El microprocesador, o simplemente procesador, es el circuito integrado central y más complejo de una computadora u ordenador; a modo de ilustración, se le suele asociar por analogía como el "cerebro" de una computadora.
El procesador es un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos integrados. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.
Desde el punto de vista funcional es, básicamente, el encargado de realizar toda operación aritmético-lógica, de control y de comunicación con el resto de los componentes integrados que conforman un PC, siguiendo el modelo base de Von Neumann. También es el principal encargado de ejecutar los programas, sean de usuario o de sistema; sólo ejecuta instrucciones programadas a muy bajo nivel, realizando operaciones elementales, básicamente, las aritméticas y lógicas, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.
Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una unidad de control y una unidad aritmético lógica (ALU), aunque actualmente todo microprocesador también incluye una unidad de cálculo en coma flotante, (también conocida como coprocesador matemático o FPU), que permite operaciones por hardware con números decimales, elevando por ende notablemente la eficiencia que proporciona sólo la ALU con el cálculo indirecto a través de los clásicos números enteros.
El microprocesador está conectado, generalmente, mediante un zócalo específico a la placa base. Normalmente para su correcto y estable funcionamiento, se le adosa un sistema de refrigeración, que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que fuerzan la expulsión del calor absorbido por el disipador; entre éste último y la cápsula del microprocesador suele colocarse pasta térmica para mejorar la conductividad térmica. Existen otros métodos más eficaces, como la refrigeración líquida o el uso de células peltier para refrigeración extrema, aunque estas técnicas se utilizan casi exclusivamente para aplicaciones especiales, tales como en las prácticas de overclocking.
La "velocidad" del microprocesador suele medirse por la cantidad de operaciones por ciclo de reloj que puede realizar y en los ciclos por segundo que este último desarrolla, o también en MIPS. Está basada en la denominada frecuencia de reloj (oscilador). La frecuencia de reloj se mide Hertzios, pero dada su elevada cifra se utilizan múltiplos, como el megahertzio o el gigahertzio.
Cabe destacar que la frecuencia de reloj no es el único factor determinante en el rendimiento, pues sólo se podría hacer comparativa entre dos microprocesadores de una misma arquitectura.
Es importante notar que la frecuencia de reloj efectiva no es el producto de la frecuencia de cada núcleo físico del procesador por su número de núcleos, es decir, uno de 3 GHz con 6 núcleos físicos nunca tendrá 18 GHz, sino 3 GHz, independientemente de su número de núcleos.
TIPOS DE PROCESADORES
INTEL
Es la marca que más vende y la más conocida gracias a sus procesadores Pentium. Tienen dos posibles sockets: 478 y 775. El primero de ellos está pasado de moda y desapareciendo, así que nos centraremos en el segundo. Actualmente distribuye, dentro del nuevo socket 775, los siguientes modelos:
* Intel Celeron D, la gama baja y con un rendimiento muchísimo peor de lo que se espera de los GHz que tienen, pues tienen muy poca memoria caché para poder ser tan baratos. Además, son sólo de 32 bits. Actualmente de 2'533 a 3'333 GHz. Hay de dos tipos, núcleo Prescott con 256 Kb de caché y núcleo Cedar Mill, con 512 Kb. Los segundos son mejores.
* Intel Pentium 4, la gama media. Actualmente todos poseen extensiones EMT 64, por lo que son micros de 64 bits. Es importante que te des cuenta que ya no indican el nº de GHz, sino un modelo. Por tanto, es muy importante que averigües la velocidad real del micro. Existen dos cores:
o Prescott: de 531 / 3'0 GHz hasta 541 / 3'2 GHz, con 1024 kB de caché
o Cedar Mill: de 631 / 3'0 GHz hasta 661 / 3'6 GHz, con 2048 kB de caché. Es evidente que los segundos son mejores, los que empiezan por "600".
