Introducción

El microprocesador es el chip más importante de la computadora, “Es el cerebro de la computadora”, está constituido por millones de transistores integrados. Se encarga del control y el procesamiento de datos en toda la computadora. Este dispositivo se ubica en un zócalo especial en la placa madre y dispone de un sistema de enfriamiento (cooler).

1) ¿Qué es la ley de Moore? ¿Que predijo y cuáles fueron las sugerencias del señor Moore en el año 1965?

La Ley de Moore expresa que aproximadamente cada 18 meses se duplica el número de transistores en un circuito integrado. Se trata de una ley empírica, formulada por el co-fundador de Intel, Gordon E. Moore el 19 de abril de 1965, cuyo cumplimiento se ha podido constatar hasta hoy.
En 1965 Moore afirmó que la tecnología tenía futuro, que el número de transistores por pulgada en circuitos integrados se duplicaba cada año y que la tendencia continuaría durante las siguientes dos décadas.
Más tarde, en 1975, modificó su propia ley al afirmar que el ritmo bajaría, y que la capacidad de integración se duplicaría aproximadamente cada 24 meses. Esta progresión de crecimiento exponencial, duplicar la capacidad de los circuitos integrados cada dos años, es lo que se considera la Ley de Moore. Sin embargo, el propio Moore ha puesto fecha de caducidad a su ley: "Mi ley dejará de cumplirse dentro de 10 o 15 años -desde 2007-". Según aseguró durante la conferencia en la que hizo su predicción afirmó, no obstante, que una nueva tecnología vendrá a suplir a la actual.

2) Historia de los microprocesadores

Como todo en este mundo, la historia de los procesadores ha pasado por diferentes situaciones. Desde el primer procesador de 1971 (el 4004) hasta el actual Intel Core i7 del presente año ha llovido mucho en el campo de los procesadores. Aquel primer procesador 4004, presentado en el mercado el día 15 de noviembre de 1971, poseía unas características únicas para su tiempo. Para empezar, aquel reloj sobrepasaba por poco los 100 KHz, disponía de un ancho de bus de 4 bits y podía manejar un máximo de 640 bytes de memoria. Realmente una autentica joya que para ese entonces podía realizar gran cantidad de tareas, pero que por desgracia no tiene punto de comparación con los actuales micros.
Entre sus aplicaciones, podemos destacar su presencia en la calculadora Busicom, así como dotar de los primeros tintes de inteligencia a objetos inanimados.
Poco tiempo después, sin embargo el 1 de Abril de 1972, Intel, anunciaba una versión mejorada de su procesador. Se trataba del 8008, que contaba como principal novedad con un bus de 8 bits y la memoria direccionable se ampliaba a 16 Kbytes. Además llegaba a la cifra de los 3500 transistores, casi el doble que su procesador y se le puede considerar como el antecedente del procesador que serviría de corazón al primer ordenador personal. Justo dos años después, Intel anunciaba ese tan esperado ordenador personal, de nombre Altair, cuyo nombre proviene de un destino de la nave Enterprise, en uno de los capítulos de la popular serie de televisión Star Trek, la semana en la que se creó el ordenador. Este ordenador tenía coste de entorno a los $400 de la época, y el procesador suponía multiplicar por diez el rendimiento del anterior, gracias a sus 2 MHz de velocidad (por primera vez se utilizaba esta medida), con una memoria de 64 Kbytes. En unos meses, logró vender decenas de miles de unidades, en lo que suponía la aparición del primer ordenador que la gente podría comprar, y no ya simplemente utilizar.

3) Especificaciones de los microprocesadores

Acá una lista de las especificaciones técnicas de algunos microprocesadores:

4) Velocidades de los microprocesadores contra velocidades de la motherboard

A la hora de comprar un microprocesador primero hay que fijarse en la motherboard que tenemos, ya que dependiendo de ella, va a depende el microprocesador que podamos comprar. ¿Qué fijarnos?

