arquitectura interna del procesador
TRANSCRIPT
MICROPROCESADOR (INTEL)
GRUPO 5.1
AUTORES:
STEPHANY RAMIREZ C.
KEVIN ALEXANDER ZULETA H.
INSTITUCION EDUCATIVA ACADEMICO
MATINAL
CARTAGO-VALLE
SENA
CARTAGO
2012
TABLA DE CONTENIDO
PÁG.
INTRODUCION 1
1. JUSTIFICACION 2. OBJETIVOS 2
2.1GENERALES 22.2 ESPECIFICOS 2
3. ARQUITETURA DEL PROCESADOR 33.1 EL MICROPROCESADOR Y LAS DIFERENCIAS DE PARTES 3
3.1.1 ENCAPSULADO 3 3.1.2 MEMORIA CACHE 3 3.1.3 COPROCESADOR MATEMÁTICO 33.1.4 REGISTROS 43.1.5 MEMORIA 43.1.6 PUERTOS 4
3.2 COMO FUNCIONA EL PROCESADOR (INTEL) 5
3.3. DIFERENTES TIPOS Y FAMILIA DE LOS PROCESADORES 8
3.4QUE SON LOS PUNTOS FLOTABLES EN LOS PROCESADORS? 10
3.5 ¿QUE SON Y PARA QUE SE USAN? 11
3.6HISTORIA DEL PROCESADOR INTEL. 13
4. CONCLUSIONES 18
5. BIBLIOGRAFIAS 19
INTRODUCCION
En este trabajo el lector aprenderá demasiadas cosas con referencia de los microprocesadores de la gama INTEL el cual es una de las más compradas en el mundo etc.
En este trabajo hay como temas de la arquitectura del procesador, su evolución, las funciones que este presta entre otros.
2. JUSTIFICACION.
Se realizo este trabajo con el fin de aprender y dar a conocer a las demás personas sobre como son y cuáles son las importancias de los microprocesadores en otras palabras queremos el colegio académico que como los alumnos como los ciudadanos aprendamos de esta neurona del PC llámemelo ha si ya que haces demasiadas funciones en el PC.
2. OBJETIVOS
2.1 GENERALES
2.1.1 De que todas las personas de esta comunidad educativa lean y se informen del microprocesador el cual es una de tantas partes más importantes de una computadora.
2.1.2 Con este texto o documento demostrar al los maestros que hacemos unos muy buenos trabajos, etc.
2.2 ESPECIFICOS
2.2.1en general queremos que las personas que lean este documento se interesen cada vez más sobre la computadora y sus partes en especifico el microprocesador 2.2.2 también se quiere lograr que todas las personas de Cartago se concienticen de investigar mucho más sobre cualquier tema o trabajo.
3. ARQUITECTURA INTERNA DEL PROCESADOR (INTEL)
El microprocesador tiene una arquitectura parecida a la computadora digital. En otras palabras, el microprocesador es como la computadora digital porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control. Consiguientemente, la historia de la computadora digital ayuda a entender el microprocesador. El hizo posible la fabricación de potentes calculadoras y de muchos otros productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que es usado en la unidad procesadora central (CPU) de una computadora digital. El microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesador (MPU). En otras palabras, el microprocesador es una unidad procesadora de datos.
3.1 EN UN MICROPROCESADOR SE PUEDE DIFERENCIAR DIVERSAS PARTES:
3.1.1 encapsulado. Es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base.
3.1.2 memoria cache. Es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a alcance directo ciertos datos que «predeciblemente» serán utilizados en las siguientes operaciones, sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo así el tiempo de espera para adquisición de datos. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está dentro del micro, encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande, aunque algo menos rápida, es la caché de segundo nivel o L2 e incluso los hay con memoria caché de nivel 3, o L3.
3.1.3 coprocesador matemático. Unidad de coma flotante. Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el
exterior del procesador en otro chip. Esta parte esta considerada como una parte «lógica» junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos.
3.1.4 registros. Son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros está diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que la CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son treinta y dos registros.
3.1.5 memoria. Es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador las accede desde allí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de almacenamiento para el trabajo en curso.
3.1.6 puertos. Es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es análogo a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un «número de puerto» que el procesador utiliza como si fuera un número de teléfono para llamar circuitos o a partes especiales.
