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Arquitectura de Computadores 1 Componentes principales del computador

Actividad 2

Luis Alirio Hernández Mora Aprendiz

Jenny Carolina Godoy Urueña Ingeniero de Sistemas Tutora AVA

Servicio Nacional de Aprendizaje Arquitectura de computadores - 847417 Toledo, NS. 2.014

Arquitectura de Computadores 2

Contenido Introducción. 1 1.1 1.1.1 1.1.2 2. 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.2.1 2.1.2.2 2.1.3 2.1.4 2.1.4.1 2.1.5 2.1.6 2.1.7 2.1.8 2.1.9 2.1.10 3.

Tarjeta madre…………………………………………………………. Qué es la tarjeta madre………………………………………………... Capacidad de almacenamiento………………………………………... Tarjetas gráficas………………………………………………………. Procesadores………………………………………………………….. Defición de CPU,GPU y VPU……………………………………….. Marcas y modelos de procesadores…………………………………... La velocidad interna (GT/s, GHz y MHz)……………………………. El frontal side bus (FSB)……………………………………………... Procesadores de 32 bits y 64 bits……………………………………... La memoria caché, L1,L2 y L3……………………………………….. Tipo de socket o zócalo………………………………………………. Partes físicas externas que lo componen……………………………… División interna (ALU) y unidad de control………………………….. El overclocking en los procesadores………………………………….. Procesadores en tarjetas de video integrada………………………….. Microprocesador multicore…………………………………………… Ubicación del microprocesador en la motherboard………………....... Como ventilar correctamente un procesador…………………………. Limitaciones de los Handled PC (computador de mano) y los PDA (Asistente Personal Digital)…………………………………………... Bibliografía……………………………………………………………

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Arquitectura de Computadores 3 INTRODUCCIÓN Las nuevas tecnologías, son modificaciones de recursos, equipos o materiales, los cuales permiten al ser humano desarrollar nuevos conocimientos y habilidades, para facilitar y mejorar sus actividades cotidianamente laborales; estos recursos surgen con base a nuevas necesidades, que consolidan a la sociedad y nace una nueva, y por consiguiente nuevas culturas tecnológicas. Es por ello que en este trabajo son descritos los elementos de la computadora, mismos que se categorizan en dispositivos de entrada, procesamiento, almacenamiento y salida, en cada uno de estos dispositivos se encuentran los elementos físicos del equipo de cómputo.

Arquitectura de Computadores 4 1. Tarjeta Madre 1.1 Qué es la Tarjeta madre Es el componente más importante de un computador. Es el dispositivo que funciona como la plataforma o circuito principal de una computadora, integra y coordina todos los demás elementos. Tambien es conocida como placa base, placa central, placa madre, tarjeta madre o Board (en inglés motherboard, mainboard). Figura N° 1, Componente tarjeta madre, partes principales

Fuente. http://www.cyberpuerta.mx/Computo-Hardware/Componentes/Tarjetas La tarjeta madre es un tablero que contiene todos los conectores que se necesitan para conectar las demás tarjetas del computador. Una tarjeta madre alberga los conectores del procesador, memoria RAM, Bios, puertos en serie, puertos en paralelo, expansión de la memoria, pantalla, teclado, disco

Arquitectura de Computadores 5 duro, enchufes. Una vez que la tarjeta madre ha sido equipada con los elementos que se han mencionado, se le llama “Chipset” o conjunto de procesadores. La tarjeta madre debe realizar básicamente las siguientes tareas: Conexión física. Administración, control y distribución de energía eléctrica. Comunicación de datos. Temporización. Sincronismo. Control y monitoreo. Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS. La tarjeta madre se divide principalmente en dos secciones, la primera de ellas se encarga de gestionar la conexión entre el procesador, la memoria RAM y la unidad de proceso gráfico. La segunda parte es la encargada de los dispositivos periféricos y de almacenamiento. La tecnología de las tarjetas madres ha ido evolucionando con el paso del tiempo, por esto será común apreciar día con día cambios radicales en el diseño de las mismas. Actualmente existen tarjetas madre con conexiones nuevas que no se utilizaban antes o por lo menos no eran tan comunes, sin embargo los cambios se van integrando a los nuevos diseños. Hoy en día es común que las tarjetas madre incluyan de forma integrada dispositivos multimedia como son tarjeta de red, gráfica, de sonido, etc. Esto no significa que nos limite el uso de componentes independientes, los cuales podemos añadir mediante las ranuras de expansión (verificar especificaciones técnicas de la tarjeta madre). Esta característica está ganando terreno actualmente, existen modelos de tarjeta madre que permiten realizar el Overlock, esto quiere decir que se puede realizar cambios en la frecuencia del procesador y así aumentar su capacidad de proceso, realizando más operaciones por segundo que lo que trae preconfigurado el procesador. Existen tarjetas madre que con solo presionar un botón realizan este ajuste de forma automática.

