Universidad Nacional de San Agustín Facultad de Ingeniería Producción y Servicios Escuela Profesional de Ingeniera Electrónica

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Universidad Nacional de San Agustín Facultad de Ingeniería Producción y Servicios Escuela Profesional de Ingeniera Electrónica Laboratorio 6: Hardware PC AT Pentium IV

CURSO: ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS LABORATORIO TURNO: “B” MARTES 7:00-8:40 AM INTEGRANTES:  CABANA HUAMÁN, DANIEL CUI: 20091412 FIRMA:  HUAMANI PACO, ALVARO JESUS CUI: 20096061 FIRMA:  PACCO ENRIQUEZ, JORGE ARMANDO CUI: 20123063 FIRMA: DOCENTE: ING ERASMO SULLA AREQUIPA 15/05/2018

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INDICE

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INDICE .................................................................................................................................... 2

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OBJETIVOS ............................................................................................................................ 3

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INTRODUCCION ................................................................................................................... 3

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DESARROLLO ....................................................................................................................... 4

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4.1

SISTEMAS QUE COMPONEN LA COMPUTADORA AT ......................................... 4

4.1

CARACTERISTICAS DEL PROCESADOR PENTIUM IV ....................................... 11

4.1

DESCRIPCION DE COMPONENTES ......................................................................... 13

BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................... 18

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OBJETIVOS

v Describir y comprender las características, así como el funcionamiento del hadware PC AT Pentium IV

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INTRODUCCION

El Pentium 4 fue una línea de microprocesadores de séptima generación basado en la arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado el 20 de noviembre de 2000. El 8 de agosto de 2008 se realiza el último envío de Pentium 4 siendo sustituido por los Intel Core Duo Para sorpresa de la industria informática, la nueva microarquitectura NetBurst del Pentium 4 no mejoró en rendimiento al viejo diseño de la microarquitectura Intel P6 del Pentium III, según las dos tradicionales formas para medir el rendimiento: velocidad en el proceso de enteros u operaciones de coma flotante. La estrategia de Intel fue sacrificar el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE. En 2004, se agregó el conjunto de instrucciones x86-64 de 64 bits al tradicional set x86 de 32 bits. Al igual que los Pentium II y Pentium III, el Pentium 4 se comercializa en una versión para equipos de bajo presupuesto (Celeron), y una orientada a servidores de gama alta (Xeon). Los nombres de código, a partir de la evolución de las distintas versiones, son: Willamette (180 nanómetros), Northwood (130 nm), Gallatin (Extreme Edition, también 130 nm), Prescott (90 nm) y Cedar Mill (65 nm).

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DESARROLLO

4.1

SISTEMAS QUE COMPONEN LA COMPUTADORA AT 

Placa base La placa base o tarjeta madre (en inglés, motherboard, mainboard ) es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre el microprocesador, los circuitos electrónicos de soporte, las ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROM y las ranuras especiales (slots) que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas de expansión suelen realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc. Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS. Las mismas se clasifican generalmente por su tamaño o dimensiones, que a su vez se basa en el uso que se le dará al computador. Entre los formatos más extendidos tenemos: Formato de Placa AT: El factor de forma AT es el empleado por el IBM AT y sus clones en formato sobremesa completo y torre completa. Su tamaño es de 12 pulgadas (305 mm) de ancho x 1113 pulgadas de profundo. Su gran tamaño dificultaba la introducción de nuevas unidades de disco. Además, su conector con la fuente de alimentación inducía fácilmente al error siendo numerosos los casos de gente que freía la placa al conectar indebidamente los dos juegos de cables (contar con un código de color para situar 4 cables negros en la zona central). El conector de teclado es el mismo DIN 5 del IBM PC original. Actualmente están todas descatalogadas, excepto un par, que se encuentran en el museo de la informática.

