Como se fabrica un microprocesador

EL MICROPROCESADOR

EL MICROPROCESADOR

Es la parte encargada de tomar desiciones y dirigir el procesamiento del computador. Fisicamente es una pastilla de silicio de alrededor de una pulgada cuadrada de superficie, en la cual se han escrito (grabado) elementos que realizan las funciones de cientos de miles ( y algunos casos, de millones) de transistores.

Los principales componentes que forman la CPU, asi como la forma en que trabajan, son los siguientes:

Originalmente la unidad de control identifica el lugar donde se encuentra la instruccionque le corresponde a ejecutar. Para ello cuenta con un registro especial (Progam Counter, o PC, Controlador de Programa) que le indica la informacion en la memoria (direccion de memoria), de la instruccion en cuestion. Una vez determinada la direccion, la instruccion es tomada de la memoria principal (auxiliandose de los registros de direccion de memoria y de datos de memoria) y llevada a la unidad de control, colocandose en el denominado registro de instrucciones (IR, por sus siglas en ingles): una vez hecho esto, la unidad de control identificara (decodificara) la accion correspondiente a la isntruccion obtenida y guiara su desarrollo. Finalmente, la unidad de control ajusta el PC para conocer la direccion de ka siguiente instruccion y repite las etapas descritas con anterioridad.

Las instrucciones realizadas por el computador pueden ser de diversa indole. Por tanto, existen aquellas que implican operaciones aritmeticas, de comparacion o logicas, sobre datos. Dichas operaciones se efectuan en la unidad aritmeticologica, esta cuenta con registros especiales de almacenamiento temporal para manejar los datos involucrados en el proceso.

Los datos involucrados en las operaciones aritmeticas y logicas originalmente se encuentran almacenados en la memoria principal. Por ello, son necesarias instrucciones de "transporte" entre la memoria y la CPU. De esta manera, se encuentra con instrucciones para indicar que es necesario transladar el contenido de una direccion de memoria a un registro de la CPU (operacion denominada LECTURA); otras, se emplean para almacenar datos de algun registro de la CPU hacia una cierta localidad de memoria (ESCRITURA), o bien, para transferir informacion entre dos registros de la CPU.

El transporte hacia la memoria de datos e instrucciones que componen el programa que se pretende ejecutar, se realiza utilizando la unidad de entrada, en tanto que los resultados obtenidos se entregan por medio de la unidad de salida. Para ello, es necesario contar, tambien, con instrucciones de E/S.

En cuanto a las empresas fabricantes de procesadores los mas conocidos son:

Intel: Es la marca estandar. La primera compañia de microprocesadores del mundo. Fundada en 1968 por Gordon E. Moore y Robert Noyce. Llamado Intel por las siglas de Integrated Electronic (Electronica Integrada). Su primer microprocesador fue lanzado en 1971 Intel 4004. Su exito ha sido muy grande, tanto que cada vez saca al mercado nuevos microprocesadores mucho mas rapidos y mejores, un ejemplo de esto es el nuevo microprocesador Intel Core i7.

AMD: Segundo fabricante mas conicido de la industria de los microprocesadores. Siempre ha ido detras de Intel, aunque a veces lo ha superado. Fundada en 1969 y su central se situa en California. Su primer microprocesador AMD 29000.

¿QUE ES EL HARDWARE?

HARDWARE

El hardware es el conjunto de componentes que integran la parte fisica o material del computador. Este se clasifica en dos categorias:

LA PRIMERA CATEGORIA

(EL HARDWARE BASICO)

El hardaware basico es el conjunto de componentes indispensables para el funcionamiento del computador.

LA SEGUNDA CATEGORIA

(HARDWARE COMPLEMENTARIO)

Este bes utilizado para realizar funciones especificas (mas aya de las basicas). Estos no son necesarios para el funcionamiento del computador.

El hardware es un complemento con el software, este es intangible y le da logica al hardware (Ademas de ejecutarse dentro de este).

