Aporte Individual - E-portafolio

APORTE INDIVIDUAL

a. Microprocesadores actuales: del material estudiado e investigado como un aporte de autoría

propia presentar una descripción y características generales de los últimos microprocesadores en el

mercado de equipos PC y su fabricante (años 2014-2015)

MICROPROCESADORES (2014-2015) DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS IMPORTANTES

Procesadores Intel® Core™ de 4ta generación con chipset Intel® Q87

Estos procesadores se basan en la microarquitectura de Intel® anteriormente conocida como Haswell, fabricada en tecnología de procesamiento de 22 nm con transistores 3-D Tri-Gate. Esta plataforma brinda excelente CPU, gráficos, desempeño de medios, flexibilidad y mejor seguridad que los procesadores Intel® Core™ de tercera generación, lo que la hace ideal para una amplia gama de sistemas inteligentes. Los desarrolladores también pueden utilizar la memoria del código de corrección de errores (ECC) cuando ciertos procesadores se usan con el chipset Intel® C226.

Gráficos HD Intel® 4600: entrega capacidades de medios y gráficos de alto rango para dispositivos de visualización de videos, gráficos en 2D y 3D y contenido interactivo.

Extensiones vectoriales avanzadas Intel® 2: acelera el desempeño informático de número entero y matriz para las aplicaciones de procesamiento de señales e imágenes.

Nuevas instrucciones estándar

de encriptación avanzada Intel® (Intel® AES-NI): compatibles con la aceleración de hardware para la encriptación y desencriptación de datos.

Intel® Flex E/S: permite al usuario asignar de cuatro a seis puertos SATA de 6,0 Gbps, de seis a ocho puertos PCI Express* generación 2.0 y de cuatro a seis puertos USB 3.0, en base a las necesidades de configuración.

Tecnología Intel® vPro™: ofrece compatibilidad de hardware sin precedentes para funciones fundamentales de seguridad y administración

INTEL 5TA GENERACION Intel ha aprovechado las últimas ediciones de CES para mostrar su nueva tecnología, y el CES 2015no iba a ser una excepción. Presentan los nuevos Intel Core de quinta generación, la última iteración en su desarrollo bajo el nombre de Broadwell y que, aunque ya introdujeron con los Core M en septiembre, ahora llegan al resto de gamas.

Intel Core 5th Gen. se presentan ahora para abrir el abanico de posibilidades. Los Core M son algunos, pero hoy presentan el ejército de los nuevos Core i3, i5 e i7 dirigidos a ordenadores portátiles, poniendo el foco en la eficiencia energética y los nuevos gráficos 6000 Series. Pasemos a descubrir esta nueva tecnología con mayor profundidad.

Más pequeños, más eficientes

Intel Core 5th Gen. suponen un nuevo tick en el modelo tick-tock de Intel. Empequeñecer la arquitectura para utilizar transistores de 14 nanómetros, esperados en 2014 pero que finalmente empezaron a llegar al mercado en forma de los Core M, hace unos pocos meses. Nosotros yaprobamos uno de los primeros portátiles en incluirlos, el Lenovo Yoga Pro 3, y sacamos nuestras propias conclusiones: Core M, un paso atrás en potencia pero adelante para el formato híbrido.

El fabricante de procesadoresAMD empezara fuerte el año 2014. Se

AMDespera que el 14 de Enero saque unos nuevos micros para PCs de escritorio basados en su nueva arquitectura denominada Kaveri.En esta se ha realizado un cambio en la tecnología de fabricación. Esto le permitirá crear transistores tan pequeños como 28 nanómetros desde los 32 actuales. De esta forma estos pueden reducir su tamaño en un 25 %.Los transistores no son más que los pequeños ladrillos con los que se forma cada elemento dentro de un micro. Gracias a esto AMD podrá introducir más lógica dentro de sus chips mejorando las prestaciones ya que añade más bloques funcionales. Entre otras mejoras, y debido al problema que tenia el fabricante en las aplicaciones que sólo usaban un núcleo, se incluyen una unidad de preprocesamiento de instrucciones más por cada bloque CMT y se mejoran las prestaciones de la tarjeta gráfica integrada.

b. Explique la utilidad, funcionalidad y relación entre los niveles de cache implementada en la arquitectura de diseño de los microprocesadores actuales.

