MICROPROCESADORES

DOCENTE: MARCO AURELIO PORRO CHULLI

TEMA: ARQUITECTURA DE UN MICROPROCESADOR

ARQUITECTURA DE UN MICROPROCESADOR UN MICROPROCESADOR ESTÁ COMPUESTO POR VARIOS BLOQUES INTERCONECTADOS ENTRE SÍ PERO CADA UNO DE ELLOS TIENE UNA FUNCIÓN ESPECÍFICA QUE CUMPLIR, AL DISEÑO E INTERCONEXIÓN DE ESTOS BLOQUES SE LE DENOMINA ARQUITECTURA.

LA VELOCIDAD A LA QUE UNA COMPUTADORA PUEDA LEER INSTRUCCIONES Y REALIZAR LOS CÁLCULOS PERTINENTES ES DETERMINADA POR LA FRECUENCIA DE FUNCIONAMIENTO DEL MICROPROCESADOR, SIN EMBARGO, LOS FABRICANTES DE MICROPROCESADORES HAN TENIDO GRANDES AVANCES EN EL DISEÑO DE LA ARQUITECTURA DE SUS MICROS Y ESTO HA PERMITIDO QUE LAS COMPUTADORAS DEPENDAN CADA VEZ MENOS DE LA FRECUENCIA DE FUNCIONAMIENTO, ES DECIR QUE CON ESTOS AVANCES SE PUEDE DAR EL CASO QUE UN MICRO CON MENOR FRECUENCIA O VELOCIDAD PUEDA EFECTUAR MAYOR CANTIDAD DE CÁLCULOS Y TAREAS.

PARTES EN UN MICROPROCESADOR SE PUEDE DIFERENCIAR DIVERSAS PARTES:

ENCAPSULADO: ES LO QUE RODEA A LA OBLEA DE SILICIO EN SI, PARA DARLE CONSISTENCIA, IMPEDIR SU DETERIORO (POR EJEMPLO, POR OXIDACIÓN POR EL AIRE) Y PERMITIR EL ENLACE CON LOS CONECTORES EXTERNOS QUE LO ACOPLARAN A SU ZÓCALO DE LA PLACA BASE.

MEMORIA CACHÉ: ES UNA MEMORIA ULTRARRÁPIDA QUE EMPLEA EL PROCESADOR PARA TENER ALCANCE DIRECTO A CIERTOS DATOS QUE «PREDECIBLEMENTE» SERÁN UTILIZADOS EN LAS SIGUIENTES OPERACIONES, SIN TENER QUE ACUDIR A LA MEMORIA RAM, REDUCIENDO ASÍ EL TIEMPO DE ESPERA PARA ADQUISICIÓN DE DATOS.

COPROCESADOR MATEMÁTICO: UNIDAD DE COMA FLOTANTE. ES LA PARTE DEL MICRO ESPECIALIZADA EN ESA CLASE DE CÁLCULOS MATEMÁTICOS, ANTIGUAMENTE ESTABA EN EL EXTERIOR DEL PROCESADOR EN OTRO CHIP.

REGISTROS: SON BÁSICAMENTE UN TIPO DE MEMORIA PEQUEÑA CON FINES ESPECIALES QUE EL MICRO TIENE DISPONIBLE PARA ALGUNOS USOS PARTICULARES. HAY VARIOS GRUPOS DE REGISTROS EN CADA PROCESADOR.

MEMORIA: ES EL LUGAR DONDE EL PROCESADOR ENCUENTRA LAS INSTRUCCIONES DE LOS PROGRAMAS Y SUS DATOS. TANTO LOS DATOS COMO LAS INSTRUCCIONES ESTÁN ALMACENADOS EN MEMORIA, Y EL PROCESADOR LAS ACCEDE DESDE ALLÍ.

PUERTOS: ES LA MANERA EN QUE EL PROCESADOR SE COMUNICA CON EL MUNDO EXTERNO. UN PUERTO ES ANÁLOGO A UNA LÍNEA DE TELÉFONO. CUALQUIER PARTE DE LA CIRCUITERÍA DE LA COMPUTADORA CON LA CUAL EL PROCESADOR NECESITA COMUNICARSE.