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Formato de Placa Baby AT: IBM presenta en 1985 el formato Baby AT, que es funcionalmente equivalente a la AT, pero significativamente menor: 8,5 pulgadas de ancho y de 10 a 13 pulgadas de profundo, su menor tamaño favorece las cajas más pequeñas y facilita la ampliación, por lo que toda la industria se vuelca en él abandonando el formato AT. No obstante sigue heredando los problemas de diseño del AT, con la multitud de cables que dificultan la ventilación (algo que se va volviendo más crítico a medida que sube la potencia de los microprocesadores) y con el micro alejado de la entrada de alimentación. Todo esto será resuelto por el formato ATX. Pero dado el gran parque existente de equipos en caja Baby AT, durante un tiempo se venderán placas Súper Socket 7 (que soportan tanto los Pentium MMX como los AMD K62 y otros micros, hasta los 500 MHz, e incluyen slot AGP) en formato Baby AT pero con ambos conectores de fuente de alimentación (AT y ATX). Las cajas ATX, incluso hoy, soportan en sus ranuras el formato Baby AT. Formato de Placa ATX: El formato ATX (siglas de Advanced Technology Extended') es presentado por Intel en 1995. Con un tamaño de 12 pulgadas de ancho por 9,6 pulgadas de profundo, en este nuevo formato se resuelven todos los inconvenientes que perjudicaron a la ya mencionada placa. Los puertos más habituales (impresora Centronics, RS232en formato DE9, la toma de joystick/midi DA15 y de tarjeta de sonido, los puertos USB y RJ45 (para red a 100) y en algunos casos incluso la salida de monitor VGA, se agrupan en el lado opuesto a los slots de ampliación. El puerto DIN 5 de teclado es sustituido por las tomas PS/2 de teclado y ratón (llamadas así por introducirlas IBM en su gama de computadoras PS/2 y rápidamente adoptada por todos los grandes fabricantes) y situados en el mismo bloque. Todo esto conlleva el que muchas tarjetas necesarias se integren en la placa madre, abaratando costos y mejorando la ventilación. Inmediatamente detrás se sitúa el zócalo o slot de procesador y las fijaciones del ventilador (que al estar más próxima a la fuente de alimentación y su ventilador, actúa más eficientemente), justo al lado de la nueva conexión de fuente de alimentación (que elimina el quemado accidental de la placa). Tras él vienen los slots de memoria RAM y justo detrás los conectores de las controladoras IDE, SCSI (principalmente en servidores y placas de gama alta) y de controladora de disquete, justo al lado de las bahías de disco de la caja (lo que reduce los cables). La nueva fuente, además del interruptor físico de corriente como en la AT, tiene un modo de apagado similar al de los electrodomésticos de consumo, alimentando a la placa con una pequeña corriente que permite que responda a eventos (como una señal por la red o un mando a distancia) encendiéndose o, si se ha habilitado el modo de hibernado heredado de los portátiles, restablecer el trabajo en el punto donde se dejó. Formato de Placa microATX: El formato microATX (también conocida como μATX) es un formato de placa base pequeño con un tamaño máximo de 9,6 x 9,6 pulgadas (244 mm x 244 mm) empleada principalmente en cajas tipo cubo y SFF. Debido a sus dimensiones sólo tiene sitio para 1 ó 2 slots PCI y/o AGP, por lo que suelen incorporar puertos FireWire y USB 2 en abundancia (para permitir conectar unidades externas y regrabadoras de DVD). Es la más moderna de todas y sus prestaciones son impresionantes. Al comienzo de la

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comercialización de la placa daba fallos (bugs) al conectar componentes a los puertos USB, aunque esto se solucionó de manera efectiva en posteriores modelos. 

La fuente de alimentación (Fuente de poder)

La fuente de alimentación (Power supply en inglés) es como su nombre indica, la encargada de suministrar energía eléctrica a los distintos elementos que componen nuestro sistema informático. La electricidad que llega hasta nuestros hogares u oficinas es del tipo conocido como "corriente alterna" y nos es suministrada habitualmente con una tensión (o voltaje) que suele ser de alrededor de 115 o 230 voltios. Este tipo de corriente no es en absoluto adecuada para alimentar equipos electrónicos, y más concretamente dispositivos informáticos, en dónde es necesario trabajar con "corriente continua" y voltajes mucho más bajos... Por tanto, este dispositivo es el que se encarga de "reducir" el voltaje (mediante un transformador) y posteriormente convertir la corriente alterna en continua (con un puente de diodos) para finalmente filtrarla (mediante condensadores electrolíticos). Evidentemente el esquema es mucho más complejo que el comentado, ya que en su interior se encuentran muchos otros componentes Uno de los aspectos mesurables de una fuente de alimentación es su potencia. Esta viene expresada en vatios e indica la capacidad para alimentar más dispositivos o de mayor consumo. Suele ser habitual encontrar modelos entre 200 y 300 w (vatios), aunque también existen otros, sobre todo los que siguen el estándar MicroATX o FlexATX que ofrecen potencias menores. La gran cantidad de dispositivos que actualmente son incorporados al ordenador y así mismo el incremento de la potencia de los procesadores y en consecuencia el aumento del consumo de energía, han motivado que en los últimos años podamos ver en el mercado modelos de hasta 500 y 600 vatios especialmente dirigido principalmente a los gamers.



