Tipos de Procesadores
Tipos y velocidades de procesadores
Un procesador gestiona casi la totalidad de las funciones de un ordenador. La función de un procesador es enviar y recibir datos, y hacer que el ordenador funcione bien. Para eso, es necesario dar los comandos. Advanced Micro Devices (AMD) e Intel son los más importantes fabricantes de procesadores, fabricando tanto para PC como portátiles y dispositivos móviles. Diferentes tipos de procesadores llevan a cabo distintas funciones a diferentes velocidades, del tipo de sistema en el que se ejecuta.
Cada tipo de procesador cuenta con una funcionalidad distinta, aunque hay semejanzas entre varios tipos. ¿Preparado para saber más sobre las CPU? ¡Comenzamos!
- Índice de contenidos
- Tipos y velocidades de procesadores
- Tipos de procesadores
- Microprocesador 8085
- Microprocesador 8086
- Características del microprocesador 8086
- Velocidad de reloj en un microprocesador
- Velocidad de impulso
- Clasificación de los microprocesadores
- CISC
- Arquitectura del procesador CISC
- Características del procesador CISC
- RISC
- Arquitectura del procesador RISC
- Superescalar
- ASIC
- DSP (Procesador Digital de Señales)
- Procesadores Especiales
- Coprocesador
- Procesador de entrada / salida
- Transputer
- ¿La velocidad es importante?
- Intel Pentium y Celeron / AMD Ryzen 3 / APU
- Intel Core i3 / AMD Ryzen 5 de cuatro núcleos
- Intel Core i5 / Intel Core i7 y AMD Ryzen 7
Tipos y velocidades de procesadores
El microprocesador es el componente del ordenador personal que realiza el procesamiento real de los datos. Es una unidad central de procesamiento (CPU) que cabe en un microchip, y posee un circuito de conmutación muy complejo que ejecuta instrucciones simples muy rápidamente.
El paquete de circuitos integrados del microprocesador contiene un chip de silicio que contiene millones de transistores y otros componentes fabricados en este material. Debido a que los transistores del chip son muy pequeños, incluso una pequeña cantidad de corriente de alto voltaje (como la electricidad estática) podría destruir un chip.
Por este motivo, todos los circuitos integrados a gran escala deben manejarse de forma que se reduzca al mínimo la posibilidad de descargas eléctricas estáticas.
Al tener una gran cantidad de circuitos almacenados en un área tan pequeña, los microchips producen muchas calorías y sistemas de refrigeración para evitar que el chip se sobrecaliente. En las placas base del ordenador, el chip de la CPU está cubierto por un gran disipador de calor metálico con aletas, para permitir que el flujo de aire de los ventiladores de enfriamiento se lleve el calor.
En general, podemos decir que un microprocesador es una CPU integrada en un pequeño chip de silicio que consta de millas de pequeños componentes como diodos, transistores y resistencias, que operan juntos.
Tipos de procesadores
Tanto Intel como AMD fabrican procesadores para una variedad de sistemas. Intel fabrica las familias de procesadores Core, Pentium, Atom y Celeron para computadoras de sobremesa, mientras que del otro lado encontramos los procesadores Athlon, Sempron y Ryzen de AMD, entre otros.
Cada procesador fabricado por Intel o AMD tiene funciones específicas y suministro de sistemas específicos, como PC o estaciones de trabajo en una oficina. Cada procesador se adapta a un ordenador específico, ya sea ensamblado, construido desde cero o actualizado.
La CPU más utilizada en PC está hecha por Intel . Desde que IBM eligió el chip Intel 8088 para el PC IBM original, la mayoría de los clones de PC han utilizado alguna de las CPU de la serie Intel.
La serie de computadoras Macintosh de Apple utiliza originalmente la serie de microprocesadores Motorola 68000. Pero la CPU de Motorola utiliza un conjunto de instrucciones diferentes a la CPU de Intel, por lo que no es fácil ejecutar el software de PC en una Mac y viceversa ( pero sin archivos de datos no es ningún problema).