Arquitectura de Computadores 6 Aclaro que este no es un proceso que se pueda realizar en cualquier tarjeta o con cualquier procesador, debemos estar seguros de las capacidades de nuestros dispositivos y de que realmente se requiera realizar esto como beneficio a tareas específicas a realizar. Si lo hacemos sin tomar precauciones podremos ocasionar el daño permanente de nuestro procesador y demás dispositivos.

1.1.1 Capacidad de memoria Una de las características que da más potencia y rendimiento a un equipo de cómputo, es y seguirá siendo la memoria. Debemos verificar la capacidad máxima de memoria que podemos adicionar ya que la tarjeta madre se encarga de limitar el máximo posible y verificar los slots o ranuras de expansión que tiene nuestra tarjeta madre ya que no todas cuentan con la misma cantidad y/o tipo. Además de verificar los datos anteriores, debemos de considerar las características de las memorias compatibles con nuestra tarjeta madre ya que pueden ser específicas para alguna de las ranuras de expansión y cuentan con velocidades y frecuencias diversas. Contar con la memoria RAM adecuada evita tener problemas de rendimiento del equipo. Proporciona mayor potencia y rendimiento al momento de realizar diversos procesos por estar trabajando con más de una aplicación a la vez. Figura N° 2 Tarjeta madre con memoria y tarjeta gráfica

Fuente. http://www.cyb erpuerta.mx/Co mputoHardware/Comp onentes/Tarjetas 1.1.2 Tarjetas gráficas

Arquitectura de Computadores 7 Existen tarjetas madre que cuenta con procesadores gráficos integrados, aunque si lo que pretendemos es que nuestro equipo rinda el máximo en gráficos debemos pensar en adicionar una tarjeta de video especializada. Inclusive podemos utilizar más de una tarjeta gráfica, y para esto debemos verificar las capacidades de nuestra tarjeta madre para soportar configurar dos tarjetas independientes para que trabajen en conjunto, estas tecnologías son conocidas como SLI y CROSSFIRE desarrollados por dos gigantes de la tecnología gráfica NVIDIA y AMD (ATI).

Arquitectura de Computadores 8 1.1.2 Especificaciones técnicas de la Tarjeta Madre ATX, DX58SO2, DDR3, S-B1366 para Intel Core i7-Extreme, BOXDX58SO2 del computador Tabla N° 1. Especificaciones Técnicas de la tarjeta madre del computador Detalles técnicos Soporte para proceso paralelo Circuito integrado de tarjeta madre Tarjeta Madre, factor forma Número de conectores SATA

Interferencia cruzada , SLI Intel X58 Express ATX 6

Peso y dimensiones Profundidad Ancho

264.6 mm 243.8 mm

Memoria Tipos de memorias compatibles Velocidades de reloj de memoria soportada N° ECC Voltaje de memoria Número de ranuras DIMM Memoria interna máxima

DDR3 1066, 1333, 1600 MHz 1.35-1.5V 6 48 GB

Condiciones ambientales Intervalo de temperatura operativa Intervalo de temperatura de almacenaje

