La prehistoria de la informatica se halla por los años 50s-60s. Entonces los ordenadores eran máquinas que ocupaban varias habitaciones.
Pero...
¿cómo empezó a fraguarse la era de la informacion?
Partimos a partir del desarrollo de la industria y de la 2ª era mundial, donde los gobiernos más potentes empezaron a invertir en máquinas que tratasen información. Esto da lugar a la arquitectura de ordenadores de VON NEUMANN.
- Diseñada en los 40s (gobierno americano)
- Seguir un esquema de funcionamiento genérico (generando actividades sucesivas sin cambiar la estructura física).
- el PC dispone de una lista de instrucciones que un procesador interno va descifrando y más tarde ejecutando. Una vez que se ha finalizado esa ejecución se pasa al siguiente elemento de la lista, y se repite el proceso. Para ello se necesitan los siguientes 3 componentes básicos:
¿cómo trabajaban estos primeros procesadores?
mediante un sistema binario (sistema de numeración con un funcionamiento similar al decimal, pero donde unicamente se utilizan 0 y 1, a partir de los cuales se construye toda la información)
Dicha información es interpretada por el procesador mediante el sistema binario. el procesador dispone de una serie de circuitos electrónicos utilizados por los algoritmos (secuencia de ordenes que se dictan en cierto orden estricto, para que la maquina pueda interpretarlo sin problemas). Es decir, el procesador se encarga de recibir ordenes (normalmente matemáticas) e interpretarlas.
Los primeros procesadores
- los transistores eran equivalentes a las válvulas de vacío
Pero las válvulas fueron poco fiables y de duración corta, esto provocó que en la segunda generación de procesadores evolucionaran de manera notable. Fue ahí donde empezó la carrera de los transistores, el almacenamiento magnético, los lenguajes de alto nivel y los primeros sistemas operativos.
TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN
Nos referimos a lo más pequeñito de la CPU como bien pueden ser los microprocesadores y a todos los elementos que cada vez van e irán transformandose en más pequeños para poder incorporarlos en la CPU.
Si nos referimos al modelo de intel cuyo modelo de los procesadores es tick-tock es muy sencillo conocer cuando mejora su tecnología de fabricacion puesto que siempre mejorara en conjunto con la arquitectura interna. En una primera fase, un “tick”, se mejora la tecnología de fabricación y en una segunda, denominada “tock” la arquitectura. Por eso los core de segunda generación o Sandy Bridge eran un “tock”, los de tercera o Ivy Bridge un “tick”, los de cuarta o Haswell un “tock”, los de quinta o Broadwell un “tick” y los de sexta o Skylake un “tock”.
ELEMENTOS O BLOQUES QUE SE VAN INCLUYENDO EN EL MICROPROCESADOR QUE ANTES SE ENCONTRABAN EN LA PLACA BASE
para comenzar debemos conocer lo más básico de la placa base o placa madre.
¿QUÉ ES UNA PLACA BASE?
Es el componente más importante de un computador, ya que en él se integran y coordinan todos los demás elementos que permiten su adecuado funcionamiento. De este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como la plataforma o circuito principal de una computadora.
¿CUÁLES SON SUS PARTES?
BIOS,
ranuras PCL, cache,chipse,conectores de teclados, ratón USB...ATX,conector eléctrico, zócalo ZIF, ranuras DIMM, ranuras SIMM, conectores EIDE,
conector disquetera,pila,ranura AGP,
ranura ISA
HISTORIA
Las placas bases como tal comienzan en 1947 cuando William Shockley, Walter Brattain y John Bardeen, muestran su invento, el transistor amplificador punto-contacto, iniciando el desarrollo de la miniaturacion de circuitos electronicos.
Dummer, un británico, presentó en 1952 la utilización de un bloque de material sólido utilizado para conectar componentes electrónicos son cables de conexión.
Más tarde, en 1961, cuando Fairchild Semiconductor anuncia el primer circuito integrado.
Con todos estos inventos se comienza a trabajar en la computadora con una tarjeta madre.
Concepto de la tarjeta madre.
La mainboard es la parte principal de un computador ya que nos sirve de alojamiento de los demás componentes permitiendo que estos interactúen entre si y puedan realiza procesos.
La tarjeta madre es escogida según nuestras necesidad
ELEMENTOS
El Procesador
Es el cerebro del computador. Dependiendo del tipo de procesador y su velocidad se obtendrá un mejor rendimiento. Hoy en día existen varias marcas y tipos, de los cuales intentaré darles una idea de sus características principales.
Las familias (tipos) de procesadores compatibles con el PC de IBM usan procesadores x86. Esto quiere decir que hay procesadores 286, 386, 486, 586 y 686. Ahora, a Intel se le ocurrió que su procesador 586 no se llamaría así sino "Pentium", por razones de mercadeo.
