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Placa base De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda La placa base, placa madre, tarjeta madre (en inglés motherboard o mainboard) es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan las demás partes de la computadora. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el procesador, la memoria RAM, los buses de expansión y otros dispositivos. Va instalada dentro de una caja que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja. La placa base, además, incluye un software llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo. Contenido[ocultar]1 Componentes de la placa base 1.1 Tipos de Bus2 Placa multiprocesador3 Tipos4 Formatos5 Escalabilidad6 Fabricantes7 Véase también [editar] Componentes de la placa base Diagrama de una placa base típica. Una placa base típica admite los siguientes componentes: Uno o varios conectores de alimentación: por estos conectores, una alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes e intensidades necesarios para su funcionamiento. El zócalo de CPU (del inglés socket): es un receptáculo que recibe el micro-procesador y lo conecta con el resto de componentes a través de la placa base. Las ranuras de memoria RAM (en inglés memory slot), en número de 2 a 6 en las placas base comunes. El chipset: una serie de circuitos electrónicos, que gestionan las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora (procesador, memoria, tarjeta gráfica,unidad de almacenamiento secundario, etc.). Se divide en dos secciones, el puente norte (Northbridge) y el puente sur (Southbridge). El primero gestiona la interconexión entre el procesador, la memoria RAM y la GPU; y el segundo entre los periféricos y los dispositivos de almacenamiento, como los discos duros o las unidades de estado sólido. Las nuevas líneas de procesadores de escritorio tienden a integrar el propio controlador de memoria en el interior del procesador. Un reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del microprocesador y de los periféricos internos. La CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras el equipo no está alimentado por electricidad. La pila de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito constantemente y que éste último no se apague perdiendo la serie de configuraciones guardadas. La BIOS: un programa registrado en una memoria no volátil (antiguamente en memorias ROM, pero desde hace tiempo se emplean memorias flash). Este programa es específico de la placa base y se encarga de la interfaz de bajo nivel entre el microprocesador y algunos periféricos. Recupera, y después ejecuta, las instrucciones del MBR ( HYPERLINK quot;
http://es.wikipedia.org/wiki/Master_Boot_Recordquot;
quot;
Master Boot Recordquot;
Master Boot Record), registradas en un disco duro o SSD, cuando arranca el sistema operativo. El bus (también llamado bus interno o en inglés front-side bus'): conecta el microprocesador al chipset, está cayendo en desuso frente a HyperTransport y Quickpath. El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal. El bus de expansión (también llamado bus I/O): une el microprocesador a los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión. Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma PC 99: estos conectores incluyen: Los puertos PS2 para conectar el teclado o el ratón, estas interfaces tienden a desaparecer a favor del USB Los puertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos. Los puertos paralelos, por ejemplo para la conexión de antiguas impresoras. Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus), por ejemplo para conectar periféricos recientes. Los conectores RJ45, para conectarse a una red informática. Los conectores VGA, DVI, HDMI o Displayport para la conexión del monitor de la computadora. Los conectores IDE o Serial ATA, para conectar dispositivos de almacenamiento, tales como discos duros, unidades de estado sólido y lectores ópticos. Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio, tales como altavoces o micrófonos. Las ranuras de expansión: se trata de receptáculos que pueden acoger tarjetas de expansión (estas tarjetas se utilizan para agregar características o aumentar el rendimiento de un ordenador; por ejemplo, un tarjeta gráfica se puede añadir a un ordenador para mejorar el rendimiento 3D). Estos puertos pueden ser puertos ISA (interfaz antigua), PCI (en inglés Peripheral Component Interconnect) y, los más recientes, PCI Express. Con la evolución de las computadoras, más y más características se han integrado en la placa base, tales como circuitos electrónicos para la gestión del vídeo IGP (en inglés Integrated Graphic Processor), de sonido o de redes (10/100 Mbps/1 Gbps), evitando así la adición de tarjetas de expansión. [editar] Tipos de Bus Los buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y energía entre dos puntos de la computadora. Los Buses Generales son los siguientes: Bus de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e internos del microprocesador. Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja la información específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia. Bus de control: línea de comunicación por donde se controla el intercambio de información con un módulo de la unidad central y los periféricos. Bus de expansión: conjunto de líneas de comunicación encargado de llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal. Bus del sistema: todos los componentes de la CPU se vinculan a través del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y la memoria principal, que también involucra a la memoria caché de nivel 2. La velocidad de tranferencia del bus de sistema está determinada por la frecuencia del bus y el ancho del mínimo. [editar] Placa multiprocesador Una placa con dos procesadores. Este tipo de placa base puede acoger a varios procesadores (generalmente de 2, 4, 8 o más). Estas placas base multiprocesador tienen varios zócalos de micro-procesador (socket), lo que les permite conectar varios micro-procesadores físicamente distintos (a diferencia de los de procesador de doble núcleo). Cuando hay dos procesadores en una placa base, hay dos formas de manejarlos: El modo asimétrico, donde a cada procesador se le asigna una tarea diferente. Este método no acelera el tratamiento, pero puede asignar una tarea a una CPU, mientras que la otra lleva a cabo a una tarea diferente. El modo simétrico, llamado PSM (en inglés Symmetric MultiProcessing), donde cada tarea se distribuye de forma simétrica entre los dos procesadores. Linux fue el primer sistema operativo en gestionar la arquitectura de doble procesador en x86.[ HYPERLINK quot;
http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Verificabilidadquot;
quot;
Wikipedia:Verificabilidadquot;
cita requerida] Sin embargo, la gestión de varios procesadores existía ya antes en otras plataformas y otros sistemas operativos. Linux 2.6.x maneja multiprocesadores simétricos, y las arquitecturas de memoria no uniformemente distribuida Algunos fabricantes proveen placas base que pueden acoger hasta 8 procesadores (en el caso de socket 939 para procesadores AMD Opteron y sobre socket 604 para procesadores Intel Xeon). [editar] Tipos La mayoría de las placas de PC vendidas después de 2001 se pueden clasificar en dos grupos: Las placas base para procesadores AMD Slot A Duron, Athlon Socket A Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron Socket 754 Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion Socket 939 Athlon 64, Athlon FX , Athlon X2, Sempron, Opteron Socket 940 Opteron y Athlon 64 FX Socket AM2 Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom Socket F Opteron Socket AM2 + Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom Socket AM3 Phenom II X2/X3/X4. Socket AM4 Phenom III X3/X4/X5 Las placas base para procesadores Intel Slot 1: Pentium II, Pentium III, Celeron Socket 370: Pentium III, Celeron Socket 423: Pentium 4 Socket 478: Pentium 4, Celeron Socket 775: Pentium 4, Celeron, Pentium D (doble núcleo), Core 2 Duo, Core 2 Quad Core 2 Extreme, Xeon Socket 603 Xeon Socket 604 Xeon Socket 771 Xeon LGA1366 Intel Core i7, Xeon LGA1156 Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 [editar] Formatos Las tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con las cajas que las contienen, de manera que desde los primeros computadores personales se han establecido características mecánicas, llamadas factor de forma. Definen la distribución de diversos componentes y las dimensiones físicas, como por ejemplo el largo y ancho de la tarjeta, la posición de agujeros de sujeción y las características de los conectores. Con los años, varias normas se fueron imponiendo: XT: es el formato de la placa base del PC de IBM modelo 5160, lanzado en 1983. En este factor de forma se definió un tamaño exactamente igual al de una hoja de papel tamaño carta y un único conector externo para el teclado. 1984 AT 305 × 305 mm ( IBM) Baby AT: 216 × 330 mm AT: uno de los formatos más grandes de toda la historia del PC (305 × 279–330 mm), definió un conector de potencia formado por dos partes. Fue usado de manera extensa de 1985 a 1995. 1995 ATX 305 × 244 mm (Intel) MicroATX: 244 × 244 mm FlexATX: 229 × 191 mm MiniATX: 284 × 208 mm ATX: creado por un grupo liderado por Intel, en 1995 introdujo las conexiones exteriores en la forma de un panel I/O y definió un conector de 20 pines para la energía. Se usa en la actualidad en la forma de algunas variantes, que incluyen conectores de energía extra o reducciones en el tamaño. 