Las memorias caché funcionan como memorias escritas cuando están involucradas en la transferencia de datos desde un dispositivo más rápido a un dispositivo más lento. Permiten enviar la información y luego realizar una nueva tarea, a la vez que traducen los datos. La memoria caché de lectura también está diseñada para operar entre dispositivos más rápidos y más lentos, y tiene una lógica de soporte diseñada para anticipar lo que necesitarás luego. De esta manera, lentamente pre-lee la información que es probable que necesites, de modo que cuando desees cargarla, lo harás con mayor rapidez. La memoria caché de amortiguación está diseñada para almacenar la información de tu última consulta, de modo que si quieres acceder a ella de nuevo, puedas hacerlo rápidamente.

Caché L1La memoria caché L1, que significa caché de nivel 1, es un tipo de memoria pequeña y rápida que está constituida en la unidad de procesamiento central. A menudo referida como caché o caché interna principal, es utilizada para acceder a datos importantes y de uso frecuente. La memoria L1 es el tipo más rápido y más costoso de caché que está integrado en el equipo.

Caché L2El caché L2, o de nivel 2, se utiliza para almacenar la información recientemente visitada. También conocido como caché secundaria, está diseñada para reducir el tiempo necesario para acceder a los datos en los casos en que los datos se hayan utilizado previamente. La memoria caché L2 también puede reducir el tiempo de acceso a datos al procesar los datos que el procesador está a punto de solicitar de la memoria, al igual que de instrucciones de los programas. 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. Además, los datos que se solicitan desde la memoria caché L2 se copian en el caché L1. Los datos solicitados se eliminan de la memoria caché L2 si se trata de un caché exclusivo, y se quedan allí si se trata de una caché inclusiva. La memoria caché L2 es la más unificada, lo que significa que se usa para almacenar los datos e instrucciones de los programas.

Caché L3La memoria caché L3, o de nivel 3, es una memoria que está integrada en la placa base. Se utiliza para alimentar a la memoria caché L2, y generalmente es más rápida que la memoria principal del sistema, pero todavía más lenta que la memoria caché L2

c. Aplicación de microprocesadores: del material estudiado e investigado como un aporte de autoría propia presentar una descripción y características generales de las 10 supercomputadoras más potentes en la actualidad. presentándolo en la siguiente tabla.

TOP SUPERCOMPUTADORAS DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS IMPORTANTES

Tianhe-2 está instalada en la Universidad Nacional del centro de tecnología de defensa en China. Su ascenso al primer puesto de supercomputadoras ha sido posible gracias a la instalación de 3,12 millones de núcleos de procesamiento, entre ellos 48.000 coprocesadores Intel Xeon Phi de los que Intel acaba de anunciar nuevas versiones en la conferenciaISC 2013.

Titan una máquina colosal que se ha puesto

en funcionamiento a finales del 2012.

Ha superado a otro gigante, Sequoia,

en las mediciones realizadas por el

proyecto Top 500, que se dedica a

evaluar cuáles son los sistemas

informáticos con mayor capacidad.

Construida por el fabricante de

supercomputadoras Cray, Titán dispone

de un sistema con 18.688 nodos, cada

uno de los cuales está compuesto

de un procesador AMD Opteron 6274 de 16 núcleos (CPU) y de una GPU (graphic processor unit) NVIDIA Tesla K20, aceleradores de cálculo

cuya eficiencia ha sido optimizada al

máximo. La combinación de estos dos

elementos, CPU y GPU, es una

novedad para las máquinas de estas

proporciones y permite reducir el

tamaño, rebajando asimismo el

consumo energético. La memoria total

es de más de 700 TB.