Memoria RAM

La memoria RAM, se compone de uno o más chips y se utiliza como memoria de trabajo para programas y datos. Es un tipo de memoria temporal que pierde sus datos cuando se queda sin energía (por ejemplo, al apagar el ordenador). RAM es el acrónimo inglés de Random Access Memory Module (memoria de acceso aleatorio). La denominación surgió antiguamente para diferenciarlas de otro tipo de memorias como los registros de desplazamiento, y en contraposición a las denominadas memorias de acceso secuencial. Debido a que en los comienzos de la computación las

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memorias principales (o primarias) de las computadoras eran siempre de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran de acceso secuencial (cintas o tarjetas perforadas), es frecuente que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de una computadora, pero actualmente la denominación no es demasiado acertada. Se trata de una memoria de semiconductor en la que se puede tanto leer como escribir información. Se utiliza normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes. Se dicen "de acceso aleatorio" o "de acceso directo" porque los diferentes accesos son independientes entre sí (no obstante, el resto de memorias ROM, ROM borrables y Flash, también son de acceso aleatorio). Por ejemplo, si un disco rígido debe hacer dos accesos consecutivos a sectores alejados físicamente entre sí, se pierde un tiempo en mover la cabeza lectograbadora hasta la pista deseada (o esperar que el sector pase por debajo, si ambos están en la misma pista), tiempo que no se pierde en la RAM. Sin embargo, las memorias que se encuentran en el ordenador, son volátiles, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica; pero hay memorias (como la memoria RAM flash), que no lo son porque almacenan datos. La memoria RAM ha evolucionado con el tiempo a medida que se ha hecho necesario poder manejar una mayor cantidad de datos y a una mayor velocidad, las mismas se han clasificado de acuerdo al número de contactos con los que lleven los módulos que la conforman.



SIMM:

SIMM o Single inline Memory Module (módulo de memoria en línea simple), pequeña placa de circuito impreso con varios chips de memoria integrados. Vinieron a sustituir a los SIP, Single inline Package (encapsulado en línea simple), chips de memoria independientes que se instalaban directamente sobre la placa base. Los SIMM están diseñados de modo que se puedan insertar fácilmente en la placa base de la computadora, y generalmente se utilizan para aumentar la cantidad de memoria RAM. Se fabrican con distintas capacidades (4Mb, 8Mb, 16Mb...) y con diferentes velocidades de acceso. En un principio se construían con 30 contactos y luego aparecieron los de 72 contactos. Recientemente se han desarrollado módulos de memoria DIMM, Dual inline Memory Module (módulo de memoria en línea doble), con 168 contactos, que presentan un doble número de vías de comunicación entre el módulo y la placa base, al poder utilizar de manera independiente cada lado del conector; su manejo resulta más sencillo, ya que se pueden emplear de forma aislada, mientras que los SIMM se utilizan por pares. En los ordenadores portátiles se usan unos módulos de memoria de perfil muy fino denominados SODIMM, Small Outline DIMM.