* Intel Pentium D, la gama alta. Similares a los anteriores pero de doble core. Es decir, que es como si estuvieras comprando dos micros y los colocaras en el mismo espacio, duplicando (idealmente) el rendimiento. Sólo se aprovechan al 100% si el software está optimizado, pero son muy recomendables dada la facilidad con que permiten trabajar con varios programas a la vez. Fíjate bien en los precios porque hay Pentium D por el mismo dinero que un Pentium 4 de los mismos GHz (de 3'2 a 3'6 GHz) por lo que estarías comprando el doble por el mismo dinero. También son micros de 64 bits. Existen dos cores:
o Smithfield: 805 y 2'666 GHz. Sólo 1024 Kb de caché por core. Muy malos, dado que tienen sólo 533 MHz de bus.
o Presler, de 915 / 2'8 GHz hasta 960 / 3'6 GHz. 2048 kB de caché por core y 800 MHz de bus. Uno de estos es buena compra, así que asegúrate que empiece por "900".
* Intel Core 2 Duo, la gama más alta. También de doble core y 64 bits, pero emplean una arquitectura nueva (arquitectura core), que es la base para los futuros micros de 4 y 8 cores en adelante. Aunque van a una velocidad de GHz menor, su rendimiento es muchísimo más alto que los anteriores, por lo que son mucho más rápidos que los Pentium D. Existen dos cores:
o Allendale, E6300 / 1'866 GHz y E6400 / 2'133 GHZ, con 1024 kB de caché por core y 1066 MHz de bus. Son buena compra, pero no son los mejores Core 2 Duo.
o Conroe: E6600 / 2'4 GHz y E6700 / 2'6 GHz, con 2048 kB de caché por core y 1066 MHz. Los más recomendables si el prespuesto te lo pemite.
o Conroe XE: X6800EE / 2'93 GHz, con 2048 kB de caché por core y 1066 MHz. La versión más extrema de Intel. Actualmente el micro más rápido de Intel para ordenadores de sobremesa (no servidores ni portátiles). Es caro (más de 1.000 euros) y su rendimiento no es mucho mayor que el E6700 que cuesta la mitad. Que cada uno valore si le merece la pena.
AMD
AMD: es el rival más directo que tiene Intel. Los micros son exactamente igual de compatibles, y usando el ordenador no notaremos en ningún momento diferencias entre tener un Intel o un AMD.
Al igual que ocurre con Intel, AMD también fabrica diferentes gamas de microprocesadores: los Sempron, al nivel que los Celeron son los de peor calidad, pero que sin embargo si el uso del ordenador es básico (como ya dijimos antes, ofimática, navegar por internet y poco más) un Sempron nos ayudará a ésta tarea a la perfección. Sino, podemos ascender de calidad y comprar los otros modelos superiores, los Athlon64 (con 64 bits, como dice el nombre) o los Athlon 64 X2, que son los de doble core de AMD.
Algo importante en AMD es su denominación de velocidad teórica, marcada con un XXXX+ que no representa su velocidad en GHz. Por ejemplo, un Athlon64 3200+ con 512 kB de caché, va realmente a 2 GHz. Eso no implica que sean lentos, todo lo contrario, se supone que ese 2 GHz equivale a un Pentium4 a 3,2 GHz (de ahí el 3200+). Normalmente suele ser un poco pretencioso, y equivale realmente a un Pentium 4 2'8 ó 3 GHz. Por ello el valor acabado en el sigmo + sirve para comparar los Athlon entre sí, pero no demasiado válido para compararlos con los Pentium 4.
Hoy día existen hasta cuatro sockets de AMD. Los dos más antiguos, el socket A/462 y el socket 754, y hoy día no son nada recomendables, No por que no hayan tenido sus buenos tiempos con micros rápidos, sino porque hoy día venden micros muy lentos para ellos, así que los descartamos. Así que nos quedamos con el socket 939 y el nuevo socket AM2. La diferencia está en que el primero emplea memoria ram DDR y el segundo DDR2, como la de los Pentium4. Los socket 939 son más antiguos, pero hoy día están totalmente vigentes, igualan en rendimiento a los AM2, y además son el algunos casos (concretamente los modelos más rápidos) mucho más baratos. Intentaremos centrarnos en ambos. Recuerda que los Sempron64, Athlon64 y Athlon 64 X2, como dice el nombre, son todos de 64 bits.