Sequoia superordenador desarrollado por IBM, con el potencial de convertirse en el sistema de su clase más rápido del mundo. Tras la actualización de la lista TOP500, dicho potencial se ha manifestado por completo. Con 16.32 PetaFLOPS y más de un millón y medio de núcleos masticando el benchmark Linpack, Sequoia se ha convertido en el nuevo número uno, desplazando al sistema K japonés. La barrera de los 20 petaflops aún está invicta, pero cada vez más cerca

KEs una supercomputadora hecha a

la medida por Fujitsu, y está

ubicada en la ciudad de Kobe,

Japón, en el RIKEN Advanced

Institute for Computational

Science.

Se utilizará, como suele pasar en

estos casos, para investigación

científica: simulación de

terremotos, modelación del clima,

investigación nuclear, desarrollo y

prueba de armas, exploración

petrolera, en la bolsa de valores,

etc.

MiraLa tercera computadora más rápida en el mundo se llama “Mira” y fue creada por el Argonne National Laboratory, en EE.UU. La súper computadora fue

diseñada por IBM y usando la tecnología BlueGene, esta máquina tiene 1 petabyte de RAM, que corresponde a 1.024 TBs o 1.048.576 GBs de memoria. Cuenta con 78.000 núcleos de procesamiento, siendo capaz de hacer hasta 10 mil cuatrillones de cálculos por segundo

StampedeEn su interior esconderá un chip diseñado por Intel con nombre en código “Knights Corner”, que alberga más de 50 núcleos de procesador. De este modo, aparte de sumarse al ranking de superordenadores más potentes, se convertirá también en el primer modelo comercial basado en esta tecnología de Intel

JUQUEENJuqueen se convirtió en la supercomputadora más potente de Europa. El sistema de 5 petaflops, ubicado en el centro de investigación alemán Forschungszentrum Juelich, se utiliza para la investigación científica abierta.En la última lista Top 500 hay 23 sistemas con velocidades petaflop, hace cinco años no había ninguno. Roadrunner, la primera supercomputadora en el mundo que alcanzó el petaflop por segundo, debutó en junio de 2008

Vulcan cuenta con 393.216 núcleos y

4,3 petaflop/s. Aunque se centra sobre todo en las investigaciones relacionadas con la energía y las armas nucleares del laboratorioLawrenceLivermore, este superordenador se está utilizando también en programas de colaboración público-privada. Se persigue así lograr avances científicos importantes y acelerar la innovación tecnológica en Estados Unidos

SuperMUCSuperMUC tiene 18.432 procesadores Intel Xeon Sandy Bridge-EP montados en un sistema de servidores de IBM tipo System X iDataPlexde, equipado con 147,456 núcleos de procesador, que ofrecen en total una capacidad máxima de cálculo de algo más de 3 Peta flops(3 × 1015 FLOPS). La memoria principal tiene una capacidad de 288 terabytes (288 × 1012 bytes) a la que se añaden 12 petabytes (12 × 1015 bytes) de espacio de disco duro gestionados por el sistema GPFS (General Parallel File System, en inglés) de IBM.

Además, cuenta con un sistema de refrigeración desarrollado por IBM, denominado Aquasar, que utiliza agua caliente para enfriar los procesadores, y que permite reducir el consumo energético en refrigeración en un 40% comparándolo con un sistema tradicional de aire.

Tianhe-1A

Operaciones de Punto Flotante por Segundo: 2.507 petaflops (Rmáx), 4,669 petaflops (Rpeak).

Sistema operativo: Linux. Job scheduler: SLURM job

scheduler.3

Consumo: 4.04 megawatts. Memoria: 98304 GBs Procesadores: 14,336 Xeon X5670

(CPU), 7,168 Nvidia Tesla M2050 (GPU propósito general).

Propósitos: Simulación aérea, extracción de petróleo, otros.4

Costo: 88.000.000U$D5

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