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DIMM:

Dimm o de Dual Inline Memory Module, (módulo de memoria en línea doble). Hace referencia a su sistema de comunicación con la placa base, que se gestiona en grupos de datos de 64 bits, en contraposición con los módulos SIMM (Single Inline Memory Module, módulo de memoria en línea simple), que usan una vía simple y sólo transfieren 32 bits de datos cada vez. Se fabrican con 168 contactos en sus conectores de anclaje con la placa base; también suele ser habitual disponer de cuatro o más conectores, pudiendo utilizarse uno o varios de ellos, mientras que los módulos SIMM deben ir por parejas, además de tener anclajes incompatibles, que son de 30 o 72 contactos. Esto determina que la mayoría de las placas base puedan utilizar módulos de uno u otro tipo, pero no ambos. La extensión en el uso de los módulos DIMM ha coincidido con un aumento muy sustancial de la capacidad de memoria: actualmente están disponibles de 64, 128, 256 y 512 MB (megabytes) y de 1, 2 o más gigabytes. Los módulos de memoria denominados DDR DIMM (Double Data Rate DIMM, módulos DIMM de doble velocidad de transferencia de datos), han ido sustituyendo paulatinamente a los módulos DIMM estándar a partir del año 2000; tienen la ventaja de doblar la velocidad con que se transfieren los datos a la placa principal. Así, los valores estándar de 100 y 133 MHz, se convertirán en un módulo DDR en 200 y 266 MHz, respectivamente.



RIMM:

Módulo de memoria RDRAM (Rambus Son los módulos de memoria, sustituyen a los actuales DIMM, y son una continuación del canal; el canal entra por un extremo del RIMM y sale por el otro. Los RIMM tienen el mismo tamaño que los DIMM y han sido diseñados para soportar SPD, (Serial Presence Detect). También hay RIMM de doble cara o de una cara, y pueden tener cualquier número de chips hasta el máximo de 32 soportados por canal. Hay módulos de 64Mb, 128Mb y 256Mb, la máxima cantidad total de memoria va desde los 64Mb hasta 1Gb por canal. Podemos instalar dos repetidores para aumentar el número de conectores, y así aumentar el número de RIMMs, con un repetidor aumentamos a 6 conectores y con dos repetidores aumentamos a 12 conectores.



Memoria ROM (BIOS)

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Memoria de sólo lectura o (Read Only Memory), también es conocida como BIOS, y es un chip que viene agregado a la tarjeta madre. El Chip de Memoria ROM se encuentra insertado en la tarjeta madre, debido a que guarda el conjunto de instrucciones que permiten arrancar la computadora y posibilita la carga del sistema operativo. Por lo tanto es de vital importancia para el funcionamiento del sistema. Al encender el ordenador, el BIOS se carga automáticamente en la memoria principal y se ejecuta desde ahí por el procesador (aunque en algunos casos el procesador ejecuta la BIOS leyéndola directamente desde la ROM que la contiene), cuando realiza una rutina de verificación e inicialización de los componentes presentes en la computadora, a través de un proceso denominado POST (Power On Self Test). Al finalizar esta fase busca el código de inicio del sistema operativo (bootstrap) en algunos de los dispositivos de memoria secundaria presentes, lo carga en memoria y transfiere el control de la computadora a éste. Se puede resumir diciendo que el BIOS es el firmware presente en computadoras IBM PC y compatibles, que contiene las instrucciones más elementales para el funcionamiento de las mismas por incluir rutinas básicas de control de los dispositivos de entrada y salida. Está almacenado en un chip de memoria ROM o Flash, situado en la placa base de la computadora. Este chip suele denominarse en femenino "la BIOS", pues se refiere a una memoria (femenino) concreta; aunque para referirnos al contenido, lo correcto es hacerlo en masculino "el BIOS", ya que nos estamos refiriendo a un sistema (masculino) de entrada/salida. Hoy por hoy existe un potencial sustituto a la BIOS, EFI, (Extensible Firmware Interface) es una especificación desarrollada por Intel dirigida a reemplazar la antigua interfaz de la estándar IBM PC BIOS (la cual se ha estado implementando por los fabricantes de ordenadores personales desde que salió a luz el primer IBM PC hasta hoy), se ha implementado en los ordenadores Macintosh de Apple con procesador Intel. El objetivo de esta Interfaz es establecer la forma en que un software específico como un Sistema Operativo o una aplicación de arranque debe acceder a los recursos del sistema.