A continuación, se explican diferentes tipos de microprocesadores.
Microprocesador 8085
El microprocesador 8085 fue diseñado por Intel en el año 1977 con la ayuda de la tecnología NMOS.
Las configuraciones de este microprocesador son el bus de datos de 8 bits, el bus de direcciones de 16 bits, que puede direccionar hasta 64 kb, contador de 16 bits y puntero de pila (SP). Los registros de seis bits están ubicados en el par de BC, DE y HL. El microprocesador 8085 requiere una fuente de alimentación de 5 voltios .
Microprocesador 8086
Este microprocesador también fue diseñado por Intel. Es un procesador de 16 bits con 20 líneas de bus de direcciones y 16 líneas de datos con almacenamiento de 1 MB. El microprocesador 8086 consiste en un potente conjunto de instrucciones, que permite realizar las operaciones como multiplicaciones y divisiones fácilmente.
El microprocesador 8086 tiene dos modos de operación, que son el modo máximo y el modo mínimo de operación. El modo de funcionamiento máximo se utiliza para el sistema que tiene varios procesadores. El modo de funcionamiento mínimo se utiliza para el sistema que tiene un único procesador. Las características de este microprocesador se explican a continuación.
Características del microprocesador 8086
Las características más importantes del microprocesador son las siguientes:
- Para mejorar el rendimiento de este microprocesador hay dos procesos en tuberías , que se encuentran en la fase de obtención y ejecución de instrucciones.
- El ciclo fetch puede transferir los datos en 6 bytes de instrucciones y almacenados en una línea.
- La etapa de ejecución es la encargada de lanzar las instrucciones.
- El microprocesador 8086 consta de 2900 transistores y tiene 256 interrupciones vectorizadas .
Velocidad de reloj en un microprocesador
La velocidad del reloj se mide en unidades de ciclos por segundo, lo que se denomina Hertz (Hz). Las placas de computadora y las CPU funcionan a velocidades de millones y millas de millones de hertzios, megahercios (MHz) y gigahercios (GHz).
Los procesadores Intel y AMD utilizan diferentes diseños internos, por lo que compara, por ejemplo, un procesador AMD de 2,4 GHz con un procesador AMD de 3,0 GHz indica que el procesador AMD de 3,0 GHz corre más rápido; pero compara dos procesadores de 2,4 GHz fabricados por AMD e Intel, no establece con precisión exactamente funciona más rápido.
Para poder trabajar, el procesador hace la división de una tarea en varias etapas. Típicamente, los procesadores Intel ejecutan más cantidad de etapas y, por lo tanto, hacen más trabajo y demoran más tiempo que los procesadores AMD para finalizar las tareas.
Los chips digitales de una placa base se sincronizan entre sí por la señal de reloj (una secuencia de pulsos) de la placa base.
Puedes pensar en ello como un "latido del corazón" del ordenador. Cuanto más rápido sean los pulsos del reloj, más rápido correrá el equipo; pero el reloj no puede correr más rápido que la velocidad de los chips, ya que en este caso fallarán.
A medida que la tecnología de los chips mejoró, la velocidad a la que los chips pueden correr se ha acelerado. La CPU funciona más rápido que el resto de la base de la placa (que se sincroniza con una división de la velocidad de la CPU).
Velocidad de impulso
Sin embargo, cuando estás buscando en el mercado un procesador, hay una lista de cosas que debes considerar. Tradicionalmente, lo único que ven la mayoría de los consumidores es su poder total de Gigahercios .
Muchas de esas personas probablemente ni siquiera saben lo que significa (es el número de ciclos de reloj que un procesador completo en un segundo, en millas de millones), pero es una cosa fácil de comparar.
Los últimos años han traído una característica adicional: la velocidad de impulso. La mayoría de las unidades de procesamiento y gráficas, ahora tienen una velocidad de reloj y una "velocidad de impulso". Intel llama a esto Turbo Boost ; Reloj AMD lo llama Boost .
