Como funciona un procesador:

El procesador (denominado CPU, por Central Processing Unit) es un circuito electrónico que funciona a la velocidad de un reloj interno, gracias a un cristal de cuarzo que, sometido a una corriente eléctrica, envía pulsos, denominados "picos". La velocidad de reloj (también denominada ciclo), corresponde al número de pulsos por segundo, expresados en Hertz (Hz). De este modo, un ordenador de 200 MHz posee un reloj que envía 200.000.000 pulsos por segundo. Por lo general, la frecuencia de reloj es un múltiplo de la frecuencia del sistema (FSB, Front-Side Bus o Bus de la Parte Frontal), es decir, un múltiplo de la frecuencia de la placa madre.

Con cada pico de reloj, el procesador ejecuta una acción que corresponde a su vez a una instrucción o bien a una parte de ella. La medida CPI (Cycles Per Instruction o Ciclos por Instrucción) representa el número promedio de ciclos de reloj necesarios para que el microprocesador ejecute una instrucción. En consecuencia, la potencia del microprocesador puede caracterizarse por el número de instrucciones por segundo que es capaz de procesar. Los MIPS (millions of instructions per second o millones de instrucciones por segundo) son las unidades que se utilizan, y corresponden a la frecuencia del procesador dividida por el número de CPI.

Familias de Pocesadores:

Cada tipo de procesador posee su propio conjunto de instrucciones. Los procesadores se agrupan en las siguientes familias, de acuerdo con sus conjuntos de instrucciones exclusivos:

80x86: la "x" representa la familia. Se hace mención a 386, 486, 586, 686, etc. ARM IA-64 MIPS Motorola 6800 PowerPC SPARC ...

Esto explica por qué un programa producido para un tipo específico de procesador sólo puede trabajar directamente en un sistema con otro tipo de procesador si se realiza lo que se denomina traducción de instrucciones, o emulación. El término "emulador" se utiliza para referirse al programa que realiza dicha traducción.

Punto Flotante:

Muchas aplicaciones requieren trabajar con números que no son enteros. Existen variasformas de representar números no enteros. Una de ellas es usando un punto o coma fijo.Este tipo de representación n ubica siempre el punto o coma en alguna posición a la derecha del dígito menos significativo.

Otra alternativa comúnmente usada es la que se conoce como representación en puntoflotante. Bajo este esquema, un número puede ser expresado mediante un exponente y una mantisa. Por ejemplo el número 10.75 puede ser expresado como10.75 x 10 01.075 x 10 1mantisa exponenteEn general, un número en punto flotante puede ser representado como d0.d1d2d3...dk x bexp donde d0.d1d2d3...dk se conoce como la mantisa, b es la base y exp es el exponente.

IRQ:

(Interrupt ReQuest - solicitud de interrupción). Canales utilizados para gestionar dispositivos periféricos. Las IRQ son las líneas de interrupción que utilizan los dispositivos para avisar al microprocesador que necesitan su atención.

En los antiguos XT eran 8 canales, en computadoras AT y superiores son 16.

Antes de la existencia de los dispositivos plug and play, los usuarios tenían que configurar los valores IRQ de los dispositivos manualmente cuando agregaban un dispositivo nuevo al sistema

Evolución de los procesadores:

Comenzó siendo del tamaño de un armario, posteriormente se redujo al de una gran caja, después se construyó en un placa de unos 15 por 15,00 pulgadas. Finalmente se construyó en un solo circuito integrado, encapsulado en un "chip", que se inserta en un zócalo de la placa-base (0). La historia de los procesadores, ha pasado por diferentes situaciones siguiendo la lógica evolución de este mundo. Desde el primer procesador 4004 del año 1971, hasta el actual Core i7 del presente año ha llovido mucho en el campo de los procesadores. Aquel primer procesador presentado en el mercado el día 15 de noviembre, poseía unas características únicas para su tiempo. Para empezar, la velocidad del reloj sobrepasaba por poco los 100 KHz (Kilo hertzio) disponía de un ancho de bus de 4 bits. Fue expuesto por Roberto Pineda 2002 en la U.E.V.A.A

Máximo de 640 bytes de memoria. Realmente una auténtica joya, que para entonces podía realizar gran cantidad de tareas pero que no tiene punto de comparación con los actuales micros, entre sus aplicaciones podemos destacar su presencia en la calculadora Busicom, así como dotar de los primeros tintes de inteligencia a objetos inanimados. Sin embargo el 1º de Abril de 1972 Intel anunciaba una versión mejorada de su procesador. se trataba del 8008,que contaba como pricipal novedad un bus de 8 bytes y la memoria direccionable se ampliaba a los 16 Kb. Además, llegaba a la cifra de los 3500 transistores, casi el doble que su predecesor, y se le puede considerar como el antecedente del procesador que serviría de corazón a la primera computadora personal. Justo 2 años después Intel anunciaba esa tan esperada computadora personal, de nombre Altair, cuyo nombre proviene de un destino de la nave Enterprise, en uno de los capítulos de la popular serie de televisión Star Trek, la semana en la que se creó la computadora. Esta computadora tenía un costo alrededor de los 400 dólares de la época, y el procesador suponía multiplicar por 10 el rendimiento del anterior, gracias a sus 2 MHz de decenas de miles de unidades en lo que supónia la aparición de la primera computadora que la gente podía comprar, y no ya simplemente utilizar. Intel al cual se le ocurrió que su procesador 586 se llamara PENTIUM, por razones de mercado. Tiene varios como son: Pentium, Pentium II, Pentium III y Pentium IV , AMD tiene el AMD586, K5 y el K6. Los 586 (Pentium) ya son prácticamente obsoletos.