Microprocesador

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El microprocesador o micro es un circuito integrado que contiene todos los elementos de una "unidad central de procesamiento" o CPU (por sus siglas en inglés; Central Process Unit). En la actualidad en el interior de este componente electrónico existen millones de transistores integrados. Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre un elemento llamado zócalo (en inglés, socket). También, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la placa madre. Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo no tuvo mucho éxito. Actualmente se dispone de un zócalo especial para alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento, que comúnmente es un ventilador (cooler). El microprocesador está compuesto por: registros, la Unidad de control, la Unidad aritméticológica, y dependiendo del procesador, una unidad en coma flotante. Hay que destacar que los grandes avances en la construcción de microprocesadores se deben más a la Arquitectura de Computadores que a la miniaturización electrónica. El microprocesador se compone de muchos componentes. En los primeros procesadores gran parte de estos estaban ociosos el 90% del tiempo. Sin embargo hoy en día los componentes están repetidos una o más veces en el mismo microprocesador, y los cauces están hechos de forma que siempre están todos los componentes trabajando. Por eso los microprocesadores son tan rápidos y tan productivos. Esta productividad tan desmesurada, junto con el gran número de transistores por microprocesador (debido en parte al uso de memorias caché) es lo que hace que se necesiten los inmensos sistemas de refrigeración que se usan hoy en día. Inmensos en comparación con el microprocesador, que habitualmente consiste en una cajita de 2 centímetros de largo y de ancho por 1 milímetro de altura, cuando los refrigeradores suelen tener volúmenes de al menos 5 centímetros cúbicos. En la actualidad los microprocesadores han alcanzado un grado de miniaturización asombroso, llegando a rebasar la frontera de los 65 nm (tamaño de los conmutadores lógicos o transistores), además la posibilidad de tener varios núcleos integrados en un mismo procesador, abriendo las puertas de la computación en paralelo a los computadores personales (y creando bastantes dolores de cabezas a los programadores).

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4.1

CARACTERISTICAS DEL PROCESADOR PENTIUM IV

El procesador Intel® Pentium® 4 con microarquitectura Intel® NetBurst™ presenta la microarquitectura de 32 bits más avanzada e innovadora de Intel. Este procesador, diseñado para ofrecer un rendimiento superior, resulta perfecto para las aplicaciones y los entornos más exigentes. La marca Pentium 4 es indicativa de un rendimiento sin precedentes que combina características innovadoras con la demostrada calidad de Intel. Con el procesador de sobremesa más potente de Intel tendrá rendimiento cuando más lo necesite: • Rendimiento para las aplicaciones de gama alta actuales y para las exigentes innovaciones futuras de Internet • Potencia para tecnologías vanguardistas de Internet como vídeo fluido y sonido MP3* • Prestaciones para crear, editar y compartir con rapidez vídeos y fotografías de calidad profesional • La plataforma de juego más novedosa para unos juegos 3D absorbentes El procesador Intel® Pentium® 4 ofrece potencia específica y está diseñado para avanzar por donde lo haga Internet. El procesador Pentium 4 con microarquitectura Intel NetBurst ofrece prestaciones para mejorar el rendimiento, como:



Tecnología “hipercanalizada”

Un canal más profundo que hace posible que las instrucciones del procesador se pongan en cola y se ejecuten con la mayor rapidez posible, de forma que el procesador Pentium 4 puede alcanzar las velocidades de reloj más altas del mundo en ordenadores de sobremesa. 

Extensiones Streaming SIMD 2

Las extensiones de instrucción única y datos múltiples (SIMD) 2, que constan de 144 nuevas instrucciones, incluyen coma flotante de doble precisión en SIMD, entero de 128 bits en SIMD y nuevas instrucciones de gestión de memoria y de caché.Las extensiones Streaming SIMD 2 mejoran el rendimiento para acelerar los aspectos más exigentes de la informática de Internet, además de vídeo, voz, codificación, tratamiento de imágenes y aplicaciones para estaciones de trabajo sin subprocesos. 

Bus del sistema de 400 MHz

Con el triple de ancho de banda que los procesadores anteriores, el bus de sistema de 400 MHz acelera la transferencia de información del procesador al resto del sistema y mejora la velocidad y el rendimiento. Esta innovadora tecnología amplía el potencial para conseguir velocidades de proceso al resto del sistema.

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Ejecución dinámica avanzada

Esta característica amplía las funciones de ejecución dinámica que se encuentran en la microarquitectura P6 de generación anterior. La predicción de bifurcación mejorada acelera el flujo de trabajo al procesador y ayuda a compensar la canalización más profunda. La ejecución especulativa muy profunda y no secuencial realiza más de 100 instrucciones de forma especulativa, lo que garantiza que las unidades de ejecución super escalar del ordenador siguen ocupadas para un mejor rendimiento global. 