0-55°C -20-70°C

Procesador Familia de procesador Socket de procesador Procesador compatible

Intel Socket B(1366) Core i7

Audio Canales de salida de audio Sistema de audio

7.1 HDA

Panel trasero puertos de I/O (Input/Output) Ethernet LAN (RJ-45) cantidad de puertos Cantidad de puertos VGA (D-Sub) Puerto de ratón PS/2 Cantidad de puertos SATA Número de puertos HDMI Cantidad de puertos USB 2.0 Cantidad de puertos USB 3.0 Puerto de Salida S/PDIF Cantidad de puertos DVI-D Puerto serial

2 2 0 2 6 2 0 2

Arquitectura de Computadores 9

Interno I/O Número de conectores IEEE1394 USB 2.0 conectores S/PDIF conector de salida Número de conectores paralelos ATA

1 12 -

Reguladores de almacenaje Niveles RAID

0,1,5,10

Red Características de red

Gigabit Ethernet

Video Adaptador de video integrado

-

Ranuras de expansión Ranuras x1 PCI Express Ranuras PCI Ranuras x16PCI Express

2 1 3

Bios Bios, tamaño de memoria

32 MB

Otras características

Windows

Arquitectura de Computadores 10 2. Procesadores. Es un conjunto de circuitos sumamente complejos, integrados por componentes electrónicos microscópicos encapsulados en un pequeño Chip. Se encarga de la coordinación y dirección de todas las operaciones que se llevan a cabo entre los diversos dispositivos de la computadora; tales como la memoria RAM, las unidades de disco duro, la ejecución de instrucciones de los programas, el control hacia los puertos de comunicación, las operaciones matemáticas, etc. Se le puede denominar indistintamente entre procesador y microprocesador, actualmente se está llegando al límite de la miniaturización de los componentes internos y se tiene la visión de que tendrán que desarrollar nuevos procesadores basados en la computación cuántica (uso de qubits en lugar de los bits de la computación clásica). 2.1 Definición de CPU, GPU y VPU Las tres siglas hacen referencia al microprocesador, sin embargo cada una se utiliza en actividades distintas: Qué significa CPU: es ("Central Process Unity") ó unidad central de proceso, siendo el microprocesador principal que utiliza la computadora en su conjunto para el proceso de datos en general. Qué significa GPU y que significa VPU: significan ("Graphic Process Unity") ó unidad de proceso de gráfico / ("Video Process Unity") ó unidad de proceso de video respectivamente. Ambas siglas se refieren a un mismo procesador independiente del principal; que se encarga específicamente del proceso de video y gráficos, y así libera de esta carga de trabajo al CPU. El procesador de gráficos puede estar integrado en la tarjeta principal, en una tarjeta aceleradora de gráficos ó en la estructura del mismo procesador principal. 2.1.1 Marcas y modelos de procesadores Al adquirir un microprocesador, este se ofrece con ciertas características que lo definen; entre ellas están las siguientes: La marca: estas pueden ser alguna de las muchas que existen en el mercado:

Arquitectura de Computadores 11 AMD: significa ("American Micro Devices"), que traducido significa micro dispositivos Americanos. Es una empresa integrada en

el

año

de

1976,

dedicada

inicialmente

a

fabricar

microprocesadores idénticos a los de la empresa Intel®, pero esta última patentó sus productos, por lo que AMD comenzó a diseñar los propios con muy excelentes resultados, actualmente desarrolla también tecnologías propietarias para tarjetas de video.

Figura 4. Logo de la empresa. AMD

Intel®: ("INT egrated EL ectronics"), que significa electrónicos integrados. Estaempresa se forma en el año de 1968 en el Sillicon Valley de California en EUA, actualmente desarrolla también tecnologías propietarias para tarjetas de video y Main Board.

Figura 5. Logo de la empresa

Intel®

ARM®: marca inglesa de procesadores para aplicaciones de baja potencia, líder en la comercialización de Chips 32 bits para dispositivos inteligentes como Smartphone y Tablet.