Memorias:

Memorias Dinámicas:

Memorizan la información en forma de cargas eléctricas, con lo que la información tiende a perderse con el tiempo; En las memorias dinámicas hay un estado estable y uno inestable que sin embargo puede ser reconducido al estado estable en un tiempo relativamente largo mediante un dispositivo que en electrónica llamamos capacitor.

Un tipo de memoria como este solo pude utilizarse si existe algún dispositivo capaz reponer en la celda el estado anterior, o bien capaz de operar un “refresh” dedicado a esta operación un tiempo no excesivo en relación con el funcionamiento normal. La ram dinámica almacena cada bit de información mediante un capacitor y un transistor del tipo MOS por este motivo las memorias dinámicas solo existen en tecnología MOS.

Memorias Estática:

La información esta memorizada en forma permanente, por lo menos mientras se encuentre encendida la computadora, cuando se apague la CPU, como ya hemos dicho (todas las RAM, pierden los datos, se volatilizan); El elemento circuital esta por adquirir dos estados estables, equivalentes ( 0 y 1).

La RAM ESTATICA almacena un único bit de información en un dispositivo especial denominado ( flip – flop) Es así como un circuito integrado de memoria contiene en su interior un determinado numero de flip-flop, uno por cada bit.

Características de los bancos:

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) Mediante corriente eléctrica permite su escritura varias veces. Sin embargo, mediante rayos ultravioleta se elimina todo su contenido. Este tipo de memoria es más cara que la memoria PROM.

Memoria Flash. Denominada así por la velocidad con la que puede reprogramarse. Utiliza borrado eléctrico selectivo a nivel de bloque de bytes. Son más baratas que las memorias EEPROM.

DIMM son las siglas de «Dual In-line Memory Module» y que podemos traducir como Módulo de Memoria en linea doble. Son módulos de memoria RAM utilizados en ordenadores personales. Se trata de un pequeño circuito impreso que contiene chips de memoria y se conecta directamente en ranuras de la placa base.

SIMM siglas de Single In-line Memory Module), es un formato para módulos de memoria RAM que consisten en placas de circuito impreso sobre las que se montan los integrados de memoria DRAM. Estos módulos se inserta en zócalos sobre la placa base. Los contactos en ambas caras están interconectados, esta es la mayor diferencia respecto de sus sucesores los DIMMs.

RIMM, acrónimo de Rambus Inline Memory Module, designa a los módulos de memoria RAM que utilizan una tecnología denominada RDRAM, desarrollada por Rambus Inc. a mediados de los años 1990 con el fin de introducir un módulo de memoria con niveles de rendimiento muy superiores a los módulos de memoria SDRAM de 100 Mhz y 133 Mhz disponibles en aquellos años.

DDR (Double Data Rate) significa doble tasa de transferencia de datos en español. Son módulos de memoria RAM compuestos por memorias síncronas (SDRAM), disponibles en encapsulado DIMM, que permite la transferencia de datos por dos canales distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj. Los módulos DDR soportan una capacidad máxima de 1 nibble.

STICK El término también se utiliza para definir a la familia entera de estos dispositivos de memoria, Memory Stick. Dentro de dicha familia se incluye la Memory Stick Pro, una versión posterior que permite una mayor capacidad de almacenamiento y velocidades de trasferencia de archivos más altas, la Memory Stick Pro Duo, una versión de menor tamaño que el Memory Stick y la Memory Stick Micro o M2 de tamaño similar a una microSD card y muy empleada en teléfonos móviles

Memorias Cache:

La memoria de la CPU es más rápida que la principal, lo ideal sería que la memoria principal fuera de la misma tecnología que los registros de la CPU pero, debido a su alto coste, se tiende a soluciones intermedias. Una solución sería aprovecharnos del principio de localidad y colocar una memoria muy rápida entre la CPU y la memoria principal de tal forma que la CPU acceda más veces a esa memoria que a memoria principal. Esta memoria muy rápida deberá ser pequeña para que los costes no sean excesivos. A esta memoria se le denomina memoria cache.

El funcionamiento de la memoria cache se basa en la transferencia de partes (bloques) de la memoria principal y la memoria cache así como de la transferencia de palabras entre memoria cache y la CPU.