El procesador de la computadora


El procesador de la computadora

En este artículo vamos a hablar sobre los procesadores utilizados en las computadoras, pero es bueno aclarar que también están presentes en otros dispositivos electrónicos, incluso en tu celular, y en muchos de los aparatos electrónicos utilizados actualmente.

El procesador es el cerebro del sistema, encargado de procesar toda la información. Básicamente, es el “cerebro” de la computadora. Prácticamente, todo pasa por él, ya que es el responsable de ejecutar todas las instrucciones existentes. Mientras más rápido vaya el procesador, más rápido serán ejecutadas las instrucciones.

Procesador AMD Sempron

 

Es el componente donde es usada la tecnología más reciente. Los mayores productores de procesadores en el mundo, son grandes empresas con tecnología para fabricar procesadores competitivos para computadoras: Intel (que domina el mercado), AMD, Vía e IBM, que fabrica procesadores para otras empresas, como Transmeta.

Algunos de los modelos más modernos, y los cuales cuentan con la tecnoogía más avanzada de la actualidad son el Intel Core Sandy Bridge en sus variabtes i3, i5 e i7, el AMD Fusion y FX, los cuales pueden incorporar hasta 8 núcleos.

Los anteriormente mencionados cubren la mayoría de las necesidades en computadoras de escritorio, mientras que para dispositivos portátiles como celulares y tablets podemos contar con procesadores ARM, Atom, Tegra2 y Snapdragon

El procesador es el componente más complejo y frecuentemente más caro, pero él no puede hacer nada solo. Como todo cerebro, necesita de un cuerpo, que es formado por los otros componentes de la computadora, incluyendo la memoria, el disco duro, la placa de vídeo y de red, monitor, teclado y mouse.

 

Ubicacaión procesador en la motherboard

 

Para que sirven los Coolers?

Generalmente los procesadores, debido a su estructura, y a la velocidad, calientan, y para evitar ese sobrecalentamiento, se usan los Coolers.

En las computadoras actuales la refrigeración de los procesadores es realizada a través de un disipador de calor, fabricado en aluminio o cobre, con un pequeño ventilador sobre el y un conducto de aire que extrae el aire caliente del gabinete.

Nomenclatura de los procesadores

Las dos firmas más importantes, fabricantes de procesadores, son Intel y AMD. Cada una de esas empresas adopta una determinada nomenclatura para otorgarle información al consumidor a partir del nombre del procesador. Aparentemente la nomenclatura de esos procesadores es un tanto confusa, pero con un poco de atención podemos identificar muchas de sus características. 

 

Nomenclatura de los procesadores


Vamos a comenzar por las pistas Intel

En el caso de la prestigiosa compañía Intel, todo procesador Quad Core (que posee 4 núcleos) comienza con la letra Q, de Quad. Por ejemplo: Q9550, Q8400s, Q9300.

Todo procesador Dual Core (que posee 2 núcleos) comienza con la letra Y. Por ejemplo: Y7500, Y6750, Y4700.

Nomenclatura de los procesadores Intel

La nomenclatura de los poderosos procesadores Core iX es dividida jerárquicamente de la siguiente forma

Core i7: Procesadores de alto desempeño (y alto costo)

Core i5: Procesadores de desempeño intermedio

Core i3: Procesadores de desempeño básico 

Nomenclatura de los procesadores Intel iX


Si el procesador fuera un Atom significa que fue hecho para netbooks (EeePCs)

Si es un Xeon, significa que fue hecho para servidores.

Si el procesador que vas a comprar en un Celeron, significa que este es un procesador de bajo desempeño y bajo costo, estaríamos hablando de una versión que carece de un buen procesador. Esos Celerones normalmente forman parte de las computadoras más económicas.

Nomenclatura de AMD

Todo procesador que termina con X2, X3 y X4 posee 2,3 y 4 núcleos, respectivamente. Por ejemplo: Athlon 64 X2 4400.

Siempre se encontrara al lado del nombre de un procesador AMD una numeración. Esa numeración no significa la frecuencia (o velocidad) del procesador, sólo indica el modelo.

Nomenclatura de los procesadores AMD


Las versiones que poseen FX al final del nombre tienen el multiplicador liberado, siendo ideales para overclock.

Un procesador denominado Sempron, es un procesador ultra básico. Con memoria cache y single core (único núcleo) ningún procesador Sempron es Dual Core.

Con respecto a los procesadores Phenom, existen el Phenom y el Phenom II (el II es el mejor) y son procesadores de alto desempeño. 

Nomenclatura de los procesadores AMD

Los procesadores Turion fueron hecho exclusivamente para notebooks. 

Un Opteron, es un procesador diseñado para servidores, así como el Xeon de Intel.

