Microprocesador - tendencias 2011

Contenido

1. Marco Teórico 2
a. Microprocesador 2
b. Empaquetado 2
c. Disipación de calor 2
d. Funcionamiento 3
e. Velocidad y ancho de banda 3
f. Bus de datos 4
g. Puertos de entrada y salida 4
2. Tendencia del microprocesador 5
a. Evolución del microprocesador 5
b. El futuro del microprocesador 12
c. Tipos de sockets 15
3. Conclusiones 17
4.Bibliografía 18

1. Marco Teórico
a. Microprocesador
El microprocesador es un circuito integrado que contiene todos los elementos necesarios para conformar una "unidad central de procesamiento En la actualidad este componente electrónico está compuesto por millones de transistores, integrados en una misma placa de silicio.

b. Empaquetado
Los microprocesadores generalmente estánempaquetados para proteger el elemento de silicio de la interferencia eléctrica y del daño por exposición al medio ambiente. Este empaquetado suele tener forma de paralelogramo o de prisma e incluye superficies o postes conductores para permitir el paso de alimentación eléctrica y de señales eléctricas desde y hacia el microprocesador. Este empaquetado se instala sobre el llamado socket que comointerfaz de comunicación entre el microprocesador y el resto del ordenador. En algunas arquitecturas el microprocesador puede soldarse directamente a la placa madre. También existen arquitecturas donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo éste no se ve actualmente, pues la industria desea disponer de microprocesadores como módulos independientes desconectables.

c. Disipación decalor
En las arquitecturas modernas la disipación de calor es un problema mayor, debido a la alta frecuencia de operación y a la miniaturización extrema de los microprocesadores recientes, y por eso es común que las tarjeta madre dispongan de un socket para alojar el microprocesador y un sistema de enfriamiento, que comúnmente consiste en un disipador de aluminio con un ventilador adosado, omicrocooler. Sin esta protección, los microprocesadores podrían sobrecalentarse al punto de estropearse permanentemente. Actualmente incluyen mecanismos automáticos que miden la temperatura y eventualmente apagan el procesador en caso de detectar sobrecalentamiento, para protegerlo de fallos. Equipos modernos también suelen incluir sensores en el microcooler que monitorean la velocidad (rpm) y en casode que esta baje peligrosamente el equipo se apaga automáticamente.

d. Funcionamiento
Desde el punto de vista lógico y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: registros unidad de control, unidad aritmético-lógica; y unidad en punto flotante. El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoriaprincipal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
* Pre Fetch. Pre lectura de la instrucción desde la memoria principal
* Fetch. envío de la instrucción al decodificador
* Decodificación de la instrucción. es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer
* Lectura de operandos (si los hay)
* Ejecución. Máquinas de estado que llevan acabo el procesamiento
* Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar latarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un oscilador, normalmente un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos en un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de MHz.

e. Velocidad y ancho de banda
El indicador de la frecuencia de un microprocesador es una buena...