Esta nueva tecnología de los microprocesadores hace que mejore el rendimiento de manera automática, mejora la velocidad de los núcleos, logrando con esto una mejor eficiencia.
Clasificación de los microprocesadores
Básicamente se aceptan 5 clasificaciones de microprocesadores:
CISC
Las órdenes se pueden ejecutar junto con otras actividades de bajo nivel. Realiza principalmente la tarea de cargar, descargar y recuperar datos en y desde la tarjeta de memoria. Aparte de eso, también hace cálculos matemáticos complejos dentro de un solo comando.
Este procesador está diseñado para minimizar el número de instrucciones por programa e ignorar el número de ciclos por instrucciones. El compilador se utiliza para traducir un lenguaje de alto nivel al lenguaje de nivel ensamblador, porque la longitud del código es relativamente corta y se utiliza una memoria RAM adicional para especificar las instrucciones.
Arquitectura del procesador CISC
Está diseñado para reducir el costo de la memoria , porque se requiere más almacenamiento en programas grandes, lo que resulta en un mayor costo de memoria. Para superar este número de instrucciones por programa, puede reducir el número de instrucciones utilizando la integración de las operaciones en una sola instrucción.
Características del procesador CISC
Este procesador consta de diferentes modos de direccionamiento:
- Tiene un gran número de instrucciones
- Para ejecutar una instrucción se necesitan varios ciclos
- La lógica de codificación de la instrucción es compleja
- Múltiples modos de direccionamiento cuando se requiere una instrucción
RISC
RISC son las siglas de Reduction Instruction Set Computer y está diseñado para reducir el tiempo de ejecución mediante la simplificación del conjunto de instrucciones del ordenador.
Estos tipos de chips se fabrican según la función en la que el microprocesador puede realizar pequeñas tareas dentro de un comando en particular. De esta manera, completa más comandos a un ritmo más rápido.
En el microprocesador, cada conjunto de instrucciones requiere solo un ciclo de reloj para implementar el resultado en un tiempo de ejecución uniforme. Por lo tanto, reduzca la eficiencia para más líneas de código, por lo que requiere una RAM adicional para las instrucciones. El compilador se utiliza para convertir el conjunto de instrucciones de lenguaje de alto nivel en un idioma informático.
Arquitectura del procesador RISC
Este tipo de procesador se utiliza para el conjunto de instrucciones altamente optimizado, y las aplicaciones del procesador RISC son para los dispositivos portátiles, debido a su eficiencia energética. Las características de este procesador se explican a continuación.
Características del procesador RISC
Algunas de las principales e importantes características del procesador RISC son las siguientes:
- En el procesador RISC hay instrucciones sencillas
- Consiste en el número de registros y en menor cantidad de transistores
- Para acceder a la ubicación de memoria se utilizan las instrucciones cargar y utilizar
- Este procesador tiene un tiempo de ejecución de ciclo
Superescalar
Este es un procesador que copia el hardware en el microprocesador para realizar tareas a la vez. Podemos ser usados para aritmética y como multiplicadores. Disponer de varias unidades operativas y, por lo tanto, llevar a cabo un cabo más de un comando, emitiendo de manera constante muchas instrucciones a las unidades operativas superfluas dentro del procesador.
ASIC
Se utiliza para objetivos específicos en vez de objetivos generales. Al principio, los ASIC han utilizado la tecnología de matriz de puertas. Los ASIC modernos, con frecuencia cuentan con procesadores de 32 bits, Flash, bloques de memoria RAM, ROM, EEPROM, así como otros tipos de módulos.
DSP (Procesador Digital de Señales)
Son usados para codificar y decodificar videos o para convertir los videos digitales a analógicos y analógicos a digitales. Necesitan un microprocesador que sea excelente en cálculos matemáticos. Los chips de este procesador se emplean en sonares, radares, equipos de audio para cine en casa, teléfonos móviles y televisores.
Los componentes requeridos para este procesador son una memoria programada, memoria de datos, entrada / salida, y un motor informático. Este procesador está diseñado para procesar la señal analógica en forma digital. Este proceso se realiza a intervalos regulares y convierte la tensión en forma digital.