2001 ITX 215 × 195 mm ( VIA) MiniITX: 170 × 170 mm NanoITX: 120 × 120 mm PicoITX: 100 × 72 mm ITX: con rasgos procedentes de las especificaciones microATX y FlexATX de Intel, el diseño de VIA se centra en la integración en placa base del mayor número posible de componentes, además de la inclusión del hardware gráfico en el propio chipset del equipo, siendo innecesaria la instalación de una tarjeta gráfica en la ranura AGP. 2005 [BTX] 325 × 267 mm (Intel) Micro bTX: 264 × 267 mm PicoBTX: 203 × 267 mm RegularBTX: 325 × 267 mm BTX: retirada en muy poco tiempo por la falta de aceptación, resultó prácticamente incompatible con ATX, salvo en la fuente de alimentación. Fue creada para intentar solventar los problemas de ruido y refrigeración, como evolución de la ATX. 2007 DTX 248 × 203 mm ( AMD) Mini-DTX: 170 × 203 mm Full-DTX: 243 × 203 mm DTX: destinadas a PCs de pequeño formato. Hacen uso de un conector de energía de 24 pines y de un conector adicional de 2x2. Formato propietario: durante la existencia del PC, mucha marcas han intentado mantener un esquema cerrado de hardware, fabricando tarjetas madre incompatibles físicamente con los factores de forma con dimensiones, distribución de elementos o conectores que son atípicos. Entre las marcas mas persistentes está Dell, que rara vez fabrica equipos diseñados con factores de forma de la industria. [editar] Escalabilidad Hasta la mitad de la década de 1990, los PC fueron equipados con una placa en la que se soldó el microprocesador (CPU). Luego vinieron las placas base equipadas con soporte de microprocesador (socket) «libre», que permitía acoger el microprocesador de elección (de acuerdo a sus necesidades y presupuesto). Con este sistema (que pronto se hizo más generalizado y no ha sido discutido), es teóricamente posible equipar el PC con una CPU más potente, sin sustituir la placa base, pero a menor costo. De hecho, esta flexibilidad tiene sus límites porque los microprocesadores son cada vez más eficientes, e invariablemente requieren placas madre más eficaces (por ejemplo, capaces de manejar flujos de datos cada vez más importantes). [editar] Fabricantes Varios fabricantes se reparten el mercado de placas base, tales como Abit, Albatron, Aopen, ASUS, ASRock, Biostar , Chaintech,Dell, DFI, Elite, Epox, Foxconn, Gigabyte Technology, Intel, MSI, QDI, Sapphire Technology, Soltek, Super Micro, Tyan, Via , XFX, Pc Chips Algunos diseñan y fabrican uno o más componentes de la placa base, mientras que otros ensamblan los componentes que terceros han diseñado y fabricado. Microprocesador De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda Uno de los actuales microprocesadores de 64 bits y doble núcleo, un AMD Athlon 64 X2 3600. El microprocesador o simplemente procesador, es el circuito integrado más importante, de tal modo, que se le considera el cerebro de una computadora. Está constituido por millones de transistores integrados. Puede definirse como chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles o en ocasiones millones, según su complejidad, de elementos llamados transistores cuyas interacciones permiten realizar las labores o funciones que tenga encomendado el chip. Desde el punto de vista funcional, un microprocesador es un circuito integrado que incorpora en su interior una unidad central de proceso (CPU) y todo un conjunto de elementos lógicos que permiten enlazar otros dispositivos como memorias y puertos de entrada y salida (I/O), formando un sistema completo para cumplir con una aplicación específica dentro del mundo real. Para que el sistema pueda realizar su labor debe ejecutar paso a paso un programa que consiste en una secuencia de números binarios o instrucciones, almacenándolas en uno o más elementos de memoria, generalmente externos al mismo. La aplicación más importante de los microprocesadores que cambió totalmente la forma de trabajar, ha sido la computadora personal, ordenador o microcomputadora. Así mismo, es la parte de la computadora diseñada para llevar a cabo o ejecutar los programas. Éste ejecuta instrucciones que se le dan a la computadora a muy bajo nivel realizando operaciones lógicas simples, como sumar, restar, multiplicar o dividir. Se ubica generalmente en un zócalo específico en la placa o tarjeta madre y dispone para su correcto y estable funcionamiento de un sistema de refrigeración (generalmente de un ventilador montado sobre un disipador de metal termicamente muy conductor). Lógicamente funciona como la unidad central de procesos (CPU/Central Procesing Unit), que está constituida por registros, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica principalmente. En el microprocesador se procesan todas las acciones de la computadora. Su quot;
velocidadquot;
