Tipos de microprocesadores

Los microprocesadores son el cerebro de las computadoras, ejecutan todo tipo de programa y son indispensables en el funcionamiento de un ordenador específico. El buen desenvolvimiento de uno de ellos determina el desarrollo del otro.

El microprocesador es un procesador o CPU muy pequeño, implantado en un Chip para controlar el ordenador.

Es un chip que lleva también el nombre de pastilla de silicio, conteniendo circuitos que están integrados y transistores que están protegidos por una cubierta de cerámica y de plástico. Tienen forma cuadrada o también rectangular y un color, generalmente, negro.

Los primeros ordenadores personales aparecieron en la década de los años 70 y aunque las ventas de estos aparatos no eran tan masivas, comenzaron  a ir desplazando a las máquinas que se usaban para escribir y a las impresoras.

El ordenador tiene un cristal que es oscilante y le proporciona señal sincronizada. Esa señal coordina las demás actividades que realiza el microprocesador y se le conoce como señal del reloj.

Un procesador se compone de miles y millones de pequeños transistores que trabajan como las unidades esenciales en los procesamientos informáticos que cuando se combinan realizan todas las operaciones de una computadora moderna.

El Intel de denominación 4004, fue el primer microprocesador de tipo comercial y se creó en 1971. A Intel corporation la fundaron Gordon E. Moore y Robert Noyce, en 1968

Los microprocesadores son utilizados en ordenadores, sistemas informáticos, impresoras, aviones y automóviles, entre otros.

Tipos de microprocesadores Intel

Hay dos grandes grupos: Intel y adm y constituyen los principales chips que hay en el mercado.

Intel celeron

Es apta en urgencias informáticas específicas como en los procesamientos de textos o escrituras.

Intel core 2 duo

En los equipos portátiles y en computadoras de escritorio, este tipo de procesador ejecuta diferentes funciones al mismo tiempo.

Intel core 2 quad

Tanto para equipos portátiles como para computadoras de escritorio, está diseñado para el proceso de los entretenimientos: Editar vídeos, fotografías, vídeo-juegos, reproducción de películas, música, entre otros.

Intel core i3

Es un microprocesador que usa tecnología de tipo Hyper thereading, que es una técnica que usa Intel para acelerar las aplicaciones de más de un núcleo.

Intel core i5

Se utiliza de forma cotidiana, aumenta su velocidad y realiza dos trabajos al mismo tiempo.

Intel core i7

Se usa en edición de videos, fotografías, juegos y tiene la capacidad de  operar en  variados tiempos.

Intel atom

Escribe textos y permite navegar por Internet.

Amd phenom II

También llamada X3 y X4, se utiliza en entretenimientos.

Amd Athlon II x 2

Cambia música y vídeos a diferentes formatos.

• Xeon E3-1200. El E3 se basa en la microarquitectura Haswell con un consumo de 13 W.
• Xeon E5-2600 v2.  Procesadores para servidores que admiten dos en paralelo, son basados en la arquitectura Ivy Bridge-EP, se insertan en socket 2011.
• Xeon E7. Es de segunda generación, programado para el Q4.
• AMD Opteron. Tiene arquitectura x86 con un conjunto de instrucciones AMD 64,  fue el primero procesador de octava generación. Compite en el mercado de procesadores para servidores. Puede ejecutar aplicaciones de 64 o 32 bits sin modificar su velocidad.
• Las aplicaciones de 64 bits pueden acceder a 16 exabytes de memoria. Incorpora un controlador de memoria DDR SDRAM que reduce la latencia de acceso a la memoria principal. Varios Opterons se comunican a través de enlaces de alta velocidad HyperTransport donde cada uno accede a la memoria principal de los otros procesadores, asequible al programador.

Amd semprom

Realiza varias funciones al mismo tiempo, se usa en música y vídeos.

Pentium II, III, IV.

También llamados 586  trabajaban a 60 y 66 MHz, con alimentación de 5v, tenían fallos de calentamiento y en la unidad matemática

Pentium PRO.

Tiene 200 MHz, con un núcleo depurado y una unidad matemática más rápida, con una caché de segundo nivel. Era muy costoso y corría software de 32 bits, con un software menor su rendimiento era menor que un Pentium clásico.

Pentium II.

Tiene 350 MHz, es el mismo Pentium pro con presentación de cartucho SEC que se conecta a la ranura Slot en vez del zócalo.

PENTIUM III.

