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Microprocesador
 

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    Microprocesador Microprocesador Presentation Transcript

    • Arquitectura RISC vs CISCArquitectura RISC (Reduced Instruction Set Computer).Plantea un conjunto reducido de instrucciones, buscando reducir el número deciclos de reloj de ejecución por cada una de ellas, haciéndolas simples yevitando instrucciones complejas. Se descarga la responsabilidad de construirprogramas eficientes al software, al compilador.Ejm. Procesadores Alpha, el Power PC (Motorola/IBM)Arquitectura CISC (Complex Instruction Set Computer).Basado en un amplio repertorio de instrucciones. Se aumenta la potencia delmicroprocesador a costa de aumentar el tamaño de las instrucciones, y portanto el número de ciclos de reloj que precisan para ejecutarse. Eso sí, losprogramas verán reducido el número de instrucciones máquina que precisanpara ser ejecutados por el microprocesador.Ejm. Los procesadores de Intel y AMD son puramente CISC
    • ARQUITECTURA VON-NEUMANN (P CISC “Complex Instruction Set Computer”) EXTERIOR ALIMENTACIÓN MEMORIA MEMORIA MAPA DE Entrada / MEMORIA ROM RAMRELOJ CPU Salida (Programa) (Datos) MAPA E/S 16 = 64K 20 = 1M 24 = 16M 32 = 4G DIRECCIONES DATOS BUSES 8 16 CONTROL 32 CLK 64 Interrupciones RESET DMA R/W
    • ARQUITECTURA HARVARD Muy pocas instrucciones: p.e. 64 (P RISC “Reduced Instruction Set Computer”) 6 bits 8 bits INSTRUCCIÓN DATO INMEDIATOBUS DATOS PROGRAMA 14 EXTERIOR ALIMENTACIÓN MEMORIA MEMORIA Entrada / ROM RELOJ RAM (Programa) CPU (Datos) Salida DIRECCIONES DATOS BUSES CONTROL
    • ¿Qué es un microprocesador?Un microprocesador o CPU es el componente de un ordenadorencargado de procesar los datos de entrada y salida. El tipo y lavelocidad del microprocesador son uno de los factores másimportantes del comportamiento global del ordenador.Partes internas del MicroprocesadorEl encapsulado: Es el envoltorio de todo enlace del interior,mediante conectores (patillas), al zócalo de la placa base.Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Es donde se efectúan lasoperaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación y división) ylógicas.La memoria caché: una memoria ultrarrápida que emplea el micropara tener a mano ciertos datos que previsiblemente serán utilizadosen las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoriaRAM, reduciendo el tiempo de espera.Registros: Los registros son celdas de memoria en donde quedaalmacenado un dato temporalmente.Reloj del sistema: es un circuito oscilador o cristal de cuarzo, queoscila varios millones de veces por segundo.
    • Importancia de laMemoria Caché L1 L2
    • Caché de 1er nivel (L1): Esta caché está integrada en el núcleo delprocesador, trabajando a la misma velocidad. La cantidad de memoria cachéL1 varía de un procesador a otro, estando normalmente entra los 64KB y los256KB. Se divide en dos partes, una para instrucciones y otra para datos.Caché de 2º nivel (L2): Integrada también en el procesador, aunque nodirectamente en el núcleo de este, tiene las mismas ventajas que la cachéL1, aunque es algo más lenta que esta. La caché L2 suele ser mayor que lacaché L1, pudiendo llegar a superar los 2MB.
    • EVOLUCIÓN DE LOS P INTELITALIUM XEÓN PENTIUM IV
    • Los Microprocesadores actuales tienen dos velocidades: Velocidad interna. Es la velocidad de funcionamiento y procesamiento interno. Velocidad externa. También llamada Velocidad del Bus o FSB y es la velocidad a la que se comunica el micro y la placa base. En realidad es la velocidad de funcionamiento de la placa base. La relación entre estas dos velocidades es el Factor Multiplicador y es la cifra por la que se multiplica la velocidad externa o de la placa base (FSB) para dar la interna o del micro. Este se puede ajustar en la placa por puentes o mediante el setup de la bios. Overcloking. Método para subir la velocidad del micro por encima de la nominal de fabricación.
    • El Microprocesador. FSBLa velocidad del “Front Side Bus" o FSB es la velocidad a la cual la CPU se comunica con la memoria RAM y el Chipset Norte de la placa base.El FSB está asociado al ChipSet y a la memoria RAM del sistema.Las velocidades más habituales han sido y son las de 100, 266, 333, 400, 533, 800 y 1066 Mhz.
