EL MICROPROCESADOR
ESTRUCTURA INTERNA:
El microprocesador tiene una arquitectura parecida a la computadora
digital. En otras palabras, el microprocesador es como la computadora digital
porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control. Consiguientemente,
la historia de la computadora digital ayuda a entender el microprocesador.
El
hizo posible la fabricación de potentes calculadoras y de muchos otros
productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que es usado en
la unidad procesadora central (CPU) de una computadora digital. El
microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesador (MPU). En otras
palabras, el microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un
microprocesador se puede diferenciar diversas partes:
·
Encapsulado: es lo que rodea a
la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por
ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores
externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base
·
Memoria caché: es una memoria
ultrarrápida que emplea el procesador para tener alcance directo a ciertos
datos que «predeciblemente» serán utilizados en las siguientes operaciones, sin
tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo así el tiempo de espera para adquisición
de datos. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada caché interna
de primer nivel o L1; es decir, la que está dentro del micro, encapsulada junto
a él. Los micros más modernos (Core i3, Core i5, core i7, etc.) incluyen
también en su interior otro nivel de caché, más grande, aunque algo menos
rápida, es la caché de segundo nivel o L2 e incluso los hay con memoria caché
de nivel 3, o L3.
·
Coprocesador matemático: unidad de coma
flotante. Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos
matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro chip.
Esta parte está considerada como una parte «lógica» junto con los registros, la
unidad de control, memoria y bus de datos.
·
Registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el
micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de
registros en cada procesador. Un grupo de registros está diseñado para control
del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el
procesador pero que la CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son
treinta y dos registros.
·
Memoria: es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los
programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados
en memoria, y el procesador las accede desde allí. La memoria es una parte
interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de
almacenamiento para el trabajo en curso.
·
Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un
puerto es análogo a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de
la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado
un «número de puerto» que el procesador utiliza como si fuera un número de
teléfono para llamar circuitos o a partes especiales.
Es sobradamente conocido que los actuales sistemas
operativos son programados en su mayor parte en lenguajes de alto nivel,
especialmente C, pero siempre hay una parte en la que el ensamblador se hace
casi insustituible bajo DOS y es la programación de los drivers para los controladores de dispositivos,
relacionados con las tareas de más bajo nivel de una máquina, fundamentalmente
las operaciones de entrada/salida en las que es preciso actuar directamente
sobre los demás chips que acompañan al microprocesador. Por ello y porque
las instrucciones del lenguaje ensamblador están íntimamente ligadas a la
máquina, vamos a realizar primero un somero repaso a la arquitectura interna de
un microordenador.
8 bits
En
arquitectura de computadoras, 8 bits es un adjetivo usado para describir
enteros, direcciones de memoria u otras unidades de datos que comprenden hasta
8 bits (1 octeto) de ancho, o para referirse a una arquitectura de CPU y ALU
basadas en registros, bus de direcciones o bus de datos de ese ancho.
Las CPU de 8 bits normalmente usan un bus de datos de 8 bits y un bus de direcciones de 16 bits lo que causa que su memoria direccionable esté limitada a 64 kilobytes; sin embargo esto no es una "ley natural", ya que existen excepciones.
16 Bit
En arquitectura de computadoras, 16 bits es un adjetivo usado para describir enteros, direcciones de memoria u otras unidades de datos que comprenden hasta 16 bits (2 octetos) de ancho, o para referirse a una arquitectura de CPU y ALU basadas en registros, bus de direcciones o bus de datos de ese ancho.
Al igual que en las videoconsolas, se denominan 16 bits a una serie de
ordenadores que tenían en común usar procesadores de 16 bits.
32 y 64 bits
Cuando buscamos información sobre arquitecturas de 32 y 64 bits de Intel y AMD podemos terminar realmente mareados y confusos entre tantos términos que, en principio, parecen iguales pero en el fondo no lo son, o que nos llevan a pensar una cosa totalmente errónea
El salto a los 64 bits se produjo con la aparición de una nueva
extensión en el año 2000 derivada de IA-32 llamada x86-64, desarrollada por AMD
y posteriormente renombrada a AMD64 (el primer procesador con soporte para este
conjunto de instrucciones fue el Opteron).
Más tarde, en el 2004, esta arquitectura extendida fue adoptada por
Intel, el nuevo conjunto de instrucciones recibió el acrónimo EM64T (Extended
Memory 64 Technology), cuyo nombre código fue Yamhill o IA-32e, y
posteriormente fue renombrado adoptando el nombre definitivo de Intel 64
(arquitectura utilizada por primera vez a principios del 2005 con el Pentium
4).
A estas arquitecturas de 64 bits se las conoce de manera genérica
como x86-64 o x64, y no debemos confundirlas con la arquitectura IA-64 de
64-bits.
Muchas arquitecturas de procesador de 64 bits pueden ejecutar
nativamente código de la versión de 32 bits de la arquitectura sin ninguna
penalización en el rendimiento. Este tipo de soporte se conoce frecuentemente
como soporte biarquitectura o más generalmente como soporte
multiarquitectura.
multiarquitectura.
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