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MICROPROCESADORES

 CPU, GPU - VPU

- Definición de procesador / CPU central process unity / microprocesador / processor: circuito integrado sumamente complejo, encargado de la coordinación, direccionamiento y proceso de todas la operaciones lógico-aritméticas, que se llevan a cabo entre los periféricos y los diversos dispositivos electrónicos internos** que conforman al computador de escritorio, equipo de cómputo portátil, servidores y otros dispositivos inteligentes como tabletas y teléfonos inteligentes. Extraído de InformaticaModerna.com.

- Definición de GPU / VPU / APU (graphics process unity, video process unity y accelerated processing unit): procesador de apoyo al CPU, dedicado exclusivamente a la gestión y/o aceleración de gráficos, se le puede encontrar integrado al CPU, a la motherboard y en tarjetas de video. Extraído de InformaticaModerna.com.

* Memoria RAM, chipset, unidades SSD, memoria caché, tarjetas de expansión, puertos de comunicación, etc.

contenidos y enlaces

Significado CPU, GPU-VPU
Coprocesador matemático
-
  ♦   Marcas procesadores
  ♦   Velocidad procesador
 ♦   Core procesador
Bus procesadores HT
Procesador x86 x64
-  Cache L1, L2, L3
  ♦   Socket microprocesador
 ♦   Enfriamiento procesador
  ♦   Overclock procesador
Galería imágenes procesador

Autor del artículo: redacción de InformaticaModerna.com

- ¿qué es un coprocesador matemático?

 Coprocesador matemático Intel® i487SX, vista frontal  Coprocesador matemático Intel® i487SX, vista posterior

     Circuito integrado auxiliar y opcional, que se colocaba en un socket especializado de la motherboard, el cuál tiene la función de liberar al procesador principal (CPU) de las operaciones aritméticas y de punto flotante, permitiendo que el resto de los procesos se realicen de manera más eficiente.

      Este chip se comercializó hasta aproximadamente el año 1989, para computadores de la gama Intel® i386SX e Intel® i486SX, posterior al lanzamiento del procesador Intel® 486 DX, el coprocesador matemático fue integrado a la estructura de los procesadores.

 

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 - ¿QUÉ Marcas de procesadores HAY?

      Las marcas comerciales dominantes en el ámbito de los de equipo de cómputo para escritorio, computadores portátiles y dispositivos inteligentes son:

- Intel® (integrated electronics): empresa fundada durante 1968 y fabricante de circuitos integrados, la cuál es pionera en el desarrollo de microprocesadores con tecnologías propias y que ha ocupado el primer lugar en ventas.

 

- AMD® (american micro devices"): empresa fundada durante 1979 y fabricante de circuitos integrados, la cuál inicialmente se basaba en la tecnología de Intel® para manufacturar sus productos, pero que actualmente desarrolla en base a sus propios estándares, siendo el primer competidor serio de Intel®.

- Cyrix®: marca fundada en 1988, la cual dominó hasta 1996 el 3er lugar de ventas contra procesadores de las empresas AMD® e Intel®, sin embargo finalmente fue absorbida en 1997 por la empresa china Via Technologies®.

- ARM®: marca inglesa fabricante de procesadores para aplicaciones de baja potencia, líder en la comercialización de chips 32 bits para dispositivos inteligentes.

- Qualcomm®: marca de EUA creada en 1985, fabricante de procesadores para tecnología móvil de la gama Snapdragon™, el cuál junto con ARM® dominan el mercado de dispositivos inteligentes.

 

 - ¿QUE ES La velocidad DE UN PROCESADOR?

Procesador Intel® Celeron D320 2.4 GHz, FSB 533

- Frecuencia de procesador "velocidad": se refiere básicamente a la cantidad de procesos simultáneos, que tiene la capacidad de realizar el CPU durante cada segundo, la unidad utilizada es el Hertz (Hz).

      Los primeros procesadores de computadores comerciales (mediados y finales de los años 80), tenían frecuencias de trabajo cercanas a los 10 Megahertz (tal como el procesador de la gama Intel® i286); posteriormente los procesadores Intel® Pentium III a 933 Mhz fueron los últimos que funcionaban en términos de Megahertz, ya que el lanzamiento de Intel® Pentium IV a 1.4 Ghz, marcó el "salto" hacia los Gigahertz. Un procesador comercial moderno, puede tener frecuencia máxima de 4.3 Ghz.

     A finales de Julio de 2010, la marca de procesadores Intel®, anunció el desarrollo de tecnología capaz de alcanzar frecuencias muy superiores a lo que conocemos hoy en día, ya que actualmente no se pueden superar los 10 GHz. Su desarrollo está basado en la utilización de fotónica de silicio (el láser y fibra óptica básicamente) también llamada "avalanche photodetector (APD)", con un límite teórico de hasta 340 GHz.