    • Datos Técnicos del Microprocesador MemoriaFabricante caché L2Modelo Velocidad ExternaVelocidad Interna
    • TECNOLOGÍAS EN MICROPROCESADORESSMM (Administrador de Energía)Es una tecnología creada por INTEL que consiste que losmicroprocesadores creado para equipos portátiles (Laptops) tenganun menor consumo de energía y de esa forma la batería del equipopuede tener un mayor tiempo de funcionamiento.Superscalar Execution (Ejecución Superescalar)Consiste en la ejecución de múltiples instrucciones a la vez. Estatecnología aparece con los Microprocesadores Pentium y disponede un mayor rendimiento que los 486. Esta tecnología se mantienehasta en los nuevos diseños de CPU.
    • TECNOLOGÍAS EN MICROPROCESADORESTecnología MMXOriginalmente llamado Extensión Multimedia y consiste en lacapacidad de los microprocesadores para trabajar con los datos deVideo, Audio, Imágenes. Esta tecnología aparece en la segundaversión de CPUs Pentium llamado Pentium MMX, que contiene 57nuevas instrucciones para trabajo multimedia. El MMX consiste en2 partes principales de la arquitectura del Microprocesador. Unapara trabajar con los datos simples de procesamiento sin serperjudicados por el procesamiento MMX y otra para trabajarexclusivamente con los datos MMX, también llamado datos SIMD(Single Instruction, Multiple Data).
    • TECNOLOGÍAS EN MICROPROCESADORESSSE, SSE2, y SSE3Es la actualización de la tecnología MMX y aparecieron en febrerode 1999 con el microprocesador Pentium III.El SSE incluye 70 nuevas instrucciones para trabajar con Audio yVideo, además de las instrucciones MMX tradicionales.El SSE también para cálculos de la Unidad de Punto Flotante.El SSE2 aparece en el año 2000 con los MicroprocesadoresPentium 4 e incluye 144 nuevas instrucciones SIMD.El SSE3 aparece en el 2004 con los nuevos diseños Pentium 4 eincluye 13 nuevas instrucciones SIMD para decodificación de videoy complemento matemático. El SSE ofrece alta resolución de video,alta capacidad con software gráfico, decodificación multimedia, etc.
    • TECNOLOGÍAS EN MICROPROCESADORES3DNow!, Enhanced 3DNow!, y Professional 3DNow!Fue introducida originalmente por AMD y es una tecnología alternaa las instrucciones SSE de Intel.Dynamic Execution (Ejecución Dinámica)Se implemento en la sexta generación de Microprocesadores ycosiste en la habilitación del Microprocesador para trabajar conmayor cantidad de datos en paralelo.Dual Independent Bus Architecture (Arquitectura DIB)Fue implentado en la sexta generación de Microprocesador y queque consiste el el acceso al FSB y a al canal de comunicación conla memoria L2 al mismo tiempo y en forma independiente como sise tratase de buses únicos.
    • TECNOLOGÍAS EN MICROPROCESADORESHyper-Threading Technology (Tecnología HT)Con esta tecnología un procesador Físico, se convierte en 2procesadores virtuales, de esta forma un sistema hace taltratamiento aumentando el rendimiento del sistema de cómputo.Fue diseñado para sistemas de Servidores, pero luego seimplemento en CPUs Pentium 4 con frecuencia de FSB de 800MHz (2.4 GHz hasta 3.8 GHz), como también en los microsPentium 4 Extreme Edition y los Dual-Core Extreme Edition.
    • TECNOLOGÍAS EN MICROPROCESADORESLa tecnología HyperTransportEs una conexión punto a punto de alta velocidad y baja latencia,diseñada para aumentar la velocidad de las comunicaciones entrelos circuitos integrados en computadoras, servidores, sistemasintegrados, equipos de redes y telecomunicaciones hasta en 48veces más que los sistemas existentes.La tecnología HyperTransport ayuda a reducir el número de busesen un sistema, lo que puede disminuir los cuellos de botella yposibilitar que los microprocesadores más rápidos de la actualidadutilicen la memoria de manera más eficiente en sistemas mássofisticados.