Las aplicaciones de este procesador son la producción de sonido y música, el procesamiento de señales de vídeo y la aceleración de gráficos 2D y 3D. El ejemplo de este procesador es el TMS320C40.
Procesadores Especiales
Los procesadores especiales están relacionados para algunos procesadores especiales y algunos de ellos se explican a continuación.
Coprocesador
Puede manejar la función práctica muchas veces más rápido que los microprocesadores normales. El ejemplo del coprocesador es el coprocesador matemático, y algunos de ellos son el 8087, que se usa con 8086; el 80287, que se usa con 80286; y el 80387, que se usa con 80386.
Procesador de entrada / salida
Este procesador tendrá su propia memoria local. Se utiliza para controlar dispositivos de E / S con la participación de la CPU. Los ejemplos del procesador de entrada / salida son control DMA, control de teclado y ratón, control de pantalla gráfica y control de puerto SCSI.
Transputer
Este procesador también tiene su PROPIA Memoria y local también tiene enlaces para conectar Presentación de la ONU transputadora A Otro para la comunicación entre procesadores.
El transputador se utiliza para el sistema de un solo procesador o se puede conectar a enlaces externos para reducir los costos de construcción y aumentar el rendimiento. Algunos ejemplos de este procesador son el punto flotante de procesadores como T800, T805 y T9000.
¿La velocidad es importante?
Todo factor es importante y la velocidad no iba a hacer menos . Pero no podemos comparar la velocidad (GHz o MHz) entre diferentes arquitecturas. Es un error equipar un Pentium 4 a 2.8 GHz con un Pentium de estos últimos años a la misma frecuencia. El salto evolutivo en el IPC (instrucciones por ciclo) es abismal.
Lo más correcto sería clasificar cada procesador por su categoría . También, podemos encontrar casos que por tener un "presupuesto ajustado" equipe a su PC con un procesador de gama baja y vaya tirando con él hasta que procese uno de gama superior.
Intel Pentium y Celeron / AMD Ryzen 3 / APU
Los procesadores con esta velocidad son ideales para actividades básicas del día al día , por ejemplo: correo electrónico, navegación web, paquete de ofimática e incluso dar un gran rendimiento como centros multimedia / HTPC. En el caso de los Pentium, Ryzen 3 y APU pueden dar un gran rendimiento jugando en resolución 720p o 1080 si se le equipa con una tarjeta gráfica decente.
Intel Core i3 / AMD Ryzen 5 de cuatro núcleos
Esta gama de velocidades se adapta perfectamente a la navegación web, el trabajo con correos electrónicos, la ejecución de programas electrónicos como los sistemas de gestión de pacientes y la multitarea en general. Esta categoría funciona bien para el equipo de oficina medio o usuarios que no quieren gastar mucho dinero en su PC Gaming pero quieren actualizar su equipo en un futuro .
Actualmente los Intel Core i3 de octava generación tienen 4 núcleos que nos dan un plus de rendimiento (respecto a la séptima generación) y pueden darnos muchas alegrías con una Nvidia GTX 1050 Ti o GTX 1060 de 3 ó 6 GB. También es interesante el AMD Ryzen 5 1400 de cuatro núcleos que trabaja muy bien como procesador 4 × 4. Mientras que el AMD Ryzen 5 1600 / 1600X son perfectos para juegos y hacer streaming, ya que no es muy difícil hacer overclock a 3.9 ó 4 GHz
Intel Core i5 / Intel Core i7 y AMD Ryzen 7
Dentro de la plataforma mainstream son los topes de gama . Si necesita un equipo super potente, ideal para jugar una máxima exigencia, trabajar con base de datos super potentes y edición multimedia entonces necesitará tener un equipo de alto rendimiento. Personalmente, los Intel Core i7 de octava generación y la serie AMD Ryzen 7 (con overclock a 3.8 ó 4 GHz) dan un rendimiento brutal para jugar y trabajar.
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