Intel Xeon

 

Los mejores procesadores de cada fabricante

Al momento de comprar un procesador no se debe analizar solamente el clock, ya que es sólo una parte del equipo. Muchos vendedores pueden llegar a confundirnos cuando nos ofrecen procesadores si no estamos informados. Nos pueden ofrecer un procesador 3.2 asegurándonos que es mejor que un procesador 2.6, pudiendo ser el 2.6 un Dural Core y el 3.2 Celeron, siendo el Dural Core superior.

Siempre analiza el procesador que tenga el mayor número (siempre y cuando sean de la misma marca), en el caso de los Intel y de los AMD’s más recientes (Dual, Quad Core y iX; Phenom II y Athlon II). Por ejemplo:

P 8400, P8500, P8600 Cual el mejor? El que posee el mayor número. 

Phenom II X4 920 y Phenom II X4 955. Cual es el mejor? El de mayor número. 

Sólo hay que ser cuidadosos cuando se comparan procesadores de marcas distintas.

La tecnología multinúcleo de los procesadores

No hace muchos años atrás, las computadoras se diferenciaban por la velocidad de su CPU, la cantidad de memoria instalada, la capacidad de su disco duro y poco más. Pero esto cambió de tal manera gracias al abaratamiento de los métodos de construcción y por ende su precio al consumidor final, que en la actualidad podemos contar con procesadores de hasta 8 núcleos, siendo lo más habitual tener una computadora con un procesador de doble núcleo.

Sin embargo, para la mayoría de los usuarios, la cantidad de núcleos de su computadora es un dato que no significa nada, salvo la idea de que funciona más rápido. Pero la tecnología del procesador multinúcleo va mucho más allá, y además no sólo está relacionado al campo de la computación personal sino que también la podemos encontrar en otros tipos de dispositivos, tanto portátiles como fijos.

Que es la tecnología multinucleo

Es por ello que es muy importante conocer los diferentes aspectos que la rodean, ya que de este modo podremos saber planear con precisión la mejor relación costo beneficio al momento de comprar una computadora, tablet o un teléfono, ya que en también es estos campos la tecnología multinúcleo está presente.

La tecnología de CPU multinúcleo puede llegar a sernos en extremos útil cuando realizamos tareas que exigen mucho de la computadora, como por ejemplo máquinas virtuales como VirtualBox o edición de video, audio o tareas que requieran de una potencia de proceso pesada.

Qué es un núcleo?

Cuando hablamos de “núcleos” o “Cores” de una CPU, estamos hablando de cada uno de los procesadores que están empaquetados en la cápsula, es decir en el chip. Es por ello que cuando vemos una CPU de dos o cuatro núcleos sólo vemos un único chip,pero en realidad en su interior aloja dos o más procesadores que realizan su tarea por separado.

Esta tecnología es posible gracias a que en los últimos años el constante desarrollo e investigación en el campo de la miniaturización lograron una increíble densidad de componentes electrónicos en un espacio muy pequeño.

Que es la tecnología multinucleo

Básicamente, los CPU de varios núcleos permiten que la computadora realice varios procesos a la vez en los diferentes procesadores que posee el chip, es decir que si estamos escuchando música y navegando por la web al mismo tiempo, se estarán utilizando dos procesadores, uno para el reproductor de música y otro para el navegador.

En el caso de que estuviéramos realizando las mismas tareas pero en una computadora de núcleo simple, el trabajo del procesador se debería dividir, por lo que la respuesta a ambos procesos que se están ejecutando sería mucho, pero mucho más lentaya que el procesador debe ocuparse de ambas tareas.

Sin embargo, los beneficios de utilizar un procesador de varios núcleos no se mide solamente por la cantidad de aplicaciones que tenemos abiertas y ejecutándose, ya que los procesadores extra nos pueden ayudar con todas las tareas y procesos desarrollándose en segundo plano en el sistema.

Relacion entre la velocidad de la CPU y la cantidad de núcleos

Los procesadores suelen ser medidos por la velocidad de reloj a la que funcionan, lo que es un buen parámetro para el usuario final al momento de conocer su “potencia”, es decir a la velocidad con la que trabajan. Sin embargo esto es mucho más complejo, pero es motivo de otro artículo.

Que es la tecnología multinucleo

Desafortunadamente, un procesador de 8 núcleos con una velocidad de 5 Ghz, es decir 8 procesadores dentro del chip, nunca funcionará multiplicando el número de procesadores por la velocidad del reloj. Esto significa que el ejemplo mencionado más arriba nunca funcionará a 40 Ghz, velocidad que tendremos que esperar muchos años para ver.

Cada procesador dentro del chip funcionará a 5 Ghz, lo que significa que la cantidad de núcleos o cores no duplica la velocidad. Además debemos tener en cuenta que muchos de los programas que utilizamos habitualmente son del tipo de único subproceso, lo que quiere decir que la tarea que realiza no se puede dividir entre dos o más procesadores. Este tipo de programas deben ser ejecutados en un único procesador, lo que significa que el para este tipo de programas con una configuración multinúcleo no mejorará.