COMPONENTES DEL HARDWARE

Los componentes del hardware son:

El microprocesador o CPU (Unidad Central de Almacenamiento).

La memoria principal

Dispositivos de entrada

Dispositivos de almacenamiento

Dispositivos de salida

FUNCIONES DE UN COMPUTADOR

FUNCIONES DE UN COMPUTADOR

Un computador es basicamente una maquina cuya funcion es procesar informacion

* Almacena informacion

* Organiza informacion

* Recupera informacion

*Transmite informacion

PROCESOS DEL COMPUTADOR

ENTRADA DE INFORMACION

Este es el proceso mediante el cual el sistema de informacion toma datos que requiere para procesar la informacion, estas pueden ser manuales o automaticas.

PROCESO DE INFORMACION

Es la capacidad que tiene el sistema para realizar las operaciones de calculo o dichas funciones suministradas por el sistema. Esto puede realizarse con datos adquiridos por el sistema recientemente o datos almacenados dentro del sistema permitiendo asi la trnsformacion de los datos o elñ cambio que queremos realizar en ellos.

SALIDA DE INFORMACION

Este proceso es donde el sistema tiene la capacidad de sacar la informacion que ingreso al sistema y luego fue procesada, esta funcion se lleva con exito por los perifericos de salida, y de almacenamiento segun lo que requiera el usuario.

ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACION

El almacenamiento se puede decir que es una de las actividades mas importantes que realiza el sistema ya que este opera cuando la informacion ya esta lista para salir del sistema este proceso se puede realizar mediante los dispositivos de almacenamiento internos o externos.

generaciones de las computadoras

INTRODUCCION A LA ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

INTRODUCCION A LA ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

Dia con dia las computadoras ganan terreno en las actividades humanas, ya sea como una herramienta para quien las realiza o como un substituto de esta. la capacidad de un computador para realizar calculos, procesar datos, generar informacion o inclusive simular procesos las convierten en herramientas universales unicamente limitadas por su propia capacidad. este limite es el principal impulsor de la creciente demanda sobre computadores cada ves mas poderosos y de mayores prestaciones.



El logro de un elevado rendimiento no depende solamente de hacer que el computador funcione cada vez mas rapido. principalmente, la mejora en el rendimiento del computador se obtendra de mejoras en la arquitectura de este y en el desarrollo de nuevas tecnicas de procesamiento. El concepto de arquitectura de computador se refiere a la integracion de su estructura fisica con su parte logica.

En el diseño de una computadora existen varios elementos que se toman en cuenta, medidos principalmente en terminos de desempeño y costo. Metricas secundarias son la tolerancia a fallas, funcionalidad, y factores ambientales (tamaño, enfriamiento y ruido). Por supuesto, sin perder de vista los objetivos principales como lo son el diseño de programas eficientes que resuelvan un problema computacional, y ofrecer las interfaces adecuadas para el usuario.

HISTORIA Y EVOLUCION

El desarrollo de dispositivos de calculo no se limita al sigli xx. mucho antes de la aparicion de los primeros computadores electronicos hubo calculadores electromagneticos y mucho, mucho antes que estos existieron dispositivos mecanicos.

En 1617, John Napier ideo un aparato con 11 varillas, con numeros marcados encima, en tal forma que al colocar las varillas lado a lado se obtenian productos y consientes de numeros grandes.

En 1632 aparece la regla de calculo de Ougthtre.

En 1642, el matematico frances Blaise Paxcal invento una maquina mecanica (piñones y engranajes) que servia para sumar y restar, Esta recibio el nombre de la Pascalina.

En 1850 el ingles Charles Babbage, ideo un computador que el denomino MAQUINA NALITICA, ya que era cpaza de recordar hasta 1000 cifras de 50 digitos cada una y deberia comportarse como lo hace hoy un computador moderno. Con la diferencia de que trabaja con partes mecanicas en lugar de circuitos electronicos.

