Bienvenidos a un nuevo post en el que les hablaré sobre los procesadores. Con este post quiero intentar enseñarless que es un procesador, que es la arquitectura, cuales sus los principales fabricantes de estos pequeños componentes,...
¿Qué es un procesador?
El procesador, unidad de procesamiento, microprocesador,CPU, etc es el circuito integrado más importante del cualquier computadora constituido por millones de transistores que permiten realizar las labores o funciones que tenga encomendado el chip.
La operación fundamental de la mayoría de los CPU, es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantentienen en una cierta clase de memoria de la computadora. Dependiendo de la frecuencia de reloj nuestro procesador trabajara mas o menos rápido.
¿Qué es la frecuencia de reloj?
La frecuencia de reloj es la que indica el número de operaciones que nuestro procesador puede hacer por segundo. Se mide en ciclos por segundo o hercios, aunque actualmente, se mide en gigahercios (Ghz) aunque no porque un procesador tenga mas o menos gigahercios será mas o menos rápido que otros ya que influyen otros factores.
¿Cómo trabaja un procesador?
Se le llama pipeline a una serie de elementos de procesamiento de datos ordenados de tal modo que la salida de cada uno es la entrada del siguiente
La acción básica de cualquier microprocesador, en tanto se mueve a través de la corriente de instrucciones, se puede descomponer en una serie de cuatro pasos simples, que cada instrucción en la corriente de código debe atravesar para ser ejecutada:
1. Fetch: trae la instrucción que se va a ejecutar, de la dirección almacenada en el contador de programa.
2. Decode: almacena la instrucción en el registro de instrucciones y la descrifa, incrementando la dirección en el contador de programa
3. Execute: Ejecuta la instrucción almacenada en el registro de instrucciones.
4. Write: Escribe los resultados de esa instrucción.
Para que se entienda mejor el proceso imaginaros que tenemos una fabrica coches y hacemos lo siguente siguiendo este proceso:
1. Construcción del chasis.
2. Ponemos el motor en el chasis
3. Ponemos las puertas, capó, ruedas y demás chapas para cubrir el coche y darle la forma.
4. Pintar el coche.
Hay que decir, que cada equipo de 5 personas sabe hacer solo su función, es decir, las 5 personas de un equipo solo saben pintar el coche y que cada grupo tarda 1 hora en cumplir su trabajo.
Así que los que construyen el chasis tardan 1 hora en hacer el chasis y se van a descansar y se lo pasan a los que ponen el motor. El segundo grupo tarda otra hora en ponerlo, se lo pasan al tercer grupo y se van a descansar junto con el grupo 1. El tercer grupo pone todo exterior y las ruedas en otra hora, se lo pasan a los pintores y se van a descansar junto con sus otros 10 compañeros. Finalmente, los pintores acaban su trabajo en otra hora y se van con sus compañeros del trabajo. Con lo cual:
Producción diaria: 1 coche.
Claro, 1 coche al día esta bien pero no es muy prometedor para la fábrica así que como jefe se me ocurre una idea y es contratar otros 20 empleados y así hacer la maravillosa cifra de ! 2 coches al día!
Pero sigue sin prometer mucho así que pido ayuda a un amigo mio y me pregunta:¿Por qué tus trabajadores se pasan 23 horas descansando y 1 hora trabajando, cuando podrían estar haciendo un favor a la empresa fabricando coches?. Es entonces cuando, con una inyección de moral (y dinero sobre todo) comenzamos a trabajar y funcionar como una verdadera empresa.
El equipo 1 construye el chasis y se lo pasa al equipo 2 que monta el motor en el coche, mientras que el equipo 1 comienza con otro coche nuevo. Cuando el equipo 2 pone el motor, se lo pasa los que ponen las puertas, el capo y demás, mientras, el equipo 1 sigue construyendo otro chasis y el equipo 2 pone el motor sobre el coche que recibe del equipo 1 y así sucesivamente, llegando al equipo de pintura y siguiendo una cadena de montaje. Con lo cual, fabricamos mas coches sin acelerar a los empleados y obteniendo mas coches diariamente.
