COMPONENTS PC - CPU

COMPONENTS PC - CPU

Cerca informació sobre les següents qüestions relatives a les CPU (Unitats Centrals de Processament).


Crea una nova entrada al teu blog del curs, i respon a les qüestions que es plantegen a cada exercici. Intenta referenciar les fonts d'informació que facis servir.

EXERCICI 1

Cerca informació a través d’Internet per tal de respondre les següents qüestions teòriques relacionades amb el component que estem estudiant.

1. Quina funció fa la CPU (o microprocessador)?
2. EL CPU:
   El CPU es la unidad donde se ejecutan las instrucciones de los programas y se controla el funcionamiento de los distintos componentes del ordenador,Es el corazón de todo ordenador.
   Sirve para ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantienen en una cierta clase de memoria de computador.
   SUS FUNCIONES:
   Funciones principales del procesador o CPU:
   . Envía y recibe señales de control, direcciones de memoria y datos de un lugar a otro del ordenador a través de líneas llamadas BUS.
   . En estos bus están las puertas de E/S, las cuales conectan a la memoria y a los chips de apoyo al bus.
   . Los datos pasan a través de estas puertas de E/S mientras viajan desde y hasta la CPU.
3. Un microprocessador està format per transistors, i en principi, a major nombre de transistors, més capacitat de càlcul tindrà el microprocessador. Cerca informació sobre la Llei de Moore, i digues si en termes generals, aquesta llei encara està vigent. NO
4. Què es eFront-Side-BUS (FSB)l  del processador?El front-side bus, también conocido por su acrónimo FSB (del inglés literalmente "bus de la parte frontal"), es el tipo de bus usado como bus principal en algunos de los antiguos microprocesadores de la marca Intel para comunicarse con el circuito integrado auxiliar o chipset. Ese bus incluye señales de datos, direcciones y control, así como señales de reloj que sincronizan su funcionamiento. En los nuevos procesadores de Intel desde Nehalem, y desde hace más tiempo que estos primeros en los de AMD, se usan otros tipos de buses como el Intel QuickPath Interconnect y el HyperTransport respectivamente.
5. Què és la memòria caché d’un microprocessador? 

   Caché: es una memoria tipo SRAM, basada en transistores y por ello es muy veloz. Es intermedia entre el microprocesador y la memoria RAM, esta memoria guarda los datos utilizados frecuentemente y evita volver a buscarlos en la memoria RAM ya que está es relativamente lenta, por lo que se agilizan los procesos. Su unidad de medida es en Megabytes (MB).      En el caso de los microprocesadores, estos integran de 1 a 3 tipos de memoria caché denominadas L1, L2 y L3, que significan ("Level X") ó traducido es nivel 1, nivel 2 y nivel 3.      + Memoria L1: se encuentra integrada dentro de los circuitos del microprocesador y eso la hace más cara y más complicado en el diseño, pero también mucho más eficiente por su cercanía al microprocesador, ya que funciona a la misma velocidad que él. Esta a su vez se subdivide en 2 partes. - L1 DC: ("Level 1 date cache"): se encarga de almacenar datos usados frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos, inmediatamente los utiliza, por lo que se agilizan los procesos.

   Animación 1. Smart Cache de procesadores Intel®

   - L1 IC: ("Level 1 instruction cache"): se encarga de almacenar instrucciones usadas frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlas, inmediatamente las recupera, por lo que se agilizan los procesos.
        + Memoria L2: esta anteriormente se encontraba en tarjetas de memoria, para ser insertada en una ranura especial de la tarjeta principal (Motherboard) y funciona a la velocidad de trabajo de la misma. Actualmente la memoria L2 viene integrada en el microprocesador, se encarga de almacenar datos de uso frecuente y agilizar los procesos; determina por mucho si un microprocesador es la versión completa ó un modelo austero. Pueden contar con una capacidad de almacenamiento Caché de 8 MB, 9 MB, 16 MB en procesadores AMD e Intel® y hasta 15 MB en procesadores Intel®.
        + Memoria L3: esta memoria es un tercer nivel que utilizaron primero los procesadores de la firma AMD y posteriormente Intel®. Con este nivel de memoria se agiliza el acceso a datos e instrucciones que no fueron localizadas en L1 ó L2. Si no se encuentra el dato en ninguna de las 3, entonces se accederá a buscarlo en la memoria RAM. Pueden contar con una capacidad de almacenamiento Caché de hasta 8 Mb y 9 Mb sumando L2+L3 en el caso de la nomenclatura AMD.
6. Què son els nivells (levels) de caché? . la memoria caché es la memoria de acceso rápido de un microprocesador, que guarda temporalmente los datos recientes de los procesados (información).¹
   La memoria caché es un búfer especial de memoria que poseen las computadoras, que funciona de manera semejante a la memoria principal, pero es de menor tamaño y de acceso más rápido. Es usada por el microprocesador para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con más frecuencia.
   La caché es una memoria que se sitúa entre la unidad central de procesamiento (CPU) y la memoria de acceso aleatorio (RAM) para acelerar el intercambio de datos.
   Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia en la caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo que sea menor el tiempo de acceso medio al dato. Cuando el microprocesador necesita leer o escribir en una ubicación en memoria principal, primero verifica si una copia de los datos está en la caché; si es así, el microprocesador de inmediato lee o escribe en la memoria caché, que es mucho más rápido que de la lectura o la escritura a la memoria principal
7. Què és la velocitat interna del microprocessador?
8. La velocidad: esta variable se refiere al máximo número de procesos por segundo que es capaz de realizar el microprocesador. Su unidad de medida es el Hertz (Hz). Actualmente se utilizan múltiplos como el MegaHertz y el GigaHertz (GHz) debido a la gran capacidad que pueden llegar a desarrollar. 
     Actualmente, los microprocesadores pueden desarrollar hasta 4.3 GHz es decir 4300 MHz de velocidad interna, mientras que los primeros microprocesadores comerciales (año 1982), tenían una velocidad de 8 MHz.
9.  En quines unitats s’especifica en les CPU actuals?  el MegaHertz y el GigaHertz (GHz)
10. En termes generals, la velocitat interna de la CPU indica el rendiment del microprocessador. Com pots explicar que un processador Pentium 4 a 3.0GHz sigui més lent (globalment) que un processador Core2Duo a 2.4GHz? PORQUE EL SEGUNDO EQUIVALE A DOS PROCESADORES DE 2.4 GHZ
11. Què és el multiplicador de CPU? Per a què serveix?El multiplicador es el numero de veces que multiplicas el FSB del micro; es decir si tienes un micro de 2 Ghz con FSB100 el multiplicador sera 20 ya que FSB100 x 20 multiplicador = 2.000 Mhz > 2 Ghz (ej: P$ de 2 Ghz) pero si tienes un micro con FSB133 el multiplicador sera 15 ya que FSB133 x 15 multiplicador = 1995 > 2 Ghz (ej: XP2400+ de 2 Ghz reales).
    
