005 pc procesador

Tecnología del PC

Procesador

Índice

� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del

bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador

Introducción

Introducción

� Cerebro del Ordenador. CPU.� Forma: Cuadrados (socket), cartucho, soldados.� Velocidad del micro (Megahertzios). Fuerza bruta� Frecuencia de la placa o del bus del sistema

(frecuencia de reloj: 50, 55, 66, 75, 100, 133, 400, 533, 800)

� Velocidad del micro: Es un múltiplo de la frec. del bus.

(120 = 60 x 2) (266 = 66 x 4)

� Todas las frecuencias están sincronizadas por el RTC del sistema.

Índice

� Introducción� Partes del Micro

� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador

Partes del micro

� Encapsulado, � Cache, � Coprocesador, � Resto del micro (registros, unidad de

control, unidad de enteros, etc).

Índice



Concepto

Es el responsable de la ejecución de cualquier programa que se procese en el ordenador. Una vez cargada la

copia del programa en memoria, se le dice al microprocesador cual es la dirección donde se

encuentra la primera instrucción del programa. El micro transmite entonces una orden a la memoria

para que le envíe el contenido de dicha dirección (bus direcciones), o sea, la instrucción. Una vez recibida

(bus de datos), la decodifica y la ejecuta. A continuación calcula la dirección de la siguiente

instrucción del programa, la obtiene de la memoria, la decodifica y la ejecuta. Y este proceso se repite

incansablemente hasta llegar a la última instrucción del programa en cuestión.

Índice



Ejecución de una instrucción

en el micro

CARGA DEL PROGRAMA

OBTENER DIREC. INSTRUCCIÓN

INICIAL.

DECODIFICAR Y EJECUTAR

LA MEMORIA LO ENVIA

SOLICITAR EL CONTENIDO

ULTIMA INSTR .? FIN

NO SI

CALCULAR DIRECCIÓN SIGUIENTE

INSTRUCCIÓN

CARGA DEL PROGRAMA

OBTENER DIREC. INSTRUCCIÓN

INICIAL.

DECODIFICAR

LA MEMORIA LO ENVIA

SOLICITAR EL CONTENIDO

ULTIMA INSTR .?

NOSI

CALCULAR DIRECCIÓN SIGUIENTE

INSTRUCCIÓN

- PETICIÓN DE LECTURA- COLOCAR EL VALOR A EN EL B. DIREC.

- LA MEM. RECOGE LA ORDEN POR EL B. DE CONTROL- RECOGE VALOR B. DIREC- BUSCA EL DATO- LO COLOCA EN EL B. DATOS

EL MICRO RECOGE EL VALOR EN EL BUS DATOS (Pasado en tiempo necesario)

A = A + 1

- EL MICRO SOLICITA OP. DE ESCRITURA POR B. CONTROL- COLOCA EN EL B .DIREC. LA NUEVA DIRECCIÓN (A).- COLOCA EN EL B. DATOS EL VALOR DE A.

- RECIBE SEÑAL DE ESCRITURA POR BUS DE CONTROL.- RECOGE DIRECCIÓN B.DIREC- RECOGE DATO POR B. DATOS- REALIZA ALMACENAMIENTO.

TERMINAR

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Registros

� Es la memoria interna del micro donde se almacenan los datos e instrucciones para ser tratados.

� No debe confundirse con la memoria Caché interna en el procesador.

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El reloj

� Se emplea para que el microprocesador pueda sincronizar todos sus procesos.

� Supongamos que el microprocesador ha enviado a la memoria una petición de lectura. Antes de poder recoger del bus de datos el valor solicitado, el micro deberá esperar el tiempo necesario para que la memoria realice el acceso.

El reloj

� Ese tiempo de espera se calcula en base al reloj. Por ejemplo, si se sabe que el tiempo de acceso de la memoria es de 80 ns y el reloj oscila (hace un tic) cada 20 ns, el micro debe esperar 4 ciclos de reloj (4 tics) antes de recoger el valor del bus de datos. De esta forma el ordenador se diseña para que opere siempre en función del reloj.

� Una velocidad de 60 Mhz quiere decir que el reloj de nuestro ordenador puede hacer 60 millones de tics por segundo.

