lunes, 22 de mayo de 2017

componentes del CPU ejercicio

EXERCICI 1





Cerca informació a través d’Internet per tal de respondre les següents qüestions teòriques relacionades amb el component que estem estudiant.
  1. Quina funció fa la CPU (o microprocessador)? 

El procesador de una computadora o de cualquier dispositivo informático, es una especie de cerebro, que le permite al equipo realizar diferentes acciones. 

La principal función del procesador, es simplemente, funcionar como un dispositivo lógico programable, reduciéndose así, el tamaño del equipo o computadora. Al ser programable, le ofrece al usuario diversos servicios, como por ejemplo: Controlar flujo de información dentro del PC, manejar y controlar la memoria RAM y realizar operaciones básicas sobre los datos del ordenador.
Podemos decir entonces, que el procesador ejecuta instrucciones almacenadas con números binarios y operaciones con dichos datos, las cuales se realizan por cada ciclo de reloj del ordenador (Hertz).
En la actualidad, un ordenador cuenta por lo menos con dos procesadores, uno en la placa madre y otro en la placa de video. Este lleva por nombre (APU). La combinación de ambos puede ofrecer un rendimiento sorprendente al usuario y al ordenador.
En conclusión, el procesador se encarga de recolectar los datos suministrados por el usuario, traducirlos a lenguaje de máquina y dictar las órdenes necesarias a otros dispositivos del CPU, para que se finalice la tarea que ha seleccionado el usuario, es como el cerebro o el punto central del ordenador. Sin el procesador, sencillamente, el ordenador no funcionaría tal cual como lo conocemos, ya que habría que utilizar válvulas y tubos, que elevarían enormemente el tamaño del equipo, al tamaño de los primeros ordenadores, que eran verdaderos gigantes con poca velocidad de procesamiento de datos.

La velocidad del procesamiento de datos, viene dada en Hz (Hertz).

 Los procesadores modernos tienen grandes velocidades de trabajo, que llegan a 

ser 4GHz.


 2.Un microprocessador està format per transistors, i en principi, a major nombre de   
      transistors, més capacitat de càlcul tindrà el microprocessador. Cerca informació sobre la Llei        de Moore, i digues si en termes generals, aquesta llei encara està vigent. 



La ley de Moore expresa que aproximadamente cada dos años se duplica el número de transistores en un microprocesador. A pesar de que la ley originalmente fue formulada para establecer que la duplicación se realizaría cada un año, posteriormente Moore redefinió su ley y amplió el periodo a dos años.
Cuando Moore hizo sus declaraciones, el chip más complejo contaba con 64 transistores. Hoy, un Pentium IV tiene 55 millones.

Otra forma de expresar la Ley de Moore consiste en afirmar que las velocidades del procesador o potencia de procesamiento total para las computadoras, se duplica cada dos años.

Son los semiconductores, transistores y la creación del circuito integrado los que hacen posible la Ley de Moore. Antes de los transistores, en electrónica, se utilizaban los tubos de vacío, que tenían una tendencia a romperse y generaban demasiado calor.

   3. Què es el Front-Side-BUS (FSB) del processador?



R-1
Tecnología FSB: (“Frontal Side Bus”) que significa transporte frontal interno, que para el caso de los microprocesadores se refiere a la velocidad máxima con la que es capaz de transmitir datos con la tarjeta principal (“Motherboard”) y el sistema en general.
R-2
El bus frontal o también llamado FSB o Front Side Bus o Bus de la parte frontal. Es el término usado para referirse al bus de datos bidireccional que dispone la CPU para comunicarse con el de la placa madre. 
R-3
El front side bus (FSB), es una vía eléctrica que se encuentra en la placa madre de una computadora, y que sirve para conectar varios componentes de hardware con el microprocesador central (CPU).

Si piensas la CPU como el cerebro de la computadora, y la memoria, discos duros y componentes como órganos del cuerpo, entonces el FSB sería el sistema nervioso principal que conecta los órganos con el cerebro.