Memoria Caché
La memoria caché forma parte de la tarjeta madre y del procesador (Hay dos tipos) y se utiliza para acceder rápidamente a la información que utiliza el procesador. Existen cache primario (L1) y cache secundario (L2). El cache primario esta definido por el procesador y no lo podemos quitar o poner. En cambio el cache secundario se puede añadir a la tarjeta madre. La regla de mano es que si se tienen 8 Megabytes (Mb) de memoria RAM se debe tener 128 Kilobytes (Kb) de cache. Si se tiene 16 Mb son 256 Kb y si se tiene 32 Mb son 512 Kb. Parece que en adelante no se observa mucha mejoría al ir aumentando el tamaño del cache. Los Pentium II tienen el cache secundario incluido en el procesador y este es normalmente de 512 Kb.
Ya explicamos que la función fundamental de la tarjeta madre es el manejo de las comunicaciones desde y hacia el microprocesador. Por lo tanto, para que se dé esta comunicación, debe existir un medio de interconexión entre ambos dispositivos; este medio físico es el zócalo o socket.
Es en este conector, es donde se aloja el microprocesador.
Zócalo de conexión para el microprocesador
El chipset
es circuito integrado que se encarga de manejar todas las señales lógicas que van al microprocesador o salen de este dispositivo.
La memoria RAM
(Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio) es el almacén temporal de datos del microprocesador; ahí toma y deposita la información numérica (instrucciones o datos de trabajo) que precisa para sus operaciones; los datos sólo se mantienen mientras la computadora esté alimentada de energía eléctrica, y por ello se pierden cuando el equipo se apaga (tener presente que el dispositivo de base donde se mantiene grabada la información aunque se interrumpa la energía eléctrica, es el disco duro).
Zócalos de conexión para la memoria RAM
VELOCIDADES DE PROCESO
¿QUÉ ES UN GIGAHERTZIO Y QUE RELACION TIENE CON EL RENDIMIENTO?
los procesadores no son más que un conjunto de sistemas que trabajan entre si, pero para poder trabajar de manera coordinada necesitan un conjunto de mecanismos o procesos. Para ello, se utiliza un reloj, que crea una frecuencia de funcionamiento. Esta frecuencia se mide en gigahertzios, indicándonos a que velocidad cambia la frecuencia de ese reloj.
4Ghz=4·10^9movimientos/segundo (velocidad común en los procesadores actuales)
Las mejoras introducidas en las arquitecturas de los procesadores hacen que este número sea cada vez menos importante. El número de ciclos necesarios para realizar una instrucción depende de esta. Pudiendo incluso ser capaces de procesar varias en uno sólo, que otro.En cualquier procesador moderno, los bloques funcionan en paralelo, lo que provoca tener el núcleo trabajando con unas series de funciones y los demás elementos con otras funciones distintas.
¿ES LA MISMA FRECUENCIA PARA TODOS LOS ELEMENTOS?
No todos los bloques que están incluidos en un procesador funcionan a la misma velocidad. El ejemplo más claro lo tienes en las APUs. En estas, nos encontramos que tenemos una tarjeta gráfica integrada. Esta funciona a distinta velocidad, y por lo tanto a una frecuencia de reloj distinta, que los núcleos del procesador.
Otras arquitecturas, son capaces de hacer funcionar los núcleos a distintas velocidades dependiendo de la carga de trabajo que tengan.
¿LA FRECUENCIA ES FIJA?
No, las características de AMD Turbo Core ó Intel Turbo Boost pueden acelerar el funcionamiento de un bloque si es necesario en un determinado momento.
IMPORTANTE:
la temperatura será la que fjiará la frecuencia máxima que podrá alcanzar.
Memorias cahe L1, L2 y L3.
La memoria cache, se encuentra en el interior del procesador y está ideada para acelerar el acceso a la memoria RAM. Su funcion es llevar datos e instrucciones al procesador, por lo que todas las prestaciones del sistema dependen de ella.La memoria cache está situada en la misma oblea de silicio que el procesador.
MEMORIA CACHE L1
La L es de “level” o en castellano nivel. En este caso se divide la memoria en varios bloques. Existe un controlador el cual se encarga de poner la información que más se usa más cerca del procesador. Esto es debido a que el tiempo que tarda el procesador en acceder a la memoria de nivel uno siempre es menor que a la de nivel dos y así sucesivamente.
Normalmente este primer nivel se divide en dos partes una para datos y otra para instrucciones. De esta forma se intenta conseguir que el procesador este alimentado al menos con instrucciones sin ningún problema.