Si trasladamos esa "fábrica de coches" a nuestro actual procesador así seria como trabaja nuestro pequeño chip de forma teórica(si mal ni recuero de llama procesamiento en paralelo).
¿Qué son los núcleos de mi procesador?
Bien, volviendo a nuestra fabrica de coches... Supongamos que tras fabricar nuestros coches en esa fábrica empezamos a ganar tanto dinero que compramos otra fábrica y, en cambio, en esta fabricamos otro tipo de coche siguiendo las mismas pautas que con la primera fábrica de coches.
Si trasladamos esa segunda fábrica a un procesador sería como ponerle otro cerebro para que realice las tareas mas rápido, como por ejemplo comprimir una película o bien que haga otra tarea distinta a la vez, por ejemplo, comprimir una película mientras, a la vez, descomprimimos un archivo .rar. Lo malo del multinucleo es que dependiendo del programa que estemos utilizando se podrá aprovechar el uso de mas de un núcleo. Resumiendo, 4 manos trabajan mas rápido que dos.
¿Qué son los nanómetros (nm) de mi procesador?
Bueno los nanómetros es la millonésima parte de un procesador y diréis ¿para que sirve? Bueno los nanómetros de un procesador significan el tamaño que tienen los transistores de ese procesador, por tanto a menor número de nanómetros, mayor será el número de transistores que tenga mi procesador y menor será la distancia que haya entre transistores con lo cual la distancia entre estos componentes es mas pequeña y menor es la energia que se usa para comunicarlos entre ellos, además de generar menos calor. Con lo cual las ventajas que obtienes son: menor consumo de energía, menor producción de calor y mayor cantidad de transistores en un procesador lo que implica mayor velocidad de procesamiento.
El aumento de transistores en un procesador y de menor tamaño se debe a la teoria de Moore.
¿Teoría de quién?¿Moore?
Gordon E. Moore publicó una ley, llamada Ley de Moore en la cual afirmaba lo siguiente "Aproximadamente cada 18 meses se duplica el número de transistores en un circuito integrado".
Cada dos años el tamaño de un chip con determinado número de transistores se reduce a la mitad, que en la misma superficie de silicio cabe el doble de transistores pasa a costar la mitad porque el coste es proporcional a la superficie.
Si la tendencia continua y la ley de Moore se sigue aplicando, llegará un límite y la reducción de los nanómetros será imposible bajar esa cifra.
El procesador, unidad de procesamiento, microprocesador,CPU, etc es el circuito integrado más importante del cualquier computadora constituido por millones de transistores que permiten realizar las labores o funciones que tenga encomendado el chip.
La operación fundamental de la mayoría de los CPU, es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantentienen en una cierta clase de memoria de la computadora. Dependiendo de la frecuencia de reloj nuestro procesador trabajara mas o menos rápido.
¿Qué es la frecuencia de reloj?
La frecuencia de reloj es la que indica el número de operaciones que nuestro procesador puede hacer por segundo. Se mide en ciclos por segundo o hercios, aunque actualmente, se mide en gigahercios (Ghz) aunque no porque un procesador tenga mas o menos gigahercios será mas o menos rápido que otros ya que influyen otros factores.
¿Cómo trabaja un procesador?
Se le llama pipeline a una serie de elementos de procesamiento de datos ordenados de tal modo que la salida de cada uno es la entrada del siguiente
La acción básica de cualquier microprocesador, en tanto se mueve a través de la corriente de instrucciones, se puede descomponer en una serie de cuatro pasos simples, que cada instrucción en la corriente de código debe atravesar para ser ejecutada:
1. Fetch: trae la instrucción que se va a ejecutar, de la dirección almacenada en el contador de programa.
2. Decode: almacena la instrucción en el registro de instrucciones y la descrifa, incrementando la dirección en el contador de programa
3. Execute: Ejecuta la instrucción almacenada en el registro de instrucciones.
4. Write: Escribe los resultados de esa instrucción.
Para que se entienda mejor el proceso imaginaros que tenemos una fabrica coches y hacemos lo siguente siguiendo este proceso:
1. Construcción del chasis.
2. Ponemos el motor en el chasis
3. Ponemos las puertas, capó, ruedas y demás chapas para cubrir el coche y darle la forma.
4. Pintar el coche.
Hay que decir, que cada equipo de 5 personas sabe hacer solo su función, es decir, las 5 personas de un equipo solo saben pintar el coche y que cada grupo tarda 1 hora en cumplir su trabajo.