Figura 6. Logo de la empresa

ARM®

Cyrix®/VIA Tecnologies®: esta marca dominaba en tercer lugar las ventas, pero actualmente se ha quedado muy relegada por la Figura7. Logo de la empresa

Cyrix® Actualmente hay una línea moderna de productos de esta marca que poco a poco se intenta colocar en el mercado de las Desktop y de las Netbook. El modelo: Es la subdivisión de los microprocesadores. Los modelos regularmente se referirán a una versión completa del producto ó a otra mas austera. La austera se refiere a que contiene menor cantidad

Arquitectura de Computadores 12 de memoria caché L2 integrada dentro del circuito, por lo que es mas lento en acceder a ciertos datos e instrucciones. Para la marca AMD: podemos encontrar principalmente los modelos de procesadores Athlon® y Phenom®, mientras que las versiones austeras de procesador son Duron® y Sempron®. Ejemplo de ello: Modelo austero: microprocesador AMD Sempron®, modelo LE-1250, velocidad de 2.2 GHz, memoria caché de 512 KB, para Socket 940 AM2. Modelo completo: microprocesador AMD Phenom®, modelo 9850 X4, velocidad de 2.5 GHz, memoria caché de 4 MB L2 y L3, para socket AM2. Para la marca Intel®: los modelos completos son Pentium® y las versiones austeras son Celeron®. Ejemplo de ello: Modelo austero: microprocesador Intel® Celeron® D, modelo Dual Core, velocidad de 1.6 GHz, memoria caché de 512 KB, FSB de 800 MHz, para Socket 775. Modelo completo: microprocesador Intel® Pentium® 4, modelo E 6750, velocidad de 2.66 GHz, memoria caché de 4 MB, FSB de 1333 MHz, para socket 775. 2.1.2 La velocidad interna (GT/s, GHz y MHz) La unidad GT/s: es una de nueva generación denominada iX (la familia ó gama i3, i5, i7), la cuál significa ("GigaTransferences/second") ó GigaTransferencias/segundo. En la práctica, los GT´s se refieren a los datos que se están enviando y recibiendo simultáneamente de manera efectiva y no hay que confundirla con la velocidad en GigaHertz (GHz), tabla:

de ello se encuentra en la siguiente

Arquitectura de Computadores 13 Tabla N°2. Ejemplo variable utilizada en microprocesadores Intel® Marca

Modelo

Velocidad en GHz

Transferencias

Año

Intel®

i5 750 Quad

2.66 GHz

2.5 GT/s

2009

Intel®

i7 920 X58 Quad

2.66 GHz

4.8 GT/s

2009

Intel®

i7 980 Xtrm Six

3.33 GHz / 3.6 GHz

6.4 GT/s

2011

turbo

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. A finales de Julio de 2010, la marca de procesadores Intel®, anuncia que ha desarrollado tecnología capaz de alcanzar velocidades de proceso muy superiores a lo que conocemos hoy en día, ya que la velocidad máxima que se puede lograr con el uso de la tecnología actual no se puede superar en 10 GHz. Su desarrollo está basado en la utilización de fotónica de silicio (el láser y fibra óptica básicamente) también llamada "Avalanche Photodetector (APD)", dentro de sus procesadores, con un límite teórico de hasta 340 GHz. Tabla N° 3. Comparativa de velocidades entre microprocesadores al paso del tiempo en MegaHertz y GigaHertz Marca Intel® AMD Intel® Intel® AMD Intel® AMD

Modelo 80286 Gamma 386SX Pentium® Pentium® III Athlon® Pentium® 4 E8400, Core Duo Phenom® 2 965 X4,

Velocidad en MHz 8 MHz 33 MHz 100 MHz 800 MHz 1300 MHz 3000 MHz

Velocidad en GHz 0.008 GHz 0.033 GHz 0.1 GHz 0.8 GHz 1.3 GHz 3 GHz

3400 MHz

3.4 GHz

Año de lanzamiento 1982 1985 1993 1999 2005 2008 2009

Arquitectura de Computadores 14 4 Core Fx 4170, L2 4 MB, L3 8 MB, AM3+ ?