se determina por la cantidad de operaciones por ciclo que puede realizar y los ciclos por segundo que desarrolla: también denominada frecuencia de reloj. La frecuencia de reloj se mide Hertzios, pero dado su elevado número se utilizan los múltiplos megahertzio o gigahertzio Una computadora personal o más avanzada puede estar soportada por uno o varios microprocesadores, y un microprocesador puede soportar una o varias terminales (redes). Un núcleo suele referirse a una porción del procesador que realiza todas las actividades de una CPU real. La tendencia de los últimos años ha sido la de integrar múltiples núcleos dentro de un mismo encapsulado, además de componentes como memorias caché, controladoras de memoria e incluso unidades de procesamiento gráfico; elementos que anteriormente estaban montados sobre la placa base como dispositivos individuales. Contenido[ocultar]1 Historia de los microprocesadores 1.1 La evolución del microprocesador1.2 Breve Historia de los Microprocesadores2 Funcionamiento3 Rendimiento4 Arquitectura5 Fabricación6 Empaquetado 6.1 Disipación de calor7 Conexión con el exterior 7.1 Buses del procesador8 Arquitecturas9 Véase también10 Referencias11 Enlaces externos Historia de los microprocesadores La evolución del microprocesador El microprocesador es un producto de la computadora y la tecnología semiconductora. Su desarrollo se eslabona desde la mitad de los años 50; estas tecnologías se fusionaron a principios de los años 70, produciendo el llamado microprocesador. La computadora digital hace cálculos bajo el control de un programa. La manera general en que los cálculos se han hecho es llamada la arquitectura de la computadora digital. Así mismo la historia de circuitos de estado sólido nos ayuda también, porque el microprocesador es un circuito con transistores o microcircuito LSI (Alta escala de integración) Las dos tecnologías iniciaron su desarrollo desde la segunda guerra mundial; en este tiempo los científicos desarrollaron computadoras especialmente para empleo militar. Después de la guerra, a mediados del año de 1940 la computadora digital fue desarrollada para propósitos científicos y civiles. La tecnología de circuitos electrónicos avanzó y los científicos hicieron grandes progresos en el diseño de dispositivos físicos de Estado Sólido. En 1948 en los laboratorios Bell crearon el Transistor. En los años 50, aparecen las primeras computadoras digitales de propósito general. Éstas usaban tubos al vacío o bulbos como componentes electrónicos activos. Tarjetas o módulos de tubos al vacío fueron usados para construir circuitos lógicos básicos tales como compuertas lógicas y flip-flops (Celda donde se almacena un bit). Ensamblando compuertas y flip-flops en módulos, los científicos construyeron la computadora (la lógica de control, circuitos de memoria, etc.). Los tubos de vacío también formaron parte de la construcción de máquinas para la comunicación con las computadoras. Para el estudio de los circuitos digitales, en la construcción de un circuito sumador simple se requiere de algunas compuertas lógicas. La construcción de una computadora digital requiere de muchos circuitos o dispositivos electrónicos. El principal paso tomado en la computadora fue hacer que el dato fuera almacenado en memoria como una forma de palabra digital. La idea de almacenar programas fue muy importante. La tecnología de los circuitos de estado sólido evolucionó en la década de los años 50. El empleo del silicio, de bajo costo y con métodos de producción masiva, hicieron al transistor ser el más usado para el diseño de circuitos. Por lo tanto el diseño de la computadora digital fue un gran avance del cambio para reemplazar al tubo al vacío por el transistor a finales de los años 50. A principios de los años 60, el arte de la construcción de computadoras de estado sólido se incrementó y surgieron las tecnologías en circuitos digitales como: RTL (Lógica Transistor Resistor), DTL (Lógica Transistor Diodo), TTL (Lógica Transistor Transistor), ECL (Lógica Complementada Emisor). A mediados de los años 60 se producen las familias de lógica digital, dispositivos en escala SSI y MSI que corresponden a baja y mediana escala de integración de componentes en los circuitos de fabricación. A finales de los años 60's y principios de los años 70 surgieron los sistemas a alta escala de integración o LSI. La tecnología LSI fue haciendo posible más y más circuitos digitales en un circuito integrado. Sin embargo, pocos circuitos LSI fueron producidos, los dispositivos de memoria fueron un buen ejemplo. Las primeras calculadoras electrónicas requerían de 75 a 100 circuitos integrados. Después se dio un paso importante en la reducción de la arquitectura de la computadora a un circuito integrado simple, resultando un circuito que fue llamado el microprocesador, unión de las palabras quot;
Microquot;
del griego μικρο-, quot;
pequeñoquot;