Así que los que construyen el chasis tardan 1 hora en hacer el chasis y se van a descansar y se lo pasan a los que ponen el motor. El segundo grupo tarda otra hora en ponerlo, se lo pasan al tercer grupo y se van a descansar junto con el grupo 1. El tercer grupo pone todo exterior y las ruedas en otra hora, se lo pasan a los pintores y se van a descansar junto con sus otros 10 compañeros. Finalmente, los pintores acaban su trabajo en otra hora y se van con sus compañeros del trabajo. Con lo cual:
Producción diaria: 1 coche.
Claro, 1 coche al día esta bien pero no es muy prometedor para la fábrica así que como jefe se me ocurre una idea y es contratar otros 20 empleados y así hacer la maravillosa cifra de ! 2 coches al día!
Pero sigue sin prometer mucho así que pido ayuda a un amigo mio y me pregunta:¿Por qué tus trabajadores se pasan 23 horas descansando y 1 hora trabajando, cuando podrían estar haciendo un favor a la empresa fabricando coches?. Es entonces cuando, con una inyección de moral (y dinero sobre todo) comenzamos a trabajar y funcionar como una verdadera empresa.
El equipo 1 construye el chasis y se lo pasa al equipo 2 que monta el motor en el coche, mientras que el equipo 1 comienza con otro coche nuevo. Cuando el equipo 2 pone el motor, se lo pasa los que ponen las puertas, el capo y demás, mientras, el equipo 1 sigue construyendo otro chasis y el equipo 2 pone el motor sobre el coche que recibe del equipo 1 y así sucesivamente, llegando al equipo de pintura y siguiendo una cadena de montaje. Con lo cual, fabricamos mas coches sin acelerar a los empleados y obteniendo mas coches diariamente.
Si trasladamos esa "fábrica de coches" a nuestro actual procesador así seria como trabaja nuestro pequeño chip de forma teórica(si mal ni recuero de llama procesamiento en paralelo).
¿Qué son los núcleos de mi procesador?
Bien, volviendo a nuestra fabrica de coches... Supongamos que tras fabricar nuestros coches en esa fábrica empezamos a ganar tanto dinero que compramos otra fábrica y, en cambio, en esta fabricamos otro tipo de coche siguiendo las mismas pautas que con la primera fábrica de coches.
Si trasladamos esa segunda fábrica a un procesador sería como ponerle otro cerebro para que realice las tareas mas rápido, como por ejemplo comprimir una película o bien que haga otra tarea distinta a la vez, por ejemplo, comprimir una película mientras, a la vez, descomprimimos un archivo .rar. Lo malo del multinucleo es que dependiendo del programa que estemos utilizando se podrá aprovechar el uso de mas de un núcleo. Resumiendo, 4 manos trabajan mas rápido que dos.
¿Qué son los nanómetros (nm) de mi procesador?
Bueno los nanómetros es la millonésima parte de un procesador y diréis ¿para que sirve? Bueno los nanómetros de un procesador significan el tamaño que tienen los transistores de ese procesador, por tanto a menor número de nanómetros, mayor será el número de transistores que tenga mi procesador y menor será la distancia que haya entre transistores con lo cual la distancia entre estos componentes es mas pequeña y menor es la energia que se usa para comunicarlos entre ellos, además de generar menos calor. Con lo cual las ventajas que obtienes son: menor consumo de energía, menor producción de calor y mayor cantidad de transistores en un procesador lo que implica mayor velocidad de procesamiento.
El aumento de transistores en un procesador y de menor tamaño se debe a la teoria de Moore.