* Athlon Sempron64 con socket AM2. La alternativa teóricamente más económica, muy poco recomendable, con sólo 128 y 256 kB de caché y velocidades de 2800+ hasta 3600+. Son igual de caros que los Athlon64 Socket 939 Venice del siguiente apartado y mucho peores, por lo que comprarlos es tirar el dinero.
* Athlon 64 con Socket 939: aquí tenemos hasta 4 cores:
o Venice y Manchester. En este caso recomendamos los primeros, que son algo más baratos y similares en rendimiento que los segundos. Dentro de los Venice tenemos desde 3000+ hasta 3800+. Los Manchester son el modelo doble core pero con uno de ellos desactivado. Al igual que los Venice, tienen 512 kB de caché.
o Existen otras dos variantes con núcleos San Diego y Toledo, ambos 3700+ y con 1024 kB de caché. Son los mejores Athlon 64 de socket 939 con diferencia, pues tienen más memoria caché, por lo que son los mejores athlon64 939.
* Athlon 64 con Socket AM2. En este caso tenemos sólo un núcleo, Orleans, con velocidades entre 3200+ y 3800+, con 512 kB de caché. No existen diferencias importantes frente al Venice del Socket 939, salvo la intrínseca al socket (como ya hemos comentado, memoria RAM DDR para el 939, DDR2 para el AM2).
* Athlon 64 X2 con Socket 939. Al igual que en los Intel, también tenemos esta opción con doble core de AMD, es decir, dos micros en en el mismo espacio. Tenemos dos núcleos:
o Manchester, con velocidades de 3800+ hasta 4600+. Con 512 kB de caché por core. No son malos, pero tampoco los mejores.
o Toledo, con velocidades de 4400+ hasta 4800+. Con 1024 kB. Son los mejores doble core para socket 939.
* Athlon 64 X2 con Socket AM2. Tenemos un núcleo, Windsor, con velocidades desde 3600+ hasta 5200+, Ojo que tienen cachés de distintas velocidades, entre 256 y 1025 kB. Por ejemplo, el 4200+ a 2,2 GHz y 512 kB, el 4400+ a 2,4 GHz y 1024 kB. Ambos van a la misma velocidad real y, sólo por el aumento de caché, la velocidad "teórica" es mayor. Lo mismo pasa con los dos modelos más exclusivos, el 5000+ a 2,6 GHz con 512 kB y el 5200+ a 2,6 GHz con 1024 kB.
* Athlon 64 FX-62 con Socket AM2. Es el más alto de gama de AMD, doble core, 2'8 GHz de velocidad y 1024 kB de caché por core. Es muy caro (más de 800 euros) y no va mucho más rápido que un Athlon 64 X2 5200+ que cuesta la mitad. Una de sus ventajas es que tiene desbloqueado el multiplicador y es muy apto para técnicas de overclocking (forzar el micro a que funcione más rápido de su velocidad teórica). Por ello, es recomendable sólo a usuarios expertos que, además, tengan o quieran gastarse tal cifra de dinero en un micro.
Dentro de AMD, la mejor opción relación calidad/precio, hoy por hoy, es el socket 939, ya que, como hemos dicho, son más baratos que los AM2 e igual de rápidos. Además, la memoria DDR que necesitan es más barata que la DDR2.
Son varios los métodos o dispositivos que podemos usar para evitar este exceso de temperatura.
--Los procesadores modernos vienen provistos de un disipador sobre el que va montado un ventilador. Un disipador es un objeto de superficie metálica con curvaturas sucesivas para aumentar la superficie de la misma. La idea consiste en que el disipador absorba el calor del micro para que seguidamente pase al aire.
De ahí que el disipador tenga curvaturas o crestas sucesivas, para que la superficie del disipador en contacto con el aire sea mayor. El ventilador colocado sobre el disipador ayudará en la tarea de extraer el aire caliente de las ranuras del disipador.
Nota: Observa las imágenes de los disipadores. El segundo es el mejor al poder circular el aire en más direcciones que en el primero al tener las crestas discontinuas.