· Marca del procesador que acepta

· Velocidad del microprocesador

· Velocidad de la memoria que puede aceptar

¿Por qué son importantes estos puntos?

Estos puntos son importantes ya que la velocidad del microprocesador está relacionada con la velocidad del bus (FSB) y además la de la memoria RAM.

Microprocesadores muy veloces con memorias muy lentas, es una pérdida de eficiencia.

Microprocesadores lentos con memorias rápidas, es una pérdida de dinero.

Este problema es llamado “Cuello de botella” y consiste por ejemplo cuando tenemos una buena memoria RAM y el procesador no es muy bueno. Para entenderlo mejor podemos dar el siguiente ejemplo: Vas en una calle de 4 carriles (tu memoria RAM) y después se hacen solo 2 (tu procesador), entonces toda la información de la RAM se atora al querer pasar al microprocesador y hace que se alenté mas, puesto que tiene que "organizar" quien va primero, lo mismo que pasaría en la vida real.

Recomendamos una memoria RAM a la máxima velocidad del micro (estas velocidades deben ser aceptadas por la motherboard).

5) Distintos tipos y especificaciones de la ranura y de los sockets para micro

El zócalo o socket (en inglés) es un sistema electromecánico de soporte y conexión eléctrica, instalado en la placa base, que se usa para fijar y conectar un microprocesador. Se utiliza en equipos de arquitectura abierta, donde se busca que haya variedad de componentes permitiendo el cambio de la tarjeta o el integrado.
A continuación veremos distintos tipos:
AMD
• Socket 462
• Socket F
• Socket 939
• Socket 940
• Socket AM2
• Socket AM2+
• Socket AM3
Intel
• Socket 423
• Socket 370
• Socket 478
• Socket 775
• Socket 1156
• Socket 1366
Acá algunas especificaciones de alguno de ellos:
SOCKET 423(INTEL)
Especificaciones
Tipo PGA-ZIF
Factores de forma del chip Organic Land Grid Array (OLGA) on Interposer (OOI) (INT2 and INT3)
Contactos 423
Protocolo del >FSB AGTL+
Frecuencia del FSB 100 MHz FSB
(equivalent to FSB400 (Quad data rate))
Rango de voltaje 1.0 - 1.85 V
Dimesiones del procesador 2.1 × 2.1 inches
Procesadores
Intel Pentium 4 (1300 MHz - 2000 MHz)

SOCKET 478(INTEL)
Especificaciones
Tipo PGA-ZIF
Factores de forma del chip Flip-chip pin grid array (FC-PGA2 or FC-PGA4)
Contactos 478 (no confundir con la nueva Socket P que también usa 478-pins)
Protocolo del FSB AGTL+
Frecuencia del FSB 400 MT/s
533 MT/s
800 MT/s
Dimesiones del procesador 1.38 × 1.38"
Procesadores
Intel Pentium 4 (1.4 - 3.4 GHz)
Intel
Celeron (1.7 - 2.8 GHz)
Celeron D
(2.13 - 3.2 GHz)
Intel
Pentium 4 Extreme Edition (3.2, 3.4 GHz)

SOCKET 940(AMD)
Especificaciones
Tipo PGA-ZIF
Factores de forma del chip OPGA
Contactos 940
Frecuencia del FSB 200 MHz System clock
800/1000 MHz HyperTransport link
Rango de voltaje 0.8 - 1.55 V
Procesadores
AMD Athlon 64 FX
AMD
Opteron

SOCKET AM3(AMD)
Especificaciones
Tipo PGA-ZIF
Factores de forma del chip PGA
Contactos 941
Protocolo del FSB HyperTransport 3.x
Frecuencia del FSB 200 MHz System clock
HyperTransport up to 3.2 GHz
Procesadores
Phenom II (AM3 only)
Athlon II

Sempron

6) Problemas derivados del calentamiento ¿Cuáles son? ¿Cuál es la función del cooler?