FUNCIONAMIENTO

LA FUNCIÓN DE UN MICROPROCESADOR SERÍA COMPARABLE AL TRABAJO QUE HACE EL CEREBRO EN EL CUERPO HUMANO. BÁSICAMENTE REALIZAN OPERACIONES ARITMÉTICAS ELEMENTALES, −SUMA, RESTA MULTIPLICACIÓN Y DIVISIÓN− QUE SON CRUCIALES PARA EJECUTAR CUALQUIER ACCIÓN EN LAS COMPUTADORAS MODERNAS. EL SIMPLE HECHO DE UTILIZAR EL BUSCADOR E INGRESAR A UNA PÁGINA WEB, REQUIERE LA INTERVENCIÓN DIRECTA DE UN MICROPROCESADOR. LAS MÚLTIPLES FUNCIONES DE LOS ACTUALES COMPUTADORES REQUIEREN CADA VEZ MAYOR POTENCIA EN LOS MICROPROCESADORES.

CONEXIÓN DEL PROCESADOR CON LA MAINBOARD

LA PLACA BASE, TAMBIÉN CONOCIDA COMO PLACA MADRE O PLACA PRINCIPAL (MOTHERBOARD O MAINBOARD EN INGLÉS), ES UNA TARJETA DE CIRCUITO IMPRESO A LA QUE SE CONECTAN LOS COMPONENTES QUE CONSTITUYEN LA COMPUTADORA.

EL ZÓCALO VA SOLDADO SOBRE LA PLACA BASE DE MANERA QUE TIENE CONEXIÓN ELÉCTRICA CON LOS CIRCUITOS DEL CIRCUITO IMPRESO. EL PROCESADOR SE MONTA DE ACUERDO A UNOS PUNTOS DE GUÍA (BORDE DE PLÁSTICO, INDICADORES GRÁFICOS, PINES O AGUJEROS RESTANTES) DE MANERA QUE CADA PIN O CONTACTO QUEDE ALINEADO CON EL RESPECTIVO PUNTO DEL ZÓCALO.

ALREDEDOR DEL ÁREA DEL ZÓCALO, SE DEFINEN ESPACIOS LIBRES, SE INSTALAN ELEMENTOS DE SUJECIÓN Y AGUJEROS, QUE PERMITEN LA INSTALACIÓN DE DISPOSITIVOS DE DISIPACIÓN DE CALOR, DE MANERA QUE EL PROCESADOR QUEDE ENTRE EL ZÓCALO Y ESOS DISIPADORES.

PGA: LA CONEXIÓN SE REALIZA MEDIANTE PEQUEÑOS PINES METÁLICOS REPARTIDOS AL LARGO DE LA CPU. ESTOS PINES ENCAJAN EN LOS ORIFICIOS DEL SOCKET CON EL MISMO DIÁMETRO DE LOS PINES.

BGA: LA CONEXIÓN SE REALIZA MEDIANTE PEQUEÑOS PINES EN FORMA CIRCULAR COLOCADOS EN EL SOCKET, ESTAS CONEXIONES ENCAJAN A LOS ORIFICIOS DE LA CPU.

LGA: LA CONEXIÓN SE REALIZA MEDIANTE SUPERFICIES DE CONTACTO QUE ENCAJAN ENTRE LAS DE LA CPU Y LAS DEL SOCKET.

BUSES DEL PROCESADOR

TODOS LOS PROCESADORES POSEEN UN BUS PRINCIPAL O DE SISTEMA POR EL CUAL SE ENVÍAN Y RECIBEN TODOS LOS DATOS, INSTRUCCIONES Y DIRECCIONES DESDE LOS INTEGRADOS DEL CHIPSET O DESDE EL RESTO DE DISPOSITIVOS. COMO PUENTE DE CONEXIÓN ENTRE EL PROCESADOR Y EL RESTO DEL SISTEMA, DEFINE MUCHO DEL RENDIMIENTO DEL SISTEMA, SU VELOCIDAD SE MIDE EN BITS POR SEGUNDO.