Tiene 600 MHz, incorpora nuevas instrucciones al Pentium II como SEE, streaming SIMD extencions, para aumentar el rendimiento matemático y multimedia. Poseía un núcleo Katmai y el mismo formato que utilizaba el socket 370 FC-PGA. El SSE permite el uso de operandos de 64 bits.

Pentium IV.

Utiliza la arquitectura NetBurst, está compuesto por 42 millones de transistores, utiliza un nuevo bus que exige el cambio de placa base, el encapsulado permite mejor refrigeración y protege de golpes. ES orientado al campo multimedia con 144 instrucciones SSE 2, que permiten el uso de operandos de 128 bits.

Cuenta con tecnología Hyper pipelined con estructuración de 20 capas para mejor rendimiento. Usa la tecnología Branch Predictor que predice los datos que va a necesitar el procesador, reduciendo el tiempo de espera. Utiliza un bus de 400 MHz, permitiendo un ancho de banda de comunicación con la placa base de 3,2 Gbits/s

Tipos de microprocesadores ADM

AMD Pentium clónico.

Dentro de estos encontramos el K5, rápido para labores de oficina pero con un coprocesador matemático muy malo, muy ventajoso en precio respecto al rendimiento. Otros modelos son los performance Rating PR75, PR90, PR100 y los PR120, PR133, Pr166 más avanzados con 90,100 y 116,66 MHz.

• AMD K6, K6-2, K6-III. Incluyen el juego de instrucciones MMX con una cache interna de 64 KB y un diseño innovador. Utiliza un socket 7, no es tan bueno para cálculos de coma flotante, pero si en opciones de oficina.
• K6. Tiene  166 MHz, y una caché de 64 Kbytes.
• K6-2. Añade capacidades 3D al núcleo K6, trabaja con un bus de 100 MHz con un rendimiento igual al Pentium II.
• K6-III. Tiene 550 MHz y una caché de 3 niveles (TriLevel) de 2368 Kbytes
• AMD Atlhon K7. Utiliza técnicas pipeline en la unidad de coma flotante que divide la ejecución de una instrucción en fases independientes. Soporta tecnología 3D now. En formato slot A hasta el modelo a 7500 MHz, y posteriormente con socket A con tecnología de 0,25 a 0,18 nm. Por ejemplo el Thunderbird a 1,33 GHz.

XP. Athlon eXtra Performance. Presenta mejoras al Thunderbird. Consume 20% menos energía, el modelo 1500+ es fabricado a 0,18 nm. El modelo 2200+ es fabricado a 0,13 nm con core Troroughbred. Posee un diodo térmico que no lo deja sobrecalentar.

Incluye la tecnología QuantiSpeed para aumentar el número de operaciones por cada ciclo de reloj, utiliza el Hardware Perfetch que deduce próximas operaciones para evitar tiempos de espera. Incluye instrucciones SSE. Sustituye la placa cerámica por un compuesto orgánico más flexible.

Similar al XP pero mejorado para plataformas multiproceso, posee chipset AMD 760

6×86. M1.

Era mejor que un Pentium, pero tenía una mala unidad de coma flotante. Trabajaba rápido a un buen precio. Contaba con aplicaciones ofimática, pero funcionaba un poco mal con los programas y los juegos, también se recalentaba mucho. Los 6x86L low voltage, estaban optimizados para servidores sin recalentarse.

Xeon.

Procesadores preparados para funcionar en estaciones de trabajo y servidores con soporte multiprocesador, Sirvió para mejorar el Pentium II, III y IV. Fue el primer procesador de Intel IA-64

Pentium D.

Primer Procesador de dos núcleos en el mercado.

Intel core dúo.

Microprocesador con dos núcleos de ejecución optimizado para aplicaciones de subprocesos múltiples y multitarea. Ejecuta aplicaciones simultaneas como juegos de alto nivel gráfico, programas de cálculo, descargar música, analizar con antivirus, etc.