Debemos extraer el aire caliente almacenado en el interior. Para ello partimos de la teoría de que el aire caliente tiende a subir y el frío a bajar. De esta forma habrá una mayor acumulación de aire caliente en la parte superior, por lo que lo ideal sería la colocación de un ventilador extractor en la parte superior.
REFRIGERACION DE UN MICROPROCESADOR
La temperatura puede hacer que un dispositivo sea inestable, es decir, que cometa errores en el procesamiento de datos. Por ejemplo, en tiempos de los 386 y 486, con un disipador pequeño ya era suficiente puesto que la temperatura no era excesiva. Pero hoy en dia, debido a los millones de transistores que hay en el interior de un micro y la velocidad a la que trabajan, hacen que se calienten en gran medida, lo que obliga a buscar otros medios más eficaces de refrigeración.
Son varios los métodos o dispositivos que podemos usar para evitar este exceso de temperatura.
--Los procesadores modernos vienen provistos de un disipador sobre el que va montado un ventilador. Un disipador es un objeto de superficie metálica con curvaturas sucesivas para aumentar la superficie de la misma. La idea consiste en que el disipador absorba el calor del micro para que seguidamente pase al aire.
De ahí que el disipador tenga curvaturas o crestas sucesivas, para que la superficie del disipador en contacto con el aire sea mayor. El ventilador colocado sobre el disipador ayudará en la tarea de extraer el aire caliente de las ranuras del disipador.
Nota: Observa las imágenes de los disipadores. El segundo es el mejor al poder circular el aire en más direcciones que en el primero al tener las crestas discontinuas.
Pero con esto sólo hemos solucionado parte del problema puesto que el aire caliente aún sigue en el interior de la carcasa del equipo.
Debemos extraer el aire caliente almacenado en el interior. Para ello partimos de la teoría de que el aire caliente tiende a subir y el frío a bajar. De esta forma habrá una mayor acumulación de aire caliente en la parte superior, por lo que lo ideal sería la colocación de un ventilador extractor en la parte superior.
Como es lógico, la parte fría estará en contacto con el micro, mientras que el calor de la parte caliente tendrá que ser disipado nuevamente de alguna manera. Otro disipador es lo habitual, pero no cualquiera. Observa la proporción:
El líquido caliente del micro pasa por un radiador que es enfriado por medio de uno o varios ventiladores. El líquido, ya frío, vuelve a la bomba para iniciar el proceso nuevamente.
En algun punto del circuito encontraremos unas válvulas que nos permitirán rellenar, sangrar o vaciar el líquido de manera fácil y sin escapes. Lo más seguro que esten situadas entre el radiador y la bomba de manera que saquemos el líquido frío.
En algun punto del circuito encontraremos unas válvulas que nos permitirán rellenar, sangrar o vaciar el líquido de manera fácil y sin escapes. Lo más seguro que esten situadas entre el radiador y la bomba de manera que saquemos el líquido frío.
La temperatura puede hacer que un dispositivo sea inestable, es decir, que cometa errores en el procesamiento de datos. Por ejemplo, en tiempos de los 386 y 486, con un disipador pequeño ya era suficiente puesto que la temperatura no era excesiva. Pero hoy en dia, debido a los millones de transistores que hay en el interior de un micro y la velocidad a la que trabajan, hacen que se calienten en gran medida, lo que obliga a buscar otros medios más eficaces de refrigeración.
Son varios los métodos o dispositivos que podemos usar para evitar este exceso de temperatura.
--Los procesadores modernos vienen provistos de un disipador sobre el que va montado un ventilador. Un disipador es un objeto de superficie metálica con curvaturas sucesivas para aumentar la superficie de la misma. La idea consiste en que el disipador absorba el calor del micro para que seguidamente pase al aire.
Son varios los métodos o dispositivos que podemos usar para evitar este exceso de temperatura.
--Los procesadores modernos vienen provistos de un disipador sobre el que va montado un ventilador. Un disipador es un objeto de superficie metálica con curvaturas sucesivas para aumentar la superficie de la misma. La idea consiste en que el disipador absorba el calor del micro para que seguidamente pase al aire.
