Manual de Procesadores, Tarjetas Madre y Memorias

• 1.
  Introducción
• 2.
  Prologo
• Marco Teórico
• 3.
  Procesadores
• 5.
  Tipos de Memoria
• 6.
  Conclusión 74
• 7.
  Sumary 75
• 8.
  Glosario 76
• 9.
  Bibliografía 81

1.
INTRODUCCION.

En el interior de la computadora
parece algo tan complicado, es cierto todas las computadoras
son aparatos electrónicos aparentemente complicados pero,
a lo largo de este manual
describiremos con detalle algunos componentes internos de estos,
como son los procesadores, la Placa Madre y las Memorias,
así como también los avances que han ido teniendo a
lo largo de estos tiempos, y al final descubriremos que no se
necesita demasiada experiencia para desarmar una computadora y
poder ampliar
y reparar su PC.

2. PROLOGO

El mundo está cambiando y usted deberá
aprender todas esas, antes complicadas, hoy comunes
tecnologías modernas que le permitirán conseguir un
empleo mejor
retribuido y actualmente hasta, realizar trabajos desde la
comodidad de su hogar (teletrabajo),
reduciendo el tráfico en las calles y por ende la
contaminación de las grandes ciudades. La
mayoría de los gobiernos de los países en desarrollo han
tomado muy en serio los programas de
educación
para crear en sus poblaciones una "cultura
informática".

Definitivamente, las computadoras están cambiando
nuestras vidas. Ahora hemos de aprenderla para no quedar inmersos
en una nueva forma de analfebatismo. Lo anterior contribuye a la
creación de nuevos esquemas sociales que incluyen:
novedosas maneras de comercialización aprovechando las
facilidades para comunicarse con todo el mundo a través de
Internet; la
necesidad de crear leyes adecuadas a
la realidad cibernética actual y, sobre todo; la
concepción de una nueva manera de relacionarse con
nuestros semejantes, que contemple una serie de normas
éticas que regulen la convivencia pacifica y cordial entre
los millones de personas que tienen que utilizar estas avanzadas
tecnologías para realizar su trabajo,
estudio, descanso y esparcimiento diarios.

A lo largo de este manual conoceremos algunas partes de
las computadoras como son procesadores, tarjetas madre y memorias
desde sus iniciaos hasta los mas
actualizados.

MARCO TEORICO

3.
PROCESADORES

El procesador es el
corazón
de todo sistema PC. Su
nombre más preciso es CPU (Central
Processing Unit), o "Unidad de procesamiento central". La CPU es
el jefe del sistema. En mayor o menor medida participa en todos
los procesos como
elemento de control y
coordinación.

A menudo se llama equivocadamente "chip" al procesador.
Un chip es un circuito integrado, un IC. También pueden
recibir este nombre los chips de memoria del
computador o
el sintonizador de una radio de
bolsillo.

Un microprocesador
es un circuito integrado construido en un pedazo diminuto de
silicón. Contiene miles, o incluso millones, de
transistores
que se interconectan vía los rastros extrafinos de
aluminio. La
función
de los transistores es guardar y manipular datos juntos para
que el microprocesador pueda realizar una variedad ancha de
funciones
útiles. El primer procesador de Intel fue los 4004, se
introdujo en 1971 y contuvo 2,300 transistores. El Pentium II
contiene 7.5 millones de transistores. Una de las tareas
más comunes que realiza un microprocesador es servir como
"cerebros" dentro de las computadoras personales, pero ellos
entregan "inteligencia"
a los otros dispositivos también.

HISTORIA

El primer "PC" o Personal Computer
fue inventado por IBM en 1981 (a decir verdad, ya existían
ordenadores personales antes, pero el modelo de IBM
tuvo gran éxito,
entre otras cosas porque era fácil de copiar). En su
interior había un micro denominado 8088, de una empresa no
muy conocida llamada Intel. Las prestaciones
de dicho chip resultan risibles hoy en día: un chip de 8
bits trabajando a 4,77 MHz, aunque bastante razonables para una
época en la que el chip de moda era el
Z80 de Zilog, el motor de aquellos
entrañables Spectrum que hicieron furor en aquellos
tiempos, gracias sobre todo a juegos
increíbles, con más gracia y arte que muchos
actuales para Pentium MMX.