Coma flotante y unidad multimedia mejoradas

Un puerto de coma flotante de 128 bits y un segundo puerto para movimiento de datos hacen posible unas imágenes 3D y unos gráficos más realistas. 

Caché de seguimiento de ejecución

Caché L1 de instrucciones avanzada que elimina la latencia de canal del descodificador y pone en caché las instrucciones descodificadas, para mejorar así la eficacia y la velocidad de ejecución de las instrucciones en caché. 

Sistema de ejecución rápida

Unidades lógicas aritméticas (ALU) de enteros al doble de velocidad de reloj que la frecuencia básica que ofrecen cuatro ALU de ancho de banda informática y menor ejecución de latencia, lo que aumenta el rendimiento para operaciones concretas de enteros. 

El procesador Pentium 4 optimiza el margen de ampliación necesario para su empresa.

El procesador Intel Pentium 4 ofrece el rendimiento que las pequeñas empresas necesitan para ser competitivas. Con su nueva arquitectura y sus posibilidades de velocidad, el procesador Pentium 4 aprovecha totalmente las aplicaciones de negocios electrónicos que aparecen, sin sacrificar el rendimiento de los equipos de sobremesa. Sus empresas clientes, equipadas con sistemas basados en el procesador Pentium 4, estarán mejor situadas para optimizar la productividad y el rendimiento, de forma que podrán:  Aprovechar las tecnologías Internet optimizadas, como Java* y XML, el nuevo lenguaje para los negocios  Disponer de un entorno multitarea, tareas de fondo como comprobación de virus en tiempo real, codificación, compresión y sincronización del correo electrónico  Reducir espectacularmente el tiempo para compilar y para modelado de imágenes en aplicaciones multimedia, lo que aumenta la productividad  Proporcionar estabilidad, vida útil y margen de ampliación para el futuro.

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4.1

DESCRIPCION DE COMPONENTES 

CHIPSET

Conjunto de chips, o chipset, es un elemento formado por un determinado número de circuitos integrados en el que se han incluido la mayoría de los componentes que dotan a un ordenador de compatibilidad PC/AT a nivel hardware como, por ejemplo, el controlador de interrupciones, los controladores DMA, el chip temporizador, controladoras de disco duro, etc. Mediante este elemento se han integrado en unos pocos componentes los que antes se encontraban un número de chips independientes relativamente elevado. Con el paso del tiempo, en el chipset se han ido incluyendo algunos nuevos tipos de dispositivos que han surgido con el avance tecnológico, como es el caso de las controladores de bus USB, el bus AGP, el bus PCI, funciones de administración de energía, etc. Este proceso de integración va a continuar en el futuro, por lo que durante el presente año aparecerán en el mercado conjuntos de chips que incluirán también a la tarjeta gráfica. Tanto Intel, como VIA Technologies y SIS están trabajando en productos de este tipo para microprocesadores tanto de tipo socket 7 como Slot 1 o socket 370.



RANURA AMR

El audio/modem rise, también conocido como slot AMR2 o AMR3 es una ranura de expansión en la placa madre para dispositivos de audio (como tarjetas de sonido) o módems lanzada en 1998 y presente en placas de Intel Pentium III, Intel Pentium IV y AMD Athlon. Fue diseñada por Intel como una interfaz con los diversos chipsets para proporcionar funcionalidad analógica de Entrada/Salida permitiendo que esos componentes fueran reutilizados en placas posteriores sin tener que pasar por un nuevo proceso de certificación de la FCC (con los costes en tiempo y económicos que conlleva). Cuenta con 2x23 pines divididos en dos bloques, uno de 11 (el más cercano al borde de la placa madre) y otro de 12, con lo que es físicamente imposible una inserción errónea, y suele aparecer en lugar de un slot PCI, aunque a diferencia de este no es plug and play y no admite tarjetas aceleradas por hardware (sólo por software)