    • INSTALACIÓN DE UN MICROPROCESADORLa colocación del microprocesador es una operación que si bien es muyfácil, también es muy delicada, por lo que debemos hacerla conmuchísimo cuidado.Veamos dos tipos diferentes de socket. Para Parasocket socket AM2 LGA775
    • Instalación de un Microprocesador en socket LGA7751. En primer lugar quitamos las protecciones del zócalo de la placa base y abrimos este.2. A continuación hacemos lo mismo con el microprocesador, sacándolo de su estuche y quitando las alfombrillas de protección. Colocamos el microprocesador dentro del zócalo haciendo coincidir las muescas y cerramos en el zócalo con la palanquita que tiene, asegurando esta en su soporte.
    • Instalación de un Microprocesador en socket LGA775Luego de haber sido insertado en el socket se procede a colocar el disipador,cuya superficie de contacto deba de estar completamente limpia para suinstalacion sobre el microprocesador
    • Instalación de un Microprocesador en socket LGA775 Disipador con Pasta Térmica Pasta Térmica en jeringasEn el disipador se verifica que este limpio, o si trae consigo “pastatérmica”, de no tenerlo se procederá a echar pasta térmica en elmicroprocesador
    • Instalación de un Microprocesador en socket LGA775Se procede a echar la pasta térmica Microprocesador con pasta térmica. sobre el microprocesador.
    • Instalación de un Microprocesador en socket LGA775Visto lo anterior, ponemos el disipador sobre el microprocesador haciendocoincidir los enganches y apretamos estos hacia abajo hasta queescuchemos un clic, que indica que ha quedado enganchado. Debemosapretar estos enganches en cruz (1 - 4 - 2 - 3) para no forzar ni eldisipador ni el microprocesador.
    • Instalación de un Microprocesador en socket LGA775Una vez enganchado, comprobamos que ha quedado bien sujeto yconectamos el cable del ventilador en su conector, marcado en la placa basecomo CPU_FAN. Estos conectores pueden ser de 3 o de 4 pines, perosiempre vienen señalados los tres que debemos conectar. El cuarto es solode control y no es imprescindible, por lo que se pueden poner tantoventiladores con 3 pines en conectores con 4 como ventiladores con 4 pinesen conectores con 3 pines.
    • Instalación de un Microprocesador AMD en socket AM2Los microprocesadores de AMD, de momento, siguen empleando lostradicionales pines. Este sistema ha sido el empleado por todos hastaque INTEL sacó contactos en su LGA775. Este sistema no es mejor nipeor, solo algo más delicados de manipular por la posibilidad de doblar oromper pines.
    • Instalación de un Microprocesador AMD en socket AM2Colocado el microprocesador, procedemos a la colocación deldisipador. Los disipadores para AM2 y 939 tienen un enganchebastante robusto, con una palanca de fijación.
    • Instalación del disipador sobre el P AMDDos disipadores para zócalos del tipo anterior, en los que losenganches del disipador están en el propio zócalo. Podemosobservar la muesca para ayudarnos con el destornillador.
    • Instalación del disipador sobre el P AMDDos disipadores para zócalos del tipo anterior, en los que los enganchesdel disipador están en el propio zócalo. Podemos observar la muescapara ayudarnos con el destornillador.
    • Refrigeración de Microprocesadores Sistemas de refrigeración. Disipadores. Control de la velocidad del ventilador. La pasta térmica.
    • Sistemas de refrigeraciónEl componente que más potencia disipa y que, por tanto, necesita mejorrefrigeración es el microprocesador. El aumento de la frecuencia defuncionamiento y del número de núcleos de los procesadores modernosconlleva un aumento de potencia y de calor producido, agravado en los casosde aumento del voltaje que se les suministra con fines de overclocking. Paraconseguir evacuar una cantidad tan grande de calor concentrado en un solochip se utilizan diversos métodos dependiendo de las necesidades de cada casoen particular: refrigeración por aire, líquida, por cambio de fase...
    • DisipadoresLos disipadores de calor pueden ser pasivos, compuestos por unbloque de cobre o aluminio en contacto con la cápsula delmicroprocesador para recibir el calor que éste produce y por unasaletas que aumentan la superficie de contacto del disipador con el airey por lo tanto facilitan la transferencia del calor absorbido por eldisipador hacia el aire circundante. Este tipo de radiador sin ventiladores totalmente silencioso, pero en ciertas ocasiones, resulta inutilizableporque se requerirían unas dimensiones excesivas de las aletas paraconseguir disipar la gran cantidad de calor producido.Cuando se necesita aumentar la capacidad de evacuación de calor deun disipador, la solución más utilizada es el acoplamiento de unventilador que produzca una circulación de aire por los espacios entrelas aletas lo suficientemente rápida como para aumentar la transmisiónde calor al aire. A mayor caudal de aire producido por el ventilador,menor temperatura del microprocesador pero también mayor nivel deruido producido.