El 8088 era una versión de prestaciones reducidas
del 8086, que marcó la coletilla "86" para los siguientes
chips Intel: el 80186 (que se usó principalmente para
periféricos), el 80286 (de cifras
aterradoras, 16 bits y hasta 20 MHz) y por fin, en 1.987, el
primer micro de 32 bits, el 80386 o simplemente 386. Al ser de 32
bits (ya comentaremos qué significa esto de los bits)
permitía idear software más moderno,
con funcionalidades como multitarea real, es decir, disponer de
más de un programa
trabajando a la vez. A partir de entonces todos los chips
compatibles Intel han sido de 32 bits, incluso el flamante
Pentium II.

El mundo PC no es todo el mundo de la informática
personal; existen por ejemplo los Apple, que desde el principio
confiaron en otra empresa llamada
Motorola. Sin embargo, el software de esos
ordenadores no es compatible con el tipo de instrucciones de
la familia
80×86 de Intel; esos micros, pese a ser en ocasiones mejores que
los Intel, sencillamente no entienden las órdenes
utilizadas en los micros Intel, por lo que se dice que no son
compatibles Intel. Aunque sí hay chips
compatibles Intel de otras empresas, entre
las que destacan AMD y Cyrix.
Estas empresas comenzaron copiando flagrantemente a Intel, hasta
hacerle a veces mucho daño
(con productos como
el 386 de AMD, que llegaba a 40 MHz frente a 33 MHz del de Intel,
o bien en el mercado 486).
Posteriormente perdieron el carro de Intel, especialmente el
publicitario, y hoy en día resurgen con ideas nuevas,
buenas y propias, no adoptadas como antes.

Volviendo a la historia, un día
llegó el 486, que era un 386 con un coprocesador
matemático incorporado y una memoria caché
integrada, lo que le hacía más rápido; desde
entonces todos los chips tienen ambos en su interior. Luego vino
el Pentium, un nombre inventado para evitar que surgieran 586s
marca AMD o
Cyrix, ya que no era posible patentar un número pero
sí un nombre, lo que aprovecharon para sacar fuertes
campañas de publicidad del
"Intel Inside" (Intel dentro), hasta llegar a los técnicos
informáticos de colores que
anuncian los Pentium MMX y los
Pentium II. Sobre ellos (los MMX y II),
los MMX son Pentium renovados con las instrucciones
semi-mágicas MMX y más caché, y los Pentium
II son una revisión del profesional Pentium
Pro pero con MMX y un encapsulado SEC (una funda
negra súper espectacular).

PROCESADORES POR MARCAS

PROCESADORES INTEL

Pentium
Classic:

Las primeras series, funcionaban a 60 y a 66 Mhz., y
debido a que trabajaban a 5V. Tenían problemas de
sobrecalentamiento. Además trabajaban a la misma velocidad que
el propio bus. Estos modelos se
pueden actualizar mediante el Overdrive de Intel a 120 o a 133,
que duplica la velocidad del bus, e incorpora un reductor
de 5V a
3,3.

A partir del modelo de 75 Mhz ya se empieza a trabajar
con multiplicadores de frecuencia internos para que el
rendimiento de los procesadores sea mayor que el que el bus y
la memoria
permiten.

Además se soluciona el problema de "calentura"
rebajando la tensión de funcionamiento de los nuevos
modelos a 3,52 voltios, con lo que se consigue un menor consumo.

De ésta serie de microprocesadores
poco se puede decir que no se sepa. Fue famoso en ellos un "bug"
detectado que en unas circunstancias muy concretas provocaba un
error de cálculo.
En nuestra sección se Software
podéis encontrar varios programas que lo
detectan.