3.2 COMO FUNCIONA EL PROCESADOR (INTEL)
Un microprocesador ejecuta una serie de instrucciones en el lenguaje anteriormente mencionado para decirle al procesador que es lo que tiene que hacer. Basándose en estas instrucciones, un microprocesador hace tres cosas básicas:
Usando su unidad lógico aritmética (ALU), un microprocesador puede realizar operaciones matemáticas como sumar, restar multiplicar y dividir. Los microprocesadores modernos contienen procesadores flotantes que pueden hacer operaciones muy sofisticadas.
Un microprocesador puede mover datos de una localización de memoria a otra.
Un microprocesador puede tomar decisiones y saltar a un nuevo grupo de instrucciones basadas en esas decisiones.
Un microprocesador puede hacer cosas muy complejas, pero las anteriores funciones descritas, son las básicas a tener en cuenta. Internamente en un microprocesador, podemos encontrar los siguientes elementos:
Un bus de direccionamiento, que puede ser de 8, 16 o 32 bits, y que lleva este direccionamiento a la memoria.
Un bus de datos, que puede ser de los mismos bits anteriormente mencionados, que puede enviar datos a la memoria y recibir datos de la memoria.
Una línea de lectura (RD) y otra de escritura (WR) para decirle a la memoria si quiere configurar o localizar el direccionamiento.
Una línea para el reloj que envía pulsos en secuencia al procesador.
Una línea para resetear el contador del programa a cero y reiniciar la ejecución.
3.2.1 Memoria en los microprocesadores Hasta ahora se ha hablado sobre el direccionamiento de las instrucciones y los buses de datos, y las líneas de escritura y lectura. Estos buses y líneas deben ir conectados a memorias ROM y RAM, generalmente a ambos.
3.2.2 Memoria ROM Es una memoria de solo lectura (Red Only Memory). Un chip ROM es configurado por una serie de bytes predefinidos. El bus le dice al chip ROM que byte coger y emplazar en el bus de datos. Cuando la línea lectura cambia su estado, este chip presenta el byte seleccionado en el bus de datos antes mencionado.
3.2.3 Memoria RAM (INTEL) – Es una memoria de acceso aleatorio (Rendón Access Memory). Contiene bytes de información, y el microprocesador puede leer o escribir en esos bytes dependiendo de si las líneas de lectura y escritura son señalizadas. Este tipo de memoria olvida toda la información que contiene una vez que la energía se apaga. Por esto el ordenador necesita la memoria ROM.
3.3. DIFERENTES TIPOS Y FAMILIA DE LOS PROCESADORES
Los equipos de desktop equipados con la familia de procesadores Intel® Core™2 brindan un desempeño más rápido, más eficiencia energética y un desempeño en multitareas que brinda mayor capacidad de respuesta, así su compañía podrá lograr más productividad.
Los equipos de escritorio equipados con la familia de procesadores Intel® Core™2, al combinar velocidades de procesamiento estándar con características de ahorro energético, le permiten hacer más en menos tiempo.
3.3.1 CARACTERÍSTICAS
Con un procesador Intel® Core™2 Duo accederá a tecnologías con un alto desempeño, lo que incluye hasta 6MB de caché L2 compartida.
El procesamiento Intel® multi-core ofrece un mejor desempeño multitareas al combinar dos núcleos de procesador independientes en un encapsulado físico¹
La Ejecución dinámica ampliada Intel® mejora el tiempo de ejecución y la eficiencia en el uso de la energía con más instrucciones por ciclo de reloj.
La Función Intel® para gestión inteligente de la energía posibilita un desempeño más inteligente y con un uso más eficiente de la energía.
El Acceso Intel® a memoria inteligente mejora el desempeño del sistema mediante la optimización del uso del ancho de banda de datos disponible.
Caché Intel® inteligente avanzada posibilita un mejor desempeño y un subsistema de caché más eficiente al optimizar los procesadores multi-core.
Intel® Advanced Digital Media Boost acelera una amplia gama de aplicaciones, tales como video, voz e imagen
3.4QUE SON LOS PUNTOS FLOTABLES EN LOS PROCESADORS?
