6. microprocesador

microprocesador: un microprocesador es un circuito integrado que incorpora en su interior una unidad central de proceso (CPU) y todo un conjunto de elementos lógicos que permiten enlazar otros dispositivos como memorias y puertos de entrada y salida (I/O), formando un sistema completo para cumplir con una aplicación específica dentro del mundo real.

arquitectura: el microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un microprocesador podemos diferenciar diversas partes:

• El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base.
• La memoria cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que prediciblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM reduciendo el tiempo de espera. Por ejemplo: en una biblioteca, en lugar de estar buscando cierto libro a través de un banco de ficheros de papel se utiliza las computadora, y gracias a la memoria cache, obtiene de manera rápida la información. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2.
• Coprocesador Matemático: o correctamente la FPU (Unidad de coma flotante). Que es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del micro en otro chip. Esta parte esta considerada como una parte "lógica" junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos.
• Los registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros esta diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que CPU los utiliza en algunas operaciones en total son treinta y dos registros.
• La memoria: es el lugar donde el procesador encuentra sus instrucciones de programa y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador los toma de ahí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de trabajo para el procesador.
• Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es parecido a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un número de puerto que el procesador utiliza como un numero de teléfono para llamar al circuito o a partes especiales.

marcas y generaciones:

MICROPROCESADOR 4004:

fue el primer microprocesador de Intel. Este descubrimiento impulsó la calculadora de Busicom y pavimentó la manera para integrar inteligencia en objetos inanimados así como la computadora personal.

MICROPROCESADOR 286:

también conocido como el 80286, era el primer procesador de Intel que podría ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software sigue siendo un sello de la familia de Intel de microprocesadores. Luego de 6 años de su introducción, había un estimado de 15 millones de 286 basados en computadoras personales instalados alrededor del mundo.

MICROPROCESADOR INTEL 486(TM)

La generación 486TM realmente significó que el usuario contaba con una computadora con muchas opciones avanzadas, entre ellas,un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante y un caché unificado integrados en el propio circuito integrado del microprocesador y una unidad de interfaz de bus mejorada. Estas mejoras hacen que los i486 sean el doble de rápidos que un i386 e i387 a la misma frecuencia de reloj. El procesador Intel 486TM fue el primero en ofrecer un coprocesador matemático, el cual acelera las tareas del micro, porque ofrece la ventaja de que las operaciones matemáticas complejas son realizadas (por el co-procesador) de manera independiente al funcionamiento del procesador central (CPU).

PROCESADOR DE PENTIUM®

El procesador de Pentium® poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Además, poseía un bus de datos de 64 bits, permitiendo un acceso a memoria 64 bits (aunque el procesador seguía manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas y los registros también eran de 32 bits).

PROCESADOR PENTIUM® PROFESIONAL:

Lanzado al mercado para el otoño de 1995 el procesador Pentium® Pro se diseña con una arquitectura de 32-bit, su uso en servidores, los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (redes) impulsan rápidamente su integración en las computadoras. El rendimiento del código de 32 bits era excelente, pero el Pentium Pro a menudo iba más despacio que un Pentium cuando ejecutaba código o sistemas operativos de 16 bits.

EL PROCESADOR CELERON (TM):

Continuando la estrategia de Intel, en el desarrollo de procesadores para los segmentos del mercado específicos, el procesador Intel CeleronTM es el nombre que lleva la línea de procesadores de bajo costo de Intel. El objetivo era poder, mediante esta segunda marca, penetrar en los mercados impedidos a los Pentium, de mayor rendimiento y precio.

PROCESADOR PENTIUM® III:

El Pentium® III procesador ofrece 70 nuevas instrucciones (Internet Streaming, las extensiones de SIMD) las cuales refuerzan dramáticamente el desempeño con imágenes avanzadas, 3-D, añadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeño en aplicaciones de reconocimiento de voz. Fue diseñado para reforzar el área del desempeño en el Internet, le permite a los usuarios hacer cosas, tales como, navegar a través de paginas pesadas (llenas de graficas) como las de los museos online, tiendas virtuales y transmitir archivos video de alto-calidad. El procesador incorpora 9.5 millones de transistores, y se introdujo usando en él la tecnología 0.25-micron.

El PENTIUM 4: corresponde al ultimo diseño de INTEL para dar respuesta a las nuevas necesidades que el avance de las nuevas tecnologías implica. Lo mas llamativo de este micro es que se trata de un desarrollo completamente nuevo, no se ha apoyado en diseños anteriores como ocurria, parece que este es el avance mas importante de INTEL desde el año 1995.

microprocesador para portátiles:

Intel Atom 270: Son los micros de bajo coste y bajo rendimiento de Intel, utilizados en los Netbook, pequeños portátiles aptos para aplicaciones domésticas y ofimática, que se pueden encontrar en las tiendas por precios inferiores a los 300

Celeron: Es una antigua familia de microprocesadores que se vienen fabricando desde el 1998, aunque poco tienen que ver los actuales con aquellos. Basados en la microarquitectura Intel Core. Está disponible en versión de un núcleo y de dos núcleos y tiene menor caché L2 que sus hermanos mayores. (Los T3xx y los T1xx tienen dos núcleos)

El intel Atom 280: es similar al 270 tan sólo que con mejores prestaciones al tener una velocidad de reloj un poco superior.

core 2 duo : hoy en dia son los micros más potentes en el mercado para portátiles, (por lo menos mientras no lleguen los i7 a los portátiles). Todos tienen dos núcleos y caché L2 que varía entre 2 MB y 6 MB. Los más frecuentes que se montan ahora pertenecen a la familia T6xxx, T7xxx y T8xxx. El primer dígito 6, 7 y 8 indica la caché L2: 2, 3 ó 6 MB, mientras que el segundo dígito indica la velocidad del propio micro.

microprocesador para servidores:

Intel Xeon tulsa:

Los Tulsa son la nueva gama de microprocesadores Xeon, de cuatro núcleos y con arquitectura x86 que entran a sustituir a los Xeon Woodcrest, microprocesadores de dóble núcleo y presentados en enero por Intel. Los Tulsa tienen además una caché L2 de 1 MB y una L3 de 16 MB entre dos de sus núcleos. El consumo varía entre los 95 y los 150 W y el modelo más alto “correrá” a 3.4 GHz.

