El microprocesador o Unidad central de proceso es
un Chip de silicio que controla el
movimiento y el tratamiento de datos.
( sirve como el "cerebro" de una computadora.)
Intel introdujo el
primer microprocesador, el 4004, en el año 1971,diseñado para ser parte de una
línea de calculadoras
Principales fabricantes de microprocesadores
INTEL
(integrated
electronics)USA AMD (Advanced micro devices) USA
El primer
microprocesador de Intel tenía 2300 transistores, mientras que un procesador de
cuatro núcleos modernos, como el Intel Itanium, tiene dos mil millones de
transistores.
Elementos de un microprocesador:
ALU
La
unidad aritmetico-lógica, realiza todos
los cálculos y operaciones lógicas requeridas por la computadora. La ALU consta
de una serie de registros y un circuito operacional. Los datos se almacenan en
los registros, y el circuito operacional es el que los maneja.
FPU
Unidad de punto
flotante, conocido también como coprocesador matemático. Se trata de una parte
del equipo especialmente concebida para llevar a cabo operaciones con números
de coma flotante. Las operaciones son típicas, como resta, multiplicación,
división y raíz cuadrada.
Caché L1, L2 y L3
Es usado por la CPU
para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria principal que
se utilizan con más frecuencia
La memoria L1 es el
tipo más rápido
La memoria caché L2
es secundaria a la CPU y es más lenta que la memoria caché L1, a pesar de ser a
menudo mucho más grande.
La memoria caché L3
es más lenta que la memoria caché L2 pero más grande.
Unidad de control
Su función es buscar
las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación)
y ejecutarlas.
Buses
El bus de datos es un subsistema que contiene
información para transferir datos entre los componentes. El bus de direcciones incluye la ubicación de
memoria donde se trabajaba en un determinado momento.
Administración de entrada/salida
Aquí de administran
son los datos en los que se harán las operaciones (llamados operandos) y
un código desde la unidad de control indicando qué operación
realizar. Su salida es el resultado del cómputo de la operación.
Otros conceptos
Litografía
El diminuto tamaño
de los microprocesadores se debe a la fotolitografía, que es una técnica de
"impresión" de transistores
sobre varias placas de silicio por medio de luz ultravioleta.
La litografía hace
referencia a la tecnología de fabricación de semiconductores en nanómetros
utilizada para fabricar el procesador.
Los procesadores
actuales están hechos con una litografía de 22 nanómetros, es decir que cada
transistor mide 22 nanometros.
El nanómetro es la unidad de longitud que
equivale a una mil millonésima parte de un metro ‘Nano’ significa una mil
millonésima parte.
Conjunto de instrucciones
Una serie de
instrucciones hacen referencia al conjunto básico de comandos e instrucciones
que un microprocesador comprende y puede llevar a cabo.
Arquitecturas
La arquitectura del
microprocesador se refiere a la forma física y lógica en la que está
estructurado, Actualmente podemos
segmentar los tipos de microprocesadores en dos arquitecturas: x86 y ARM.
Arquitectura X86
Se utilizaba el
número 86 en la terminación numérica de algunos microprocesadores de
la familia Intel, por ejemplo D8086, para indicar que utilizaban la
arquitectura o conjunto de instrucciones x86.
El x86 está basado
en el conjunto de instrucciones CISC (del inglés Complex Instruction
Set Computing).
CISC
En español Computadora con Conjunto de Instrucciones Complejas,
tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy
amplio y permitir operaciones complejas entre operandos situados en
la memoria o en los registros internos, en contraposición a
la arquitectura RISC.
Microprocesadores
X86:
|
Intel
|
Pentium
II
|
Pentium
Pro
|
Pentium
III
|
Pentium
4
|
Pentium
D
|
Core 2
Quad
|
Core 2
Duo
|
Core
i3
|
Core
i5
|
Core
i7
|
|
AMD
|
K5
|
K6
|
K7 (Athlon,
Athlon XP)
|
Duron
|
Sempron
|
|
|
|
|
|
Arquitectura
ARM
Advanced RISC Machines
Arquitectura de
microprocesadores basada en el diseño
RISC
RISC
Reduced Instruction
Set Computer
Es una filosofía de
diseño de CPU que está a favor de conjuntos de instrucciones pequeñas y
simples que toman menor tiempo para ejecutarse y por lo mismo, consumen menos
tiempo y energía.
Desde 1986 la
relativa simplicidad de los procesadores ARM los hace ideales para aplicaciones
de baja potencia. Como resultado, se han convertido en dominante en el mercado
de la electrónica móvil e integrada
Los
procesadores ARM son desarrollados por ARM y los titulares de licencias de ARM.
Prominentes familias de procesadores ARM desarrollados por ARM Holdings
incluyen el ARM7, ARM9, ARM11 y Cortex. Los procesadores ARM notables desarrollados por los
licenciatarios incluyen:
|
Applied
Micro Circuits Corporation
|
X-Gene
|
DEC StrongARM
|
Freescale i.MX
|
Marvell
Technology Group
|
Intel Medfield.
|
XScale
|
|
NVIDIA Tegra
|
Apple Ax
|
Texas
Instruments OMAP
|
Samsung Exynos
|
Qualcomm
Snapdragon
|
Huawei K3V2
|
Intel Medfield.
|
En resumen, los
microprocesadores con la arquitectura x86 son los que utilizados en las pc,
servidores, ultrabooks, laptops y netbooks;
mientras que los microprocesadores con arquitectura ARM son los que se utilizan
para dispositivos móviles como tablets o smartphones, phablets y tablet pc.
La arquitectura de
los procesadores es un factor importante para los sistemas operativos que se
instalan. Por ejemplo, el sistema
operativo Windows 8 para x86 no podría
soportarse en un dispositivo con procesador ARM.
El 29 de octubre de 2012 salió a la venta la tableta
Surface de Microsoft en dos versiones: La versión Surface RT con un
microprocesador de arquitectura ARM Quad-core NVIDIA Tegra 3 , 2GB
de RAM y sistema operativo Windows 8 RT. La segunda versión denominada Surface
Pro utiliza un microprocesador con arquitectura x86, Intel Core
i5 con 4GB de RAM y el sistema operativo Windows 8 Pro.
Los sistemas
operativos IOS de Apple y el Android basado en GNU Linux operan principalmente en equipos con
procesadores de arquitectura ARM
Los núcleos
| Un procesador multinúcleo es aquel que combina dos o más microprocesadores independientes en un solo paquete, a menudo un solo circuito integrado. Un dispositivo de doble núcleo contiene solamente dos microprocesadores independientes |
| Cada núcleo posee unidades aritmético lógicas, registros, unidades de punto flotante y de control. Procesan la información de modo paralelo para incrementar el rendimiento del equipo. |
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Fuentes:
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