RANURA DE EXPANSION  PCI: el estándar actual. Pueden dar hasta 132 MB/s a 33 MHz, lo que es suficiente para casi todo, excepto quizá para algunas tarjetas de vídeo 3D. Miden unos 8,5 cm y generalmente son blancos.  AGP: se dedica exclusivamente a conectar tarjetas de vídeo 3D, por lo que sólo suele haber una; además, su propia estructura impide que se utilice para todos los propósitos, por lo que se utiliza como una ayuda para el PCI. Según el modo de

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funcionamiento puede ofrecer 264 MB/s o incluso 528 MB/s. Mide unos 8 cm y se encuentra bastante separada del borde de la placa.  ISA: son las más veteranas, un legado de los primeros tiempos del PC. Funcionan a unos 8 MHz y ofrecen un máximo de 16 MB/s, suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido, pero muy poco para una tarjeta de vídeo. Miden unos 14 cm y su color suele ser negro; existe una versión aún más antigua que mide sólo 8,5 cm.  CNR: es una ranura de expansión en la placa madre para dispositivos de comunicaciones como módems, tarjetas LAN o USB. Fue introducido en febrero de 2000 por Intel en sus placas para procesadores Pentium y se trataba de un diseño propietario por lo que no se extendió más allá de las placas que incluían los chipsets de Intel.  Adolecía de los mismos problemas de recursos de los dispositivos diseñados para ranura AMR.  Actualmente no se incluye en las placas.



ZOCALO PARA MICROPROCESADOR

Es el lugar donde se inserta el "cerebro" del ordenador. Durante más de 10 años consistió en un rectángulo o cuadrado donde el "micro", una pastilla de plástico negro con patitas, se introducía con mayor o menor facilidad; la aparición de los Pentium II cambió un poco este panorama, introduciendo los conectores en forma de ranura (slot). 

CONECTORES PARA DISCO

Es donde se conectan los cables para que la placa base reciba la alimentación proporcionada por la fuente. 

RANURAS PARA RAM

Las ranuras de memoria que tenga la placa base dependerán del tipo de memoria que utilice, que vendrá marcado por la arquitectura SIMM (siglas de Single In-line Memory Module), un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria DIMM Se trata de un pequeño circuito impreso que contiene chips de memoria y se conecta directamente en ranuras de la placa base. RIMM utilizan una tecnología denominada RDRAM desarrollada por Rambus Inc. a mediados de los años 90 con el fin de introducir un módulo de memoria con niveles de rendimiento muy superiores a los módulos de memoria SDRAM de 100 MHz y 133 MHz 

PUERTOS DE E/S

Seriales: Ratón, Scanner, etc.

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Paralelos: Impresoras USB: Desde hace tres años, los PC, traen un puerto llamado USB (Universal Serial Bus) que facilita la conexión de periféricos. Un periférico es cualquier dispositivo externo que conecte al computador, como el monitor, el teclado, el ratón, una impresora, un escáner, etc. Los puertos USB, que paulatinamente desplazarán a los puertos serial y paralelo, tienen dos ventajas: velocidad y facilidad de uso (todos estos son puertos externos; están en la parte trasera del PC). 

CONECTOR SATA (ATA)

Los discos SATA ofrecen una transferencia de datos más rápida e instalación mucho más fácil. Parecen ser la elección obvia, pero no es necesariamente así. 

BIOS

La BIOS realmente no es sino un programa que se encarga de dar soporte para manejar ciertos dispositivos denominados de entrada-salida (Input-Output). Físicamente se localiza en un chip que suele tener forma rectangular, como el de la imagen. Además, la BIOS conserva ciertos parámetros como el tipo de disco duro, la fecha y hora del sistema, etc., los cuales guarda en una memoria del tipo CMOS, de muy bajo consumo y que es mantenida con una pila cuando el ordenador está desconectado. Las BIOS pueden actualizarse bien mediante la extracción y sustitución del chip (método muy delicado) o bien mediante software, aunque sólo en el caso de las llamadas Flash-BIOS.

La microarquitectura del Pentium 4 se ha diseñado partiendo casi de cero. En concreto, se basa en la nueva arquitectura NetBurst cuyos pilares se describen a continuación. 

TECNOLOGÍA HIPERSEGMENTADA.