Aquellos que dispongan de una unidad de este tipo
aún pueden ponerse en contacto con Intel para que se la
cambie.

Está optimizado para aplicaciones
de 16 bits.

Dispone de 8Kb de caché de
instrucciones + 8Kb de caché de datos.

Utiliza el zócalo de tipo 5 (socket
5) o el de los MMX (tipo 7). También es conocido por su
nombre clave P54C.

Está formado por 3,3 millones de
transistores

Pentium MMX:

El Pentium MMX es una mejora del Classic al que se le ha
incorporado un nuevo juego de
instrucciones (57 para ser exactos) orientado a mejorar el
rendimiento en aplicaciones multimedia, que
necesitan mover gran cantidad de datos de tipo entero, como
pueden ser videos o secuencias musicales o gráficos 2D.

Al ser un juego de instrucciones nuevo, si el software
que utilizamos no lo contempla, no nos sirve para nada, y ni
Windows 95, ni
Office 97 ni
la mayor parte de aplicaciones actuales lo contemplan (Windows 98
si).

Sin embargo, aun en el caso de que no utilicemos tales
instrucciones, notaremos una mejora debido a que, entre otras
mejoras, dispone de una caché que es el doble de la del
Pentium "normal", es decir 16 Kb para datos y 16 para
instrucciones.

La gama MMX empieza en los 133Mhz, pero sólo para
portátiles, es decir la versión SL.

Para ordenadores de sobremesa la gama empieza en los
166Mhz., luego viene el de 200 y finalmente el de 233 que utiliza
un multiplicador de 3,5 y que además necesita de algo
más de corriente que sus compañeros.

Sigue siendo un procesador optimizado para
aplicaciones de 16 bits.

Requiere zócalo de tipo 7 (socket
7). También es conocido como P55C.

Trabaja a doble voltaje
3,3/2,8V.

Utiliza la misma tecnología de 0,35
micras.

Lleva en su interior 4,5 millones de
transistores.

También podemos distinguir según el
encapsulado sea plástico o
cerámico. El mejor y más moderno es el
primero.

Pentium Pro:

Este es uno de los mejores procesadores que ha sacado
Intel, a pesar de su relativa antigüedad. Parte de este
mérito lo tiene la caché de segundo nivel, que
está implementada en el propio chip, y por tanto se
comunica con la CPU a la misma velocidad que trabaja ésta
internamente.

El zócalo es específico para
este modelo y es conocido como Tipo 8.

No cuenta con el juego de instrucciones
MMX.

Está optimizado para aplicaciones
de 32 bits. (Windows NT,
Unix,
OS/2…)

Dispone de una caché L1 de 8KB +
8KB. (Instrucciones + datos)

Hay una gama de procesadores que posee 256
KB. De caché L2, otra 512, y por último un modelo
que cuenta con un Mega.

Puede cachear hasta 64 GB. De RAM.

Está formado por 5,5 millones de
transistores.

PROCESADORES INTEL PARA EQUIPOS
PORTATILES

El procesador Intel® Pentium® M, en conjunto con
la familia de
chipsets Intel®
915 Express y la conexión de red
Intel® PRO/Wireless, es un componentes clave
de la
tecnología móvil Intel®
Centrino™. Ofrece un rendimiento
sobresaliente y mejoras de bajo consumo de energía en
diseños de equipos portátiles más ligeros y
esbeltos.

La familia de procesadores Intel® Pentium 4 para
portátiles combina el alto rendimiento de las aplicaciones
de multimedia y subprocesos múltiples de hoy con las
ventajas de los formatos portátiles.

Celeron:

Este procesador ha tenido una existencia bastante
tormentosa debido a los continuos cambios de planes de
Intel.

Debemos distinguir entre dos empaquetados distintos. El
primero es el S.E.P.P que es compatible con el Slot 1 y que viene
a ser parecido al empaquetado típico de los
Pentium
II (el S.E.C.) pero sin la carcasa de
plástico.