La unidad del punto flotante es una unidad de ejecución dedicada, diseñada para realizar las funciones matemáticas con números del punto flotante. Un número del punto flotante es cualquier número continuo, esto es no entero; cualquier número que requiere un punto decimal para ser representado es un número del punto flotante. Los enteros (y los datos almacenaron como enteros) se procesan usando la unidad de ejecución entera.
Al hablar de Punto Flotante se describe una manera de expresar los valores, no como un tipo matemáticamente definido del número tal como un número entero, número racional, o número real. La esencia de un número de punto flotante es que su punto "flota " entre un número predefinido de dígitos significativos, igual a la notación científica, donde el punto decimal puede moverse entre diferentes posiciones del número.
Matemáticamente hablando, un número en punto flotante tiene tres porciones: un signo, que indica si el número es mayor o menor de cero; un significado-- llamado a veces mantisa -- que abarca todos los dígitos que son matemáticamente significativos; y un exponente, que determina la magnitud del significado, esencialmente la localización del punto flotante. Como mencionamos anteriormente es igual a la notación científica, la diferencia está en que los científicos usan exponentes de potencias de 10 y los coprocesadores matemáticos al utilizar el sistema binario utilizan el punto flotante digital, ó sea utilizan potencias de dos.
Como cuestión práctica, la forma en que los números de punto flotante son usados en cálculos de computadora siguen los estándares establecidos por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos.
Los formatos de IEEE (por sus siglas en inglés) toman los valores que se pueden representar en forma binaria usando 80 bits. Aunque 80 bits parecen algo arbitrarios (pues en el mundo de las computadoras está basado en potencias de dos y constantemente se acostumbra doblar los tamaños de los registros de 8 a 16 a 32 a 64 bits), es el tamaño exacto para acomodar un valor de 64 bits significativos con 15 bits de sobra para un exponente y un bit adicional para el signo del número. Aunque el estándar de IEEE permite valores de punto flotante de 32 bits y 64 bits, la mayoría de las unidades de punto flotante se diseñan para acomodar los valores completos de 80 bits.
Las unidades de punto flotante de los procesadores de Intel tienen ocho de estos registros de 80 bits, en los cuales realizan sus cálculos.
Las instrucciones en sus programas le dicen al chip matemático con qué formato numérico va a trabajar y cómo. La única diferencia verdadera es la forma en la cual el chip matemático entrega sus resultados al microprocesador cuando están listos. Se realizan todos los cálculos usando los 80 bits completos de los registros del chip, a diferencia de las unidades de número entero, que pueden manipular independientemente sus registros en pedazos de un byte.
Los ocho registros de 80 bits en las unidades de punto flotante de Intel, también se diferencian de las unidades de número entero en la manera en que son direccionadas.
Los comandos para los registros de la unidad de número entero son encaminados directamente al registro apropiado como si fueran enviados por un conmutador. Los registros de la unidad de punto flotante son ordenados en una pila, como un sistema de elevador. Los valores se empujan sobre la pila, y con cada nuevo número empuja a los demás a un nivel más bajo.
La unidad del punto flotante se encuentra integrada en todos los procesadores desde los 486DX en adelante (esto no incluye los 486SX). Las primeras computadoras tenían que usar la unidad entera del procesador para realizar las operaciones del punto flotante (lo que es muy lento) a menos que se tuviera un segundo chip dedicado para realizar los cálculos de punto flotante, llamado coprocesador matemático. El coprocesador trabajaría, de esta manera, junto con el microprocesador para mejorar el rendimiento en las aplicaciones de matemáticas intensivas (por ejemplo una hoja de cálculo, las aplicaciones científicas, etc.). Un coprocesador matemático separado es mejor a no tener nada, pero no es tan eficaz como tener la unidad del punto flotante integrada en el CPU principal. Todo los CPUs actuales tiene integrada la FPU.
3.5 ¿QUE SON Y PARA QUE SE USAN?
3.5.1IRQ. (Interruptor ReQuest – solicitud de interrupción). Canales utilizados para gestión dispositivos periféricos. Las IRQ son las líneas de interacción que utilizan los dispositivos para avisar el microprocesador que necesita su atención.
En los antiguos XT eran 8 canales, en computadoras AT y superiores con 16.
