Caracteristicas de un procesador
"ENSAMBLE"
Velocidad
Actualmente se habla de frecuencias de Gigaherzios (GHz.), o de Megaherzios (MHz.). Lo que supone miles de millones o millones, respectivamente, de ciclos por segundo.
Sin embargo, la capacidad de un procesador no se puede medir solamente en función de su 'frecuencia de reloj', sino que interviene también la cantidad de instrucciones que es capaz de gestionar a la vez ('juego de instrucciones'), y lo que se conoce como 'ancho de bus' (cantidad máxima de información en bruto transmisible) que se mide en bits. Un bit es una pareja del tipo '0/0', '0/1', '1/1' o '1/0' en el código binario: cuantos más bits admita el 'ancho de bus', códigos más largos de ceros y unos se pueden procesar. Esta capacidad viene determinada por el número de transistores, pero también por los sucesivos niveles de memoría que se sitúan cerca de la CPU.
El indicador de la frecuencia de un microprocesador es un buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único. La cantidad de instrucciones necesarias para llevar a cabo una tarea concreta, así como la cantidad de instrucciones ejecutadas por ciclo ICP
Son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU:
La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones disponible, mientras que ICP depende de varios factores, como el grado de supersegmentación
La cantidad de unidades de proceso o "pipelines" disponibles, entre otros. La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones.
Las memorias
Sin embargo, la capacidad de un procesador no se puede medir solamente en función de su 'frecuencia de reloj', sino que interviene también la cantidad de instrucciones que es capaz de gestionar a la vez ('juego de instrucciones'), y lo que se conoce como 'ancho de bus' (cantidad máxima de información en bruto transmisible) que se mide en bits. Un bit es una pareja del tipo '0/0', '0/1', '1/1' o '1/0' en el código binario: cuantos más bits admita el 'ancho de bus', códigos más largos de ceros y unos se pueden procesar. Esta capacidad viene determinada por el número de transistores, pero también por los sucesivos niveles de memoría que se sitúan cerca de la CPU.
El indicador de la frecuencia de un microprocesador es un buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único. La cantidad de instrucciones necesarias para llevar a cabo una tarea concreta, así como la cantidad de instrucciones ejecutadas por ciclo ICP
Son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU:
La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones disponible, mientras que ICP depende de varios factores, como el grado de supersegmentación
La cantidad de unidades de proceso o "pipelines" disponibles, entre otros. La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones.
Las memorias
En el pasado, los procesadores contaban sólo con la memoria RAM para almacenar la información de las órdenes que se iban pasando sucesivamente al procesador; llegó un momento en que los procesadores eran más potentes que la memoría RAM. Es decir, que ésta les podía pasar de golpe menos información de la que ellos podían gestionar, con lo que el procesador estaba ampliamente desaprovechado
Para solucionar este desfase se diseñaron las 'memorias caché', estableciendo así dos niveles consecutivos de memoria entre la CPU y la memoria RAM.
Junto a la CPU, y en orden creciente de distancia respecto a la misma, se sitúan tres unidades o niveles de memoría. La 'memoria caché de primer nivel' (L1), la 'memoria caché externa' (L2) y la memoria RAM.
La 'caché interna', o de 'primer nivel', es la que determina los datos que el procesador gestionará más inmediatamente, los prioritarios en la cola; su capacidad para almacenar datos es la que define, junto a la 'frecuencia de reloj' y la capacidad de la memoria RAM, la potencia del procesador, puesto que es la que surte el chorro de datos a la CPU.
Hasta hace pocos años su capacidad era de 32 Kilobytes (aproximadamente 8 bits son un byte), pero los actuales procesadores la han aumentado a 64 Kilobytes. Estos son los datos que la caché de primer nivel es capaz de propocionar a la CPU en cada oscilación. Es, por tanto, una memoria corta y de alta capacidad de transmisión.
La 'caché de segundo nivel' tiene una capacidad de gestionar muy superior (entre 256 Kilobyes y 2 Megabytes), pero muy inferior a la memoria RAM, la más alejada, que actualmente se sitúa entre los 500 Megabytes y un Gigabyte. Esta capacidad es tan importante como la fluidez de datos entre las memorias, pues limita la capacidad del usuario, o de los programas que éste ejecutando, de dar muchos datos a la vez al procesador.
Si se está ejecutando un videojuego o un programa con gráficos complejos, se necesitará una memoria RAM de elevada capacidad para almacenar la gran cantidad de instrucciones que conllevan estos programas, e irlas pasando a los sucesivos niveles de memoría para que el procesador las ejecute.