El segundo y más moderno es el P.P.G.A. que es el
mismo empaquetado que utilizan los Pentium y Pentium Pro, pero
con distinto zócalo. En este caso se utiliza el Socket
370, incompatible con los anteriores socket 7 y 8 y con los
actuales Slot 1.

Por suerte existen unos adaptadores que permiten montar
procesadores Socket 370 en placas Slot 1 (aunque no al
revés).

También debemos distinguir entre los modelos que
llevan caché y los que no, ya que las diferencias en
prestaciones son realmente importantes. Justamente los modelos
sin caché L2 fueron muy criticados porque ofrecían
unas prestaciones que en algunos casos eran peores que las de los
Pentium MMX a 233.

Está optimizado para aplicaciones
de 32 bits.

Se comercializa en versiones que van desde
los 266 hasta los 466 Mhz.

La caché L2 trabaja a la misma
velocidad que el procesador (en los modelos en los que la
incorpora).

Posee 32 Kbytes de caché L1 (de
primer nivel) repartidos en 16Kb. para datos y los otros 16 para
instrucciones.

No poseen cachè de nivel 2 los
modelos 266-300 y sí el resto (128 KB).

La velocidad a la que se comunica con el
bus (la placa base) sigue siendo de 66 Mhz.

Posee el juego de instrucciones
MMX.

Incorpora 7,5 millones de transistores en
los modelos 266-300 y 9,1millones a partir del 300A (por la
memoria caché integrada).

Xeon:

Al Xeon le ocurre algo parecido al Celeron,
ya que no dejan de ser variantes de un mismo procesador, o mejor
dicho, de una misma CPU, ya que las variaciones principales
están fuera de la CPU.

En este caso, se ha buscado un procesador que sea un
digno sucesor del Pentium
Pro, el cual, y a pesar de los años que
hace de su nacimiento, todavía no había sido
igualado en muchas de sus características, ni por el
mismo Pentium
II. Este procesador está orientado al
mismo mercado que el modelo al que pretende sustituir, es decir
al de los servidores. En
este caso, lo tiene más fácil, ya que la
tecnología de socket 8 que implementaba el PRO, se
había quedado un tanto estancada por su poca
difusión.

Por tanto, sus diferencias más importantes las
tenemos en su memoria caché de segundo nivel que puede ir
desde los 512 Kb. hasta el mega, aunque los próximos
modelos podrán salir ya con 2 MB. Esta memoria
además es más rápida, y trabaja a la misma
velocidad que la CPU.

Otra característica importante es que mediante la
electrónica y el chipset adecuado se pueden
montar equipos con hasta 8 procesadores.

La carcasa del procesador también ha
experimentado un crecimiento, sobretodo en altura, para que la
CPU y demás componentes puedan obtener una mayor refrigeración.

Resumiendo podemos decir que para usuarios individuales
no aporta mejoras sustanciales, sobre todo si miramos su precio,
pero para plataformas servidoras se convertirá seguramente
en el nuevo estándar.

Utiliza el slot 2, que es una variante del
slot1, pero incompatible con aquel.

Está optimizado para aplicaciones
de 32 bits.

Posee 32 KBytes de caché L1 (de
primer nivel) repartidos en 16KB. para datos y los otros 16 para
instrucciones.

La caché de segundo nivel puede ser
de 512 KB o 1 MB.

Para comunicarse con el bus utiliza una
velocidad de 100 Mhz.

Incorpora 7,5 millones de
transistores.

Puede cachear hasta 4 GB. de memoria
RAM.

Pentium III:

Debido a que las diferencias con el actual
Pentium
II son escasas, vamos a centrarnos en comparar
ambos modelos.

