El procesador (CPU, por Central Processing Unit o Unidad Central de Procesamiento), es

por decirlo de alguna manera, el cerebro del ordenador.

El procesador es un circuito electrónico que funciona a la velocidad de un reloj interno,

gracias a un cristal de cuarzo que, sometido a una corriente eléctrica, envía pulsos,

denominados "picos".

1. El procesador divide en varias fases de ejecución la realización de cada instrucción:

• Fetch, o lectura y transporte de la instrucción desde la memoria principal al procesador.

• Decodificación de la instrucción, determinar que instrucción es y lo que se debe hacer.

• Fetch de los datos necesarios para la ejecución de la operación y ejecución de la misma.

• Escritura de los resultados de la ejecución en la memoria principal.

2. Con cada pico de reloj, el procesador ejecuta una acción que corresponde a su vez a una

instrucción o bien a una parte de ella.

FUNCIONAMIENTO

3. Instrucción: Una instrucción es una operación elemental que el procesador puede cumplir..

Las instrucciones se almacenan en la memoria principal, esperando ser tratadas por el procesador. Las instrucciones poseen dos campos:

el código de operación, que representa la acción que el procesador debe ejecutar;

el código operando, que define los parámetros de la acción. El código operando depende a su vez de la operación. Puede tratarse tanto de información como de una dirección de memoria.

4. Registros: Cuando el procesador ejecuta instrucciones, la información almacena en forma

temporal en pequeñas ubicaciones de memoria local de 8, 16, 32 o 64 bits, denominadas registros. Dependiendo del tipo de procesador, el número total de registros puede variar de 10 a varios cientos.

5. Memoria cache: La memoria caché (también memoria buffer) es una memoria rápida que

permite reducir los tiempos de espera de las distintas informaciones almacenada en la RAM (Random Access Memory o Memoria de Acceso Aleatorio). En efecto, la memoria principal del ordenador es más lenta que la del procesador.

6. Señales de control: Las señales de control son señales electrónicas que orquestan las

diversas unidades del procesador que participan en la ejecución de una instrucción. Dichas señales se envían utilizando un elemento denominado secuenciador. Por ejemplo, la señal Leer/Escribir permite que la memoria se entere de que el procesador desea leer o escribir información.

El procesador se compone de un grupo de unidades interrelacionadas (o unidades de

control).Aunque la arquitectura del microprocesador varía considerablemente de un diseño a

otro, los elementos principales del microprocesador son los siguientes:

Una unidad de control que vincula la información entrante para luego decodificarla y enviarla

a la unidad de ejecución: La unidad de control se compone de los siguientes elementos:

secuenciador (o unidad lógica y de supervisión ), que sincroniza la ejecución de la instrucción

con la velocidad de reloj. También envía señales de control:

contador ordinal, que contiene la dirección de la instrucción que se está ejecutando

actualmente;

registro de instrucción, que contiene la instrucción siguiente.

Una unidad de ejecución (o unidad de procesamiento), que cumple las tareas que le asigna

la unidad de instrucción. La unidad de ejecución se compone de los siguientes elementos:

la unidad aritmética lógica (se escribe ALU); sirve para la ejecución de cálculos aritméticos

básicos y funciones lógicas (Y, O, O EXCLUSIVO, etc.);

la unidad de punto flotante (se escribe FPU), que ejecuta cálculos complejos parciales

que la unidad aritmética lógica no puede realizar;

el registro de estado;

el registro acumulador.

Una unidad de administración del bus (o unidad de entrada-salida) que administra el

flujo de información entrante y saliente, y que se encuentra interconectado con el

sistema RAM.

Intel Pentium es una gama de microprocesadores de quinta generación

con arquitectura x86 producidos por Intel Corporation.

El primer Pentium se lanzó al mercado el 22 de marzo de 1993, con velocidades iniciales de

60 y 66 MHz, 3.100.000 transistores, cache interno de 8 KiB para datos y 8 KiB para

instrucciones; sucediendo al procesador Intel 80486. Intel no lo llamó 586 debido a que no

es posible registrar una marca compuesta solamente de números.

Pentium también fue conocido por su nombre clave P54C. Se comercializó en velocidades

entre 60 y 200 MHz, con velocidad de bus de 50, 60 y 66 MHz. Las versiones que incluían

instrucciones MMX no sólo brindaban al usuario un mejor manejo de aplicaciones

multimedia, como por ejemplo, la lectura de películas en DVD sino que se ofrecían en

velocidades de hasta 233 MHz, incluyendo una versión de 200 MHz y la más básica

proporcionaba unos 166 MHz de reloj.

La aparición de este procesador se llevó a cabo con un movimiento económico impresionante, acabando con la competencia, que hasta entonces producía procesadores equivalentes, como es el 80386, el 80486 y sus variaciones o incluso NPUs.

Las siguientes empresas fueron afectadas por la aparición del Pentium:

Advanced Micro Devices, Mejor conocida como AMD. Tuvo que crear sus procesadores desde cero. Este es el K5 y el K6 (A estos procesadores se los bautizó así debido a que "K" significa Kriptonita, y como se sabe, la Kriptonita debilita al super-héroe de historietas y películas Superman esto es en consecuencia a lo que le hizo Intel a sus competidores con la aparición de Pentium)

Cyrix, que producía muy buenos 486, luego fue adquirida por VIA

Harris

LU-MATH

Estas últimas dos no fueron muy conocidas aunque sus versiones de procesadores de alto rendimiento (como el Harris 80386) llegaron tarde y lamentablemente no pudieron hacerse un hueco en el mercado.

Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez gracias a sus dos pipeline de datos de 32 bits cada uno, uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Además, poseía un bus de datos de 64 bits, permitiendo un acceso a memoria 64 bits (aunque el procesador seguía manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas y los registros también eran de 32 bits

Athlon es el nombre que recibe una gama de microprocesadores compatibles con la arquitectura

x86, diseñados por AMD.

El Athlon original, Athlon Classic, fue el primer procesador x86 de séptima generación y en un

principio mantuvo su liderazgo de rendimiento sobre los microprocesadores de Intel. AMD ha

continuado usando el nombre Athlon para sus procesadores de octava generación Athlon 64.

El procesador Athlon se lanzó al mercado el 21 de agosto de 1999. El primer núcleo del Athlon,

conocido en clave como "K7" (en homenaje a su predecesor, el K6), estuvo disponible inicialmente

en versiones de 500 a 650 MHz, pero después alcanzó velocidades de hasta 1 GHz, siendo el

primer procesador en romper la barrera del GHz. El procesador es compatible con la arquitectura

x86 y debe ser conectado en placas base con Slot A, que son compatibles mecánicamente, pero no

eléctricamente, con el Slot 1 de Intel.

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Características y Beneficios

Cuando Intel sacó el Pentium IV a 1,7 GHz en abril de 2001 se vio que el Athlon Thunderbird no

estaba a su nivel. Además no era práctico para el overclocking, entonces para seguir estando a la

cabeza en cuanto a rendimiento de los procesadores x86, AMD tuvo que diseñar un nuevo núcleo,

por eso sacó el Athlon XP.

AMD lanzó la tercera gran revisión del Athlon, conocido en clave como "Palomino", el 15 de mayo

de 2001.

Los cambios principales respecto al núcleo anterior fueron mejoras de rendimiento que lo hacen un

10% más rápido que un Athlon Thunderbird a la misma velocidad de reloj. Su velocidad de reloj se

situó entre 1,3 y 1,7 GHz. Además el núcleo Palomino fue el primero en incluir el conjunto de

instrucciones SSE de Intel, además de las 3DNow! propias de AMD. El núcleo Palomino seguía

teniendo problemas con la disipación de calor, lo que hacía que se calentara demasiado. Entre las

mejoras del Palomino respecto al Thunderbird podemos mencionar la prerrecuperación de datos por

hardware, conocida en inglés como prefetch, y el aumento de las entradas TLB, de 24 a 32.

Debido a las mejoras de rendimiento a la misma velocidad de reloj respecto a los núcleos

anteriores, los Athlon XP fueron comercializados no por su velocidad de reloj, sino mediante una

índice de "prestaciones relativas" conocido como PR. Este índice indica la velocidad de reloj

equivalente de un Intel Pentium con el mismo rendimiento que un Athlon XP. Por ejemplo, el Athlon

XP1800+ funciona realmente a 1,53 GHz, pero indica que tiene un rendimiento equivalente a un

Intel Pentium 4 a 1,8 GHz.

Athlon XP

El núcleo de cuarta generación de los Athlon, el Thoroughbred, comúnmente referida como

"Thoroughbred-A" fue lanzado al mercado el 10 de junio de 2002 a una velocidad inicial de 1,80

GHz (2200 con el sistema de prestaciones relativas). Por problemas de estabilidad no apareció

ningún modelo superior con este núcleo, aunque rápidamente los modelos inferiores si que pasaron

al núcleo Thoroughbred, existiendo incluso 1700+ con núcleo thoroughbred

El núcleo "Thoroughbred" se fabricó con un proceso de 0,13 µm, mejorando los 0,18 µm del

proceso de fabricación de núcleo "Palomino". Inicialmente, aparte de la mejora del proceso de

fabricación, los núcleos Thoroughbred y Palomino son prácticamente idénticos.

Posteriormente, pronto AMD creó una revisión del núcleo Thoroughbred, denominada

"Thoroughbred-B" que aumentaba ligeramente el tamaño del core y añadía una capa más, con lo

que resolvía los problemas de disipación de calor heredados desde el núcleoThunderbird y

posibilitaba mayores frecuencias (Llegó a alcanzar unas prestaciones relativas de 2600+). De

nuevo, los modelos inferiores pasaron a ser fabricados con este núcleo.

El core "Thoroughbred-B" llegó hasta los 2133 mhz, un Athlon XP 2600+ con bus de 133 mhz

(aunque en realidad casi todos los 2600+ son a 2083 mhz con 166 mhz de bus, o ya con núcleo

barton (166 mhz de bus y 1917 mhz)

Famosos fueron los "pata negra" con stepping (código en el procesador) JUIHB DLT3C, que eran

1700+ que eran capaces de obtener un overclock (aumento de frecuencia) de 1 GHz en algunos

casos.

Los Mobile Athlon XP (Athlon XP-M) son funcionalmente idénticos a los Athlon XP, pero funcionan

con voltajes más reducidos. Además tienen la tecnología Power Now!, que reduce la velocidad de

funcionamiento del procesador cuando tiene poca carga de trabajo, para reducir aún más su

consumo.

Los Athlon XP-M utilizan el estándar Socket 754. Generalmente se usan en ordenadores portátiles.

Mobile Athlon XP

El sucesor de los Athlon y Athlon XP (de séptima generación) es el Athlon 64.

Sucesor