Todos estos componentes (la CPU y las memorias) van ensamblados sobre una matriz plana conocida como 'placa base', que es la encargada de interconectarlos entre sí. La placa base, finalmente, se capsule rodent de un request cofre. El procesador queda así conformado.
Consumo
Para solucionar este desfase se diseñaron las 'memorias caché', estableciendo así dos niveles consecutivos de memoria entre la CPU y la memoria RAM.
Junto a la CPU, y en orden creciente de distancia respecto a la misma, se sitúan tres unidades o niveles de memoría. La 'memoria caché de primer nivel' (L1), la 'memoria caché externa' (L2) y la memoria RAM.
La 'caché interna', o de 'primer nivel', es la que determina los datos que el procesador gestionará más inmediatamente, los prioritarios en la cola; su capacidad para almacenar datos es la que define, junto a la 'frecuencia de reloj' y la capacidad de la memoria RAM, la potencia del procesador, puesto que es la que surte el chorro de datos a la CPU.
Hasta hace pocos años su capacidad era de 32 Kilobytes (aproximadamente 8 bits son un byte), pero los actuales procesadores la han aumentado a 64 Kilobytes. Estos son los datos que la caché de primer nivel es capaz de propocionar a la CPU en cada oscilación. Es, por tanto, una memoria corta y de alta capacidad de transmisión.
La 'caché de segundo nivel' tiene una capacidad de gestionar muy superior (entre 256 Kilobyes y 2 Megabytes), pero muy inferior a la memoria RAM, la más alejada, que actualmente se sitúa entre los 500 Megabytes y un Gigabyte. Esta capacidad es tan importante como la fluidez de datos entre las memorias, pues limita la capacidad del usuario, o de los programas que éste ejecutando, de dar muchos datos a la vez al procesador.
Si se está ejecutando un videojuego o un programa con gráficos complejos, se necesitará una memoria RAM de elevada capacidad para almacenar la gran cantidad de instrucciones que conllevan estos programas, e irlas pasando a los sucesivos niveles de memoría para que el procesador las ejecute.
Todos estos componentes (la CPU y las memorias) van ensamblados sobre una matriz plana conocida como 'placa base', que es la encargada de interconectarlos entre sí. La placa base, finalmente, se capsule rodent de un request cofre. El procesador queda así conformado.
Consumo
Procesadores de doble nucleo: Esta nueva tecnología de microprocesadores permite aumentar el rendimiento sin consumir más energía ni generar un exceso de calor.
Al aumentar el calor, disminuye la eficiencia del procesador en general debido al comportamiento de los transistores a diferentes temperaturas.
Con el luge de los portátiles, el problema del espacio y de la generality de calor se ha magnificado.
Los superordenadores actuales son esencialmente series de ordenadores que computan en paralelo.
Bus de datos
Al aumentar el calor, disminuye la eficiencia del procesador en general debido al comportamiento de los transistores a diferentes temperaturas.
Con el luge de los portátiles, el problema del espacio y de la generality de calor se ha magnificado.
Los superordenadores actuales son esencialmente series de ordenadores que computan en paralelo.
Bus de datos
Los procesadores funcionan con una anchura de banda bus de 64 bits ( un bit es un dígito binario, una unidad de información que puede ser un 1 o un 0 ) esto significa que puede transmitir simultanenente 64 bits de datos.
Funcionamiento
Básicamente un procesador realiza comparaciones lógicas y operaciones básicas sobre datos que se pueden encontrar en la Memoria RAM, Caché, registros de CPU, etc. Utilizando compuertas lógicas, registros y las instrucciones o Flips Flops.
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios en la memoria principal . La ejecución se puede realizar en varias fases:
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios en la memoria principal . La ejecución se puede realizar en varias fases:
- PreFetch, Pre lectura de la instrucción desde la memoria principal.
- Fetch, envio de la instrucción al decodificador (una parte de la CPU).
- Decodificación de instrucción, es decir determinar que instrucción es y por tanto que se debe hacer.
- Lectura de operandos (si los hay).
- Ejecución de la microinstrucción.
- Escritura de los resultados, primero en el registro acumulador y después en la memoria RAM si fuera necesario.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (en un solo ciclo) de mayor tiempo. El microprocesador se conecta a un oscilador que genera varios ciclos en un segundo.
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Las instrucciones que lee, interpreta y ejecuta el procesador están escritas en su propio lenguaje, el lenguaje-máquina. También se utiliza un lenguaje de más alto nivel el ensamblador. Cada modelo de procesador tiene su propio lenguaje-máquina y necesita su propio ensamblador, es decir, las instruciones de los AMD e Intel serán distintas.