumulador
  4. Registro de estado (flags)

Consiste en un circuito digital que permite realizar operaciones aritméticas y lógicas entre dos números.
  • Unidad de control:Es el "cerebro del microprocesador". Es uno de los tres bloques funcionales principales en los que se divide una unidad central de procesamiento (CPU). 
Es la encargada de activar o desactivar los diversos componentes del microprocesador en función de la instrucción que el microprocesador esté ejecutando y en función también de la etapa de dicha instrucción que se esté ejecutando.
Cómo funciones básicas tiene:
  1. Tomar las instrucciones de memoria.
  2. Decodificar o interpretar las instrucciones.
  3. Ejecutar las instrucciones ( tratar las situaciones de tipo interno (inherentes a la propia CPU) y de tipo externo (inherentes a los periféricos).
  4. Para realizar su función, la unidad de control consta de los siguientes elementos:
  5. Contador de programa.
  6. Registro de instrucciones
  7. Decodificador.
  8. Reloj.
  9. Secuenciador.
  • Memoria Cache: Área de almacenamiento dedicada a los datos usados o solicitados con más frecuencia para su recuperación a gran velocidad.
Es un conjunto de datos duplicados de otros originales, con la propiedad de que los datos originales son costosos de acceder, normalmente en tiempo, respecto a la copia en el caché. Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia en el caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo que el tiempo de acceso medio al dato sea menor.

  • Buses de datos, control y dirección: El bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un ordenador o entre ordenadores. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados.Transferencias internas de datos que se dan en un sistema computacional en funcionamiento.
  • Disipador de calor: Es un objeto que absorbe el calor. Los disipadores de calor se utilizan para una amplia gama de aplicaciones (tales como el diseño LED) cuanto más eficiente sea la disipación del calor más larga será la duración del producto. Los disipadores de calor están hechos de metal o de aleación, que normalmente incluye una combinación de aluminio y cobre.

  • Fan Cooler: Es un instrumento que se utiliza para bajar la temperatura de algunos componentes electrónicos.

Ventajas
  • La ventaja de un microprocesador es que fue diseñado para aplicaciones más pesadas y como tal puede direccionar grandes cantidades de memoria (RAM y ROM) los hay de tipo CICS y RICS
  • La desventajas del Microprocesador es que esto no posee nada es un chip solo y por consiguiente tienes que ponerle las interfaces necesarias para trabajar (ROM; RAM; puertos, oscilador, etc
  • La ventaja de un microcontrolador, fueron diseñados para cosas mas específicas pero poseen ya interfaces incorporadas incluso algunos sensores de temperatura y transmisiones por infrarrojo y ondas deradio, los más sencillos la poseen ROM, RAM, PPI, USAR, ETC
Desventajas

  • Desventajas del MIcrocontrolador, direccionan poca memoria, son demasiado sensibles a la electrostática, aun con una memoria externa limitan su actividad a algo basico asi como su set de instrucciones seerte y espero que esto te sirva de algo.
Resumen
Es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático denominado el cerebro de la pc.
Se encarga de ejecutar programas desde el SO hasta aplicaciones de usuario, solo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel y realizando operaciones aritméticas y lógicas simples (Suma; Resta; Multiplicación; División).
Esta unidad central de procesamiento está constituida esencialmente por registros, una unidad de control, una unidad aritmética lógica y un coprocesador matemático.
El microprocesador está conectado generalmente mediante un socket de la mother; para su buen rendimiento a este se le incorpora un sistema de refrigeración (Disipador de calor de cobre o aluminio) y uno o más ventiladores que eliminan el calor absorbido por el disipador. Entre el microprocesador y el disipador se coloca una grasa conductora para mejorar la conductividad del calor entre ellos.
La medición del rendimiento de un microprocesador es compleja porque existen muchos tipos de trabajos que realiza el micro. (Desde prestación de servicios a la ejecución de aplicaciones). Por lo que se diferencia principalmente es por la frecuencia de reloj y la cantidad de núcleos que posea.
En el mercado podemos encontrar a Intel y a AMD. 

