Objetivos:

Reconocer e indicar las características de los principales microprocesadores existentes en el mercado.

1. Microprocesadores para Computadoras. Es el cerebro de la PC. Se encarga de

realizar todas las operaciones de cálculo y de controlar lo que pasa en la PC recibiendo información y dando órdenes para que los demás elementos trabajen. En los equipos actuales se habla fundamentalmente de los procesadores Pentium IV y sus evoluciones de Intel y Athlon X2/Phenom de AMD.

MICROPROCESADORES PARA PC INTEL Chip 8088.- Es un chip tipo DIP cuya

velocidad es de 4,7 MHz y de 16 bits, trabaja en el modo real.

Chip 80286.- Es un chip tipo CPGA de 10 y 12 MHz, de 16 bits, trabaja en el modo protegido.

CONTINUA ........

Chip 80386.- Es del tipo CPGA, de 16, 20, 25, 33 y 40 MHz, son de 16bits (SX) y de 32 bits (DX), trabaja en el modo virtual.

Chip 80486.- Trabaja en el modo virtual, son de 32bits, para todos sus modelos, por ejemplo la SX, DX, DX2 y la DX4. Utiliza memoria L1. Sus velocidades son de 25, 33, 50, 66 y 100MHz.

CPU i80486DX2

CONTINUA ...... PENTIUM.- son procesadores de ultima

generación que trabajan en el modo virtual, y son de dos tipos: P54C (Pentium estándar) y la P55C (Pentium MMX).

La P54C es del tipo cerámico, cuya velocidades es de 75, 100, 120, 133 y 166MHz.

La P55C, es de plástico, sus velocidades son: 166, 180, 200 y 233MHz.

CONTINUA ...... PENTIUM II.- son microprocesadores de

ultima generación tecnológica y trabajan en el modo virtual.

PENTIUM III.- Trabajan en el modo virtual y son de alta velocidad, utilizan el sistema OVERCLOCKING.

PENTIUM IV.- Trabajan en el modo virtual y son de alta velocidad, utilizan el sistema OVERCLOCKING. Desarrollados solo para diseño gráfico

CHIP CPU PENTIUM

CPGA

CPGA

PPGA

CHIP C.P.U. PII

CHIP CPU PIII

Microprocesadores Pentium IV y superioresSocket 423 Socket 478 Socket 775

Microprocesador y socket 478

Soporte para procesadores Pentium IV y Pentium IV HT

Microprocesador y socket 775

Soporte para Celerom D, Pentium D, Pentium Core 2 Duo y Core Quad

Primer procesador de intel I7

Socket 1366Micro para 1366

Actualmente el socket 1366 se usa para los procesadores i7 extremo

Procesadores para LGA 1156

Los procesador

es soportados

por el socket 1156

Comparación entre I7 para LGA 1366 y un procesador para 775

Tipos de conexión El rendimiento que dan los procesadores no

sólo dependen de ellos mismos, sino de la placa donde se instalan. Los diferentes micros no se conectan de igual manera a las placas:Forma Principal: Socket, es un zócalo con una

serie de pequeños agujeros siguiendo una matriz determinada, donde encajan los pines de los procesadores para permitir la conexión entre estos elementos. Dicha matriz recibe el nombre de PGA (Pin Grid Array), y es la que suele determinar la denominación del socket.

Evolución de los Sockets Los primeros procesadores iban soldados en la

placa base, lo cual les hacían prácticamente incambiables. Las primeras placas base en incorporar un socket para la conexión del procesador fueron las dedicadas a la serie 386. Estos primeros sockets consistían tan sólo en la matriz de conexión.

Con la llegada de los procesadores del tipo 486 se comprobó la necesidad de un sistema que hiciera más fácil la sustitución del procesador. A raíz de entonces se crearon los sockets como los conocemos actualmente..

ZOCALOS PARA MICROPROCESADOR Existen una gran variedad de socket, al principio

compatibles con cual fuera la marca del procesador, y posteriormente cada una de los fabricantes eligieron sus propios modelos. Socket 1.- Socket de 169 pines, trabajando a 5v. Es el primer socket

estandarizado para 486. Socket 2.- Socket de 238 pines, trabajando a 5v. Es una evolución

del socket 1, con soporte para los procesadores de la serie 486SX, 486DX y 486DX Overdrive (antecesores de los Pentium).

Socket 3.- Socket de 237 pines. Es el último socket diseñado para los 486. Trabajaba tanto a 5v como a 3.3v (se controlaba mediante un pin en la placa base). Soportaba los procesadores 486DX, 486SX, 486DX2, 486DX4, AMD 5x86, Cyrix 5x86, Pentium OverDrive 63 y Pentium OverDrive 83.