En pocas palabras, estas aplicaciones se ejecutarán a 5 Ghz, lo cual es bastante, pero nunca a 40 Ghz. Tal es el caso de Microsoft Office, la que no se beneficia directamente de la arquitectura multinúcleo, por lo cual su rendimiento será similar independientemente de la cantidad de núcleos que contenga la CPU. Cabe destacar que en este tipo de casos, los procesadores restantes quedarán en reposo a la espera de otras órdenes a ejecutar.

Que es la tecnología multinucleo

Aunque las implementaciones de varios núcleos le permiten al usuario hacer sus tareas en forma efectiva y rápida, lo cierto es que el desarrollo de apps que se aprovechen de esta tecnología es una tarea muy compleja, lo que beneficia a los sistemas de múltiples núcleos y desplaza a la alternativa de desarrollar procesadores con menos núcleos pero corriendo a mucha más velocidad. En este sentido, muchos especialistas auguran el final de carrera por los Ghz y el comienzo de la era Multinúcleo.

Con respecto a las apps que sacan buen partido de la tecnología multicore, Google Chrome es una de las aplicaciones, junto a Ashampoo Snap 6, World of Tanks, VSO Player y otras que hacen un buen uso de la misma, repartiendo la carga de proceso entre los distintos procesadores que conforman el CPU.

Que es la tecnología multinucleo

Definiciones de cantidad de núcleos

Debajo de estas líneas podremos encontrar un recuadro con el significado de las definiciones con las cuales se conocen en el mercado a los diferentes tipos de CPU y la cantidad de cores o núcleos que contienen.

TIPO DE PROCESADOR CANTIDAD DE NUCLEOS
Dual Core Dos núcleos
Quad Core Cuatro núcleos
Hexa Core Seis núcleos
Octo Core Ocho núcleos
Deca Core Diez núcleos

 

Hyper-Threading

Algunos de los desarrollos de la compañía Intel incorporan la llamada tecnología “Hyper-threading”, la cual permite simular que cada núcleo físico de una CPU son dos núcleos lógicos. Sin embargo, la utilización de este sistema, y si bien mejora en un amplio rango la capacidad de respuesta y performance de un procesador equipado con “Hyper-Threading”, lo cierto es que nunca podrá compararse en ninguno de estos términos con una CPU con núcleos físicos reales.

Diferencias entre 32 y 64 bits.

Una de las preguntas que suelen formular quienes tienen que cambiar una computadora o hacer instalaciones o actualizaciones a su sistema operativo o software de usuario, es acerca del tipo de arquitectura con la que corre internamente su equipamiento. Seguramente hemos oído hablar sobre si un procesador o versión del sistema operativo es de 32 ó 64 bits, pero lamentablemente estos números no significan nada para nosotros.

Precisamente este es el objetivo que persigue este artículo, ofrecer información acerca de este tema para que todos podamos saber con exactitud a que corresponden esas cifras y cuáles son sus aplicaciones prácticas en el día a día, ya que una equivocada implementación de cualquiera de estas plataformas en determinadas tareas puede resultar en una pérdida de dinero o hasta incluso en una importantísima pérdida de productividad.

Resultado de imagen para 32 64 bits

Es necesario destacar que la terminología “PC de 32 o 64 bits” hace referencia tanto a la arquitectura del procesador como al sistema operativo utilizado para moverlo, es decir ambas cosas van de la mano, por lo menos en la mayoría de los casos. Hecha esta aclaración, comenzamos de lleno con el artículo.

Principales diferencias entre 32 y 64 bits

Básicamente, la principal diferencia entre un procesador de 32 bits y uno de 64 bits es que el primero puede procesar secuencia de bits de hasta 32 bits, mientras que los procesadores de 64 bits pueden extender al doble esta capacidad. Como sabemos, el procesador de una PC es el encargado de realizar todos los cálculos lógicos y matemáticos con el fin de obtener los resultados solicitados por el usuario, y para ello deben manejar paquetes de información a una determinada velocidad. En este punto la principal diferencia entre ambas plataformas es que en el caso de los procesadores de 64 bits, estos pueden trabajar con el doble de información en el mismo ciclo de reloj que uno de 32 bits, lo que les permite pueden acceder a mayor capacidad de memoria y procesar bloques de datos mucho más grandes, aumentado el rendimiento y la velocidad de proceso general.

Diferencias entre 32 y 64 bits

Otra diferencia, y por la cual muchos sistemas profesionales prefieren una arquitectura de 64 bits, es que este tipo de procesadores pueden direccionar teóricamente hasta 16 exabytes de memoria, mientras que los procesadores de 32 bits sólo pueden direccionar 4 Gb, lo cual en sistemas de poco rendimiento como PC de escritos es más que suficiente.

