Arboles En C

ENSAMBLE Y MANTENIMIENTO DE COMPUTADORES

PROCESADORES

TUTOR: JORGE EDUARDO PÉREZ GARCÍA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

BOGOTA D.C.

2009

EL PROCESADOR

DEFINICION

Un microprocesador es un circuito integrado construido en un pedazo diminuto de silicón. Contiene miles, o incluso millones, de transistores que se interconectan vía los rastros extrafinos de aluminio. La función de los transistores es guardar y manipular datos juntos para que el microprocesador pueda realizar una variedad ancha de funciones útiles.

También llamado el cerebro del computador. Dependiendo del tipo de procesador y su velocidad se obtendrá un mejor o peor rendimiento. Hoy en día existen varias marcas y tipos, de los cuales intentaremos darles una idea de sus características principales.

Las familias (tipos) de procesadores compatibles con el PC de IBM usan procesadores x86. Esto quiere decir que hay procesadores 286, 386, 486, 586 y 686. Ahora, a Intel se le ocurrió que su procesador 586 no se llamaría así sino "Pentium", por razones de mercadeo.

Existen muchos fabricantes de Micros, como Intel , AMD , Cyrix , Texas Instruments, Motorola, Sun, etc., etc. pero solo vamos a encargarnos de ver principalmente los tres primeros (Intel, AMD y Cyrix) ya que son los mas “ populares” cuando se habla de PC (aunque no tanto Cyrix en la actualidad), sin embargo no quiere decir que los demás sean malos, y también veremos, a grandes rasgos, otros micros y fabricantes como ser Motorola en conjunto con Apple e IBM, VIA, etc.

Un microprocesador es un circuito electrónico integrado que actúa como unidad central de proceso de un ordenador, proporcionando el control de las operaciones de cálculo.

Están formados por componentes extremadamente pequeños formados en una única pieza plana de poco espesor. Su componente principal son los semiconductores, principalmente silicio y germanio. Pueden llegar a tener varias decenas de millones transistores, además de otros componentes electrónicos como diodos, resistencias, condensadores... ¡todo ello en varios milímetros cuadrados!

CARACTERÍSTICAS 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 direcciones

VELOCIDAD DE PROCESAMIENTO: depende del ciclo del reloj y también de la amplitud del bus de datos. La velocidad de un procesador se mide en Mega hertzios (MHz)

HISTORIA DE LOS PROCESADORES

AÑOS 70

A principio de los años setentas, los procesadores ya son instrumentos de uso común en los institutos científicos, en las empresas de todas dimensiones, en la administración pública. La velocidad del proceso ha sido aumentada por medio de la adopción de circuitos cada vez más microscópicos; las unidades periféricas para la entrada y salida de datos, por medio de las cuales se logra la comunicación entre el hombre y la máquina, son perfeccionadas cada vez más.

Una máquina lectora, por ejemplo, puede leer más de 1,000 tarjetas por minuto y una impresora puede imprimir 2,500 líneas por minuto. En particular, adquieren mayor importancia las memorias auxiliares a base de discos magnéticos, indispensables hoy en día en cualquier aplicación, ya que permiten almacenar muchos millones de caracteres que pueden ser utilizados inmediatamente por el procesador.

Pero el procesador electrónico no sólo se volvió más potente y económico, menos voluminoso y más seguro. Su desarrollo es particularmente notable también en lo que se refiere a la técnica de utilización, la capacidad para manejar simultáneamente decenas de trabajos diferentes, la posibilidad de dialogar con otros procesadores y con numerosas terminales localizadas a gran distancia, la capacidad de almacenar, encontrar y procesar enormes cantidades de datos; todas estas son características consideradas ya como indispensables para los procesadores.

Millones de Operaciones por Segundo

En 1955, todos los procesadores instalados en los Estados Unidos hubieran sido capaces de hacer, entre todos, aproximadamente 250,000 sumas en un segundo. Hoy en día, ésta es la velocidad operativa de un solo procesador de tamaño medio.

El enorme aumento de velocidad está estrechamente relacionado con las novedades tecnológicas introducidas. Un procesador a base de tubos de la Primera Generación, al principio de los años cincuentas, podía efectuar aproximadamente 2,200 multiplicaciones por segundo; con el empleo de los transistores, una máquina de la Segunda Generación llegaba a 38,000 multiplicaciones por segundo. En 1964, estas velocidades se vuelven comunes a los procesadores de dimensión media de circuitos microminiaturizados; mientras que hoy en día, un sistema de circuitos integrados monolíticos es capaz de efectuar dos millones de multiplicaciones en un segundo.