AMD

Intel®

4300 MHZ

4.3 GHz

50000 MHz

>10 Ghz a 50 GHz

2012

Se espera su lanzamiento a finales del 2015

2.2.1 El “frontal side bus” (FSB) Tecnología FSB: ("Frontal Side Bus") que significa transporte frontal interno, que para el caso de los microprocesadores se refiere a la velocidad máxima con la que es capaz de transmitir datos con la tarjeta principal ("Motherboard") y el sistema en general. El FSB en términos físicos se trata de una serie de líneas eléctricas interconectadas de modo paralelo, implementado por la marca Intel®; actualmente todos los dispositivos tienden a utilizar el modo serial, por lo que este tipo de tecnología genera cuellos de botella en los nuevos equipos de alta capacidad de proceso. Por este motivo la empresa AMD desarrolló a partir de 2001 una nueva tecnología denominada HT "Hypertransport". La unidad de medida para el FSB del microprocesador es el MegaHertz (MHz), actualmente las velocidades se encuentran entre los 800, 1066 y 1333 MHz. Ejemplo de ello es: Microprocesador Intel® Pentium® 4, modelo E 6750, velocidad de 2.66 GHz, memoria caché de 4 MB, FSB de 1333 MHz, para Socket 775. (Agosto de 2008). Tecnología HT: ("HyperTransport") significa Hiper-transportación; se trata de una tecnología desarrollada por AMD en 2001 en sustitución del FSB clásico, la cuál implementa un bus serial con controlador de memorias independiente que permite la conexión directa con la memoria RAM sin necesidad del uso del NorthBridge de la tarjeta principal ("Motherboard"), es utilizado en microprocesadores basados en arquitectura de 64 bits. Ejemplo de ello es: Microprocesador marca AMD, modelo Phenom® 8450 X3, frecuencia 2.1 GHz, L2 3.5 MB, para socket AM2.

Arquitectura de Computadores 15 Tecnología QPI: ("QuickPath Interconnect") significa interconexión de ruta sencilla; se trata de tecnología desarrollada por Intel® en contraposición a la tecnología HT de la marca AMD, la cual consiste en un controlador de memoria que permite el control de memoria RAM directamente desde el microprocesador. La unidad de medida utilizada en esta nueva gama de productos es la unidad GT/s, lo cuál significa literalmente GigaTransferencias/segundo. Esta tecnología coexiste aún con FSB. Ejemplo de ello es Microprocesador marca Intel®, modelo i7 920 Quad, frecuencia 2.66 GHz, 4.8 GT/s, caché 8 MB, para socket 1366.

2.1.2.2 Procesador de 32 bits y 64 bits. Los bits en la nomenclatura del microprocesador, se tratan del ancho de palabra que puede transmitir de manera simultánea, por lo tanto entre mayor sea la capacidad, mayor eficiencia tendrá al momento de recibir y enviar información. Esto es, si tenemos que el bus (líneas eléctricas por las que fluyen los datos), podía enviar 32 bits, ahora es posible que se envíen 64 bits al mismo tiempo, esto es "ensanchar" el bus. La tecnología de 64 bits era usada por servidores, sin embargo la apuesta de las empresas fabricantes, es aplicar a las computadoras domésticas, lo que hasta hace poco se utilizaba solo en equipos de muy alto rendimiento, por lo que se ha roto la barrera de los 4 GB de memoria RAM y es posible en teoría alcanzar hasta 16, 000, 000, 000 de GB de RAM, además de aumentar las capacidades matemáticas, entre otras mejoras. Inclusive los sistemas operativos modernos como Windows® Vista ó Windows® 7 tienen dos versiones para ser instaladas en los equipos de 32 bits y 64 bits, así mismo hay microprocesadores duales que tienen ambas características y permiten elegir que modo utilizar. 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.

Arquitectura de Computadores 16 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. 2.1.3 La memoria caché L1, L2 y L3 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.

Arquitectura de Computadores 17 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. 2.1.4 Tipo de socket ó zócalo: este es la base específica dónde se coloca el microprocesador, el zócalo se encuentra integrado en la tarjeta principal ("motherboard"). Este tiene una forma muy específica y una cantidad de conectores para cada tipo de microprocesador. Puede ser un número, una letra o un nombre que lo identifique. Ejemplo de ello es 478 para Intel® Celeron®, 775 para Intel® Pentium® 4, 940 para AMD Athlon®, 940AM para AMD Phenom®, etc.