    • Modelos de Disipadores para Pentium II y III
    • El zócalo del MicroprocesadorAl elegir el disipador para un microprocesador, hay que tener encuenta que el tipo de anclaje del disipador a la placa basedepende del zócalo del microprocesador, de los que existen variostipos actualmente, como:El socket 775 que utilizan los Pentium 4.Los socket 754, 939, 940 y AM2 que emplean los Athlon 64.El socket 771 que usan los Xeon.Los socket F y M2 para los Opteron.El socket S1 de los Athlon 64 Mobile.El PAC418 de los Itanium.El PAC611 de los Itanium 2.
    • Control de la velocidad del ventiladorComo la potencia disipada por el microprocesador varía según lastareas que realiza, puede reducirse el ruido que produce elventilador cuando el ordenador no realiza cálculos intensivosdisminuyendo la velocidad de giro del ventilador, lo que puedeconseguirse variando la tensión de alimentación o mediante elcontrol PWM, que consiste en enviarle una señal de control capazde hacer variar su velocidad a través de un cable colocado alefecto, con lo cual, los ventiladores que aceptan control PWMdisponen de cuatro cables: dos para su alimentación con corrientecontinua, un tercero por el que emiten una señal tacométrica y elcuarto cable por el que reciben la señal PWM de control de lavelocidad de rotación.
    • La pasta térmicaLa transmisión del calor desde la cápsula del microprocesador ala base del disipador se realiza por contacto directo, por lo quecuanto más perfecto sea dicho contacto, mayor será latransmisión de calor. Si las superficies de la cápsula y la basedel disipador fueran perfectamente planas, la transmisión decalor sería casi perfecta, pero como en la práctica el acabado deesas superficies dista mucho de ser perfecto, se utilizan pastastermoconductoras para rellenar los posibles huecos que separandichas superficies y mejorar de esta forma la transmisión delcalor.
    • Dispositivos refrigerantes para  p INTEL y AMD
    • Temperatura de algunos procesadores INTEL y AMD 900Mhz - 51.0W - 90ºC - 45ºC1.30Ghz - 48.9W - 69ºC - 34ºC 950Mhz - 53.1W - 90ºC - 45ºC1.40Ghz - 51.8W - 70ºC - 35ºC 1000Mhz - 55.1W - 90ºC - 45ºC1.50Ghz - 54.7W - 72ºC - 36ºC 1100Mhz - 60.3W - 90ºC - 45ºC1.75V: 1133Mhz - 62.1W - 90ºC - 45ºC1.30GHz - 51.6W - 70ºC - 35ºC 1200Mhz - 65.7W - 95ºC - 50ºC1.40GHz - 54.7W - 72ºC - 35ºC 1266Mhz - 66.9W - 95ºC - 50ºC1.50GHz - 57.8W - 73ºC - 35ºC 1300Mhz - 68.3W - 95ºC - 50ºC1.60GHz - 61.0W - 75ºC - 40ºC 1333Mhz - 69.8W - 95ºC - 50ºC1.70GHz - 64.0W - 76ºC - 40ºC 1400Mhz - 72.1W - 95ºC - 50ºC1.80GHz - 66.7W - 78ºC - 40ºC AHTLON 641.90GHz - 69.2W - 73ºC - 35ºC 3000+ - 89W - 70ºC - 35ºC2.00GHz - 71.8W - 74ºC - 35ºC 3200+ - 89W - 70ºC - 35ºCLGA 775 3400+ - 89W - 70ºC - 35ºC3.20Ghz - 84W - 67.7ºC - 35ºC 3500+ - 89W - 70ºC - 35ºC3.40Ghz - 115W - 72.8ºC - 36ºC 3700+ - 89W - 70ºC - 35ºC3.60Ghz - 115W - 72.8ºC - 36ºC 3800+ - 89W - 70ºC - 35ºC3.80Ghz - 115W - 72.8ºC - 36ºC 4000+ - 89W - 70ºC - 35ºC
    • FIN
    • TAREA ¿ Qué es un Procesador? Partes internas del Microprocesador Tecnologías (MMX, 3DNow, etc) Memoria cache Refrigeración del procesador Instalación (elegir un modelo)