En cuanto a los sistemas operativos, concretamente Windows, la más importante diferencia entre las versiones 32 y 64 bits es que el primero admite hasta 4 Gb. de RAM, de los cuales aprovechará tan sólo 3.25 Gb. En el caso de los sistemas operativos de 64 bits estos admiten hasta 192 Gb. de RAM.

Diferencias entre 32 y 64 bits

Historia de los procesadores

Según Gordon Moore, co-fundador de Intel y autor de la ley que lleva su nombre, los nuevos procesadores Nehalem de Intel representan el mayor avance de la tecnología aplicada a transistores desde la década del 60. Estos procesadores, con un tamaño menor al de la uña de un dedo, son el resultado de un avance tecnológico que comenzó hace algunos años atrás con computadoras más grandes y con menor capacidad. 

Con la introducción de materiales completamente novedosos, como los circuitos basados en Hafnio, se alcanzó una reducción de hasta un 30% en la pérdida de energía en comparación a los procesadores de generaciones anteriores.

intel

La primera computadora electrónica fue la ABC (Atanasoft Berry Computer), construido en 1937 por el doctor Vincent Atanasoft y Clifford Berry Pesaba 320 Kg y ocupaba el espacio de una mesa. Su principal función era resolver problemas de álgebra con una mayor exactitud. En los inicios de la era de la informática las computadoras eran, en verdad, grandes máquinas capaces sólo de realizar algunos pocos cálculos matemáticos

En 1946 fue presentada públicamente ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), creada por John Presper Eckert y John William Mauchly. Se trataba de un coloso de 167m2 y pesaba 27 toneladas, cuyo funcionamiento podía elevar la temperatura ambiente a 50 Grados C. A diferencia de sus contemporáneas, la ENIAC prescindía completamente de procesos analógicos.

Durante las décadas de 50 y 60 se generó otro gran avance: los ordenadores dejaron de funcionar a base de válvulas y comenzaron a utilizar circuitos transistores. 

La historia de los procesadores Intel

Inventados en 1947 por William Shockley, John Bardeen y Walter Brattain, los transistores son pequeños interruptores de transmisión eléctrica. El desarrollo de circuitos integrados permitió, en 1971, la aparición del primer microprocesador, el 4004 de Intel, que contenía 2000 transistores.

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En 1981 apareció el procesador 8088 de Intel. El mismo era de 16 bits, trabajaba con un máximo de 10MHz y contenía 29.000 transistores.
Un año después, el procesador Intel 286, que contaba con 39.000 transistores, fue lanzado al mercado. 

En 1985 Intel desarrolló un procesador que contenía 287.000 transistores, o sea, cien veces más que el procesador 4004 de quince años atrás: era el Intel 386, que con sus 32 bits fue el primero que permitió la ejecución de múltiples tareas. 

El Procesador Intel Pentium fue lanzado en 1991. Ocupaba una superficie de 0.8 micrones y contenía 3 millones de transistores. Ocho años después la cantidad de transistores pasó a ser tres veces mayor (9.5 millones) con el Procesador Intel Pentium III.

En el comienzo del nuevo milenio, Intel se encontraba desarrollando procesadores de 90 nm que ofrecían una mayor performance y un menor consumo de energía. Fueron los primeros procesadores fabricados con Silicio.

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En 2005 nació el primer procesador multi-núcleo del mercado: el Intel Pentium D. Fue el comienzo de la tecnología Dual-Core en microprocesadores, que un año después llevó al desarrollo del procesador Intel Core 2 Duo. Su proceso de fabricación de 65 nm permitió que se llegara a disponer de hasta 290 millones de transistores. 

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Los avances en la tecnología multi-núcleo continuó su curso y los procesadores de cuatro núcleos Intel Core 2 Quad hicieron su aparición en 2007. De esta forma, el liderazgo de la Intel nuevamente se tradujo en una mayor performance para el usuario, que ahora puede aprovechar al máximo la experiencia multimedia.

Finalmente, llegó la era de los 45 nm en 2008, conocidos bajo el nombre de Nehalem. Los procesadores más pequeños del mundo, que usan Hafnio como componente, fueron implementados en el desarrollo de los Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad, Intel Xeon y también en la línea más reciente de procesadores, Intel Atom, que representa la mayor innovación dentro de la electrónica en los últimos 40 años.

Las innovaciones en la arquitectura de la informática permitieron que un poder mucho mayor que el de aquel enorme coloso ENIAC apareciera en un microchip más chico que la punta de un dedo. Así, los Procesadores Intel de 45 nm son la nueva era dentro del avance tecnológico en el cual Intel continúa haciendo historia.