El controlador DMA

� Como es sabido, el funcionamiento de nuestro ordenador está fuertemente centralizado. El micro controla todo el sistema y prácticamente todos los datos tienen que pasar a través de él.

� Se utiliza el controlador de DMA (DirectMemory Access) cuando se va a transferir una considerable cantidad de datos desde disco a memoria.

� El chip DMA se encarga de pasar los datos directamente a Memoria, descargando a la CPU de este trabajo extra.

Índice



Gestión de interrupciones

Asignación habitual de IRQ y puertos de I/O

Índice� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador

� Frecuencia del bus y procesador� Configuración de la frecuencia� Mecanismos de configuración de la velocidad del bus de la

placa y el procesador� El núcleo del procesador� Velocidad del procesador

Frecuencia del bus y procesador

Frecuencia del bus y procesador

� La frecuencia del bus debe cubrir la frecuencia del procesador

� Overclocking:

Normal Overclocking233 �� 66 x 3,5 = 231 250�� 83 x 3 = 249133 �� 66 x 2 = 132 166�� 66 x 2,5 = 165

Índice

� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador



Configuración de la frecuencia

Índice

� Introducción� Concepto y funcionamiento� Ejecución de una instrucción. Señales del bus� Los registros� El reloj� Gestión de interrupciones� Bus y procesador



Mecanismos de configuración de la velocidad del bus de la placa y el procesador

� JUMPER


� MICRODIPS


� BIOS� Encender o reiniciar el ordenador y durante la

fase de comprobación de memoria, detección de discos duros y CPU pulsaremos la tecla DEL cuando aparezca en la parte inferior izquierda el mensaje "Press DEL to enter SETUP”.

� 2) Dentro de la pantalla azul del Setup del ordenador (Bios) nos moveremos sobre la opción Bios Features Setup, CPU Soft Menu o similar y pulsaremos Enter.


� 3) Modificaremos la opción CPU Host Bus Frequency, Ext. Clock (PCI) o similar con AvPág hasta buscar la velocidad del bus de la placa base deseada (por ejemplo 112Mhz para procesadores cuyo bus trabaje normalmente a 100Mhz).

� 4) En el apartado CPU Core: Bus Freq.Múltiple, Multiplierfactor o similar modificaremos el valor del multiplicador de la CPU (que puede variar desde los 2.0x hasta los 8).

� 5) Saldremos de la Bios guardando los cambio, para lo que pulsaremos la tecla de función F10 y respondiendo al mensaje SAVE to CMOS and EXIT (Y/N)? con Y.

Índice



El núcleo del procesador

El núcleo del procesador

Evol. Proc.

Fabric. Proc.

Mejoras del núcleo

� Conjuntos de instrucciones más completos� Monitorización térmica del chip� Tecnología de virtualización

� Para ejecutar a la vez dos sistemas operativos con un rendimiento y estabilidad aceptables

� Execute Disable Bit� Técnica para impedir determinados problemas relacionados

con los virus y otros programas malignos, aunque no sustituye a los antirvirus

� Pipelines más largos� División de las unidades de ejecución en etapas

secuenciales para no tener que esperar la finalización del ciclo de reloj para el siguiente paso

Hyper-Threading

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Índice


bus� Los registros� El reloj� Gestíón de interrupciones� Bus y procesador� El núcleo del procesador� Evolución del procesador

Evolución de los procesadores

� 8088, 8086, 80286� 386, 386SX,386 SL� 486: SX, DX, DX2 y DX4� PENTIUM “CLASICOS”� PENTIUM MMX� PENTIUM PRO� PENTIUM II. � CELERON� CELERON MENDOCINO� XEON� PENTIUM III� COPPERMINE (procesador Pentium III mejorado )


� K7 o ATHLON DE AMD� PENTIUM 4� ATHLON 64, ATHLON 64 FX y SEMPTOM � PENTIUM D� ATHLON 64 X2� INTEL XEON E ITANIUM (para servidores)� ATLON MP Y OPTERON (para servidores)� PENTIUM DUAL CORE� INTEL CORE 2 DUO� INTEL CORE 2 QUAD� …

Comparativa últimos procesadores Intel

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