El Procesador

Universidad Nacional Experimental

Simn Rodrguez

Institutos de Estudios Corporativos

Convenio I.E.C. Gobernacin Edo. Lara

Ncleo BarquisimetoPROCESAMIENTO DE UNIDAD IV

JUNIO, 2.007

El Procesador

Un microprocesador es un circuito electrnico integrado que acta como unidad central de proceso de un ordenador, proporcionando el control de las operaciones de clculo.

Estn formados por componentes extremadamente pequeos formados en una nica pieza plana de poco espesor. Su componente principal son los semiconductores, principalmente silicio y germanio. Pueden llegar a tener varias decenas de millones transistores, adems de otros componentes electrnicos como diodos, resistencias, condensadores... todo ello en varios milmetros cuadrados!

CARACTERSTICAS DE UN PROCESADOR:

CAPACIDAD DE PROCESAMIENTO: viene determinada por el juego de instrucciones de que dispone y por la amplitud del bus de datos (de 8, 16 o 32 bits, por ejemplo)

CAPACIDAD DE MANIPULAR GRAN CANTIDAD DE MEMORIA: que viene determinada por la amplitud del bus de direccionesVELOCIDAD DE PROCESAMIENTO: depende del ciclo del reloj y tambin de la amplitud del bus de datos. La velocidad de un procesador se mide en Mega hertzios (MHz)

Tipos de procesadoresExisten, hoy en da tres marcas de procesadores: AMD, Cyrix e Intel. Intel tiene varios como son Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro y Pentium II. AMD tiene el AMD586, K5 y el K6. Cyrix tiene el 586, el 686, el 686MX y el 686MXi. Los 586 ya estn totalmente obsoletos y no se deben considerar siquiera. La velocidad de los procesadores se mide en Megahertz (MHz =Millones de ciclos por segundo). As que un Pentium es de 166Mhz o de 200Mhz, etc. Este parmetro indica el nmero de ciclos de instrucciones que el procesador realiza por segundo, pero slo sirve para compararlo con procesadores del mismo tipo. Por ejemplo, un 586 de 133Mhz no es ms rpido que un Pentium de 100Mhz. Ahora, este tema es bastante complicado y de gran controversia ya que el rendimiento no depende slo del procesador sino de otros componentes y para que se utilice el procesador. Los expertos requieren entonces de programas que midan el rendimiento, pero aun as cada programa entrega sus propios nmeros. Cometer un pequeo pecado para ayudar a descomplicarlos a ustedes y tratar de hacer una regla de mano para la velocidad de los procesadores. No incluyo algunos como el Pentium Pro por ser un procesador cuyo mercado no es el del hogar.

Cabe anotar que los procesadores de Intel son ms caros y tienen una unidad de punto flotante (FPU) ms robusta que AMD y Cyrix. Esto hace que Intel tenga procesadores que funcionen mejor en 3D (Tercera dimensin), AutoCAD, juegos y todo tipo de programas que utilizan esta caracterstica. Para programas de oficina como Word, WordPerfect, etc. AMD y Cyrix funcionan muy bien.

Tipos de procesadores

Pentium-75 ; 5x86-100 (Cyrix y AMD), AMD 5x86-133, Pentium-90, AMD K5 P100Pentium-100, Cyrix 686-100 (PR-120), Pentium-120, Cyrix 686-120 (PR-133) AMD K5 P133, Pentium-133, Cyrix 686-133 (PR-150) ; AMD K5 P150, Pentium-150, Pentium-166 ,Cyrix 686-166 (PR-200), Pentium-200, Cyrix 686MX (PR-200)Pentium-166 MMX, Pentium-200 MMX, Cyrix 686MX (PR-233), AMD K6-233Pentium II-233, Cyrix 686MX (PR-266); AMD K6-266, Pentium II-266,Pentium II-300, Pentium II-333 (Deschutes), Pentium II-350, Pentium II-400. Memoria Principal

Tambin se denomina Memoria Principal o Interna.Es otra de las partes fundamentales del ordenador. Para que un programa se ejecute debe estar almacenado (cargado) en la Memoria Central.

La informacin que almacena es: a) Instrucciones que componen los programas que estamos utilizando; b) Datos que el usuario introduce y; c) Informacin sobre el programa que realiza las funciones de control en las operaciones que la mquina realiza (software ejecutivo).En los ordenadores actuales, est formada por circuitos electrnicos integrados y est compuesta por elemento bi-estables siendo el sistema binario el que mejor representa su funcionamiento.Hay dos tipos fundamentales de Memoria

Memoria RAM

Memoria ROM

MEMORIA RAM

Se llama as por la unin de las palabras Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio.Se trata de chips de memoria alargados situados en la Placa Base (junto al procesador).Caractersticas:

Es una Memoria de Lectura y Escritura de datos a gran velocidad

Es Voltil, esto es, si se corta el suministro elctrico se pierde la informacin

Es de acceso aleatorio: se puede acceder a sus posiciones sin requerir una lectura secuencial de los datos anteriores (mayor velocidad).Cmo funciona?:

Cuando vamos a utilizar un programaa) se copia en la Memoria RAM;

b) b) El procesador lee paso a paso todas las instrucciones del programa y ;

c) el procesador guarda en la RAM los resultados de los clculos.