Paralelamente al crecimiento de la velocidad, los costos para llevar a cabo cada proceso van diminuyendo constantemente; actualmente cuestan menos de una centésima parte de lo que constaban en 1952.

Intel

El primer PC fue inventado por IBM en 1.981 llamada simplemente IBM PC , en realidad ya existían computadoras personales antes como la Spectrum, Commodore, Atari, etc. pero el termino PC (Personal Computer – Computadora Personal) es una marca registrada perteneciente a IBM. En su interior tenia un micro llamado 8086, de una empresa no muy conocida en ese momento llamada Intel.

8086

Su lanzamiento fue aproximadamente en Mayo de 1978, era un chip tipo CISC de 16 bits tanto interno como externo sin cache ni coprocesador matemático integrados, construido con 30.000 transistores y funcionando a 5 voltios llegaba a velocidades de 4.77, 8 y 10 MHz. Fue el micro que utilizo IBM para su primera PC.

8088

En un principio todo indicaba que el 8086 iba a convertirse en el procesador definitivo de la plataforma PC, pero surgió un problema: El bus de datos era de 16 bits, dicho bus, algo novedoso en aquel entonces, obligo al desarrollo de nuevas tarjetas y placas para poder soportarlo, lo que encareció muchísimo el costo de una PC. Para abaratar los costos Intel no perdió el tiempo y desarrollo el 8088 cuya única diferencia con el 8086 era que el bus de datos externo era de 8 bits. De esta forma Intel consiguió mantener el contrato con IBM.

80286

Bueno... no hay mucho que destacar de este chip, ya que era muy similar a los anteriormente mencionados, es mas, los tres son muy similares con la diferencia de que el 8086 era de 16 bits, el 8088 de 8 bits externamente, y el 80286 o simplemente 286 promediaba los 25 MHz.

80386 (DX), 80386 SX

Su principal ventaja es que eran de 32 bits, mejor dicho, el 386 era de 32 bits, el 386 SX es de 32 bits internamente, pero de 16 en el bus externo, lo que le hace hasta un 25% más lento que el original, conocido como DX y funcionaban a una velocidad de 40 MHz aproximadamente, sin cache ni coprocesador integrados.

Aunque parezca curioso que el original era mejor y mas potente que el SX(que salió posteriormente), no lo es tanto si lo vemos desde el punto de vista de que se construyo el SX de menor rendimiento para venderlo mas barato y así ser mas accesible, algo que aun sigue ocurriendo en la actualidad.

La cuestión es que ambos podían usar software de 32 bits, Windows 3.x pero ninguno posterior (Windows 95, 98...).

80486, 80486 SX, DX, DX2 y DX4

También muy similar a los anteriores, pero con la gran diferencia de que el 80486 DX (que es el original) incorporaba una cache de 8 KB y un coprocesador matemático para coma flotante integrados lo que lo hacia rendir casi al doble que el 386.

Las diferencias con las demás versiones eran:

486 SX: era un DX pero sin coprocesador matemático, ¿? se hacían todos como DX y se quemaba el coprocesador, luego en vez de DX se serigrafiaba SX sobre el chip. Algo increíble y parecido a lo que hicieron con el 8088.

486 DX2: un chip que iba internamente el doble de rápido que externamente, es decir, al doble de MHz, así, un 486 DX2-66 iba a 66 MHz en su interior y a 33 MHz en sus comunicaciones con la placa base, memoria, caché secundaria, etc.

486 DX4: lo mismo que antes, pero multiplicando por 3 en vez de por 2, así un DX4-100 significaba 33x3=99 ó, más o menos, 100. pero... ¿Por qué no se lo llamo DX3? ¿? solo Intel lo sabe.

Pentium

Las primeras series, funcionaban a 60 y a 66 MHz, y debido a que trabajaban a 5V. tenían problemas de sobrecalentamiento. Además trabajaban a la misma velocidad que el propio bus.

Estaba formado por 3,3 millones de transistores e iban montados sobre un zócalo llamado Socket 5, o como el de los MMX (Del tipo Socket 7).

Luego se les bajo el voltaje a 3,3 V y fijaron las frecuencias de las placas base en 50, 60 ó 66 MHz, y sacaron chips a 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166 y 200 MHz que iban internamente a 50, 60 ó 66 x1,5, x2, x2,5, etc. etc.

Pero el caso es que eran buenos chips, eficaces y matemáticamente incomparables, aun as í con esos fallos en los primeros modelos. Además, eran superescalares,

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