y procesador. Sin embargo, es totalmente válido usar el término genérico procesador, dado que con el paso de los años, la escala de integración se ha visto reducida de micrométrica a nanométrica El primer microprocesador fue el Intel 4004, producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora, y resultaba revolucionario para su época. Contenía 2.300 transistores en un microprocesador de 4 bits que sólo podía realizar 60.000 operaciones por segundo. El primer microprocesador de 8 bits fue el Intel 8008, desarrollado en 1972 para su empleo en terminales informáticos. El Intel 8008 contenía 3300 transistores. El primer microprocesador realmente diseñado para uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel 8080 de 8 bits, que contenía 4500 transistores y podía ejecutar 200.000 instrucciones por segundo. Los microprocesadores modernos tienen una capacidad y velocidad mucho mayores, acercándose a 800 millones de transistores, como es en el caso de las serie Core i7 Breve Historia de los Microprocesadores El pionero de los actuales microprocesadores el 4004 de Intel. Imagen de un Intel 80286, mejor conocido como 286. Imagen de un Intel 80486, conocido también como 486SX de 33Mhz. La parte de posterior de un Pentium Pro. Este chip en particular es uno de 200MHz, con 256KB de cache L2. Un procesador Pentium II, se puede observar su estilo de zocket diferente. Imagen de un procesador Celeron quot;
Coppermine 128quot;
600 MHz. Imagen de un procesador Pentium III de Intel. 1971: MICROPROCESADOR 4004 El 4004 fue el primer microprocesador de Intel. Este descubrimiento impulsó la calculadora de Busicom y pavimentó la manera para integrar inteligencia en objetos inanimados así como la computadora personal. 1972: MICROPROCESADOR i8008 Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intel por Computer Terminal Corporation para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel terminó el proyecto tarde y a que no cumplía con la expectativas de Computer Terminal Corporation, finalmente no fue usado en el Datapoint 2200. Posteriormente Computer Terminal Corporation e Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros clientes. 1974: MICROPROCESADOR 8080 Los 8080 se convirtieron en los cerebros de la primera computadora personal la Altair 8800 de MITS, según se alega, nombrada en base a un destino de la Nave Espacial quot;
Starshipquot;
del programa de televisión Viaje a las Estrellas, y el IMSAI 8080, formando la base para las máquinas que corrían el sistema operativo CP/M. Los fanáticos de las computadoras podían comprar un equipo Altair por un precio (en aquel momento) de $395. En un periodo de pocos meses, vendió decenas de miles de estas computadoras personales. 1978: MICROPROCESADOR 8086-8088 Una venta realizada por Intel a la nueva división de computadoras personales de IBM, hizo que los cerebros de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto para el 8088, el IBM PC. El éxito del 8088 propulsó a Intel en la lista de las 500 mejores compañías de la prestigiosa revista Fortune, y la revista nombró la compañía como uno de Los triunfos comerciales de los sesenta. 1982: MICROPROCESADOR 286 El 286, también conocido como el 80286, era el primer procesador de Intel que podría ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software sigue siendo un sello de la familia de Intel de microprocesadores. Luego de 6 años de su introducción, había un estimado de 15 millones de 286 basados en computadoras personales instalados alrededor del mundo. 1985: EL MICROPROCESADOR INTEL 386 El procesador Intel 386 ofreció 275 000 transistores, más de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits, poseía capacidad multitarea, que significa que podría ejecutar múltiples programas al mismo tiempo y una unidad de traslación de páginas, lo que hizo mucho más sencillo implementar sistemas operativos que emplearan memoria virtual. 1989: EL DX CPU MICROPROCESADOR INTEL 486 La generación 486 realmente significó que el usuario contaba con una computadora con muchas opciones avanzadas, entre ellas,un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante y un caché unificado integrados en el propio circuito integrado del microprocesador y una unidad de interfaz de bus mejorada. Estas mejoras hacen que los i486 sean el doble de rápidos que un i386 e i387 a la misma frecuencia de reloj. El procesador Intel 486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemático integrado, el cual acelera las tareas del micro, porque ofrece la ventaja de que las operaciones matemáticas complejas son realizadas (por el coprocesador) de manera independiente al funcionamiento del procesador central (CPU). 