En definitiva, la Memoria RAM determina cuantos programas puede ejecutar el ordenador y a qu cantidad de datos puede acceder rpidamente un programa.MEMORIA ROM

Se llama as por la unin de las palabras Read Only Memory, Memoria slo de Lectura.

En Los PCs se denomina Memoria BIOS (Basic Input/Output System) Sistema Bsico de Entrada/Salida.

Caractersticas:

Es de acceso aleatorio

No voltil

Es slo de lectura de datos (est grabada cuando se fabrica el ordenador y no puede escribirse sobre ella).MEMORIA CACH

La Memoria Cach u oculta es una pequea memoria extraordinariamente rpida entre la Memoria principal y el procesador en los ordenadores modernos. Es ms voluminosa y consume ms energa que la Memoria RAM pero muchsimo ms rpido. Tiene caractersticas similares a la RAM. Suele estar incluida, al menos en parte, en el microprocesador La memoria cache forma parte de la tarjeta madre y del procesador (Hay dos tipos) y se utiliza para acceder rpidamente a la informacin que utiliza el procesador.

Objetivos

- Mantener el tiempo de acceso promedio a la memoria pequeo.

- Reducir el ancho de banda entre memoria principal y procesador.

Principios de la cache

La memoria cache intenta obtener velocidades cercanas a las de las memorias ms rpidas disponibles y al mismo tiempo proporcionar una memoria grande al precio de las memorias de semiconductores, que son menos costosas.

La cache contiene una copia de una parte de la memoria principal. Cuando el procesador intenta leer una palabra de la memoria, se comprueba si la palabra determinada est en la memoria cache, si esta, se enva la palabra al procesador, si no est, un bloque de memoria Principal, formado por un nmero fijo de palabras se introduce en la cache, este bloque contiene la palabra buscada, y se enva al procesador. Dado que existe una alta probabilidad que la instruccin siguiente est relacionada con la anterior se aceleran los tiempos en que estos datos estn disponibles.Clases de memoria cache

Las clases de memoria cache incluyen cache principal (tambin conocida como cache L1 y una cache secundaria (conocidas como cache L2). La memoria cache L1 es una memoria que est situada dentro del microprocesador, se la conoce tambin con el nombre de memoria cache interna. Actualmente se utilizan como mnimo 64/128 Kb. El controlador de la cache utilizando una serie de algoritmos obtiene las probables prximas lecturas de memoria. La memoria cache L2 es una memoria externa que se encuentra generalmente entre el microprocesador y la memoria. Es una memoria sper rpida conformada por chips SRAM. Una de las caractersticas de la cache L2 es que es de mayor tamao que la L1. En el caso de los microprocesadores que tienen la cache integrada al mismo, su principal caracterstica es que esta trabaja a la misma velocidad que la interna del micro. La memoria cache puede ser por hard, cuando usamos un soporte fsico; o por soft cuando se utiliza un soporte por software y se hace un smil de memoria cache en el disco rgido. La siguiente figura nos muestra un circuito esquemtico de memoria cache fsica:El "cerebro" del sistema de la memoria cache es el llamado controlador de memoria cache. Cuando un controlador de memoria cache accede a una instruccin de la memoria principal, tambin almacena las instrucciones posteriores. Esto se hace debido a que existe una alta probabilidad de que las instrucciones adyacentes tambin sean necesarias. Esto aumenta la probabilidad de que el CPU encuentre las instrucciones que necesita en la memoria cache, permitiendo as que la computadora funcione con mayor rapidez. El controlador de cache se encarga de efectuar la lectura-escritura de la memoria RAM (Principal) y de la memoria cache comunicndose directamente con el microprocesador. La memoria cache est conformada por una memoria rpida del tipo SRAM (compuesta por transistores, por lo cual no pierde la informacin peridicamente), mientras que la memoria principal es del tipo DRAM (cada celda est compuesta por un capacitor y un transistor, los capacitores pierden su carga naturalmente a menos que sufran un proceso de recarga - refreshing).

Integrantes:

Luis Felipe Prez

C.I. V- 12.883.253

Facilitador: Manuel Mujica