Obviamente el calentamiento del microprocesador no es bueno, como todo aquel calentamiento ocasionado en la computadora. La principal consecuencia que trae este problema es el reinicio de la maquina, el cual es producido como medida de seguridad para no ocasionar daños peores como sobrecalentamiento y rotura de otros componentes dentro del gabinete.
Los cooler son ventiladores que se utilizan tanto en los gabinetes o específicamente en microprocesadores o placas para refrigerar, éstos son los encargados de que no se produzca el calentamiento, pero para que esto suceda deben llevar un mantenimiento como por ejemplo la limpieza de ellos. Para mayor refrigeración se utiliza una pasta térmica en el microprocesador y el disipador.
Una manera de controlar la temperatura de nuestro microprocesador y no darnos cuenta que está fallando recién cuando la computadora se reinicie es instalando un software en la maquina como lo es por ejemplo el Everest, gracias a este programa como a otros podemos conocer la temperatura del micro.

7) Arquitecturas RISC vs CISC ¿Qué diferencias existen dentro de un RISC y un CISC?

Los procesadores se agrupan hoy en dos familias, la más antigua y común de las cuales es la "CISC" o "Complex InstructionSet Computer": computador de set complejo de instrucciones. Esto corresponde a procesadores que son capaces de ejecutar un gran número de instrucciones pre-definidas en lenguaje de máquina.
Desde hace unos años se fabrican y utilizan en algunas máquinas procesadores "RISC" o "Reduced Instruction Set Computer", es decir con un número reducido de instrucciones. Esto permite una ejecución más rápida de las instrucciones pero requiere compiladores (o sea traductores automáticos de programas) más complejos ya que las instrucciones que un "CISC" podría admitir pero no un "RISC", deben ser escritas como combinaciones de varias instrucciones admisibles del "RISC". Se obtiene una ganancia en velocidad por el hecho que el RISC domina instrucciones muy frecuentes mientras son operaciones menos frecuentes las que deben descomponerse.
Dentro de muy poco los usuarios dejaran de hacerse la pregunta ¿RISC O CISC?, puesto que la tendencia futura, nos lleva a pensar que ya no existirán los CISC puros.
Hace ya tiempo que se ha empezado a investigar sobre microprocesadores "híbridos", es decir, han llevado a cabo el que las nuevas CPU's no sean en su cien por cien CISC, sino por el contrario, que estas ya contengan algunos aspectos de tecnología RISC. Este propósito se ha realizado con el fin de obtener ventajas procedentes de ambas tecnologías (mantener la compatibilidad x86 de los CISC, y a la vez aumentar las prestaciones hasta aproximarse a un RISC), sin embargo, este objetivo todavía no se ha conseguido, de momento se han introducido algunos puntos del RISC, lo cual no significa que hayan alcanzado un nivel optimo.
Realmente, las diferencias son cada vez más borrosas entre las arquitecturas CISC y RISC. Las CPU's combinan elementos de ambas y no son fáciles de encasillar. Por ejemplo, el Pentium Pro traduce las largas instrucciones CISC de la arquitectura x86 a microoperaciones sencillas de longitud fija que se ejecutan en un núcleo de estilo RISC.
Por lo tanto a corto plazo, en el mercado coexistirán las CPU's RISC y los microprocesadores híbridos RISC - CISC, pero cada vez con diferencias más difusas entre ambas tecnologías. De hecho, los futuros procesadores lucharan en cuatro frentes :
-Ejecutar más instrucciones por ciclo.
-Ejecutar las instrucciones en orden distinto del original para que las interdependencias entre operaciones sucesivas no afecten al rendimiento del procesador.
-Renombrar los registros para paliar la escasez de los mismos.
-Contribuir a acelerar el rendimiento global del sistema, además de la velocidad de la CPU.