Este bus es bidireccional, esto significa que puede transmitir datos en ambos sentidos, permitiendo a los componentes enviar y recibir datos hacia el CPU. Como mucha información pasa a través del FSB, el rendimiento y velocidad de la computadora dependerá en gran parte de este.
 

 4. Què és la memòria caché d’un microprocessador

La caché es una memoria que se sitúa entre la unidad central de procesamiento (CPU) y la memoria de acceso aleatorio (RAM) para acelerar el intercambio de datos.

Básicamente, la memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad.
En la actualidad esta memoria está integrada en el procesador, y su propósito principal es almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantáneos. Estas instrucciones y datos son aquellas a las que el procesador necesita estar accediendo de forma continua, por lo que para el rendimiento del procesador es imprescindible que este acceso sea lo más rápido y fluido posible.
Las memorias caché son extremadamente rápidas (su velocidad es unas 5 veces superior a la de una RAM de las más rápidas), con la ventaja añadida de no tener latencia, por lo que su acceso no tiene ninguna demora… pero es un tipo de memoria muy costosa.
Esto, unido a su integración en el procesador (ya sea directamente en el núcleo o no) limita bastante el tamaño, por un lado por lo que encarece al procesador y por otro por el espacio disponible.
 5. Què son els nivells (levels) de caché?
Existen 3 tipos diferentes de memoria caché para los procesadores:
Memoria Caché de 1er Nivel: L1 (procesadores).
Caché de 1er nivel (L1):

Esta caché está integrada en el núcleo del procesador y trabaja a la misma velocidad del microprocesador.
La cantidad de memoria caché L1 varía de un procesador a otro, estando normalmente entre los 64KB y los 256KB.
Esta memoria suele a su vez estar dividida en dos partes dedicadas, una específicamente para todas las instrucciones y la otra para los datos.
Esta memoria al igual que la de primer nivel (L1) también está Integrada en el microprocesador, aunque no directamente en el núcleo de este, tiene las mismas ventajas que la caché L1, aunque su velocidad es un poco más lenta.
Caché de 2 nivel (L2):
La caché L2 suele ser mayor que la caché L1, pudiendo llegar a superar los 4MB.
A diferencia de la caché L1, esta no está dividida, y su utilización está específicamente dedicada a los programas.
Caché de 3er nivel (L3):
Es un tipo de memoria caché más lenta que la L2 y la L1, muy poco utilizada en la actualidad.
En un principio esta caché estaba incorporada a la placa base (Motherboard) y no al procesador con la memoria de primer nivel y la de segundo nivel.
Su velocidad de acceso es más lenta que la L1 y L2, pero eso si este tipo de memoria es mucho más rápida que de la memoria RAM que se utilizaba en la época.
La velocidad depende mucho de la comunicación entre el procesador y la placa base.
 6. Què és la velocitat interna del microprocessador? En quines unitats s’especifica en les CPU actuals?
La velocidad: esta variable se refiere al máximo número de procesos por segundo que es capaz de realizar el microprocesador. Su unidad de medida es el Hertz (Hz). Actualmente se utilizan múltiplos como el MegaHertz y el GigaHertz (GHz) debido a la gran capacidad que pueden llegar a desarrollar. 
 Tabla con las diferentes velocidades entre distintos microprocesadores y su evolución:
MarcaModeloVelocidad en MHzVelocidad en GHzAño de lanzamiento
Intel®802868 MHz0.008 GHz1982
AMD®Gamma 386SX33 MHz0.033 GHz1985
Intel®Pentium100 MHz0.1 GHz1993
Intel®Pentium III800 MHz0.8 GHz1999
AMD®Athlon1300 MHz1.3 GHz2005
Intel®Pentium 4 E8400, Core Duo3000 MHz3 GHz2008
AMD®Phenom 2 965 X4, 4 Core3400 MHz3.4 GHz2009
AMD®Fx 4170, L2 4 MB,  L3 8 MB, AM3+4300 MHZ4.3 GHz2012
Intel®**?50000 MHz>10 Ghz a 50 GHzSe espera su lanzamiento a finales del 2015
Tabla 1. Comparativa de velocidades entre microprocesadores al paso del tiempo en MegaHertz y GigaHertz


