EL PROCESADOR Y SUS FUNCIONES

El procesador, también conocido como CPU o micro, es el cerebro del PC y entre otras funciones ejecuta las aplicaciones y el sistema operativo dando respuesta a las órdenes que le envías a través de los periféricos de entrada como el teclado o el ratón.

Físicamente el micro no es más que una pastilla de silicio. En un PC se coloca en la placa base sobre un conector que se denominasocket. La placa permite la conexión con los restantes dispositivos de tu equipo como la memoria RAM, la tarjeta gráfica o el disco duroutilizando un conjunto de circuitos y chips denominado chipset.

El micro es el elemento de tu PC que más ha evolucionado a lo largo del tiempo. Esto es debido a que con cada nueva generación de procesadores los fabricantes han conseguido reducir el tamaño de lostransistores que se encuentran en su interior permitiendo integrar cada vez un mayor número de bloques funcionales.

En un principio fue el controlador de memoria, después la tarjeta gráfica y en un futuro muy cercano, pasaremos del concepto de procesador a lo que se denomina SOC, es decir, un chip con todos los elementos de la placa base integrados. De esta forma reducimos el tamaño y el consumo haciéndolo ideal para usarlo en cualquier dispositivo móvil.

¿Qué partes internas tiene un procesador?

Ten en cuenta que no todos son iguales pero la mayoría de ellos incluyen:

Núcleos. Se entiende por núcleo aquel elemento que incluye lo que podríamos considerar un procesador en miniatura. Al contener varios de estos integrados podrá trabajar con más de una aplicación al mismo tiempo.

Cache. La memoria cache se usa para mejorar la velocidad de los accesos a la memoria RAM. Al encontrarse más cercana al procesador es muy rápida pero mucho más cara. La cache esta organizada en niveles y será tarea del micro dejar los datos que más se usen lo más cerca del procesador posible.

Controlador de memoria. Al incorporar el controlador de memoria en el interior del procesador y quitarlo de la placa base se consigue que el acceso a la memoria RAM sea más eficiente. Esto que en principio parece que sólo pueda tener ventajas tiene un inconveniente ya que sólo puedes usar la memoria para la que tu procesador este preparado.

Tarjeta gráfica. Si integran este componente ya no hablamos de CPUs sino de APUs. Ya no estaríamos ante un micro convencional si no ante un hibrido entre procesador y tarjeta gráfica.

Otros elementos. Los micros han incorporado otros elementos que se encontraban antes sobre la placa base. Por ejemplo, el controlador de PCI Express, aumentando la velocidad con la que el micro es capaz de comunicarse con una tarjeta gráfica discreta.

¿Cómo funciona de forma interna un procesador?

El funcionamiento de un procesador se puede dividir en las siguientes etapas:

Se lee una instrucción de memoria. Para que te puedas hacer una idea de la complejidad de un procesador actual su conjunto de instrucciones esta compuesto por más de mil diferentes y va creciendo con el tiempo.

Se buscan los datos necesarios. No todas las instrucciones son iguales algunas necesitaran de datos para poder llevar a cabo su trabajo. Se leen de memoria o se buscan donde estén. Es muy importante que el flujo de datos y de instrucciones sea lo más rápido posible.

Se realiza la operación. Una vez que se tiene todo se ejecuta la operación, para esto puede ser necesario el trabajo de varios bloques dentro del propio procesador.

Se pasa a la siguiente instrucción. Que no es siempre la que se encuentra a continuación en la memoria. Algunas pueden ir a otras partes del programa o repetir ciertas instrucciones hasta que se cumpla una condición. Por ejemplo, esperar hasta que se pulse una tecla.

Historia del Procesador.

El procesador es un término relativamente moderno. Se refiere a lo que en losgrandes ordenadores de antaño se conocía como Unidad Central de Proceso

UCP

(CPU"Central Processin Unit" en la literatura inglesa). Comenzó siendo del tamaño de unarmario, posteriormente se redujo al de una gran caja, después se construyó en unaplaca de unas 15 x 15 pulgadas.1.-

Intel 4004 El Intel 4004 fuelanzadoporIntelen 1971, y esconsideradoelprimermicroprocesador en un único chip. Se trató delprimerprocesador diseñado yfabricado por Intel, que previamente sólo hacía semiconductores de chips dememoria.