    Con respecto al multiplicador de un micro depende tanto de su FSB como de su frecuencia (Mhz) ya que dos micros aunque tengan la misma frecuencia (Mhz) no tiene porque tener el mismo multiplicador y por tanto el mismo FSB; un ejemplo claro es el P$ de 2,4 Ghz que en la version FSB400 (100x4) tiene un multiplicador 24 (100 x 24 = 2.400 Mhz > 2,4 Ghz) mientras que en la version FSB533 (133x4) tiene un multiplicador 18 (133 x 18 = 2.394 > 2,4 Ghz).
    
    El valor del multiplicador puede ser fijo (no se puede cambiar) caso del P$ (este sistema esta desde el PII/Celeron) o puede estar bloqueado (en este caso si se puede cambiar si se desbloquea de forma adecuada) caso del AMD. Actualmente muchas BIOS (sobre todo de AMD; el P$ al tenerlo fijo no tiene sentido) dejan cambiar el multiplicador pero generalmente esta posibilidad se añade a placas base con otros extras como la posibilidad de aumentar el voltaje del micro (Vcore); la RAM o la grafica ya que de poco sirve cambiar un multiplicador si despues el sistema no arranca. Tambien es posible que el cambio de multiplicador se haga a traves de Jumper o Switch siendo mas "incomodo" de manipular que si se hace por BIOS. 
12. Què és la densitat d’integració (o tecnologia de fabricació)?A veces puedes leer que la tecnología de fabricación de tal o cual procesador ha mejorado y que el fabricante ha sido capaz de usar una tecnología de varios nanómetros. Por ejemplo, la tecnología Ivy Bridge de Intel, permite al fabricante usar un transistor con un ancho de puerta de 22 nanómetros. No es necesario que conozcas que los transistores tienen varias partes entre ellas puertas para entender que su tamaño va en relación inversa a ese número.El transistor es un elemento de forma cuadrada por lo tanto la reducción que se produce es cuadrática. Por ejemplo pasar de 32 nanómetros a 22, permite pasar de 1024 nanómetros cuadrados a 484 es decir casi la mitad de tamaño o el doble de elementos en el mismo área. Realmente los transistores no son tan pequeños pero si es cierto que la mejora se produce en esa relación. En quina unitat s'expressa? nanómetros
13. Les nomenclatures dels processadors poden ser confuses... Busca les diferències entre un Intel Dual Core i un Intel Core2Duo.
14. LOS 2 SON DE DOS NUCLEOS PERO CORE 2 DUO ERA UNA MARCA COMERCIAL

EXERCICI 2: 

Descarrega i instal·la (a l’ordinador facilitat per a la pràctica) el software CPUID CPU-Z per obtenir més dades sobre el microprocessador. 

1. Especifica el fabricant i el model de microprocessador. 
2. Especifica també el Code Name. 
3. Quin socket (package) et marca CPU-Z? 
4. Quina tecnologia de fabricació? 
5. Quina alimentació està rebent la CPU? Si augmenta aquest valor, el ventilador de la CPU haurà de girar a més velocitat o a menys? Per què? 
6. Busca els jocs d’instruccions de la CPU. Què vol dir un joc d’instruccions? 
7. Especifica la velocitat de la CPU. Què significa aquest valor? 
8. Quants nuclis (cores) té aquesta CPU?

EXERCICI 3

Visita la següent pàgina BENCHMARK i troba la teva CPU. Indica la valoració de la CPU millor puntuada avui dia, la del teu ordinador, i la del portàtil del profe (T4300 2.1GHz).