Summary

It is the central and more complex integrated circuit of a computer system called the brain of the pc.
It is responsible for running programs from the OS to user applications, only executing instructions programmed in low level language and performing simple arithmetic and logic operations (Sum, Subtraction, Multiplication, Division).
This central processing unit consists essentially of registers, a control unit, a logical arithmetic unit and a mathematical coprocessor.
The microprocessor is usually connected via a mother socket; For its good performance to this it is incorporated a system of refrigeration (Heat sink of copper or aluminum) and one or more fans that eliminate the heat absorbed by the heat sink. Between the microprocessor and the heatsink a conductive grease is placed to improve the conductivity of the heat between them.
Measuring the performance of a microprocessor is complex because there are many types of work done by the micro. (From service delivery to application execution). What differs mainly is the clock frequency and the number of cores that it owns.
In the market we can find Intel and AMD.

Recomendaciones:

El procesador es el componente del que depende gran parte del rendimiento de una computadora, ya sea de escritorio, notebook o 2 en 1. Cuando un usuario se manifiesta insatisfecho con el rendimiento de ella, es altamente probable que la elección del microprocesador no haya sido la correcta de acuerdo a sus necesidades de uso. Por el contrario, también sucede que quien no habrá de exigir un alto rendimiento por parte de su PC gasta su dinero inútilmente, adquiriendo una máquina con un chip súper potente y por ello mucho más costoso.
Por otra parte, la evolución permanente de los procesadores y la dinámica que imponen las marcas al denominar estos productos provocan una lógica confusión en el consumidor promedio. Ante eso, consultamos a un especialista, Alejandro Ulanosky, de AJ Digital Store, con el fin de describir de un modo simple las opciones de procesadores que ofrece el mercado local de acuerdo al tipo de usuario que habrá de utilizarlos.


Conclusiones

El presente trabajo nos a mostrado como ha ido evolucionando el microprocesador desde las primeras generaciones hasta las actuales.
Lo que yo e entendido sobre los microprocesador es que es un pequeño cerebro que conecta y ordena las funciones a realizar de la computadora.
Su función es ordenar y distribuir los procesos arealizar consta tres partes: memoria cache,coprocesador matemático y encapsulado.
Su velocidad de los microprocesadores pueden ser internas y externas, dependiendo estas pueden ser variables.
Bueno lo principal que se debe saber de los microprocesadores es que para utilizar mi computador necesito hallar un microprocesador que sea factible amis necesidades de trabajo; si yo tengo programas muy pesados necesito un microprocesador acorde conlo que voy a necesitar.