Tiene 2Mb de cache compartida en los núcleos, un bus frontal de 667 MHz. Tiene un juego de instrucciones para multimedia SSE3 y mejoras para SSE y SSE2. Incluye soporte para tecnología Bit NX. Es un procesador pipeline de 12 etapas

• Intel Core 2 Dúo. El acceso a la memoria inteligente optimiza el ancho de banda de los datos, su arquitectura se basa en el Pentium M. es 40% más potente que un Pentium 4, con un consumo menor que este en la misma cantidad.  Es un procesador pipeline de 14 etapas para escalar más en frecuencia. Tiene un motor de ejecución con 3 ALU, 4 FPU, # unidades SSE de 128 bits.
• Intel Core 2 Quad. Serie de procesadores con 4 núcleos de 64 bits, 70% más rápidos que el core 2 dúo. Penryn son la versión para portátiles con una actualización de los Intel Santa Rosa.
• Core iX. (Intel). La X indica el nivel de capacidad puede ser core i3, i5, i7, i9. Tienen integrados 4 núcleos. Con una velocidad de 2,66 GHz con una cache L3 de 8Mb. Utilizan el socket 1366, con una nomenclatura para la velocidad llamada QPI en Gigatransferencia/s GT/s. trabaja con una tecnología que sustituye la FSB, trabaja en dos sentidos enviando y recibiendo datos.

AMD Athlon 64 x2.

Tiene 64 bits con doble núcleo (soket 939 y AM2), posee un bus HyperTransport de 2000 MHz y un TDP de 110 W, soporte de memoria DDR2, un conjunto de instrucciones SSE3.

Cada núcleo tiene una unidad de cache independiente, fabricados en 90nm y 65nm SOI (silicio sobre aislante), incluyen tecnologías de visualización y mejoras en el consumo de energía. Contiene dos núcleos que pueden procesas varias áreas a la vez, con una arquitectura de 64 bits.

• AMD Quad Core. Procesador de 4 núcleos con nombre técnico K10. Posee distintos modelos:
• Barcelona. Con velocidades de reloj desde 1,7 GHz hasta 2 GHz, usa socket AM2.
• Phenom. Para PC de sobremesa, compite con los Core 2 dúo y 2 Quad, tiene núcleos Agena.
• Rana. Tiene apenas 2 núcleos para Pc de sobremesa con una velocidad de 2,1 a 2,3 GHZ.
• Kuma. Tiene 2 núcleos con velocidades de 2 a 2,9 GHz.
• Spica. Tiene un solo núcleo con dos líneas de procesadores gamma media.

Características de los microprocesadores

La característica principal de un microprocesador es recuperar datos, cumplir instrucciones, interpretar y operar como la calculadora de los sistemas informáticos, logrando realizar operaciones de tipo aritmético y también operaciones de tipo lógico entre varios conjuntos, tanto en su unión como en su intersección.

Los microprocesadores tienen la especialidad de llevar estructurado dentro de sus componentes los siguientes elementos:

Número de núcleos

• Los núcleos en los procesadores son unidades que tienen la función de procesar, leer y ejecutar instrucciones y acciones determinadas.

• La totalidad de lo que se hace en una computadora, Notebook, Smartphone o Tablet,es almacenado por el procesador y los núcleos, como cuando se abre una carpeta, se escriben documentos o se navega por internet.

Memoria Caché

• Es la cantidad de informaciones que se mantienen temporalmente en la computadora y permite adquirir velocidad y también eficiencia cuando se necesita localizar determinados datos o informaciones.
• El significado de memoria caché deriva de la lengua francesa y quiere decir oculto o escondido.

Bus de datos frontal

• También llamada tecnología FSB o Frontal Side Bus quiere decir en el idioma español Transporte Frontal Interno.

• En los microprocesadores el bus de datos central es la capacidad máxima de velocidad con la que se pueden transmitir datos con la tarjeta llamada Motherboard o tarjeta madre  y con todo el sistema, de manera generalizada.

• El FSB es la línea directa que va desde el procesador hasta la memoria de las computadoras y afecta la velocidad con que el CPU accede a diferentes datos, en el sistema informático.

• Su unidad de medida es Mega Hertz o MHz y oscilan entre 800, 1066 y los 1333 Megahertz.

Velocidad del procesamiento de la información

• Para poder medir la velocidad de procesamientos de las informaciones en las computadoras se utilizan unas unidades que se denominan Herz.

• Herz es llamada también una medida que es derivada pues mide los ciclos de procesamientos en un segundo, es decir la cantidad de los ciclos que se producen en el segundo.

• Un procesador de información tiene 50 MHz de velocidad, es decir que un procesador de tipo convencional tiene la capacidad de realizar hasta 50 millones de ciclos por cada segundo de tiempo transcurrido.

Composición de los microprocesadores

• Tienen Resistencias.
• Diodos.
• Condensadores.
• Conexiones.
• Transistores (millones).
• Unidad aritmético_lógica o ALU.
• Registros.
• Unidad de control.
• Bus.
• Memoria local.
• Memoria caché .

Imagenes de los microprocesadores