MICROPROCESADORES. Conrado Perea

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Laura Acosta Carrizo
hace 8 años
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1 MICROPROCESADORES Conrado Perea

2 Introducción Los orígenes más recientes de la industria microinformática se remontan a los años 40, cuando la Universidad de Stanford, con el objetivo de impulsar su desarrollo, decidió crear el Parque Industrial Stanford, alquilando a diversas compañías los terrenos de la universidad. Gracias al ambiente tecnológico e industrial que se creó, el lugar se convirtió en uno de los focos más importantes de la industria microinformática.

3 SILICON VALLEY Hoy este lugar se conoce con el nombre de Silicon Valley, y aglutina a las principales firmas del sector. Una de las primeras empresas situadas en Silicon Valley fue Fairchild semiconductor (1957). Fue la primera empresa mundial que trabajaba exclusivamente con silicio. (Intel)

4 1º Microprocesadores El primer microprocesador se fabricó en 1971 Intel 4004, originariamente fabricado para una calculadora.2300 transistores. 4 bits operaciones/seg. 1º de 8 bits Intel 8008 en 1979, 3300 transistores

5 Intel 8080 En 1979 se crea el primer microprocesador para uso general bits, 4500 transistores, operaciones/ seg. En la actualidad se superan los 50 millones de transistores y se fabrica en 0,13 micras

6 El Procesador Todo ordenador cuenta con una unidad que ejecuta las instrucciones de los programas. Esta unidad se comunica con otros subsistemas dentro del ordenador y normalmente controla su funcionamiento. La función principal realizada por la CPU es la de traer instrucciones desde la memoria y ejecutarlas.

7 Arquitectura interna de la CPU.

8 Encapsulado Carcasa que rodea a la oblea de silicio, para proteger el procesador de ataques externos (oxidación, humedad, etc.) Los diferentes encapsulados se diferencian por el nº de contactos, las medidas, la tensión de alimentación

9 ALU Unidad lógica aritmética, se encarga de las operaciones lógicas y aritméticas con los datos recibidos y los deposita en un registro.

10 Unidad de control Basándose en las instrucciones de la unidad de decodificación, crea las señales que controlan la ALU. Dice qué hacer con los datos y en qué lugar los tiene que guardar. Unidad de anticipación Decide cuándo pide los datos desde la memoria principal o de la caché. Verifica la integridad de los datos antes de pasarlos a la unidad de decodificación.

11 Unidad de decodificación. Se encarga de traducir los códigos de instrucción para que la ALU realice las operaciones. Registros. Se emplean para almacenar los códigos de operación y los operandos de las instrucciones. Memoria cache. Se encarga de almacenar ciertos bloques de datos que, posiblemente, serán utilizados en las siguientes operaciones. Coprocesador matemático. Encargado de realizar operaciones matemáticas.

12 Bus posterior (BSB Back Side Bus) Interconecta la CPU con la memoria caché L1 y a su vez tiene una comunicación directa con la memoria caché L2.

13 FSB (Front Side Bus) Sirve como conexión entre la L2 y la placa base. Es el ancho de banda del microprocesador y tiene que ir acorde con el FSB de la placa. También conocido como velocidad externa.

14 Flujo de datos PLACA BASE FSB L2 BSB L1 CPU

15 Tecnología de múltiples núcleos

16 Tecnología de múltiples núcleos Controlador de memoria Con un gran ancho de banda híper rápido que conecta directamente con la memoria RAM del equipo. Bus de transporte Agiliza la velocidad de las comunicaciones de E/S a gran velocidad.

17 HyperThreading Software diseñado para ejecutarse en varios núcleos simultáneamente, se podría ejecutar en un único núcleo, simulando dos procesadores lógicos en paralelo dentro de un único procesador, ocupando los bit vacíos de cada proceso.

18 Intel QuickPath Interconnect, QPI Es la conexión punto a punto entre los núcleos que componen el procesador, desarrollado por Intel. Actualmente, esta conexión se mide por GT/s miles de millones de transferencias por segundo, antes se utilizaban los MT/s, millones de transferencias por segundo

19 Características

20 Características 1 Velocidad 2 Memoria Caché 3 Núcleos

21 Velocidad Velocidad interna Es la velocidad a la que funciona el microprocesador internamente, se mide en Hz Hz KHz MHz GHz THz Velocidad externa Bus de sistema, que es la velocidad con la que se comunica el microprocesador con la placa base. (FSB) Dispone de un multiplicador para indicar la diferencia de velocidades.

22 Memoria caché Es una memoria de almacenamiento de alta velocidad. Es utilizada por el microprocesador para reducir el tiempo de acceso a los datos si los tuviera que obtener de la memoria RAM. L1 se utiliza para almacenar datos del sistema. L2 para datos de las aplicaciones. L3 para almacenar datos de las aplicaciones para las diferentes L2 de los diversos núcleos que componen el procesador. L1 128 kb+128 kb, 128 kb para instrucciones y 128 kb para datos. L2 4x 1Gb, son 1 Gb por núcleo.

23 Núcleos Actualmente, la gran batalla ya no es la velocidad del microprocesador, sino la cantidad de núcleos que es capaz de alojar con sus avances tecnológicos. HyperThreading. Intel QuickPath Interconnect.

24 ARQUITECTURAS

25 32, 64 y 128 bits Es la cantidad de registros con los que puede trabajar la ALU, o la cantidad máxima de información de puede ejecutar la ALU en cada proceso. La arquitectura de 32 bits no puede trabajar con más de 4 GB de memoria RAM.

26 Evolución de los dos fabricantes de microprocesadores

27 AMD AMD PHENOM X6 AM3 AMD PHENOM X4 AM3 AMD ATHLON X4 AMD ATHLON X3 AMD ATHLON X2 AMD ATHLON AMD Sempron

28 AMD CPU PORTÁTILES CPU SERVIDORES AMD TURION 64 AMD TURION X2 AMD OPTERON EE AMD OPTERON

29 INTEL INTEL I7 INTEL I5 INTEL I3 INTEL QUAD CORE INTEL DUAL CORE P4 775 P4 478

30 INTEL CPU PORTÁTILES CPU SERVIDORES I3, I5, I7 INTEL CENTRINO INTEL XEON E5600 Xeon Dual Core

31 Ejercicio Modelo Velocidad del núcleo Nº núcleos L1 L2 L3 Bus Sistema Gt/s Precio

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