8) Procesadores Superescalares

Este término es utilizado para designar un tipo de microarquitectura de procesador capaz de ejecutar más de una instrucción por ciclo de reloj. El término se emplea por oposición a la microarquitectura escalar que sólo es capaz de ejecutar una instrucción por ciclo de reloj. En la clasificación de Flynn, un procesador superescalar es un procesador de tipo MIMD (multiple instruction multiple data).
La microarquitectura superescalar utiliza el paralelismo de instrucciones además del paralelismo de flujo. La estructura típica de un procesador superescalar consta de un pipeline (método por el cual se consigue aumentar el rendimiento de algunos sistemas electrónicos digitales) con las siguientes etapas:
• Lectura (fetch).
• Decodificación (decode).
• Lanzamiento (dispatch).
• Ejecución (execute).
• Escritura (writeback).
• Finalización (retirement).
En un procesador superescalar, el procesador maneja más de una instrucción en cada etapa. El número máximo de instrucciones en una etapa concreta del pipeline se denomina grado, así un procesador superescalar de grado 4 en lectura (fetch) es capaz de leer como máximo cuatro instrucciones por ciclo. El grado de la etapa de ejecución depende del número y del tipo de las unidades funcionales.
Un procesador superescalar suele tener unidades funcionales independientes de los tipos siguientes:
• Unidad aritmético lógica (ALU)
• Unidad de lectura/escritura en memoria (Load/Store Unit)
• Unidad de punto flotante (Floating Point Unit)
• Unidad de salto (Branch unit)
Si las instrucciones de salto son un problema para los procesadores con pipeline en general, en el caso de los procesadores superescalares, el problema se multiplica ya que un parón en el pipeline tiene consecuencias en un número mayor de instrucciones. Por esta razón, los fabricantes de procesadores recurren a técnicas de ejecución especulativa y diseñan algoritmos de predicción de saltos cada vez más sofisticados así como sistemas de almacenamiento de instrucciones por trazas (trace caches).
Las arquitecturas superescalares adolecen de una estructura compleja y de un mal aprovechamiento de sus recursos debido en parte a la dificultad en encontrar suficientes instrucciones paralelizables. Una forma de obtener un mayor número de instrucciones paralelizables es aumentar la ventana de instrucciones, es decir el conjunto de instrucciones que la unidad de lanzamiento considera como candidatas a ser lanzadas en un momento dado.
Desafortunadamente la complejidad del procesador superescalar aumenta desproporcionadamente con respecto al tamaño de dicha ventana lo que se traduce por un ralentizamiento general del circuito. Otra forma de obtener más instrucciones paralelizables es manipulando instrucciones de más de un programa a la vez, lo que se conoce bajo el nombre de multitarea simultánea o multihilo simultáneo.

9) Distintas generaciones de los microprocesadores

Procesador 4004
En 1969, Busicom, una joven empresa japonesa, fue a la compañía Intel (fundada el año anterior) para que hicieran un conjunto de doce chips para el corazón de su nueva calculadora de mesa de bajo costo
Este trabajo daría lugar a la fabricación de los primeros procesadores 4001, 4002 y 4003 hasta llegar a una versión estable de funcionamiento en el año 1971, dándose origen así al procesador 4004.

Procesador 8008
En 1969 Computer Terminal Corp. (ahora Datapoint) visitó Intel.
Vic Poor, vicepresidente de Investigación y Desarrollo en CTC quería integrar la CPU de su nueva terminal Datapoint 2200 en unos pocos chips y reducir el costo y el tamaño del circuito electrónico. Motivo por el que Intel y CTC firmaron un contrato para desarrollar el chip, que internamente llamado 1201.Pensado para la aplicación de terminal inteligente, debería ser más complejo que el 4004.
Mientras tanto, CTC también contrató a la empresa Texas Instruments para hacer el diseño del mismo chip como fuente alternativa.
Durante el verano de 1971, mientras el trabajo con el 1201 estaba progresando rápidamente, Datapoint decidió que no necesitaba más el 1201 debido a la recesión económica de aquella época que había bajado el costo de los circuitos TTL de tal manera que ya no era rentable el circuito a medida. Datapoint le dejó usar la arquitectura a Intel y a cambio esta última no le cobraba los costos de desarrollo.
Intel decidió cambiarle el nombre al 1201 y lo llamaría 8008. Lanzándose al mercado a primeros de abril de 1972.