MEMORIA CACHE L2
Suele ser por núcleo y no distingue entre datos e instrucciones. Se tarda más en acceder a la cache de L1 pero es mucho más grande.
El tiempo que tardas en encontrar un determinado dato en estas memorias es proporcional al tamaño de estas. Debido a esto las caches aumentan de tamaño según subimos a la jerarquía.
MEMORIA CACHE L3
Se tarda más en acceder a la cache de L2 pero es mucho más grande. Normalmente los fabricantes sólo te dan el tamaño de la última memoria la que se llama Last Level Cache que suele ser la de nivel dos o tres.
Suele tener varios un tamaño de varios megas es decir miles de veces más pequeña que la memoria RAM.
TDP
es el acrónimo de Thermal Design Power. Es la máxima potencia generada por un dispositivo medida en Watios. Sirve para saber que tipo de refrigeración deben usar. Cada elemento del equipo tiene un TDP.
Normalmente lo más importante de un equipo es el procesador. Obliga a utilizar el tipo de refrigeracion minima y limita la frecuencia a la que puede funcionar el micro.
La potencia consumida por cualquier procesador es proporcional a la frecuencia y al voltaje. Si los transistores tienen un área menor será necesario un voltaje más pequeño para trabajar con ellos. Esta es una de las razones por la que los fabricantes de procesadores están tan obsesionados con el tamaño de los transistores, al hacerlos más pequeños son más eficientes energéticamente.
Una vez reducido el voltaje se puede aumentar más la frecuencia sin quemar el micro.
TIPOS DE PROCESADORES
- Procesadores de PCs escritorio, con una potencia entorno a 65 ó 130 watios
- Procesadores laptos, desde 20 a 45 watios.
NÚCLEOS DE LOS MICROPROCESADORES
Los procesadores con varios núcleos han ganado popularidad a lo largo de los años tanto que ahora es casi imposible encontrarte con alguno que no tenga más de uno de ellos en su interior.Esto ha sido posible gracias a las mejoras de las tecnologías de fabricación que ha permitido reducir enormemente el tamaño de los micros dando más espacio libre a los ingenieros pudiendo por tanto duplicar o incluso triplicar sus bloques internos. De esta forma pasamos de poder ejecutar una sola tarea a trabajar con varias al mismo tiempo.
La idea no es nueva. Antes de que se pudieran integrar dos o más núcleos en el interior del chip existían equipos multiprocesadores. En estos había más de un micro sobre la misma placa base. Como te puedes imaginar eran muy caros y necesitaban placas especiales para hacerlos funcionar. La idea en esencia es la misma pero mucho más eficiente al estar todo incluido dentro del mismo chip.
¿UN PROCESADOR CON 2 NÚCLEOS ES EL DOBLE DE RÁPIDO QUE UNO CON UN SOLO
NÚCLEO?
tener dos o más núcleos lleva a ganancias muy grandes de rendimiento. Sobre todo al evitar bloqueos como los que ocurren casi de manera continúa con programas que están en memoria como pueden ser los antivirus. Una utilidad de este tipo es capaz de consumir el 100% de un núcleo, parando la ejecución de otras aplicaciones hasta que terminan su trabajo. En estos casos disponer de más núcleos mejora la respuesta de todo el sistema de manera radical.
Los procesadores de doble núcleo son más ágiles por tanto en dar respuesta a tus órdenes. El sistema operativo está más desahogado. Pero no debes pensar que de forma general acaben su trabajo en la mitad de tiempo.
INNOVACIONES QUE PRESENTAN LOS NUEVOS PROCESADORES
La 5ª Generación del procesador Intel Core se ha diseñado específicamente para la próxima generación de dispositivos de cómputos que ofrece dispositivos más delgados y eficientes a través de diversos factores de forma, incluyendo las tradicionales notebooks, las 2 en 1, las Ultrabooks™, las Chromebooks, las PCs desktop All-in-one y las PCs mini.
Con la disponibilidad de la 5ª Generación de los procesadores Intel Core, se espera que la micro arquitectura “Broadwell” sea la transición móvil más rápida en la historia de la empresa, para ofrecer a los consumidores una amplia selección y disponibilidad de dispositivos.
Intel también comenzó el envío a los fabricantes de dispositivos de su próxima generación de procesadores de 14 nanómetros para tabletas, de nombre en clave “Cherry Trail”. El nuevo sistema en un chip (SoC, por sus siglas en inglés), ofrece el cómputo de 64-bit, con los gráficos mejorados de la Intel® Generation 8-LP graphics, un gran rendimiento y duración de batería para las tabletas tradicionales. La plataforma ofrece capacidades de módem de clase mundial con LTE-Advanced en la plataforma Intel® XMM™ 726x, que soporta velocidades Cat-6 y la incorporación de operadoras.