Sobre los procesadores de Intel. El Celeron de Intel, alias "Covington", al carecer de memoria caché L2, va bastante mal, incluso con un rendimiento a veces inferior al Pentium MMX (el Celeron no es más que una estrategia de Intel para que el mercado evolucione hacia el Slot 1). Por ello, descarta el Celeron, ya que, aunque puede ser bueno para algunas tareas, le supera algunos procesadores de otras marcas en el mismo nivel de precio, como el K6 o el K6-2 de AMD (procura que no te vendan un ordenador Celeron con una frase que se está volviendo bastante típica "Todo un Pentium II por xxx ptas". Un procesador a considerar es el nuevo Celeron "A", alias "Mendocino", el cual lleva 128 Kb. de caché L2, el cual tiene un rendimiento prácticamente igual que el Pentium II de sus mismos MHz. Si duda, este procesador reemplazará tanto a los Celeron como a los Pentium II de sus mismos MHz (266-333 por ahora). También Intel posee unos micros Celeron A con otro tipo de conexión, PPGA (similar al socket 8), que ofrecen un ahorro a la hora de comprar la placa base, pero que descartamos sin dudarlo, ya que los micros están al mismo precio y el socket PPGA ofrece capacidades de ampliación totalmente nulas. Sobre el Pentium II, muy popular y extendido, es un micro muy interesante. Más caro que el Mendocino y con rendimientos no muy superiores, ofrece muy buenos resultados a la hora del trabajo en programas tridimensionales gracias a la avanzada unidad de cálculo de coma flotante, así como una buena ejecución de programas en entorno multitarea como Windows NT. Sin embargo, en tareas más sencillas, como el uso de Windows 95/98 o los programas de ofimática, se ven claramente superados por los procesadores de AMD, mucho más económicos, como veremos dentro de poco. Sobre la última baza de Intel, el Pentium III, en realidad no es más que un Pentium II con nuevas instrucciones multimedia. Sin estas instrucciones, va prácticamente igual que su predecesor y bajo ciertas situaciones peor (se ve compensado por un aumento en los MHz). Los procesadores de Intel hasta el Pentium III han sido superados de lejos por los micros de AMD, veremos qué tal van los próximos de Intel: Coppermine (un Pentium III con bus de 133 MHz, tecnología de 0,18 micras y 256 kb de caché L2 en el micro a la misma velocidad de reloj). Sin embargo, en caso de querer hacer una configuración multiprocesador (2 o 4 micros en adelante), sólo puede hacerse con micros de Intel, ya que los AMD no soportan tales conexiones, al menos hasta la llegada del Athlon (K7).
Y ya por último comentaremos los micros de AMD. Todo empezó por una auténtica joya que dio y está dando mucha guerra a Intel: el K6-2 de AMD. Este procesador incorpora la nueva tecnología 3D Now!, 21 nuevas instrucciones en el procesador, la cual ha echo a Intel adelantar medio año el lanzamiento de su procesador "Katmai" (el Pentium III, que no es más que un Pentium II con MMX2). El K6-2 tiene un bus de 100 MHz, ancho de transistor de 0,25 micras, soporta AGP y todo el resto de características que tiene el Pentium II, pero en una plataforma Socket 7 como la del Pentium II. Y el 3D Now! del K6-2 verdaderamente funciona, por lo menos el Quake II va bastante más rápido en la versión especial para 3D Now!. Con el 3D Now!, el rendimiento de un K6-2 a 300 Mhz pasa de igualar en rendimiento de un Pentium II 300 a casi un Pentium II 400. Más recientemente, AMD ha lanzado su nuevo K6-3. Más que un K6-2 mejorado, es un procesador totalmente nuevo, con un diseño especial de 3 tipos de memoria caché (L1 y L2 en el micro y L3 en la placa) que ha sido el primer micro de AMD en superar en prácticamente todos los aspectos a un Intel y en dejarle atrás, ya que el K6-2 tenía ciertas flaquezas en la unidad de coma flotante (si el programa que ejecuta no usa 3DNow!) . Actualmente es el micro más recomendable, de mejor calidad precio, marcha mucho mejor que un K6-2 y la placa base es relativamente más económica. Y la última bomba es el Athlon (K7) que aún no está a la venta, pero que supera y deja muy muy atrás a micros de Intel en todos los aspectos, incluida la unidad de cálculo de coma flotante
Apreciación:Os dejo un video acerca del microprocesador, para conocer más sobre su funcionamiento,su importancia que tiene en el computador. 


Glosario de términos:
  • Proceso:Simplemente el micro o procesador, es un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip.
  • Memoria:Es el dispositivo que retiene, memoriza o almacenar datos informáticos durante algún período de tiempo.
  • Unidad central de proceso:Es el hardware dentro de un ordenador u otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones de un programa informático mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema.
Bibliografía o Linkografia:
  • http://softwareproductividadevelinmabel2016.blogspot.pe/2016/02/recomendaciones-del-tema-microprocesador.html

Integrantes:
  • SANCHEZ MARCHENA JHESSICA VERONICA.
  • CUAYLA GUTIERREZ ELIZABETH ELIANA.

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