Se le han añadido las llamadas S.S.E. o Streaming
SIMD Extensions, que son 70 nuevas instrucciones orientadas hacia
tareas multimedia, especialmente en 3D. Estas extensiones son el
equivalente a las 3D Now que lleva implementando AMD desde hace
tiempo en
el K6-2,
K6-III y Athlon
y que también han incorporado otros fabricantes como
IDT en sus Winchip2 y 3.

Por supuesto, dicho juego de instrucciones a pesar de
realizar operaciones similares en ambos procesadores son
totalmente incompatibles entre sí…

Otra novedad importante es la posibilidad de utilizar
las nuevas instrucciones junto con las actuales MMX y las
operaciones con la FPU sin verse penalizado por ello.

Hay que tener en cuenta que tanto en los procesadores de
Intel anteriores como en los de AMD actuales a excepción
del Athlon, combinar la utilización de instrucciones MMX
junto con operaciones en coma flotante es prácticamente
imposible debido al retardo que supone pasar de un modo a otro,
con lo que los programadores se ven obligados a escoger entre uno
u otro.

Otra de las novedades introducidas y también la
más polémica es la incorporación de un
número de serié que permite identificar
unívocamente a cada una de las unidades, con lo que se
obtiene una especie de "carnet de identidad"
único para cada PC. Este ID se puede utilizar para
realizar transacciones más seguras a través de
Internet, y facilitar la vida a los administradores de redes, pero también
ha sido duramente criticado por algunos grupos de
presión como una invasión de la privacidad, con
lo que Intel se ha visto obligada a ofrecer una utilidad que
permite desactivar dicha función.

Es importante recalcar que todas estas nuevas
características no sirven para nada si el software no las
contempla, al igual que ocurría con las instrucciones
3DNow o con las ya hoy en día estándar
MMX.

También es importante saber que las 3DNow, al
llegar bastante tiempo en el mercado, están ya soportadas
por múltiples programas, sobre todo juegos, entre otras
cosas gracias al soporte por parte de Microsoft en
sus DirectX.

El resto de características son idénticas
a las de su hermano pequeño.

Está optimizado para aplicaciones
de 32 bits.

Se comercializa en versiones que van desde
los 450 hasta los 600 Mhz.

Posee 32 Kbytes de caché L1 (de
primer nivel) repartidos en 16Kb. para datos y los otros 16 para
instrucciones.

La caché L2 (segundo nivel) es de
512 Kb. y trabaja a la mitad de la frecuencia del
procesador.

La velocidad a la que se comunica con el
bus (la placa base) es de 100 Mhz.

Incorpora 9,5 millones de
transistores.

Pueden cachear hasta 4 Gb.

Los modelos actuales todavía
están fabricados con tecnología de 0,25
micras.

K5:

El K5 de AMD fué la primera competencia de
Intel en el terreno del Pentium. Aunque hoy en día
está ya descatalogado, no podemos dejar de mencionarlo, en
cuanto que su importancia, no a nivel de ventas, pero
si en cuanto a rendimientos fué destacada.

Como la comparación es obligatoria, diremos que
maneja peor los datos en coma flotante, debido a una MFU
más deficiente que la del Pentium (es decir el famoso
coprocesador matemático).

Su gama va desde los PR75 hasta los PR166, que
identifican a que tipo de Pentium Classic hacen la competencia,
no su velocidad real.

Resumiendo podemos decir que ofrece unas prestaciones
algo mejores que las del Pentium Classic en manejo de enteros y
una mejor relación calidad/precio,
lo que lo convirtieron en la mejor opción para tareas de
oficina.

Lástima que saliera al mercado algo
tarde.

Optimizado para ejecutar instrucciones de
16 y 32 bits.

Utiliza el socket 7.

Dispone de una caché de
instrucciones de 16Kb, y 8Kb. para los datos.

Trabaja a 3,52 voltios y algunos a doble
voltaje.

Están fabricados con
tecnología de 0,35 micras.

Incorpora 4,3 millones de
transistores.

* La posición en la placa base debe coincidir con la de
x2,5.