Como funciona un microprocesador

Cuando queremos tenemos la intención de comprar una computadora nueva, el procesador es una de las partes más importantes o de las que primero se nos viene a la cabeza porque todos siempre estamos interesados en comprar lo mejor de lo mejor, y cuando le preguntamos a alguien sobre la calidad de la computadora calidad de la computadora, normalmente no dejara de mencionar el tipo de procesador, pero ¿cuál es el procesador? ¿En qué consiste? ¿Cuál es su trabajo? Este artículo abarcara todo eso al detalle.

Como funciona un microprocesador

Como funciona un microprocesador

El procesador:

Es la mente maestra pero como funciona un microprocesador el recibe las ordenes y las procesa y nos da sus resultados en forma de información de la que nos beneficiamos, desde el aspecto habitual es de forma cuadrada y liviana de la cual el número de agujas (pines) que permiten al procesador comunicarse con el zócalo del procesador está ubicado en la placa base para intercambiar datos entre esta, y la placa base originalmente está compuesta por millones de transistores agrupados en un chip de silicio muy pequeño, y el fabricante adjunta este chip al procesador en la cubierta del mismo (pieza cuadrada) o dentro de él para conectarlo con agujas que están debajo de la cubierta del procesador.

El procesador consta de varias unidades principales:

1- La unidad de control y control (cu = unidad de control)

Es la unidad responsable de controlar la ruta de datos dentro del procesador y coordinar su intercambio entre las partes internas del procesador. Por supuesto, esta unidad es el controlador en el trabajo del procesador, por lo que es necesario que esté presente en cada microprocesador, también es una parte integral del procesador y no se puede desarrollar.

2- Unidad de interfaz de bus

Es la unidad que controla la transferencia de datos entre el procesador y otros miembros de la computadora, especialmente la memoria aleatoria, es decir, organiza la ruta de datos entre el procesador y otras partes de la computadora.

3- La unidad de aritmética y lógica (Alu = unidad aritmética y lógica) Se divide en dos partes:

A – Unidad aritmética lógica

Procesa operaciones aritméticas que consisten en números enteros que no contienen un punto decimal. Estas operaciones se utilizan en aplicaciones bidimensionales como Word, PowerPoint y la mayoría de los programas que utilizamos, lo que significa que esta unidad es utilizada por aplicaciones bidimensionales, por lo que es muy importante porque la mayoría de los programas que Lo usamos depende de esta unidad.

B – Unidad de punto flotante (fpu = floating-point unit)

Procesa operaciones matemáticas que contienen un punto decimal, esta unidad es utilizada por programas que dependen de este tipo de cálculo como juegos 3D y programas de diseño de ingeniería como AutoCAD, esta unidad se ha vuelto importante. Hoy es mucho lo que los juegos modernos dependen de su velocidad en esta unidad. Recientemente, los fabricantes de tarjetas de video han desarrollado un acelerador que reduce la dependencia de las unidades de coma flotante en los juegos modernos.

4- Registradores

Memorias muy pequeñas y muy rápidas, que se encuentran dentro del procesador con el fin de guardar los números a ser procesados por la unidad de cálculo y lógica, ya que no se realiza ninguna operación en el procesador, excepto guardando sus datos en los registros hasta que se ejecutan. Por supuesto, los grabadores son unas memorias temporales (RAM) del tipo estático (sram = static RAM), y este es el secreto de ser muy rápido, ya que no necesitan una frecuencia de actualización (la reanimación es el refuerzo de la señal eléctrica “que son datos”, de lo contrario la memoria perderá su contenido, y este proceso ralentiza la memoria).

Como funciona un microprocesador

procesador

El procesador hasta que ejecuta los comandos, sigue los pasos para ejecutar los comandos, estos pasos son:

1- El procesador trae los comandos para ser ejecutados y almacenados en la memoria aleatoria, este proceso se llama fetch.

2- Después de que el asistente obtiene las órdenes, selecciona los datos necesarios para ejecutar estas órdenes y este proceso se llama decodificación, luego el asistente obtiene los datos requeridos.

3- El procesador se ejecuta y luego envía sus resultados a la memoria aleatoria.

Por supuesto, la velocidad del procesador tiene un impacto significativo en la velocidad de obtención de los resultados de las instrucciones, y la velocidad del procesador se mide en megahercios (MHz = megahercios), y el procesador tiene dos velocidades:

A – El reloj interno

Es la velocidad del intercambio de datos dentro del procesador (es decir, la cantidad de pulsos que puede emitir cualquier unidad dentro del procesador), por ejemplo, si hay un procesador cuya velocidad interna es de 500 MHz, eso significa que todas sus unidades internas tienen una frecuencia (es decir, su velocidad) de 500 MHz, que es igual a 500,000,000 pulsos por segundo. Por supuesto, cuanto mayor es la frecuencia del procesador interno, mayor es la cantidad de comandos que se intercambian dentro del procesador y por lo tanto, la implementación de más operaciones por segundo, lo que por supuesto aumentará la velocidad de la computadora en general.