En 1947, se construyo en la Universidad de Pennsylvania, el primer computador electronico que recibio el nombre de ENIAC.

De un tamaño monstruoso (mayor que una casa), con 18.000 valvulas de vacio o tubos y un peso de 3o toneladas, consumia la energia necesaria para mantener encendidas 15.000 bombillas. Estes fue el primer computador moderno y estaba diseñado para trabajos cientificos.
John Von Newmanw, presenta la idea de un computador de propositos generales, dando comienzo a la computacion comercial.

GENERACIONES DE COMPUTADORES

PRIMERA GENERACION:



Valvulas o tubos al vacio.











Caracteristicas principales:

1. valvula electronica (tubos al vacio)

2. se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas)

3.alto consumo de energia. el voltage de los tubos era de 300v y la posibilidad de fundirse era grande.

4. almacenamiento de la imformacion en tambor magnetico interior. un tambor magnetico disponia de su interioi del ordenador, recogia y memorizada los datos y los programas que se le suministraban mediante targetas.

5. lenguaje de maquina. la programacion se codifica en un lenguaje muy rudimentario denominado lenguaje de maquina. consistia en la yuxtaposicion de largo bits o cadenas de cero y unos.

6. fabricacion industrial. la iniciativa se aventuro a entrar en este campo e inicio la fabricacion de computadoras en serie.



SEGUNDA GENERACION

caracteristicas principales:

Transistor: el componente principal es un pequeño trozo de semiconductor, y se expone en llamados circuitos transistorizados.

Disminucion de tamaño.
Disminucion del consumo y de la produccion de calor.

Su fiabilidad alcanza metas imaginables con efimeros tubos al vacio.

Mayor rapidez a la velocidades de los datos.

Memoria interna de nucleos de ferrita.

Instrumentos de almacenamiento.

Mejora de los dispositivos de entrada y salida.

Introduccion de elementos modulares.

TERCERA GENERACION

Circuitos integrados:

Caracteristicas principales:
Circuito integrado, miniaturizacion y reunion de centenares de elementos en una placa de silicio o chiip.
Mejor consumo.
Apreciable reduccion de espacio.
Aumento de fiabilidad.
Teleproceso
Renovacion de perifericos.
Instrumentacion del sistema.
Compatibilidad.
Amplacion de aplicaiones.

CUARTA GENERACION

Los elementos principales de las computadoras de esta generacion son los microprocesadores, que son dispositivos de estado solido, de forma auantonoma efectuan las funciones de acceso, operacion y mando del computador.

La memoria y los chips de apoyo son aquellos que sirn¡ven de interfese entre los microprocesadores y los dispositivos de entrada/salida.

CARACTERISTICAS PRINCIPALES:
Microprocesador: desarrollado por Intel Corporation a solicitud de una empresa Japonesa (1971).

Se minimizan los circuitos, aunmenta la capacidad de almacenamiento.
Reducen el tiempo de respuesta.
Gran expansion del uso de las computadoras.

Memorias electronicas mas rapidas.

Sistemas de tratamiento de bases de datos.

Multiproceso.

QUINTA GENERACION.

La quinta generacion es la generacion en la que nos encontramos actualmente, en la busqueda y desarrollo de procesadores de alta velocidad y por supuesto, mas pequeños de tamaño, algunas de las empresas mas importantes en nuestros dias serian: Apple, Microsoft, Intel, Amd etc.

Hoy en nuestros dias podemos tener en nnuestros bolsillos dispositivos que se conecten a internet, reproductores de musica, tamb ine podemos cargar computadores a cualquier lugar, y seguimos avanzando en tecnologia.

CARACTERISTICAS PRINCIPALES:

Mayor velocidad en los microprocesadores con los avances se empiezan a crear la inteligencia artificial.

Se generan lenguajes de programacion de alto nivel.