Marca Modelo Frecuencia de procesador Transferencias Año
Intel® i5 750 Quad 2.66 GHz 2.5 GT/s 2009
Intel® i7 920 X58 Quad 2.66 GHz 4.8 GT/s 2009
Intel® i7 980 Xtrm Six 3.33 GHz / 3.6 GHz turbo 6.4 GT/s 2011

- Unidad GT/s (giga transferences/second): variable utilizada en microprocesadores Intel® de nueva generación denominada iX (la familia ó gama i3, i5, i7), que en la práctica se refiere a los datos que se están enviando y recibiendo simultáneamente de manera efectiva y es independiente de la frecuencia.

Marca Modelo Frecuencia de procesador (MHz) Frecuencia de procesador (GHz) Año de lanzamiento
Intel® i80286 8 MHz 0.008 GHz 1982
AMD® Gamma 386SX 33 MHz 0.033 GHz 1985
Intel® Pentium® 100 MHz 0.1 GHz 1993
Intel® Pentium® III 800 MHz 0.8 GHz 1999
AMD® Athlon® 1300 MHz 1.3 GHz 2005
Intel® Pentium® 4 E8400, Core Duo 3000 MHz 3 GHz 2008
AMD® Phenom® 2 965 X4, 4 Core 3400 MHz 3.4 GHz 2009
AMD® FX 4170, L2 4 MB,  L3 8 MB, AM3+ 4300 MHZ 4.3 GHz 2012

 

- ¿que es multicore en procesadores?

Esquema de procesador multicore

      Al llegar al límite de los 4 Ghz, los procesadores tienden a generar demasiado calor, de tal forma que no es posible enfriarlos de manera tradicional y ello conlleva a uso de sistemas más complejos de ventilación que aumentan el costo de los ordenadores. La tendencia actual es integrar en un solo microprocesador, varios núcleos de CPU (cores), capaces de procesar paralelamente los datos, sin aumentar la velocidad de proceso y reducir de manera considerable el calor producido.

      La manera de identificar la cantidad de núcleos en un procesador es la siguiente: 2 núcleos (core duo / dual core / X2), 3 núcleos (tri core / X3), 4 núcleos (quad core / X4) y hasta 6 núcleos (six core / X6), etc.

 

 -  ¿qué es el bus frontal del procesador?

     En términos físicos, el bus implementado por Intel® es un conjunto de circuitos de datos interconectados de modo paralelo, lo cuál genera "cuellos de botella" en los equipos de cómputo y que paulatinamente ha sido reemplazado por nuevas tecnología.

- Tecnología FSB (frontal side bus): frecuencia máxima en Hertz (Hz) con la que son capaces de trabajar el conjunto de la mainboard, la memoria RAM, el chipset y el procesador, la cuál no siempre coincide debido a que el desarrollo de los procesadores es más acelerado que la del resto de los elementos.

     + Procesador Intel® Pentium 4 E6750 2.66 GHz, cache 4 MB, 1333 MHz FSB, socket 775. (Agosto de 2008).

- Tecnología HT (hyper transport): tecnología desarrollada por AMD® a principios de los 2000, con el objetivo de sustituir el FSB clásico en procesadores basados en arquitectura de 64 bits, la cuál implementa un bus serial con controlador de memorias independiente, que permite la conexión directa con la memoria RAM sin necesidad de involucrar al northbridge.

      + Procesador AMD® Phenom 8450 X3 2.1 GHz, cache L2 3.5 MB, socket AM2.

- Tecnología QPI (quick path interconnect): tecnología desarrollada por Intel® en contraposición a la tecnología HT de AMD®, la cual consiste en un controlador de memoria que permite el control de memoria RAM directamente desde el procesador. La unidad de medida utilizada en esta nueva gama de productos es la unidad GT/s, coexistiendo con el FSB.

      + Procesador Intel® i7 920 Quad 2.66 GHz, 4.8 GT/s, cache 8 MB, socket 1366.

 

 -   ¿que es arquitectura de Procesadores 32 y 64 bits?

- Arquitectura de procesadores x86 (32 bits) y x64 (64 bits): los bits en la nomenclatura del microprocesador, hacen referencia al "ancho de palabra" que puede transmitir de manera simultánea por medio del bus de datos, por lo tanto entre mayor sea esta variable, mayor eficiencia tendrá al momento de recibir y enviar información. La tecnología de 64 bits era usada previamente sólo por servidores, sin embargo en la actualidad prácticamente todos los procesadores son x64 y han superado el límite de capacidad en RAM impuesta por la arquitectura x86 (4 GB Gigabytes) y pueden soportar un teórico de hasta 16,000,000,000 GB.