¿Teoría de quién?¿Moore?
Gordon E. Moore publicó una ley, llamada Ley de Moore en la cual afirmaba lo siguiente "Aproximadamente cada 18 meses se duplica el número de transistores en un circuito integrado".
Cada dos años el tamaño de un chip con determinado número de transistores se reduce a la mitad, que en la misma superficie de silicio cabe el doble de transistores pasa a costar la mitad porque el coste es proporcional a la superficie.
Si la tendencia continua y la ley de Moore se sigue aplicando, llegará un límite y la reducción de los nanómetros será imposible bajar esa cifra.
¿Cuales son las partes del procesador?
Bueno, como les he contado mas arriba, la velocidad de reloj es muy importante pero tiene que tener relación con el caché ya que nos va a enviar la información a un ritmo tan constante y veloz como otros. Esto se resume en que un procesador muy rápido rinde mal si no tiene una buena caché y a la inversa.
Bueno empezemos con las partes del procesador.
-Caché: La memoria caché es un tipo de memoria ultrarrápida que se dedica a almacenar los datos que con mayor probabilidad vamos a usar en nuestro siguiente ciclo de procesamiento y reduciendo así el número de veces que se ha de acceder a la memoria RAM, que es mucho más lenta. Existen varios niveles de caché:
L1: En este nivel la memoria está integrada en el microprocesador y funciona a la misma velocidad que este.
L2 y L3: se suelen conectar al procesador mediante el BUS trasero, que es más rápido que el frontal, pueden estar en el propio procesador o en chips separados, colocados en la placa base.
-Bus de Sistema: es el encargado de la importante tarea de gestionar las conexiones de todos los dispositivos de la placa base para que funcionen de forma exacta y sincronizada. Es tan importante la velocidad a la que funciona ya que sin una buena velocidad no será capaz de mantener bajo control sin esfuerzo todos los dispositivos que tengamos conectados a nuestra placa base.
Además de estas partes están otras como:
Arquitectura del procesador: La arquitectura de un procesador ayuda a mejorar las especificaciones de este, ya que cuanto menor es esta, más juntos están los componentes, mayor es la densidad de sus minúsculos transistores de procesamiento y, por lo tanto, tienen una mejor comunicación entre ellos adquiriendo así una mayor velocidad.
Consumo energético: Este aspecto es poco importante pero si lo es en ordenadores portátiles ya que a menor consumo energético mayor será la duración de su batería.
¿Cómo puedo hacer que mi procesador trabaje mas rápido?
El principal enemigo del procesador es el calor aunque existen trucos para enfriarlo y que trabaje mas rápido:
Refrigeración por Aire: Básicamente consiste en dejar nuestro procesador o, todo el pc al aire libre.Sirve para incrementar la superficie de contacto con el aire para maximizar el calor que éste es capaz de retirar.
Refrigeración pasiva por aire: Las principales ventajas de la disipación pasiva son: su simplicidad (pues se trata básicamente de un gran pedazo de metal), su durabilidad (pues carece de piezas móviles) y su bajo costo. Además no producen ruido. Lo malo es que no son capaces de dispersar grandes cantidades de calor rápidamente.
Watercooling:Consiste en refrigerar el sistema con la ayuda de agua. Bombeando agua alrededor de un procesador es posible remover grandes cantidades de calor de éste en poco tiempo, para luego ser disipado por un radiador ubicado en algún lugar dentro (o fuera) del computador. La principal ventaja de la refrigeración líquida, es su habilidad para enfriar incluso los componentes más calientes de un pc.
Refrigeración por heat pipe: El heat pipe es un tubo con alta conductividad usado como disipador de calor. Consiste en un tubo cerrado por ambos extremos en cuyo interior hay un fluido a una presión adecuada para que se evapore y condense en un rango determinado de temperatura. Al aplicarle calor en un extremo se evapora el líquido de ese extremo y se desplaza al otro lado, ligeramente más frío, condensándose y transfiriéndole el calor.
