UNIDAD 1 EL MICROPROCESADOR

1 El microprocesador (CPU). 

1.1. Arquitectura básica y sus operaciones. 

La CPU (Unidad Central de Procesamiento) es el lugar en donde se manipulan los datos, se conoce como el cerebro de la computadora, la CPU contiene un pequeño chip llamado microprocesador. Cada CPU está formada por al menos de dos partes básicas: la unidad de control y la unidad lógica-aritmética.

Unidad de control

La unidad de control es el centro lógico de la computadora ya que los recursos de una computadora son administrados en la unidad de control, es esta unidad la que se encarga de dirigir el flujo de datos.

Las instrucciones de la CPU se encuentran incorporadas en la unidad de control, estas instrucciones o conjunto de instrucciones enumeran todas las operaciones que una CPU puede realizar. Cada instrucción es expresada en microcódigo.

Antes de que un programa sea ejecutado, cada comando debe desglosarse en instrucciones que correspondan a las que están en las instrucciones de la CPU. Al momento de ejecutar el programa, la CPU lleva a cabo las instrucciones en orden convirtiéndolas en microcódigo. A pesar de la complejidad que resulta del proceso, la computadora puede realizar este proceso a una velocidad increíble.

Unidad lógica-aritmética

Los datos almacenados en una computadora son de tipo numérico, es por ello que gran parte del procesamiento involucra la comparación de números o la realización de operaciones matemáticas. Dentro de la unidad lógica aritmética de la computadora se realizan sólo dos tipos de operaciones: operaciones aritméticas y operaciones lógicas.

En el cuadro siguiente se muestra las operaciones realizadas por la unidad lógica aritmética.

1.2. Tipos de arquitecturas en la evolución del CPU. 

1) CISC: Su sistema de trabajo se basa en la micro programación. Consiste en hacer que cada instrucción sea interpretada por un mini programa.

2) RISC: Microprocesador con un conjunto de instrucciones muy reducidas en contraposición. Se basan en estructuras simples y por lo tanto su complejidad total de la CPU es menor.

1.3. Arquitectura multinúcleo. 

Un microprocesador multinúcleo es aquel que combina dos o más procesadores independientes en un sólo circuito integrado. Un dispositivo doble núcleo contiene solamente dos microprocesadores independientes. En general, los microprocesadores multinúcleo permiten que una computadora trabaje con Multiprocesamiento, es decir procesamiento en simultáneo con dos o más procesadores.

Clases de procesadores multinucleo INTEL:

Pentium D están conformados por dos procesadores Pentium 4 Prescott sin Hyperthreadingum.

• Core Duo.
• Core 2 Duo.
• Core2Quad

Clases de procesadores multinucleo AMD:

• Athlon 64 X2.
• Opteron X2.
• Turion X2 (Portatiles).

1.4. Multiprocesamiento (multihilos) en multinúcleo.

Multiprocesamiento o multiproceso es tradicionalmente conocido como el uso de múltiples procesos concurrentes en un sistema en lugar de un único proceso en un instante determinado. Como la multitarea que permite a múltiples procesos compartir una única CPU, múltiples CPUs pueden ser utilizados para ejecutar múltiples hilos dentro de un único proceso. El multiproceso para tareas generales es, a menudo, bastante difícil de conseguir debido a que puede haber varios programas manejando datos internos (conocido como estado o contexto) a la vez. Los programas típicamente se escriben asumiendo que sus datos son incorruptibles. Sin embargo, si otra copia del programa se ejecuta en otro procesador, las dos copias pueden interferir entre si intentando ambas leer o escribir su estado al mismo tiempo. 

REFERENCIAS:

GOMEZ, J. B. (2012). Arquitectura de computadoras I. Red Tercer Milenio.

https://unidad1aquitectura.wordpress.com/2017/02/12/tipos-de-arquitecturas/