Alimentación del Microprocesador

Los microprocesadores reciben electricidad de la placa base. Existen dos voltajes distintos:

Voltaje externo o voltaje de E/S: permite al procesador comunicarse con la placa base, generalmente de 3,3 voltios.

Voltaje interno o voltaje de núcleo: es menor que el voltaje externo (2,4 voltios, 1,8 voltios), permitiendo un funcionamiento con menor temperatura interna.

Además de estos voltajes, se utiliza el Thermal Design Power (TDP) para representar la máxima cantidad de calor que el sistema de refrigeración de un ordenador necesita disipar. Por ejemplo, una CPU de un portátil puede estar diseñada para 20 W de TDP, lo que significa que puede disipar 20 W de calor (mediante disipador, ventilador, etc.) sin exceder la temperatura máxima de funcionamiento para la cual el chip procesador ULV (Ultra Low Voltage) está diseñado, que suele rondar los 18 W de TDP.

El consumo de energía de la CPU está ligado a su velocidad de proceso y a la actividad interna. Para evitar el calentamiento, se utilizan disipadores de calor que suelen incluir un ventilador. El disipador extrae el calor del procesador y el ventilador enfría el disipador. Normalmente, se coloca pasta térmica entre el disipador y el procesador para ayudar en la transferencia de calor. El disipador se conecta a la placa base mediante un conector CPU-FAN para controlar su velocidad y funcionamiento.

Instrucciones Especiales

Estas tecnologías buscan aumentar el rendimiento de las aplicaciones multimedia y en 3D. Se componen de un conjunto de instrucciones incorporadas en el procesador que utilizan matemática matricial para soportar algoritmos de compresión y descompresión de gráficos (como JPEG, GIF, MPEG) y presentaciones en 3D.

Tecnología MMX

Con la aparición del Pentium MMX, surge la tecnología MMX (Multimedia Extensions).

Tecnología 3DNow

Paralelamente, AMD lanza el K6 con su especificación 3DNow.

Tecnología SIMD

MMX permite que la FPU actúe con varios datos simultáneamente a través de un proceso llamado SIMD (Single Instruction, Multiple Data), donde con una sola instrucción se pueden realizar varias operaciones, llegando a hacer hasta cuatro operaciones en coma flotante por cada ciclo de reloj.

Tecnología SSE

Con la llegada del Pentium 3 en 1998, se incorporan al micro 70 nuevas instrucciones llamadas SSE (Streaming SIMD Extensions), también conocidas como MMX-2. Sus ventajas son:

• Las instrucciones SSE permiten ejecutar cálculos matemáticos con números en coma flotante, a diferencia de MMX que solo los realiza con números enteros.
• Las instrucciones SSE pueden emplearse simultáneamente con la FPU o con instrucciones MMX.

Algunas de estas 70 nuevas instrucciones optimizan el rendimiento en multimedia, como la reproducción de video MPEG-2 o el rendimiento de voz, mientras que otras aceleran el acceso a la memoria.

SSE2, SSE3, SSSE3 y SSE4

El Pentium 4 añade las instrucciones SSE2, con 144 nuevas instrucciones, algunas capaces de manejar cálculos de doble precisión de 128 bits en coma flotante. La extensión SSE2 fue introducida con el núcleo del Pentium 4 Prescott.

En los procesadores AMD, SSE2 se incorporó en el núcleo Venice.

SSSE3 (Supplemental SSE3) es una mejora menor de esta extensión, presentada en los procesadores Intel Core 2 Duo y Xeon. Se agregaron 32 nuevas instrucciones para mejorar la velocidad de ejecución.

SSE4 es una mejora importante, presentada en 2007. Los nuevos procesadores Intel Wolfdale de 45 nm ya disponen de estas instrucciones.

Arquitecturas de 32 y 64 bits

Cuando se habla de arquitecturas de 32, 64 y 128 bits, se hace referencia al ancho de los registros con los que trabaja la ALU o al ancho de los buses de datos o de direcciones. Las arquitecturas de 64 bits tienen registros integrados de 64 bits, que soportan datos de 64 bits.

Diferencia entre 32 bits y 64 bits

Las arquitecturas de 32 bits estaban enfocadas para ejecutar aplicaciones de carga pequeña o mediana, tareas típicas de una pequeña o mediana empresa con lo que tienen una serie de limitaciones.

Números en rango 2³² este limitee implica que toda operación realizada se encuentra limitada a números en un rango 2³² (puede representar números desde 0 hasta 4294.967.295), en caso de que una operación de como resultado un numero superior o inferior a este rango, ocurre lo que es conocido como overflow o underflow, respectivamente.

Al utilizar un procesador de 64 bits, este rango dinàmico se hace 2⁶⁴(puede representar números desde 0 hasta 18446744073709551615) la cual se incrementa notablemente comparado con un procesador de 32 bits.

Limite memoria 4GB: las arquitecturas de 32 bits se encuentra en la incapacidad de mapear/controlar la asignación sobre más de 4 GB de memoria RAM.

Actualmente los procesadores de 64 bits se y ponen;

4.La memoria RAM

En general la memoria del sistema se encarga de procesar los datos de forma que esta esté accesible para la CPU. El sistema de los ordenadores modernos consta de varias secciones con diferentes tareas:

La memoria de trabajo o RAM(random acces memory): es la memoria principal del ordenador que se puede leer y escribir con rapidez . El volátil, es decir pierde sus datos al apagar el  ordenador. El tamaño de la RAM en los ordenadores actuales se mide en megabytes o gigabytes.

La memoria caché: es más rápida que la memoria RAM y se  usa para acelerar la transferencia de datos. En ella se almacenan datos de la memoria principal a las que accedera el microprocesador próximamente. Justo antes de necesitar estos dato, se selecciona y colocan en dicha memporia, tipos de caché: 21, 22, 23.

La memoria CMOS:  que almacena datos de configuración física del equipo. Al ejecutar el programa SETUP se pueden cambiar losdatos almacenados allí.

La ROM o memoria de solo lectura:(red only memory) aunque es de solo lectura, si se puede modificar una o más veces dependiendo del tipo de ROM. La BIOS de los ordenadores actuales està grabada en una ROM(EPROM) más conocida como flash-ROM, que nos permitirá actualizarla.

La memoria gràfica o de video:  dedicada a satisfacer las necesidades de ñla  tarjeta gràfica. Muchas tarjetas gráficas la llevan integrada,  pero otras de gama baja emplean parte de la memoria RAM para aplicaciones tales como los juegos 3D.

Algunos parámetros a tener en cuenta en la memoria son:

La velocidad: se mide en megahercios(MHZ). Por ejemplo, si la velocidad de una memoria es de 800 MHz, significa que con ella se pueden realizar 800 millones de operaciones(lecturas y escrituras) en un segundo.

El ancho de banda o tasa de transferencia de datos: es la máxima cantidad de memoria puede transferir por segundo se expressa en megabytes por segundo(MB/s) o en gigabytes por segundo(GB/s).

Dual chanel: Permite a la CPU trabajar con dos canales independientes y simultáneos para acceder a los datos. De esta manera se duplica el ancho de banda. Para ello es imprescindible rellenar los bancos de memoria con dos módulos de idénticas características.