Procesador 8086/8088
El 8086 es un microprocesador de 16 bits, tanto en lo que se refiere a su estructura como en sus conexiones externas, mientras que el 8088 es un procesador de 8 bits que internamente es casi idéntico al 8086. La única diferencia entre ambos es el tamaño del bus de datos externo.

Procesador 80286
Este microprocesador apareció en febrero de 1982. Los avances de integración permitieron hacer un microprocesador que soportaba nuevas capacidades, como la multitarea (ejecución simultánea de varios programas). El 80286 contiene 134.000 transistores dentro de su estructura (360% más que el 8086).

Procesador 80386
En octubre de 1985 Intel lanzó el microprocesador 80386 original de 16 MHz, con una velocidad de ejecución de 6 millones de instrucciones por segundo y con 275.000 transistores. La primera empresa en realizar una computadora compatible con IBM PC AT basada en el 80386 fue Compaq con su Compaq Deskpro 386 al año siguiente.

Procesador 80486
Este microprocesador es básicamente un 80386 con el agregado de una unidad de punto flotante y un caché de memoria de 8 KBytes. De este procesador podíamos encontrar varias versiones:

* 80486 DX
* 80486 SX
* 80486 DX2
* 80486 SL
* 80486 DX4

Procesador Pentium
El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que la quinta generación de su línea de procesadores compatibles (cuyo código interno era el P5) llevaría el nombre Pentium en vez de 586 u 80586, como todo el mundo estaba esperando. Esta fue una estrategia de Intel para poder registrar la marca y así poder diferir el nombre de sus procesadores del de sus competidores (AMD y Cyrix principalmente).

Procesador Pentium Pro
Es la sexta generación de arquitectura x86 de los microprocesadores de Intel, cuya meta era remplazar al Intel Pentium en toda la gama de aplicaciones. Pero luego se centró, como chip, en el mundo de los servidores y equipos de sobremesa de gama alta.

Procesador Pentium II
El Pentium II es un microprocesador con arquitectura x86, introducido en el mercado el 7 de mayo de 1997. Está basado en una versión modificada del núcleo P6, usado por primera vez en el Intel Pentium Pro.
Los cambios fundamentales respecto a éste último fueron mejorar el rendimiento en la ejecución de código de 16 bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste.

Procesador Pentium II Xeon
Basado en la arquitectura del procesador Pentium II, el procesador Pentium II Xeon agrega un mayor rendimiento, facilidad de uso y confiabilidad en fases crítica, ya que estaban destinados a servidores y estaciones de trabajo.

Procesador Pentium III
El Pentium III es un microprocesador de arquitectura i686, el cual es una modificación del Pentium Pro. Fue lanzado el 26 de febrero de 1999.

Procesador Pentium 4
El Pentium 4 (erróneamente escrito Pentium IV) es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado en noviembre de 2000.

Procesador Pentium M
Introducido en marzo de 2003, el Intel Pentium M es un microprocesador con arquitectura x86 (i686) diseñado y fabricado por Intel. El procesador fue originalmente diseñado para su uso en computadoras portátiles. Su nombre en clave antes de su introducción era “Banias”. Todos los nombres clave del Pentium M son lugares de Israel, la ubicación del equipo de diseño del Pentium M.

Procesador Pentium D
Pentium D fueron introducidos por Intel en 2005. Los chips Pentium D consisten básicamente en dos procesadores Pentium 4 (de núcleo Prescott) ubicados en una única pieza de silicio con un proceso de fabricación de 90 nm. El nombre en clave del Pentium D antes de su lanzamiento era “Smithfield”. Incluye una tecnología DRM (Digital rights management) para hacer posible un sistema de protección anticopia de la mano de Microsoft.

Procesador Core 2 Duo y Core 2 Quad
Últimamente se libero la gama Core 2 Duo y Core 2 Quad, los cuales engloban dos procesadores físicos dentro de uno solo, obteniendo resultados impresionantes.