  • La unidad GT/s: es una variable utilizada en microprocesadores Intel® de nueva generación denominada iX (la familia ó gama i3, i5, i7 e i9), la cuál significa (“GigaTransferences/second”) ó GigaTransferencias/segundo. En la práctica, los GT´s se refieren a los datos que se están enviando y recibiendo simultáneamente de manera efectiva y no hay que confundirla con la velocidad en GigaHertz (GHz).
Ejemplo de ello se encuentra en la siguiente tabla:
MarcaModeloVelocidad en GHzTransferenciasAño
Intel®i5 750 Quad2.66 GHz2.5 GT/s2009
Intel®i7 920 X58 Quad2.66 GHz4.8 GT/s2009
Intel®i7 980 Xtrm Six3.33 GHz / 3.6 GHz turbo6.4 GT/s2011


 7. En termes generals, la velocitat interna de la CPU indica el rendiment del    
     microprocessador.  Com pots explicar que un processador Pentium 4 a 3.0GHz sigui 
     més lent (globalment) que  un processador Core2Duo a 2.4GHz? 




un pentium 4 es un procesador de un solo núcleo pero sin embargo este podría correr a 3.0ghz vamos a comprarlo con un dual core a 2.4ghz

entonces el pentium 4 por ser a 3.0GHz va a correr mas que un dual core a 2.4GHZ??

pues no.
un pentium 4 es un solo procesador que por ejemplo puede ejecutar 100 procesos como máximo.. este ejecuta rápidamente programas o procesos mientras el procesador no este saturado de procesos.. por ejemplo puedes tener el media player, el firefox y algunas ventanas abiertas sin disminuir su velocidad pero si te pasas de ahi ya empiezas a tener saturacion y el procesador se te pone lento

un dual core: son dos procesadores en uno.. puede ejecutar 200 procesos por ejemplo..

este dual core 2.4ghz no ejecuta mas rapido un solo procesos que un pentium 4 a 3.0ghz pero imaginate que tubieras

el media player, el firefox, 20 ventanas abiertas, el photoshop, un convertidor de vídeo etc..

pues ahí este doble procesador si correra mas rápido porque su nivel de saturacion es de 200 procesos en vez de 100...

el dual core fue hecho para ejecutar mejor la multitarea.. entonces asi es como va pasando pasando ...mientras mas núcleos, mas aplicaciones puedes abrir sin disminuir la velocidad del procesador





8. Què és el multiplicador de CPU? Per a què serveix?



En computación, el multiplicador de CPU (o multiplicador de reloj o relación bus/núcleo) mide la relación entre el reloj de la CPU y el reloj externo. Una CPU con un multiplicador de 10x tendrá entonces 10 ciclos internos (producidos por un circuito multiplicador de frecuencia basado en PLL) por cada ciclo del reloj externo. Por ejemplo, un sistema con un reloj externo de 133 MHz y un multiplicador de reloj de 10x tendrá un reloj de CPU interno de 1,33 GHz. Los buses externos de direcciones y datos de la CPU (a menudo agrupados como front side bus o FSB en las PC) también usan el reloj externo como reloj base; sin embargo, estos también pueden usar un multiplicador (más pequeño) para la frecuencia base (típicamente 2x o 3x) para obtener transferencias de datos más rápidas.

Los multiplicadores de reloj en muchos procesadores modernos es fija; normalmente no es posible cambiarla. Algunas versiones de los procesadores tienen los multiplicadores de reloj desbloqueados; en este caso, pueden ser "overclockeados" incrementando el multiplicador de reloj en el programa de configuración de BIOS de la placa madre. Algunas CPU de muestra de ingeniería también pueden tener el multiplicador de reloj desbloqueado

Frecuencia de reloj


Bajo el término frecuencia de reloj se da a entender el ritmo con el que se tramitan los datos en un ordenador, y se especifica en hercios. Dado que la frecuencia de los procesadores modernos alcanza los miles de millones de hercios, las cantidades suelen representarse con la ayuda de prefijos como giga (G) para miles de millones y mega (M) para millones

Por ejemplo, una frecuencia de reloj de 1 GHz significa un período de reloj de un nanosegundo.