Antes de la existencia de los dispositivos plug and play, los usuarios tenían que configurar los valores IRQ de los dispositivos manualmente cuando agregaban un dispositivo nuevo al sistema. A continuación se listan los números IRQ y para que eran usados generalmente.
3.5.2 LAS I/O (DIRECCIONAMIENTO) Los procesadores Intel® debido a que el procesador Intel386™ se ejecutan en uno de tres modos. Los modos son: real, protegido y SMM. También se puede agregar un cuarto modo llamado modo 8088 virtual, el cual se considera un seudópodo del modo protegido.
Cuando el procesador empieza a arrancar la computadora, el procesador comienza en el modo real, en el cual opera como si fuera un procesador 8086 que ve hasta 1 MB de RAM.
El modo nativo del procesador es el modo protegido, al cual se cambia mientras carga Windows* o cualquier otro Sistema operativo avanzado. Mientras se
encuentra en el modo protegido, el procesador utiliza el direccionamiento segmentado (no lineal), en lugar del direccionamiento lineal.
El direccionamiento segmentado significa que la memoria (memoria física y virtual) se divide en bloques de 64K. Esto constituye el valor máximo del registro de puntero de instrucción (IP). El registro IP trabaja con el registro de segmento de código (CS) para señalar la ubicación de la memoria desde la cual el microprocesador debe obtener la instrucción siguiente. El registro IP utiliza 4 bytes para el direccionamiento de la memoria, lo cual hace que 0FFFFH sea la ubicación de memoria máxima (0FFFFH = 64K).
3.6HISTORIA DEL PROCESADOR INTEL.
Intel fue creada en 1968 por Gordon E. Moore y Robert Noyce, después de queDejarán Fairchild Semiconductor. Inicialmente quisieron llamarla Moore Joyce, pero noEra un nombre competitivo así que lo cambiaron por Integrated Electrónicos (Intel). EsteNombre ya estaba registrado por una empresa hotelera, por lo que tuvieron queComprar los derechos para poder utilizarlo, creando un año después el logo de Intel.En sus comienzos se dedicaron a la fabricación de memorias. En 1969 lanzaron laPrimera, la 3101 Schottky bipolar random acces memory (RAM), además del primerMOS (semiconductor metal óxido). A partir de ahí fueron evolucionando.En 1971 lanzaron su primer microprocesador, el 4004, que introducía tecnologíaEPROM (ROM), anunciándolo en la conferencia ISSCC (Internacional Solid StateCircuits Conferencié). El Intel 4004 fue creado para facilitar el diseño de unaCalculadora, en lugar de tener varios circuitos integrados para cada parte de laCalculadora, diseñaron uno que según un programa almacenado en memoria (ROM)Se podían hacer unas acciones u otras. Este fue el comienzo de la evolución de Intel,Ya que al año siguiente anunciaron el primer micro-procesador de 8 bits, el Intel 8008.Además de crear el primer reloj digital con pantalla LCD.En los posteriores años siguieron lanzando importantes desarrollos tecnológicos talesComo el intellec-4-40, una herramienta de desarrollo de software, o el PL/M, el primerLenguaje de alto nivel. Junto con estos avances Intel prosiguió con la evolución de losMicroprocesadores aumentando cada vez el número de transistores. En 1975 el Intel8080 incorporaba 4500 transistores, siendo el primer microprocesador que seComenzó a incorporar a cientos de productos y al primer ordenador personal, el Altaír8080. Ese mismo año lanzo el primer circuito emulador, el ICE-80.Durante el resto de los 70, aparecieron los primeros micros controladores. EstosCombinaban un procesador central con memoria, periferias y funciones de entrada y
Salida. Todo ello en una simple pieza de silicio. También lanzaron las memoriasBurbuja, las cuales eran muy seguras cuando se exponían a descargas eléctricas,Polvo, humedad, extremos de temperaturas y otros peligros. Ítem, siguió la evoluciónDe las memorias EPROMS, pasando a tener 16Kb. Se anuncio el primer chip-simple,Este chip se convertiría en un estándar en las telecomunicaciones y se introdujo otroEstándar de la industria, el microprocesador 8086 de 16 bits.A finales de esa década se le concedió a Bob Noyce la medalla nacional de lasCiencias por la evolución y la importancia que estaba teniendo Intel.En la época de los 80 Intel comenzó a participar en diferentes proyectos junto conImportantes compañías. Uno de ellos fue el proyecto Ethernet junto con Seros,Destinado a crear una red que pudiera comunicar a diferentes ordenadores entre sí.