Procesador Core I3,I5,I7
Es la última gama de procesadores, dependiendo el modelo nos brinda diferentes características:
I3: 2 núcleos y 4 subprocesos.
I5: 2 núcleos y 4 subprocesos (8gb Cache)
I7: 4 núcleos 4 procesadores de 4 núcleos.

En un futuro veremos procesadores con 12, 32 y 80 núcleos, algo nunca antes habíamos creído.

10) Distintos Fabricantes de microprocesadores

Los principales fabricantes de microprocesadores son:
Freescale, Fujitsu, Intel, AMD, Intersil, Toshiba, Zarlink, Arm, Motorola, Apple, Sun, Compaq, IBM, cyrix.
Aunque sin lugar a duda las dos marcas que manejan el Mercado de los microprocesadores y están en constante competencia son: INTEL y AMD.

11)¿Cuáles son las ventajas de los procesadores de 64 bits?

Empecemos por lo básico y es entender porque varían entre 32 y 64 bits. Para hacerlo de una manera didáctica supongamos que un procesador de 32 bits es una carretera de cuatro carriles donde los autos (Datos) corren a 100 Km/h; y ahora con un procesador de 64 bits esos mismos autos (Datos) correrían a la misma velocidad pero ahora en una autopista de ocho carriles, con lo que podrían transitar más autos(Datos) que en una carretera de sólo cuatro carriles.
Para los procesadores de 64 bits, esto significa que pueden trabajar el doble de información en el mismo ciclo de reloj (un hertz), pueden acceder a mayor capacidad de memoria y procesar archivos más grandes. Actualmente un procesador de 32 bits puede controlar un máximo de 4 GB de memoria RAM; mientras que un procesador de 64 bits tiene la capacidad de controlar 16 Exabytes de memoria, es decir, 16 mil millones de GB, una cantidad bastante sorprendente.
En cuanto a los cálculos matemáticos también habrá ventajas, ya que un procesador de 32 bits puede representar números desde 0 hasta 4,294,967,295; y uno de 64 bits incrementará la capacidad logrando que se puedan representar números desde 0 hasta 18,446744,073,709,551,615. Obviamente esto significa que las computadoras podrán hacer operaciones con cantidades mayores y que los cálculos con cantidades pequeñas sean más eficientes.
Como vemos las diferencias son bastante notables y sin duda contar con un procesador de 64 bits mejoraría sin duda nuestras capacidades de hardware, en especial el poder trabajar con bastante memoria RAM.

12) ¿Cuáles son las diferencias entre Core 2 Duo y Dual-Core?

¿Suenan muy parecidos sus nombres no?, internamente también son parecidos, pero obviamente tienen sus diferencias.
Cuando escuchamos los nombres imaginamos que el Core 2 Duo suena mejor que el Dual-Core, técnicamente no estamos equivocados.
Los Pentium Dual-Core son “2” núcleos, estas comillas se deben a que esos dos núcleos los podemos denominar virtuales ya que no son físicos, sino que la arquitectura de los Pentium Dual-Core se sigue derivando de los Pentium 4 y los Celeron. En cambio los Core 2 Duo si tienen 2 procesadores físicos y su arquitectura es de 90,65 y 45 nm (nanómetros), además estos tienen mayor memoria cache, desde los 2 Mb hasta los 8 o 12 Mb en segundo nivel, en cambio los Dual-Core tienen 1 o 2 Mb en un solo nivel.
Los Core 2 Duo se caracterizan por tener soporte para 64 bits en general, a diferencia de los Dual-Core que son de 32 bits.
A la hora de repartir tarea en el sistema ocurre que el Core 2 Duo mejora de un 60 a 70 % respecto al Core-Duo.
Esquematizado sencillamente seria así:

En el primer ejemplo (2 procesos a 2 núcleos) estamos haciendo referencias al Core 2 Duo, mientras que en el segundo ejemplo (2 procesos a 1 núcleo) nos referimos al Core-Duo.