9. Què és la densitat d’integració (o tecnologia de fabricació)? En quina unitat   
     s'expressa?

El termino fabricación se define como la elaboración o confección de un producto a partir de sus componentes
A veces puedes leer que la tecnología de fabricación de tal o cual procesador ha mejorado y que el fabricante ha sido capaz de usar una tecnología de varios nanómetros. Por ejemplo, la tecnología Ivy Bridge de Intel, permite al fabricante usar un transistor con un ancho de puerta de 22 nanómetros.

(Ivy Bridge es el nombre en clave de los procesadores conocidos como Intel Core de Tercera Generación, que aparecen en el año 2012. Son por tanto sucesores de los micros que aparecieron a principios de 2011, cuyo nombre en clave es Sandy Bridge.
Los sucesores de Ivy Bridge son los Intel Core de Cuarta Generación, también conocidos por su nombre en clave como Haswell que podrás comprar en el año 2013.)
No es una casualidad que Intel haya ido pasando de 45 a 32 después a 22 y más tarde a 14, si ves la relación entre sus cuadrados 2025, 1024, 484, 196 verás que siempre intenta reducir el tamaño a la mitad
(En el caso de Intel es muy sencillo conocer cuando mejora su tecnología de fabricación y cuando mejora la arquitectura interna del micro ya que utiliza un desarrollo que ellos denominan “tick/tock”. En una primera fase, un “tick”, se mejora la tecnología de fabricación y en una segunda, denominada “tock” la arquitectura. Por eso los core de segunda generación o Sandy Bridge eran un “tock”, los de tercera o Ivy Bridge un “tick”, los de cuarta o Haswell un “tock”, los de quinta o Broadwell un “tick” y los de sexta o Skylake un “tock”.)
Nuevo proceso de fabricación
Pasamos de los 32 nanómetros de ancho de transistor en Sandy Bridge a los 22 de Ivy Bridge. Esto le permite meter el doble de ellos en la misma área. En concreto Intel ha desarrollado lo que denomina transistor de triple puerta.
Un mayor número de transistores implica que más bloques funcionales puedan incluirse en el interior del chip.
Es decir, este será capaz de hacer un mayor número de tareas al mismo tiempo

¿Qué conlleva una mejor tecnología de fabricación?
- Mayor densidad de transistores
- Menor consumo
- Mayor arquitectura
- Mayor velocidad

¿Qué desventajas puede traer una tecnología de fabricación?

- Precio y tiempo

10. Les nomenclatures dels processadors poden ser confuses... Busca les diferències   
      entre un  Intel Dual Core i un Intel Core2Duo


Un pentium 4 es un procesador de un solo núcleo pero sin embargo este podría correr a 3.0ghz vamos a comprarlo con un dual core a 2.4ghz

Entonces el pentium 4 por ser a 3.0GHz va a correr mas que un dual core a 2.4GHZ??

Pues no, un pentium 4 es un solo procesador que por ejemplo puede ejecutar 100 procesos como máximo.. este ejecuta rápidamente programas o procesos mientras el procesador no este saturado de procesos.. por ejemplo puedes tener el media player, el firefox y algunas ventanas abiertas sin disminuir su velocidad pero si te pasas de ahí ya empiezas a tener saturacion y el procesador se te pone lento


Un dual core: son dos procesadores en uno.. puede ejecutar 200 procesos por ejemplo..
este dual core 2.4ghz no ejecuta mas rápido un solo procesos que un pentium 4 a 3.0ghz pero imagínate que tuvieras el media player, el firefox, 20 ventanas abiertas, el photoshop, un convertidor de vídeo etc.. pues ahí este doble procesador si correrá mas rápido porque su nivel de saturacion es de 200 procesos en vez de 100...

El dual core fue hecho para ejecutar mejor la multitarea.. entonces así es como va pasando pasando ...mientras mas núcleos, mas aplicaciones puedes abrir sin disminuir la velocidad del procesador



















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practica