Se espera estén disponibles en el mercado en este último cuarto del año, eso si, por precios más que prohibitivos para el usuario doméstico.

El procesador Pentium II Xeon a 400 MHz: es el primer miembro de la familia de microprocesadores Intel Inside diseñados exclusivamente para los poderosos servidores y estaciones de trabajo de hoy. Basado en la arquitectura del procesador Pentium II, el procesador Pentium II Xeon agrega el rendimiento, facilidad de uso y confiabilidad en misión crítica superiores que exigen sus servidores y estaciones de trabajo basados en Intel

encapsulados de un microprocesador:Se define como encapsulado la forma en que se empaqueta la oblea de silicio para efectuar su conexión con el sistema.

DIP:

es una forma de encapsulamiento común en la construcción de circuitos integrados. La forma consiste en un bloque con dos hileras paralelas de pines, la cantidad de éstos depende de cada circuito. Por la posición y espaciamiento entre pines, los circuitos DIP son especialmente prácticos para construir prototipos en tablillas de la placa madre Concretamente, la separación estándar entre dos pines o terminales es de 0.1“ (2.54 mm).

QFP ( o encapsulado cuadrado plano) es un encapsulado decircuito integrado para montaje superficial con los conectores de componentes extendiéndose por los cuatros lados. Esto es una mejora respecto del encapsulado Small-Outline Integrated Circuit (SOP o SOIC) pues permite una mayor densidad de pines y utiliza las cuatro caras del chip (en lugar de solo dos).

LQFP (encapsulado cuadrado plano de perfil bajo) es un encapsulado de circuito integrado para montaje superficial con los conectores de componentes extendiéndose por los cuatro lados. Los pines se numeran en sentido contrario a las agujas del reloj a partir del punto guía. El espacio entre pines puede variar; los intervalos más comunes son 0.4, 0.5, 0.65 y 0.80 mm.

PLCC: también llamado Quad-Flat-J-Leg Chipcarrier (QFJ) es un encapsulado de circuito integrado con un espaciado de pines de 1,27 mm (0,05 pulgadas). El número de pines oscila entre 20 y 84. Los encapsulados PLCC pueden ser cuadrados o rectangulares. El ancho oscila entre 0,35 y 1,15 pulgadas.Un dispositivo PLCC puede utilizarse tanto para montaje en superficie como para instalarlo en un zócalo PLCC. La causa de usar un zócalo montado en superficie puede ser que el chip no soporte el calor generado durante el proceso, o para facilitar su reemplazo.

sistema de refrigeración: es el componente que mas potencia disipa,por tanto, el que necesita de mayor refrigeración es el microprocesador. para conseguir evacuar una cantidad tan grande de calor concentrado en un solo clip se utiliza diversos métodos dependiendo de las necesidades de cada caso en particular: refrigeración por aire, liquida, por cambios de fase. el sistema mas utilizado en estos casos es la refrigeración por aire.

disipadores de calor: estos pueden ser pasivos, compuesto por un bloque de cobre o aluminio o en contacto con la capsula del microprocesador para recibir el calor que este produce y por sus aletas que aumentan la superficie del contacto del disipador con el aire y hace que se facilite la absorción del calor por el disipador hacia el aire circulante

tipos de disipadores:

DISIPADOR SOCKET AM2/939/754 VENTILADOR INVERTIDO

Ventilador Socket 478 con Disipador Para Procesador Intel

Pasos a seguir para instalar un microprocesador:

Ahora vamos a ver el procesador que vamos a instalarle …

Si nos fijamos en su esquina izquierda veremos una flechita en color oro y dos muecas a los laterales también por su izquierda. Veamos por debajo …

Como vemos por la parte baja se distinguen aun mas esas muecas laterales y la flechita en su esquina. Ahora veamos el Socket LGA775 de mi placa base …

Si nos fijamos un poco esta pieza de Hardware tan fundamental es tan sencilla de instalarcomo cualquiera de los componentes que componen un PC si usamos un poco la lógica. Como podemos ver se distinguen perfectamente dichas marcas también en el Socket de laplaca base para que no podamos perdernos …

Una vez sobrepuesto cada una de sus marcas sobre ellas nos tiene que quedar perfectamente encajado, esto es algo que a mi personalmente me parece exquisito en los ordenadores ya que todo encaja perfectamente en su sitio y no necesitamos forzar nada, o casi nada …

Una vez tengamos el microprocesador perfectamente colocado bajaremos el marco de aluminio y lo cerraremos con la palanqueta que vimos al principio del articulo, decía anteriormente ” casi nada ” ya que al intentar bajar la palanqueta de metal y cerrarla he tenido que presionar algo mas de lo normal. esto no es un problema ya que tiene que quedar súper bien anclado y se requiere presión en la instalación de este procesador y la de cualquiera de hoy en día ….