Componentes Clave y Arquitectura del Microprocesador

Microprocesadores: Componentes y Arquitectura

La CPU es un circuito integrado compuesto por millones de transistores. Interpreta y ejecuta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos.

Memoria Caché

Memoria de pequeña capacidad y altísima velocidad de acceso que se encarga de almacenar ciertos bloques de datos que probablemente serán utilizados en las siguientes instrucciones, disminuyendo la necesidad de acudir a la memoria RAM. Tipos:

• L1: Se encuentra dentro del microprocesador. De 4 a 16 KB (Actual: 64 KB de datos + 64 KB de instrucciones).
• L2: Es más grande (1 MB) y lenta que la L1. (Actual: 4 MB por core).
• L3: (Actual: 12 MB compartida por todos los cores).

Coprocesador Matemático o Unidad de Coma Flotante

Encargado de realizar operaciones matemáticas en coma flotante. Hasta el modelo 386 DX no estaba incluido en el microprocesador, es decir, era otro chip opcional que se colocaba en la placa base.

Buses del Microprocesador

• Bus Frontal, FSB (Front Side Bus): Bus que conecta la CPU con la placa base. Es la interfaz entre la caché de nivel 2 del procesador y la placa base. El ancho es de 64 bits.
• Bus Posterior, BSB (Back Side Bus): Es la interfaz entre la caché de nivel 1, el núcleo del procesador y la caché de nivel 2. El ancho de este bus es de 256 bits.

Arquitecturas de Doble Núcleo

No hay que confundir un procesador de doble núcleo con un sistema multiprocesador. En el primero, los recursos son compartidos y los núcleos residen en la misma CPU; en el segundo, hay dos CPU diferentes con sus propios recursos.

El procesador de doble núcleo es una CPU con dos núcleos diferentes en una sola base, cada uno con su propia caché. Con ella se consigue mejorar el rendimiento del sistema eliminando los cuellos de botella que se podrían llegar a producir en las arquitecturas tradicionales; es como si tuvieran dos “cerebros” que pudieran trabajar de manera simultánea, tanto en el mismo trabajo como en tareas completamente diferentes, sin que el rendimiento de uno se vea afectado por el rendimiento del otro. Con ello se eleva la velocidad de ejecución de las aplicaciones informáticas, sin que por ello la temperatura del equipo informático se eleve en demasía, moderando así el consumo energético.

La tecnología de doble núcleo, además de contener dos CPU con sus cachés L1 y L2, incorpora:

• Un controlador de memoria DDR integrado, de baja latencia y gran ancho de banda, que hace que sea más rápido el acceso a la RAM. (Tecnología HyperTransport (AMD) – QuickPath (Intel)).
• Bus de transporte con mayor ancho de banda para lograr unas comunicaciones de E/S de alta velocidad.