Socket 4.- Socket de 273 pines, trabajando a 5v (60 y 66Mhz). Fue el primero para Pentium. Pasó rápido ya que al poco Intel sacó al mercado los Pentium a 75Mhz y 3.3v, con 320 pines.

Socket 5.-  Socket de 320 pines, trabajando a 3.3v (entre 75Mhz y 133Mhz). Fueron los primeros sockets en poder utilizar los Pentium I con bus de memoria 64 bits (realmente eran de 32 bits). En este socket aparecen por primera vez las pestañas para la instalación de un disipador.

Socket 7.- Socket de 321 pines, trabajando entre 2.5 y 5v, con una frecuencia de entre 75Mhz y 233Mhz. Fue el último en soportar tanto procesadores Intel como AMD y el primero con la tecnología ZIF (Zero Insertion Force - fuerza de inserción nula). Desarrollado para soportar una amplia gama de procesadores y de diferentes fabricantes, soportaba diferentes voltajes y frecuencias.

INTEL INTEL Socket 8

Socket de 387 pines, 66Mhz y 75Mhz y trabajando a 2.1v o 3.5v. Es el primer socket desarrollado exclusivamente para los Intel Pentium Pro.

AMD AMD Super 7

Basado en el socket 7 de Intel, es el primer socket desarrollado exclusivamente para procesadores AMD. Procesadores soportados: AMD K6-2 y K6-3

INTEL Slot 1 Slot de 242 contactos, de entre 1.3v y 3.3v. Se trata de una ranura similar a las PCI. Este sistema fue utilizado sólo en los Pentium II y, con un adaptador, en los primeros Pentium III.

AMD Slot A Slot de 242 contactos, entre 1.3v y 2.05v. Desarrollado en un principio para procesadores Alpha, se desarrolló para los primeros procesadores K7, que utilizaron este slot con unos rendimientos sorprendentes para su época.

INTEL Socket 370 Socket de 370 pines, de entre 1.5v y 1.8v. Fue desarrollado por VIA.

AMD Socket 462 Socket también conocido como Socket A, de 462 pines, entre 1.1v y 2.05v. Soportaba una gran variedad de procesadores. Fue la primera plataforma que soportó un procesador de más de 1Ghz.

INTEL Socket 478 Socket con 478 pines. Soporta una amplísima gama de procesadores Intel de 32 bits y es más reducido que el 423.

AMD Socket 754 Socket con 754 pines, entre 0.80v y 1.55v, soportaba HyperTransport. Sustituyó al socket A para dar soporte a los nuevos procesadores AMD de 64 bits reales, conocidos como AMDK8.

INTEL Socket 604 Socket de 604 pines, con un FSB de 400, 533, 667 y 800Mhz.Se trata de un socket desarrollado exclusivamente para los procesadores de la gama Xeon.

AMD Socket 940 Socket de 940 pines, entre 0.80v y 1.55v. Este socket fue desarrollado para los procesadores AMD Opteron (para servidores) y para los primeros AMD 64 FX (los primeros dual core de alto rendimiento).

INTEL Socket LGA 775 Por primera vez se sustituye el sistema de pines por el de contactos, bastante menos delicado que el anterior. Es el tipo de socket que Intel utiliza en la actualidad. Soporta procesadores de 64 bits (Intel 64), de un sólo núcleo, doble núcleo y los Quad de cuatro núcleos.

AMD Socket 939 Socket de 939 pines, entre 0.80v y 1.55v,con un bus de 200Mhz y FSB de 800 llegando a los 2Ghz, soportando HyperTransport. Soporta procesadores de doble núcleo. Este socket está siendo sustituido (al igual que los procesadores que soporta) por el AM2.

INTEL Socket 1156 Socket también conocido como Socket H. En el socket LGA 775 los procesadores estaban conectados a un puente norte con el Front Side Bus. Con LGA 1156, las funciones que tradicionalmente eran de un puente norte se encuentran integradas en el procesador. Procesadores Core i5, Core i7, y marcas Xeon.

AMD Socket AM2 Socket de 940 pines, entre 0.80v y 1.55v, con un bus de 200Mhz y FSB de 800 llegando a los 2Ghz, soportando HyperTransport. Su rendimiento es similar al de los equipos basados en socket 939 (con procesadores AMD 64 con núcleo Venice. A pesar de ser también de 940 pines, es totalmente incompatible con el socket por la diferente posición de las marcas de posicionamiento.

