Procesador :: Itm2015315

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Este es el cerebro del computador. Dependiendo del tipo de procesador y su velocidad se obtendrá un mejor o peor rendimiento. Hoy en día existen varias marcas y tipos, de los cuales intentaremos darles una idea de sus características principales.

Las familias (tipos) de procesadores compatibles con el PC de IBM usan procesadores x86. Esto quiere decir que hay procesadores 286, 386, 486, 586 y 686. Ahora, a Intel se le ocurrió que su procesador 586 no se llamaría así sino "Pentium", por razones de mercadeo.

Existen, hoy en día tres marcas de procesadores: AMD, Cyrix e Intel. Intel tiene varios como son Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro y Pentium II. AMD tiene el AMD586, K5 y el K6. Cyrix tiene el 586, el 686, el 686MX y el 686MXi. Los 586 ya están totalmente obsoletos y no se deben considerar siquiera. La velocidad de los procesadores se mide en Megahertz (MHz =Millones de ciclos por segundo). Así que un Pentium es de 166Mhz o de 200Mhz, etc. Este parámetro indica el número de ciclos de instrucciones que el procesador realiza por segundo, pero sólo sirve para compararlo con procesadores del mismo tipo. Por ejemplo, un 586 de 133Mhz no es más rápido que un Pentium de 100Mhz. Ahora, este tema es bastante complicado y de gran controversia ya que el rendimiento no depende sólo del procesador sino de otros componentes y para que se utiliza el procesador. Los expertos requieren entonces de programas que midan el rendimiento, pero aun así cada programa entrega sus propios números. Cometeré un pequeño pecado para ayudar a descomplicarlos a ustedes y trataré de hacer una regla de mano para la velocidad de los procesadores. No incluyo algunos como el Pentium Pro por ser un procesador cuyo mercado no es el del hogar.

Cabe anotar que los procesadores de Intel son más caros y tienen una unidad de punto flotante (FPU) más robusta que AMD y Cyrix. Esto hace que Intel tenga procesadores que funcionen mejor en 3D (Tercera dimensión), AutoCAD, juegos y todo tipo de programas que utilizan esta característica. Para programas de oficina como Word, Wordperfect, etc. AMD y Cyrix funcionan muy bien.

Tipos de procesadores

Pentium-75 ; 5x86-100 (Cyrix y AMD)
AMD 5x86-133
Pentium-90
AMD K5 P100
Pentium-100
Cyrix 686-100 (PR-120)
Pentium-120
Cyrix 686-120 (PR-133) ; AMD K5 P133
Pentium-133
Cyrix 686-133 (PR-150) ; AMD K5 P150
Pentium-150
Pentium-166
Cyrix 686-166 (PR-200)
Pentium-200
Cyrix 686MX (PR-200)
Pentium-166 MMX
Pentium-200 MMX
Cyrix 686MX (PR-233)
AMD K6-233
Pentium II-233
Cyrix 686MX (PR-266); AMD K6-266
Pentium II-266
Pentium II-300
Pentium II-333 (Deschutes)
Pentium II-350
Pentium II-400
etc.

¿Qué componentes tiene un procesador?

Ten en cuenta que no todos son iguales pero la mayoría de ellos incluyen entre otros elementos:

Núcleos. Un núcleo no es más que un procesador en miniatura. Al tener varios es posible acelerar ciertos tipos de aplicaciones y evitar bloqueos.

Cache. La memoria cache es el elemento del sistema de memoria de un PC que se encuentra en el interior del micro, se usa para acelerar la velocidad de los accesos a la RAM.

La cache se encuentra, a su vez, organizada en varios niveles cada uno más lento y grande que el anterior. Será tarea del micro dejar los datos que más se usen lo más cerca posible para así acelerar todo el sistema.

Controlador de memoria. Este fue uno de los primeros elementos que se integro consiguiendo acelerar el acceso la memoria RAM. Esto tiene un inconveniente y es que sólo puedes usar el tipo de memoria para la que tu procesador este preparado.

Esto no ocurría antes que la memoria dependía de la placa base y no era raro que esta estuviera preparada para poder funcionar con varios tipos de memoria RAM.

Tarjeta gráfica. Si integran este componente ya no hablamos de CPUs sino de APUs. Ya no estaríamos ante un micro convencional si no ante un hibrido entre procesador y tarjeta gráfica. En la actualidad y parece que en desarrollos futuros casi todos los micros con los que te encuentres serán de este tipo.

La inclusión de este elemento es muy atractiva ya que las tarjetas gráficas están compuestas de pequeños núcleos en su interior que pueden usarse para acelerar cierto tipo de aplicaciones que al pasar al interior del micro pueden hacer su trabajo de una forma mucho más eficiente.

Otros elementos. Los micros han incorporado aún mas funcionalidad que antes se encontraba sobre la placa base. Por ejemplo, el controlador de PCI Express, aumentando la velocidad con la que el micro es capaz de comunicarse, por ejemplo, con una tarjeta gráfica discreta.

¿Cómo funciona un procesador?

Todo el sistema está gobernado por un reloj que se usa para sincronizar los diferentes bloques funcionales. La velocidad a la que este cambia de estado se denomina frecuencia de funcionamiento y está relacionada con la capacidad de cómputo del sistema.

El funcionamiento de un procesador se puede dividir en las siguientes etapas:

Se lee una instrucción de memoria. El conjunto de instrucciones de cualquier procesador actual incluye más de mil diferentes y va creciendo con el tiempo. Se añaden para mejorar la velocidad de procesamiento de ciertas aplicaciones.

Se buscan los datos. Algunas instrucciones necesitaran de datos para realizar sus cálculos que pueden no encontrarse dentro del procesador y tendrán que buscarse por tanto en el sistema de memoria.

Se realiza la operación. Una vez que se tiene todo se ejecuta la operación, para esto puede ser necesario el trabajo de varios bloques como la unidad aritmética lógica o la de punto flotante.

Se pasa a la siguiente instrucción. Que no es siempre la que se encuentra a continuación en la memoria. Muchas instrucciones pueden cambiar el flujo del programa y permitir saltos o repetir ciertas acciones hasta que se cumpla una determinada condición.

Una de las técnicas más usadas para aumentar la velocidad incluye la ejecución de instrucciones fuera de orden intentando optimizar el uso de los bloques funcionales. En estos procesadores se ejecutan las operaciones cuando están sus datos y no en el orden en que fueron escritas. Esto por supuesto lleva a una arquitectura más compleja que debe de controlar que los resultados sean coherentes.

Otra de las mejoras es el predictor de saltos. Este elemento trata de acertar si en una determinada operación se va a producir una bifurcación en el código o no. De esta forma puede ejecutar las instrucciones de una determinada rama incluso antes de saber si se va a producir un salto a ella.

Todas estas técnicas lo que tratan es de mejorar el IPC es decir la capacidad del procesador de ejecutar más instrucciones en la misma cantidad de tiempo.