Figura 8. Ejemplo de zócalo 754 para insertar el microprocesador AMD Sempron® 754

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2.1.4.1 Partes físicas externas que lo componen El microprocesador en sí es un chip, que tiene una base que integra conectores tipo pin ó solamente contactos planos. Por el mismo avance en las velocidades de los microprocesadores, actualmente necesitan otros dispositivos de apoyo que son los disipadores de calor y los ventiladores, ya que en caso de faltar estos, el microprocesador envía una señal para que el equipo se apague repentinamente y así evitar que se queme. El disipador: es una pieza metálica con formas variadas; este se encarga de absorber el calor generado por el ventilador y disiparlo al ambiente. Es importante mencionar que entre el procesador y el disipador se debe colocar un silicón especial, que transfiere de manera más eficiente el calor entre las 2 piezas, además de evitar el contacto directo entre las 2 piezas calientes. El ventilador: se encarga de aplicar aire fresco al disipador y enfriarlo, permitiendo que absorba mas calor proveniente del microprocesador. Enfriamiento por agua: son sistemas similares al funcionamiento de un radiador automotriz, esto es, cuentan con un sistema basado en el movimiento de agua, impulsada por una pequeña bomba que la hace circular por unos pequeños tubos dentro del disipador. El agua absorbe el calor dentro del disipador y en la parte externa cuenta con un ventilador que la enfría y se repite el ciclo. Para más información sobre enfriamiento basado en agua, da clic aquí.

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Figura 9. Partes de un procesador, en este caso tiene pines, pero puede solamente tener unos conectores planos. Procesador Intel®, modelo i386, velocidad de 25 MHz

Figura 10. Ejemplo de disipador de calor con su respectivo ventilador. Este se coloca sobre el microprocesador que se pretende enfriar

2.1.5 División interna (ALU y unidad de control) Internamente un microprocesador cuenta con 2 partes muy esenciales: ALU: significa ("Aritmetic - Logic Unit") que traducido es unidad aritmética y lógica. Esta se encarga de realizar todas aquellas operaciones necesarias como cálculos de operaciones (multiplicaciones, divisiones, sumas, etc.) y comparaciones entre valores (mayor que, menor que, igual que, etc.). Unidad de control: esta se encarga de organizar y manejar todos los procesos tales como interpretar contenidos de las posiciones de la memoria RAM y memoria ROM, control de puertos, acceso a unidades de disco, ejecución de las instrucciones del software, entre otras. 2.1.6 El overclocking en los microprocesadores Traducido significaría incremento al reloj. Es una característica con la que por medio del software del BIOS ó conectando ciertos puntos de la tarjeta principal ("Motherboard"), entre otras técnicas, se puede lograr que el microprocesador trabaje a velocidades aún mayores de las que especifica el fabricante. Lo más recomendable es hacerlo por el software integrado en el BIOS, ya que viene respaldado por las características de la tarjeta principal. En caso de no funcionar, simplemente se vuelve a configurar al estado original sin mayor problema. Esta técnica es utilizada en muchos casos por los vendedores para vender los microprocesadores como un producto con mayor velocidad, sin embargo, también algunos usuarios experimentados lo utilizan para que sus equipos de cómputo soporten algunas aplicaciones como juegos, proyectos 3D, etc., que requieren mayores prestaciones.