AMD Socket AM3: Es el sucesor del Socket AM2+, el cual cuenta con 941 pines para el zócalo y 938 pines para la CPU. Tiene soporte Hyper Transport 4.0 y muchos más beneficios. Está hecho para la nueva gama de procesadores de AMD, los K11, lanzados en marzo de 2009. Los procesadores con socket AM3 son

compatibles con placas base que posean el socket anterior de AMD, AM2+. De esta forma un procesador como el AMD Athlon II X2 250 que posee socket AM3 puede funcionar en una placa base que posea socket AM2+. No así a la inversa, es decir, un procesador con socket AM2+ no puede ser colocado en una placa base con socket AM3.

Athlon 64 X2 de AMD Procesador de 64 bits de Multinúcleo. Este microprocesador fue introducido para el

socket 939, para el socket AM2 y soporte de memoria DDR2. Cada núcleo cuenta con una unidad de caché independiente.

La principal característica de estos procesadores es que contienen dos núcleos y pueden procesar varias tareas rindiendo mucho mas que los procesadores de un núcleo.

Sempron AMD El Sempron es un procesador de

bajo costo con arquitectura X86, siendo su principal competidor el procesador Celeron de Intel (lanzados el 2004).

Sempron se basa en un Procesador Athlom; pero con reducciones (menos caché por ejemplo) que lo hacen mas lento que la versión original y mas económico.

Phenom de AMD Primera generación de procesadores de

tres y cuatro núcleos. Desarrollado a finales de abril del 2007, reemplazando así a la serie de alto rendimiento de AMD (Athlon 64 X2). Mejoran el rendimiento hasta en un 30% respecto a un microprocesador AMD de doble núcleo a igual frecuencia (Athlon 64 X2).

Análisis del Chip CPU

Vel. del uP = 800Mhz Mem. Caché = 256KB

FSB = 133Mhz Voltaje = 1.7V

Análisis del Chip CPU – Parte II

Vel. del uP = 450Mhz Mem. Caché = 256KB

450/256/100/2.0V

FSB = 100Mhz Voltaje = 2.0V

Lectura de Datos en uP actuales

Fabricante: INTEL Tipo: Core2Duo Carácterísticas:

Frec uP=2.93GHzCaché L2=3MBFSB=1066MHz

Procesador i3

Procesador i5

Procesador i7

FUENTE AUXILIAR DE VOLTAJE

Los microprocesadores 486DX4, Pentium1, PII, PIII y P4, utilizan voltajes menores que +5V.

Para el chip 486DX4, es +3.3V Para la P1, es 2.9V Para la PII y PIII, es 2.8V Para la P4, es 2.6V

FUENTE AUXILIAR VDC

ojo

2. Familias Principales de Microprocesadores Una forma de clasificar los microprocesadores es

en función de las instrucciones que son capaces de ejecutar. Podemos encontrar dos tipos: microprocesadores: con tecnología CISC y RISC.

CISC: Complex Instructions Set Computer, Computador con un conjunto de instrucciones complejo.

RISC: Reduced Instructions Set Computer, Computador con un conjunto de instrucciones reducido.

Aplicaciones paraRISC y CISC

RISC es usado principalmente en el ambiente industrial para el control de procesos. Ejemplo: Una línea de Envasado de Bebidas o Ensamblado de Autos. El microprocesador mas difundido en el mercado industrial es el usado en los PLCs (Automatas Programables)

CISC es usado en ambientes donde se necesitan procesar cantidades enormes de información. Ejemplo Informática, estudio Climático, Exploración Espacial, etc.

3. Criterios de Diseño de los Microprocesadores

Funcionamiento de un Microprocesador: Los Microprocesadores tienen velocidades de trabajo definidas desde sus fabricación, de las cuales se toma una representativa la cual es la que se oferta en sus características de compra, esto implica que puede funcionar a mayor o menor velocidad de lo que indica. Un efecto de este funcionamiento es el Overclocking.

Overclocking Consiste en hacer funcionar un chip a una

velocidad superior a su velocidad de diseño. Ejemplo: Intel diseño la segunda serie de procesadores Pentium I para una velocidad de 75 MHz. Este diseño se realiza con criterios electrónicos (caminos de la corriente eléctrica dentro del chip) y térmicos (el calor máximo que el chip debe ser capaz de disipar).

Si hacemos funcionar un Micro de 75Mhz a 100MHz ¿Qué sucedería?

El problema principal es que no funcione. Subir la velocidad a un procesador puede que resulte, pero es probable que no. Si forzamos el micro demasiado, normalmente se negará a arrancar, tendremos bloqueos ocasionales o algunos programas no funcionarán. Además, en caso de que funcione en primera instancia, puede ocurrir que más tarde el micro de problemas debido a dos características de los circuitos electrónicos :

Efectos del Overclocking 1.-Aumento del calor : Al aumentar la frecuencia

del uP, aumentamos el calor que desprende. Si este calor es excesivo puede ocasionar fallos e incluso defectos permanentes en el chip.