PRIMER MICROPROCESADOR
1981). Paso a entrar en el mercado de los supercomputadores (iPSC) basados en elIntel 286 o más tarde el 386 (ambos procesadores ya trabajaban con la posibilidad deCargar múltiples programas a la vez) y el coprocesador matemático 80387. Para Evolución de los Procesadores Intel José Mª Martínez y Miguel Ángel Sánchez- 5 -Finalizar los 80 introdujo la memoria Flash con su tecnología EPROM Túnel Oxide(ETOX).En el comienzo de los 90 muere Bob Noyce de un ataque al corazón coincidiendo conEl lanzamiento de las primeras impresoras servidores capaces de conectarse a una
LAN. Los años siguientes estuvieron plagados de nuevos avances e importantesLanzamientos. Apareció el primer procesador que permitía a los usuarios programarSus propios programas, el Overo Driver. Su sistema Touchstone Delta, basado en eli860 rompió el record de súper computación operando a 32 GFLOPS (32 billones deOperaciones en coma flotante por segundo). Paso de ser el mayor proveedor deSemiconductores del mundo al definidor del sistema de PC con la introducción delChip 82420 al Intel 486. Dio el salto a los procesadores Pentium (1993) el cual eraCinco veces más poderoso que el original 486 y trescientas veces más rápido que el8088. Con 3.1 millones de transistores tiene una velocidad de 66MHz. Integra unaUnidad de coma flotante y 2 chip de caché de 8K. Construido en un proceso de 0.8-Micrón bi-CMOS.Del mismo modo, fue responsable de muchas de las innovaciones del hardware de losOrdenadores personales, de la micro arquitectura Xscale, las tarjetas PRO/wirelessLAN PC, incluyendo los buses PCI, AGP y USB, además del nuevo PCI-Express.Como también de la evolución de los Pentium, pasando del Pentium Pro (32 bits) alPentium II con 7.5 millones de transistores o el Pentium 4 con 42 millones deTransistores y una velocidad de 1,5Ghz.Aunque, sin embargo, no hay que olvidar muchos otros lanzamientos, intentos deEstandarización fallidos, que la empresa tiene a su espalda (RDRAM, o el Slot 1 deSus Pentium III).Durante todo ese periodo aparecieron familias de procesadores conocidos comoCeleron, Xeon.
A partir del siglo XXI comienza la carrera por el tamaño y la velocidad. En esa carrera
Intel se introduce en el campo del desarrollo ultravioleta (EUV), tecnología clave para
Hacer pequeños semiconductores en el futuro. Crea la tecnología Hyper-Threading,
Esta permite la multitarea, permitiendo a un procesador ejecutar diferentes hilos de
Información.
Igualmente crea el Intel Centrino, procesador que será destinado a los portátiles por
Su larga vida con batería, la integración de wireless LAN y la posibilidad de ser el
Portátil más finos de todos.
Crea el procesador Celular, un microchip que combina componentes claves de
Teléfonos celulares y portátiles en una simple pieza de silicio.
A partir del 2006 se embarca en la creación de los multiprocesadores en un
Procesador con la tecnología Corre 2 Dúo y Centrino Dúo Mobile
4. CONCLUSIONES
El microprocesador es como la computadora digital porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control. Consiguientemente, la historia de la computadora digital ayuda a entender el microprocesador.
Un microprocesador ejecuta una serie de instrucciones en el lenguaje anteriormente mencionado para decirle al procesador que es lo que tiene que hacer. Basándose en estas instrucciones, un microprocesador hace tres cosas básicas. Y tiene diferentes series como el core 7, como el 8081 etc. existen demasiadas referencias de estos procesadores Intel.
5. BIBLIOGRAFIAS
Las siguientes paginas Web. Fueron donde sacamos el trabajo
https://www.google.com.co/imghp?hl=es&tab=wihttp://www.rincondelvago.com/http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Portada