     Es importante mencionar, que la arquitectura x64 es retrocompatible con sistemas x86, por ello es posible instalar un sistema operativo de 32 bits en un ordenador x64 con las restricciones de capacidad RAM y eficiencia que conlleva, sin embargo en modo inverso, un sistema x86 no tiene soporte para elementos x64.

 

 -  ¿que es cache en procesadores?

- Processor cache in built: es una pequeña cantidad de memoria memoria SRAM intermedia e integrada en la estructura del procesador, la cuál almacena de manera temporal datos utilizados frecuentemente, logrando una mayor eficiencia al momento de acceder a cierta información.

      Los procesadores integran al menos uno de 3 niveles de cache:

- Cache L1 DC (level 1 data cache): se encarga de almacenar datos usados frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos sin necesidad de repetir búsquedas en dispositivos relativamente lentos (memoria RAM, disco duro, unidad SSD, etc.).

- Cache L1 IC (level 1 instruction cache): se encarga de almacenar instrucciones usadas frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlas, las recupera sin acceder a otros dispositivos.

- Cache L2 (level 2): anteriormente se adquiría como memoria auxiliar y opcional para ciertas tarjetas mainboard, sin embargo actualmente se integra en procesadores de gama media a alta y puede llegar a ser de hasta 15 MB (Megabytes).

- Cache L3 (level 3): memoria de tercer nivel que agiliza el acceso a datos e instrucciones que no fueron localizadas en L1 ó L2, la cuál puede ser de hasta 9 Mb.

 

 -  ¿que socket utiliza el procesador?

Parte inferior del procesador Intel® Celeron D320 PPGA478

Socket PPGA478, motherboard Intel® D865GVZH

      Los fabricantes de procesadores desarrollan de manera constante nuevos productos y las empresas de manufactura de motherboard lanzan comercialmente tarjetas compatibles con cada uno de ellos, por lo tanto es necesario consultar la documentación técnica de ambos elementos para determinar su correlatividad.

 

-  ¿para qué es el ventilador y el disipador del procesador?

      Los primeros procesadores de Intel® generaban una pequeña cantidad de calor, por lo tanto no requerían de sistemas de enfriamiento e incluso podían ser "refrigerados" por medio de software, sin embargo a partir de los modelos Intel® i80486DX, la cantidad de elementos electrónicos integrados dentro del procesador fue en aumento, por lo tanto fue necesario agregar un disipador y/o ventilador que evitaran el sobrecalentamiento.

Esquema típico de ventilación para procesador Esquema de ventilación fanless para procesador

      El conjunto de disipador metálico y ventilador, permiten extraer por medio de aire el calor generado por el procesador, ya que al detectar sobrecalentamiento, el equipo de cómputo de apaga de manera automática para evitar daños. Otro método menos usual de enfriamiento en equipos de alto desempeño, es por medio de enfriamiento líquido.

Disipador metálico de calor para procesador Ventilador para disipador de calor Conjunto de disipador y ventilador

 

- ¿qué es el Overclocking?

      El procedimiento de overclocking, se refiere al desbloqueo y aumento forzado en la frecuencia que tiene predeterminado un procesador, con el objetivo de ser ofrecido al público con mayores prestaciones con que es comercializado, aunque cabe mencionar, algunos modelos de procesadores tienen esta función integrada y se puede habilitar desde la interfaz del setup.



 - Galería de imágenes PROCESADOR

Obtenga imágenes exclusivas en alta resolución sobre este tema, utilícelas en sus presentaciones y actividades académicas:

Procesador Intel® i386DX, 25 Mhz Procesador Intel® Pentium, 1.4 GHz Procesador built-in Intel® Celeron J1800, 2.41 GHz Procesador Intel® Celeron D320, 2.4 GHz
 

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- Fuentes de consulta principales
. http://www.municion.org/processadors/
- https://ark.intel.com/es/products/27107/Intel-Celeron-D-Processor-320-256K-Cache-2-40-GHz-533-MHz-FSB-
- https://es.wikipedia.org/wiki/Intel_80286
- https://ark.intel.com/es/products/78866/Intel-Celeron-Processor-J1800-1M-Cache-up-to-2-58-GHz-
- https://es.wikipedia.org/wiki/Snapdragon
- http://wiki.inf.utfsm.cl/index.php?title=Multiprocesadores_multicore_y_manycore
- https://es.wikipedia.org/wiki/VIA_Technologies
- https://es.wikipedia.org/wiki/Cyrix
- https://www.ebay.com/itm/Rare-Intel-A80487SX-B0-SZ494-A4-CPGA-169-very-nice-not-tested-for-collection-/323561767409?oid=322900421807