Zócalo y microprocesador: núcleos, IPC, caché y ejecución de instrucciones

Zócalo

El zócalo es la estructura donde se conecta el procesador a la placa base. El zócalo determina el procesador físicamente y el chipset lo determina lógicamente.

Intel vs. AMD

• Intel: Es más caro, tiene dos procesadores matemáticos, lo cual le da mucha rapidez y es superior en cuestión de calidad del producto.
• AMD: Es económico, tiene un procesador matemático y uno gráfico; los ventiladores son más fuertes.

Conceptos Clave

IPC

El IPC (Instrucciones por Ciclo) determina la cantidad de instrucciones que es capaz de ejecutar el procesador por cada ciclo de reloj.

Frecuencia del Reloj

La frecuencia del reloj determina la velocidad con que el microprocesador lee datos e instrucciones y las ejecuta. El microprocesador está compuesto por varios registros, una unidad de control aritmético lógica y puede tener una unidad de coma flotante.

Fases de Ejecución de las Instrucciones

1. Prefetch: Prelectura de la instrucción desde la memoria principal.
2. Fetch: Envío de la instrucción al decodificador.
3. Decodificación de la instrucción: Determinar qué instrucción es y qué se debe hacer.
4. Lectura de operandos.
5. Ejecución.
6. Escritura de los resultados: En la memoria principal o en registros.

Microprocesador

El microprocesador es un conjunto de bloques interconectados entre sí, y cada uno de esos bloques realiza una función. El diseño de esos elementos y de cómo se interconectan es lo que se llama diseño.

Núcleos

Los núcleos son unidades que leen y ejecutan instrucciones de programas.

• 1 núcleo: 286, 486, Pentium, Pentium 2 y Pentium 3.
• 2 núcleos: Se distribuyen los procesos entre cada uno de los dos núcleos.
• 4 núcleos: En un solo kit de procesador poseen 4 unidades físicas de procesamiento de datos.
• Multinúcleo: De 12 a 16 núcleos.

Multihilo y Hyper-Threading

Multihilo consiste en ejecutar varios hilos de ejecución simultáneamente, de modo que se aprovecha la capacidad de multitarea entre múltiples hilos a programas.

Hyper-Threading consiste en simular dos procesadores lógicos dentro de un núcleo de procesador físico, de forma que un solo núcleo puede ejecutar 2 hilos de proceso de forma simultánea. Hyper-Threading permite procesar dos tareas por cada núcleo sin necesidad de usar un núcleo completo físicamente.

Caché y Bus

Caché: Es una memoria de acceso rápido cuya función es guardar temporalmente los datos procesados.

Bus: Circuito que conecta una parte de la placa base con otra. Sirve como puente de conexión entre el procesador y el resto del hardware.

HyperTransport y GPU

HyperTransport: Maneja los datos en forma de paquetes, usando una cantidad menor de líneas de comunicación, permitiendo frecuencias de funcionamiento más altas.

GPU: Procesador dedicado al procesamiento de gráficos, para aligerar la carga de trabajo al procesador.