B – Reloj externo

Que se llama el bus del sistema, que es la velocidad de intercambio de datos entre el procesador y el South Bridge. Por ejemplo, el procesador Pentium 3 tiene una velocidad externa de 133 MHz, lo que significa que se aplica entre este y el South Bridge 13300,000 pulso por segundo en cada bit de la portadora, déjenme explicarles de una manera más clara, la portadora entre el procesador y South Bridge consta de una serie de líneas de cobre muy finas (en los procesadores X64 modernos)

Cada una de ellas se denomina “bit”, y cada pulso que se ejecuta en un bit por segundo puede transmitir un bit de datos, por lo que cuando decimos que la frecuencia externa de un procesador = 133 MHz eso significa que se aplican 1,33 millones de pulsaciones por bit por segundo la intención de uno, si suponemos que el número de bits = 64, entonces la cantidad de datos que van entre el procesador y el Puente Sur por segundo = (133000000 * 64) / 8 = 1064 millones de bytes e igual a 1.064 GB por segundo.

Por supuesto, la velocidad del procesador interno y externo no lo es todo, porque a medida que pasa el tiempo, algunas características que aumentaban la velocidad del procesador ya no son necesarias ya que se agregan al mismo procesador y algunas de estas características las pondré más abajo que son:

1 – superescalar

El hecho de que el procesador contiene más de una línea para implementar Operaciones, por ejemplo, si un procesador que contiene una línea de procesamiento llega a dos procesos al mismo tiempo, la línea de procesamiento realizará el primero y luego de su finalización realizará el segundo, pero si estos dos procesos alcanzan un procesador que contiene dos líneas de procesamiento, cada instrucción se ejecuta en una línea de procesamiento en el mismo Tiempo y así obtenemos resultados más rápido.

2- Dividir las líneas de procesamiento en etapas (pipelining – pipeline)

Es decir, la línea de procesamiento se divide en etapas. Cada etapa realiza parte del proceso para completar la implementación. Aquí está el siguiente ejemplo para aclarar: supongamos que hay una fábrica para hacer mesas de madera, y que la mesa necesita 4 pasos para completarla, y que cada paso requiere 10 minutos, por lo que si hay un trabajador en el laboratorio, tomará 40 minutos completar la tabla.

Luego comenzar a hacer otra tabla, es decir, obtenemos una tabla de la fábrica cada 40 minutos, y si asumimos que otro laboratorio está haciendo las mismas tablas, pero este laboratorio contiene 4 trabajadores, cada uno un operador realiza un paso para hacer la mesa, luego se la da al siguiente trabajador y luego la recoge Otra tabla y después de implementar un paso después de 10 minutos se la pasa a un colega y así sucesivamente, eso significa que cada 10 minutos obtendremos una nueva tabla, es decir, 4 tablas cada 40 minutos que no sea una tabla cada 40 minutos en el primer laboratorio.

Por supuesto, hay muchas características que se han agregado a los procesadores, pero esas son las más importantes.

Métodos de conexión del procesador a la placa base

El procesador es originalmente un objeto muy pequeño “un área de unos pocos milímetros cuadrados” de silicio, este chip se instala en uno de los dos tipos de cubiertas:

conexión del procesador

1- Se instala en una envoltura de plástico forma cuadrada “y a veces se fija en su interior, por supuesto, el chip de silicio está conectado a las agujas que se conectan desde la parte inferior al zócalo del procesador, este tipo de procesador se llama procesador de zócalo.

2- Este chip está instalado en una placa electrónica larga que parece una tarjeta diferente, esta placa está conectada a una ranura dedicada en la placa madre, llamada este tipo de procesador de ranura. Recientemente, todos los procesadores son de tipo socket y no hay ranura.

Antes de terminar este tema, me gustaría sugerir que hay una memoria dentro del procesador llamada memoria caché, esta memoria tiene la función de reducir la dependencia del procesador de la memoria aleatoria porque es lenta y no se ajusta a la velocidad del procesador, por lo que la memoria caché almacena los datos que el procesador usa con frecuencia y es el que Proporciona el procesador cuando lo solicita porque es muy rápido y coincide con la velocidad del procesador (por cierto, es un tipo sram).

Al final, recuerdo que cada procesador difiere en su estructura interna del otro, y cada vez que se emite un nuevo procesador, contendrá algunas unidades secundarias que aumentan su rendimiento, si traemos dos procesadores, el primer Pentium 3 y el otro Pentium 4 (y los dos son fabricados por la compañía INTEL, que es una compañía más grande y AMD ).

Dos empresas en la fabricación de procesadores y la frecuencia de ambos era de 1400, entonces el Pentium 4 funcionará con un rendimiento más alto que el Pentium 3 debido a la diferente estructura interna de cada uno de ellos, por lo que debe tener cuidado con este problema al comprar una computadora nueva.

Espero que más o menos les haya ayudado a comprender como funciona un microprocesador, en las demás secciones podrás encontrar las funciones de más componentes como la placa base, Ram, teclados, Ratón y mucho más.

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