Dentro de un microprocesador, los datos pasan por "pipelines" (canales de datos), de un número determinado de etapas. En un Pentium con arquitectura P6 (Pentium Pro, Pentium II, Pentium III y Celeron), el pipeline tiene 10 etapas; en el Pentium 4 hay 20 etapas. Cuantas más etapas, más se tarda en "liberar" los datos, por lo que un número excesivo de etapas puede llegar a bajar el rendimiento del ordenador. Sin embargo, esto tiene una ventaja, al Pentium 4 le permite alcanzar mayores velocidades de reloj (más MHz), que es lo que busca Intel, a costa de perder parte del rendimiento para poder recuperarlo a fuerza de GHz 

BUS DE SISTEMA DE 400 MHZ.

Es una de las mejores características de esta arquitectura. En realidad el bus del sistema no funciona a 400 MHz "físicos" (reales), sino a 100 MHz cuádruplemente aprovechados con una especie de "doble DDR", como se realiza con la tecnología AGP 4X; por ello, el multiplicador a seleccionar en la placa para el modelo de 1,4 GHz es 14x y no 3,5x.

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Estos 400 MHz mejorarán el rendimiento de aplicaciones profesionales y multimedia (como renderizado y edición de vídeo), y de muchos juegos 3D. La tasa de trasferencia que se alcanza son 3,2 GB/s, que es significativamente superior a los modelos anteriores de Intel. El Pentium III con bus a 133 MHz ofrece una tasa de 1 GB/s y el Celeron con su bus a 66 MHz ofrece 0,5 GB/s. 

RAPID EXECUTION ENGINE.

Otra de las novedades de esta arquitectura del Pentium 4 es la capacidad de dos unidades aritmético-lógicas de números enteros (ALUs) que consiguen tiempos de espera iguales a un semiciclo de reloj en la ejecución de algunas instrucciones con lo que el procesador estaría funcionando al doble de velocidad. Aunque esta capacidad parece muy atractiva para aplicaciones no matemáticas, no consigue plenamente sus objetivos debido a problemas con el exceso de etapas. 

CACHÉ Y OTRAS CARACTERÍSTICAS.

La caché L2 está integrada en el micro y tiene un bus de datos de 256 bits, esto forma parte de la mejora de la tecnología "Advanced Transfer Caché" estrenada con el Pentium III pudiéndose alcanzar 48 GB/s de tasa de transferencia en el modelo de 1,5 GHz Esto representa el doble de lo que puede hacer un Pentium III a la misma velocidad, y es mucho más de lo que puede alcanzar un AMD Athlon, sobre todo porque en éste la caché L2 tiene un bus de sólo 64 bits. En cuanto a Execution Trace Caché y Advanced Dynamic Execution, son técnicas que mejoran la ejecución especulativa, se puede romper el orden de las instrucciones para acelerar su procesamiento y refuerzan la predicción de saltos y ramificaciones (branch prediction). En la siguiente figura se muestra la distribución de la memoria caché en la microarquitectura NetBurst:

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DESCRIPCIÓN DE LA ARQUITECTURA.

Sobre los componentes del Pentium 4 destaca el BTB (Branch Target Buffer) que es la parte encargada de guardar las direcciones de los saltos y de predecirlos. Tras pasar éste módulo la instrucción va al Decodificador que la convierte de formato x86 en varias microinstrucciones. Más tarde se pasa la instrucción a la zona de Renombramiento/Reposicionamiento que sirve para ejecutar varias instrucciones simultáneamente, siendo necesario que sean mínimamente independientes. Más tarde se pasa a las Colas de microinstrucciones: las cuales almacenan las mini instrucciones pendientes de ejecutar. Para finalizar, se pasa a la zona Store/Load AGU compuesta de dos unidades que se encargan de guardar (Store) y cargar (Load) datos, desde y hacia, la memoria o en su defecto la caché. (AGU significa Adress Generation Unit, unidad generadora de direcciones de memoria). La arquitectura del Pentium 4 se detalla en la siguiente figura:

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BIBLIOGRAFIA

https://www.safaribooksonline.com/library/view/pc-hardwarein/059600513X/ch04s02s04s01.html https://en.wikipedia.org/wiki/Pentium_4 https://es.wikipedia.org/wiki/Intel_Pentium_4 https://www.todoexpertos.com/categorias/ciencias-e-ingenieria/ingenieriainformatica/respuestas/378656/caracteristicas-del-procesador-pentium-4