Características del Intel 4004

a)

Fue diseñado por Marcian "Ted" Hoff y Federico Faggin de Intel, y Masatoshi Shimade Busicom.b) Microprocesador de4 bits. c) Fue diseñado originalmente para calculadoras.d) Emplea laarquitectura Harvard(almacenamiento separado de datos y programas).e) Elconjunto de instruccionescontiene 46 instrucciones.f) 16registrosde 4 bitscadauno.g) 2.300 transistores.h) 16 pines.2.-Intel 4040

Producción:

1974

Fabricante:

Intel

Conjunto de instrucciones:

pre x86

Socket:

24 pin DIP

El Intel 4040 fue el sucesor del Intel 4004. Fue lanzado al mercado en 1974.Diseñado por Federico Faggin (quien propuso la arquitectura y condujo el proyecto) yTom Innes. El 4040 fue usado primariamente en juegos, pruebas, desarrollo, y equiposdel control. El paquete del 4040 era más de dos veces el ancho del 4004 y tenía 24pines en lugar de los 16 del 4004. El 4040 agregó 14 instrucciones, un espacio más

grande para el stack (7 niveles en vez de 3), un espacio para programas de 8KB, 8registros adicionales, y habilidades de interrupción (incluyendo sombras (shadows) delos primeros 8 registros).3.-Intel 8008

Producción:

Mediados de 1972

Fabricante:

Intel

Velocidad de CPU:

0.5 Mhz a 0.8 Mhz

Conjunto de instrucciones:

pre x86

Socket:

18 pin DIPEl Intel 8008 (i8008) es un microprocesador diseñado y fabricado por Intel que fuelanzado al mercado en abril de 1972. Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intelpor Computer Terminal Corporation para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200,pero debido a que Intel terminó el proyecto tarde y a que no cumplía con las expectativas deComputer Terminal Corporation, finalmente no fue usado en el Datapoint 2200.

4.-Intel 80186 y 80188

Producción:

Desde 1982 hasta presente (la versión CMOS)

Fabricante:

Intel

Velocidad de CPU:

6,8,10,12, etc MHz

Conjunto de instrucciones:

Los Intel 80186 y 80188 (i80186 e i81088) son dos microprocesadores que fuerondesarrollados por Intel alrededor de 1982. Los i80186 e i80188 son una mejora del Intel 8086 ydel Intel 8088 respectivamente. Al igual que el i8086, el i80186 tiene un bus externo de 16 bits,mientras que el i80188 lo tiene de 8 bits como el i8088, para hacerlo más económico. Lavelocidad de reloj del i80186 e i80188 es de 6 MHz.

Resumen

• Esta tesis doctoral presenta la concepción y realización de un modelo de procesamiento que se adecua a los requerimientos de computación propios del ámbito de los procesos de fabricación, en los que es determinante la naturaleza geométrica de los operandos con los que se trabaja, La investigación se corresponde, en sus fases iniciales, con la exploración en lo que se refiere a las tecnologías y las funcionalidades del procesamiento de datos de índole geométrica en consonancia con las restricciones específicas de los procesos de fabricación. El análisis realizado ha proporcionado información de gran relevancia en lo que respecta al tipo de funciones propias del ámbito industrial y al tipo de datos con los que han de operar las máquinas herramienta. Entre las funciones que se requieren en los procesos industriales destacan un elevado número de ellas con marcado carácter geométrico, es decir, que operan con datos que corresponden a objetos del espacio bidimensional o tridimensional. El cálculo de estas funciones implica un elevado coste computacional. Por otra parte, los operandos de estas funciones están expresados mayoritariamente en formato decimal, debido a las características de los sensores y actuadores y a la intervención del usuario en las tareas de monitorización del proceso industrial. Es esencial, por tanto, obtener métodos de cálculo que operen con datos representados originalmente mediante formato decimal, sin menoscabo de utilizar para ello los recursos característicos de los computadores digitales actuales.

El modelo computacional que se propone se orienta al cálculo de funciones de tipo geométrico con operandos decimales. La solución planteada debe cumplir el requisito de conjugar adecuadamente la obtención de determinada precisión en los resultados con el tiempo de procesamiento empleado para ello. Este modelo se implementa como una técnica iterativa que, en cada etapa, proporciona una aproximación hacia el resultado

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