2.- Electro-migración : Se sabe que las mayores frecuencias de funcionamiento causan una erosión de los circuitos del micro. Esta erosión puede causar defectos con el tiempo y forzar un procesador a una frecuencia mayor puede acelerar mucho este proceso. (Superado a partir de las Pentium IV)

5. Características modos de trabajo, especificaciones técnicas

La unidad central de proceso (CPU), procesador o microprocesador, es el verdadero cerebro del ordenador. Su misión consiste en controlar y coordinar todas las operaciones del sistema. Para ello extrae, una a una, las instrucciones del programa que está en la memoria central del computador (memoria RAM),las analiza y emite las órdenes necesarias para su completa realización.

Para entender cómo funciona un microprocesador, hay que tener en primer lugar una clara idea acerca de las partes o bloques que lo componen. De otro modo, será prácticamente imposible hacerse una idea sobre su funcionamiento. De una forma global, podemos considerar al microprocesador dividido en tres grandes bloques:

Funcionamiento del

Microprocesador

Funcionamiento del Microprocesador – Parte II UNIDAD DE DECODIFICACION Se encarga de

decodificar la instrucción que se va a ejecutar. Es decir, saber qué instrucción es. Cuando el microprocesador lee de memoria una instrucción, el código de esa instrucción le llega a esta unidad. Esta unidad se encarga de interpretar ese código para averiguar el tipo de instrucción a realizar. Por ejemplo, instrucciones de suma, multiplicación, almacenamiento de datos en memoria,etc.

Funcionamiento del Microprocesador – Parte III UNIDAD DE EJECUCION Una vez que la

unidad de decodificación sabe cuál es el significado de la instrucción leída de memoria, se lo comunica a la unidad de ejecución. Esta unidad será la encargada de consumar la ejecución y para ello activará las señales necesarias y en un orden determinado. Es decir, es la encargada de dar las órdenes necesarias a las diversas partes del microprocesador para poder ejecutar cada una de las instrucciones.

Funcionamiento del Microprocesador – Parte IV

 UNIDAD ARITMETICO LOGICA (ALU) La ALU (Aritmethic Logic Unit) es el bloque funcional del microprocesador encargado de realizar todas aquellas operaciones matemáticas. Las operaciones que realiza son las siguientes: suma, resta, multiplicación, división y aquellas que trabajan con dígitos binarios (10 que se conoce como operaciones lógicas: AND, NOR, NOT, NAND, OR, X-OR, etc). En suma, saber cómo funciona un microprocesador, implica conocer cómo se van ejecutando cada una de las instrucciones del programa que se almacena en memoria. Los pasos globales que se siguen a la hora de consumar una instrucción son:

6. Criterios de Selección de chips El microprocesador es uno de los

componentes que hay que analizar a la hora de adquirirlo, ya que en su velocidad y performance repercute en el rendimiento general del computador. Esto implica que es absurdo poner el último procesador (Multicore) con solo 128MB o 256MB de RAM, o con una tarjeta gráfica deficiente, o un sistema de almacenamiento (disco duro) lento y escaso.

Continuación… Hay que hacer una valoración de todos los

elementos de la PC. Además del microprocesador, la velocidad general del sistema se verá muy influenciada debido a la placa base, la cantidad de memoria RAM, la tarjeta gráfica y el tipo de disco duro.

No lo olvides!!!!!!!!!!!!!

Ejemplo: Para Windows 7 El uso de los últimos micros que trabajan en GHz y

además posen varios núcleos se justifica por los últimos sistemas operativos que utilizan muchos recursos de la máquina, mucho más que otros Windows anteriores, los nuevos formatos de audio o vídeo comprimido (WMA y DivX) a diferencia de videos y archivos de sonido normales, estos se descomprimen en tiempo real ,tarea llevada completamente a cabo por el micro, realizar más trabajo en menos tiempo, como compresiones de archivos, etc o el simple hecho de cargar un programa como Adobe Premier o Windows AERO hacen necesario tener un buen sistema de hardware para hacerlos funcionar adecuadamente.

Otros Datos Existe un procesador AMD llamado Turion

64 X2 que es una versión de bajo consumo del AMD Athlon 64 X2 destinada para las PCs portátiles.

Existe actualmente el Socket AM2+ y AM3 que soporta más procesadores como Athlon 64, Athlon 64 X2, Opteron y las series de Phenom 1: X4, X4, X3 y X2 y Phenom 2: X6, X4, X3 y X2 .

COOLER

ENFRIADOR POR DISIPACION

ENFRIADOR POR EL SISTEMA DE AGUA

Overclocking

CONEXIÓN DEL COOLER