microprocesador

El microprocesador 

Es un circuito integrado conformado por millones de componentes electrónicos. 
Se le suele llamar por analogía el (cerebro) de un computador.

Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

El microprocesador está compuesto por:

• Resistencias
• Diodos
• Condensadores
• Conexiones
• Millones de transistores

El funcionamiento del microprocesador 

Es realmente complejo pero conocer mínimamente sus componentes y funciones ayudará a entender mejor la relevancia de los progresos que van haciendo a lo largo de los años.

Hay que entender, por ejemplo, que el tamaño del que hablamos es sumamente pequeño, el microprocesador podría equipararse a un sello postal y los transistores de sus circuitos no alcanzan ni la décima parte de un cabello humano. Con estas dimensiones una simple mota de polvo puede colapsar el sistema.

Secciones del microprocesador:

• ALU: unidad aritmético-lógica que hace cálculos con números y toma decisiones lógicas.
• Registros: zonas de memoria especiales para almacenar información temporalmente.
• Unidad de control: descodifica los programas.
• Bus: transportan información digital (en bits) a través del chip y de la computadora.
• Memoria local: utilizada para los cómputos efectuados en el mismo chip.
• Memoria cache: memoria especializada que sirve para acelerar el acceso a los dispositivos externos de almacenamiento de datos.

Historia del microprocesador 

1971                                                                                                                        2012

EL PRIMERO EL INTEL 4004                                                                        El Intel Core Ivy Bridge

                                       

Especificaciones técnicas de los microprocesadores Intel

	Fecha depresentación	Velocidadde reloj	Anchode bus	Número detransistores	Memoriadireccionable	Memoriavirtual	Breve descripción
4004	15/11/71	108 KHz.	4 bits	2.300 (10 micras)	640 byte		Primer chip con manipulación aritmética
8008	1/4/72	108 KHz.	8 bits	3.500	16 KBytes		Manipulación Datos/texto
8080	1/4/74	2 MHz.	8 bits	6.000	64 KBytes		10 veces las (6 micras) prestaciones del 8008
8086	8/6/78	5 MHz.8 MHz. 10 MHz.	16 bits	29.000(3 micras)	1 MegaByte		10 veces las prestaciones del 8080
8088	1/6/79	5 MHz.8 MHz.	8 bits	29.000			Idéntico al 8086 excepto en su bus externo de 8 bits
80286	1/2/82	8 MHz.10 MHz. 12 MHz.	16 Bits	134.000(1.5 micras)	16 Megabytes	1 Gigabyte	De 3 a 6 veces las prestaciones del 8086
MicroprocesadorIntel 386 DX	17/10/85	16 MHz.20 MHz. 25 MHz.33 MHz.	32 Bits	275.000(1 micra)	4 Gigabytes	64 Terabytes	Primer chip x86 capaz de manejar juegos de datos de 32 bits
MicroprocesadorIntel 386 SX	16/6/88	16 MHz.20 MHz.	16 Bits	275.000(1 micra)	4 gigabytes	64Terabytes	Bus capaz de direccionar 16 bits procesando 32bits a bajo coste
MicroprocesadorIntel 486 DX	10/4/89	25 MHz.33 MHz. 50 MHz.	32 Bits	(1 micra, 0.8 micras en 50 MHz.)	4 Gigabytes	64Terabytes	Caché de nivel 1 en el chip
MicroprocesadorIntel 486 SX	22/4/91	16 MHz.20 MHz. 25 MHz. 33 MHz.	32 Bits	1.185.000(0.8 micras)	4 Gigabytes	64Terabytes	Idéntico en diseño al Intel 486DX, pero sin coprocesador matemático
ProcesadorPentium	22/3/93	60 MHz.66 MHz. 75 MHz. 90 MHz. 100 MHz. 120 MHz. 133 MHz. 150 MHz. 166 MHz. 200 MHz.	32 Bits	3,1 millones(0.8 micras)	4 Gigabytes	64Terabytes	Arquitectura escalable. Hasta 5 veces las prestaciones del 486 DX a 33 MHz.
ProcesadorPentiumPro	27/3/95	150 MHz.180 MHz. 200 MHz.	64 Bits	5,5 millones(0.32 micras)	4 Gigabytes	64Terabytes	Arquitectura de ejecución dinámica con procesador de altas prestaciones
ProcesadorPentiumII	7/5/97	233 MHz.266 MHz. 300 MHz.	64 Bits	7,5 millones(0.32 micras)	4 Gigabytes	64Terabytes	S.E.C., MMX, Doble Bus Indep., Ejecución Dinámica

PARTES DE UN MICROPROCESADOR 

EaEncapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro como por ejemplo por oxidación con el aire y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base directamente.

o    Memoria caché: una memoria ultrarrápida que almacena ciertos bloques de datos que posiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, aumentando así la velocidad y diminuyendo la el número de veces que la PC debe acceder a la RAM. Se la que se conoce como caché de primer nivel, L1 (level 1) ó caché interna, es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él, todos los micros tipo Intel desde el 486 tienen esta memoria.

o    Coprocesador matemático: es la FPU (Floating Point Unit - Unidad de coma Flotante) parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos; también puede estar en el exterior del micro, en otro chip.

o    Unidad lógica aritmética (ALU): es el último componente de la CPU que entra en juego. La ALU es la parte inteligente del chip, y realiza las funciones de suma, resta, multiplicación o división. También sabe cómo leer comandos, tales como OR, AND o NOT. Los mensajes de la unidad de control le dicen a la ALU qué debe hacer .

o    Unidad de control: es una de las partes más importantes del procesador, ya que regula el proceso entero de cada operación que realiza. Basándose en las instrucciones de la unidad de decodificación, crea señales que controlan a la ALU y los Registros. La unidad de control dice qué hacer con los datos y en qué lugar guardarlos. Una vez que finaliza, se prepara para recibir nuevas instrucciones.

o    Prefetch Unit: esta unidad decide cuándo pedir los datos desde la memoria principal o de la caché de instrucciones, basándose en los comandos o las tareas que se estén ejecutando. Las instrucciones llegan a esta unidad para asegurarse de que son correctas y pueden enviarse a la unidad de decodificación .