Criogenia: Es uno de los mas raros, carísimos pero super eficaces. Consiste en enfriar el procesador simplemente connitrógeno líquido o hielo seco. Sin embargo, la muerte de nuestro procesador se acelera debido a los frecuentes cambios de temperatura .La criogenia es utilizada en casos extremos de overclocking y sólo por cortos periodos de tiempo.
¿Over...qué?. A mi hablamé en cristiano
Ok, te lo repito, overclock. El overclock consiste en subir la frecuencia de reloj de nuestro procesador aunque también esta técnica se puede hacer sobre tarjetas gráficas. Gracias al overclock se puede mejorar el rendimiento de tu procesador , o puedes prepararle su funeral mas pronto de lo que pensabas .
Este aumento de velocidad produce un mayor gasto energético, y por tanto, una mayor producción de calor en el componente. Para combatir el calor debes tener una buena refrigeración en tu pc.
No recomiendo realizar el overclock a menos que:
1. Tengas tanto dinero que no sepas hacer con él.
2. Quieras saber hasta donde es capaz de llegar ese componente.
3. Ver esa mejora "inapreciable" en tu ordenador.
Bueno.. estoy preparado para realizar el overclocking ¿Como se hace?/! No realices un overclocking a menos que sepas lo que haces, cualquier fallo puede dejar irreparable tu procesador y/o cualquier otro componente /!Bueno, el overclock se puede hacer de dos maneras:
1. Mediante los microdips o jumpers (No recomendado)
Los jumpers son unas pequeñas patillitas metálicas que salen perpendicularmente de la placa base. Si llevan encima una tapa es que están en posición "on" o "close" (circuito cerrado) y si no, están en "off" u "open" (circuito abierto).
Los microdips son una especie de cajita en la cual hay una especie de interruptores, con numeros.
Tanto los jumpers como los microdips actúan como interruptores que sirven para cambiar la configuración de la placa base y lógicamente están colocados en ella, por lo que para cambiar su posición hay que abrir el ordenador. 2. Mediante la BIOS.
QUE ES EL SOCKET
Existen distintos tipos de socket aunque actualmente usamos 5 o 6:
Socket 775: Es característico de Intel y, tiene como su nombre indica 775 contactos. Un procesador perteneciente al socket 775 es el Intel Core 2 Duo E 7600.
Socket 1156: Es característico de Intel y tiene 1156 contactos. Un ejemplo de procesador que encaje en el socket 1156 es el i7-860.
Socket 1366: Es característico de Intel y tiene 1366 contactos. Un ejemplo de procesador apto para este socket es el i7 980X
AM2+: Es característico de AMD y tiene 940 contactos. Un procesador apto para este socket es el AMD Phenom X3 8250e
AM3: Es característico de AMD y también tiene 940 contactos. Un procesador apto para este socket es el AMD Phenom x4 955
Dependiendo del socket de la placa base, esta tendrá distintas características que otra de distinto socket.
Aquí solo hablas de Intel y AMD ¿qué pasa que no hay otros?
Claro que hay otros como Motorola, IBM, Sun, ARM,... pero no son tan populares como estos dos.
Intel y AMD son como Microsoft y Apple, como ATI y Nvidia... pura competición para ver quien es el mejor de los dos.
Entonces cual escojo, ¿Intel o AMD?
Bueno, esta es la típica pregunta que siempre nos hacemos. Y la respuesta es tan simple como: Depende
AMD está caracterizada por su precio mas barato que Intel, es buena, ofrece buenos productos y es una buena opción para cualquier uso tanto oficina como extreme gamer. Intel en cambio es caro, muy buena, ofrece buenísimos productos y superan a AMD. Para aquella persona que tuviese mucho dinero y quisiese armarse la Pc de sus sueños, le aconsejaría que se fuese a Intel aunque puede probar también con AMD. Si a mi me diesen a escoger claro que escogería Intel sin pensármelo pero, debido a que ni soy rico ni tampoco quiero gastarme unos pesos de mas en una pc que solo lo voy a usar para jugar prefiero AMD porque nunca lo he probado y tiene muy buena pinta.
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