Arquitectura de Computadores 20 2.1.7 Procesadores con la tarjeta de video integrada La tecnología "Sandy Bridge", se refiere procesadores de la firma Intel® que integran dentro de su arquitectura, un procesador especializado totalmente en el manejo de gráficos (GPU) independientemente del número de núcleos; este GPU puede alcanzar una frecuencia de hasta 850 MHz, es importante mencionar que para el aprovechamiento de esta tecnología, la tarjeta principal (Motherboard), debe de ser compatible y generalmente esta deberá tener una alta capacidad de memoria RAM (hasta 32 Gb). Ejemplo: Microprocesador Intel® Modelo i7 2600, Quad Core, velocidad 3.40 GHz, tecnología "Sandy Bridge" para zócalo 1155. 2.1.8 Microprocesador multi-core Al llegar al límite de los 4 Ghz, los procesadores tienden a generar demasiado calor, de tal forma que no es posible enfriarlos de manera tradicional y ello conlleva a uso de sistemas más complejos de ventilación que aumentarían el costo de los equipos, haciéndose poco rentables, entre otros factores. La tendencia ha sido la de integrar en un solo microprocesador, varios núcleos (Cores), capaces de procesar paralelamente los datos, sin aumentar la velocidad de proceso, pero haciendo más eficiente el mismo, además de reducir de manera considerable el calor producido, ya que cada uno lleva procesos diferentes y no los concentran en un sólo núcleo. Un núcleo (MonoCore): 1 núcleo (X1). Dos ó mas núcleos (Multicore): 2 núcleos (Core Duo/Dual Core/X2), 3 núcleos (TriCore/X3), 4 núcleos (Quad Core/X4) y hasta 6 núcleos (X6), en los actuales procesadores. Ejemplo: Microprocesador marca AMD, modelo Phenom® 21090T X6*, frecuencia 3.2 GHz, L2+L3 9 MB, para socket AM3. (*Indica la presencia de 6 núcleos). 2.1.9 Ubicación del microprocesador en la motherboard La posición más común es cerca del panel de puertos y cerca del conector de la fuente de alimentación, ello porque los procesadores más modernos necesitan alimentación directamente desde la fuente.

Arquitectura de Computadores 21 Figura 11. Ubicación en la tarjeta principal del zócalo 775 para colocar el microprocesador Intel® Pentium® ó Celeron® Socket 775

2.1.10 Como ventilar correctamente un procesador

Básicamente son dos maneras de ventilar el procesador: 1.- Consiste en que el ventilador dirija el aire directamente al disipador del procesador, esto siempre y cuándo el gabinete cuente con un cono de ventilación ó una ventila lateral. 2.- Se trata de que el ventilador expulse el aire del disipador, esto cuándo se carezca de ventilación lateral. Otras maneras que se utilizan también es por medio de Software especializado y por medios basados en agua.

Figura 12. Ventilación correcta del CPU

Algunos modelos actuales, debido a sus características de ahorro de energía y alta tecnología ya no requieren del uso de un ventilador y con el uso del disipador térmico metálico basta, ejemplo los procesadores Intel® Atom y algunos modelos de procesadores Intel® Celeron.

Arquitectura de Computadores 22 3. Limitaciones de los Handled PC (computador de mano) y los PDA (Asistente Personal Digital).

Entre los numerosos estudios analizados se pueden observar que las limitaciones en el uso de los Handled PC y los Asistente Personal Digital están relacionadas con: El pequeño tamaño de los aparatos, que dificulta su manejo. La falta de experiencia técnica con los programas de aplicación, (por lo que muchos prefieren usar el papel y lápiz). El alto costo de estos aparatos, que algunos no estarían dispuestos a asumir. Preocupaciones con respecto a la documentación tales como: inexactitud en la entrada de la información, alta probabilidad de que se pierda. La falta de privacidad. No hay contacto real entre personas. Fomenta el sedentarismo. Su uso puede ser incomodo, en especial si hablamos de personas no acostumbradas a la tecnología moderna. También es posible que los usuarios se hagan cada vez más dependientes de estos dispositivos, pues los constituyen en su "cerebro periférico", a medida que ya no memoriza la información como deberían hacerlo. No tiene una unidad óptica incorporada (CD/DVD), aunque se puede conectar externamente. El principal motivo para no incluir la unidad óptica es la de mantener el bajo peso del dispositivo. Sus partes no son faciles de degradar, (producen contaminación ambiental) Los modelos quedan obsoletos en muy poco tiempo. Fragilidad física. Faciles de extraviar.

Arquitectura de Computadores 23 Bibliografía http://computadoras.about.com/ http://tuzonasistema.blogspot.com/2014/10/componente-principales-del-computador.html. http://www.dooyoo.es/placas-madre/intel-desktop-board-dx58so2-extreme-series/details http://www.informaticamoderna.com/Microprocesadores.htm. http://www.gliffy.com/publish/ http://www.cyberpuerta.mx/Computo-Hardware/Componentes.