1991: AMD AMx86 Procesadores lanzados por AMD 100% compatible con los códigos de Intel de ese momento, ya que eran clones, pero llegaron a superar incluso la frecuencia de reloj de los procesadores de Intel a precios significativamente menores. Aquí se incluyen las series Am286, Am386, Am486 y Am586 1993: PROCESADOR DE PENTIUM El procesador de Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Además, poseía un bus de datos de 64 bits, permitiendo un acceso a memoria 64 bits (aunque el procesador seguía manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas y los registros también eran de 32 bits). Las versiones que incluían instrucciones MMX no únicamente brindaban al usuario un mejor manejo de aplicaciones multimedia, como por ejemplo, la lectura de películas en DVD, sino que se ofrecían en velocidades de hasta 233 MHz, incluyendo una versión de 200 MHz y la más básica proporcionaba unos 166 MHz de reloj. El nombre Pentium, se mencionó en las historietas y en charlas de la televisión a diario, en realidad se volvió una palabra muy popular poco después de su introducción. 1995: PROCESADOR PENTIUM PROFESIONAL Lanzado al mercado para el otoño de 1995 el procesador Pentium Pro se diseña con una arquitectura de 32 bits, su uso en servidores, los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (redes) impulsan rápidamente su integración en las computadoras. El rendimiento del código de 32 bits era excelente, pero el Pentium Pro a menudo iba más despacio que un Pentium cuando ejecutaba código o sistemas operativos de 16 bits. Cada procesador Pentium Pro estaba compuesto por unos 5,5 millones de transistores. 1996: AMD K5 Habiendo abandonado los clones se fabricada AMD de tecnologías análogas a Intel. AMD sacó al mercado su primer procesador propio, el K5, rival del Pentium. La arquitectura RISC86 del AMD K5 era más semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC con una Unidad x86- decodificadora que transforma todos los comandos x86 de la aplicación en comandos RISC. Este principio se usa hasta hoy en todos los CPUs x86. En todos los aspectos era superior el K5 al Pentium, sin embargo AMD tenía poca experiencia en el desarrollo de microprocesadores y los diferentes hitos de producción marcados se fueron superando sin éxito y fué retrasado 1 año de su salida, a razón de éste retraso, sus frecuencias de trabajo eran inferiores a la competencia y por tanto, los fabricantes de PC dieron por hecho que era peor. 1997: PROCESADOR PENTIUM II El procesador de 7,5 millones de transistores Pentium II, se busca entre los cambios fundamentales con respecto a su predecesor, mejorar el rendimiento en la ejecución de código de 16 bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste. Gracias al nuevo diseño de este procesador, los usuarios de PC pueden capturar, pueden revisar y pueden compartir fotografías digitales con amigos y familia vía Internet; revisar y agregar texto, música y otros; con una línea telefónica, el enviar video a través de las líneas normales del teléfono mediante el Internet se convierte en algo cotidiano. 1996: AMD K6 Y AMD K6-2 Con el K6, AMD no sólo consiguió hacerle seriamente la competencia a Intel en el terreno de los Pentium MMX, sino que además amargó lo que de otra forma hubiese sido un plácido dominio del mercado, ofreciendo un procesador que casi se pone a la altura del mismísimo Pentium II por un precio muy inferior a sus análogos. En cálculos en coma flotante, el K6 también quedó por debajo del Pentium II, pero por encima del Pentium MMX y del Pro. El K6 contó con una gama que va desde los 166 hasta los mas de 500 Mhz y con el juego de instrucciones MMX, que ya se han convertido en estándar. Más adelante lanzó una mejora de los K6, los K6-2 a 250 nanómetros, para seguir compitiendo con lso Pentium II, siéndo éste último superior en tareas de coma flotante, pero inferior en tareas de uso general. Se introducen un juego de instrucciones SIMD denominado 3DNow! 1998: EL PROCESADOR PENTIUM II XEON Los procesadores Pentium II Xeon se diseñan para cumplir con los requisitos de desempeño en computadoras de medio-rango, servidores más potentes y estaciones de trabajo (workstations). Consistente con la estrategia de Intel para diseñar productos de procesadores con el objetivo de llenar segmentos de los mercados específicos, el procesador Pentium II Xeon ofrece innovaciones técnicas diseñadas para las estaciones de trabajo (workstations) y servidores que utilizan aplicaciones comerciales exigentes como servicios de Internet, almacenaje de datos corporativo, creaciones digitales y otros. Pueden configurarse sistemas basados en el procesador para integrar de cuatro o ocho procesadores y más allá de este número. 1999: EL PROCESADOR CELERON Continuando la estrategia de Intel, en el desarrollo de procesadores para los segmentos del mercado específicos, el procesador Intel Celeron es el nombre que lleva la línea de procesadores de bajo coste de Intel. El objetivo era poder, mediante ésta segunda marca, penetrar en los mercados impedidos a los Pentium, de mayor rendimiento y precio. Se diseña para el añadir valor al segmento del mercado de los PC. Proporcionó a los consumidores una gran actuación a un bajo coste, y entregó un desempeño destacado para usos como juegos y el software educativo. 1999: AMD ATHLON K7 (CLASSIC Y THUNDERBIRD) Procesador compatible con la arquitectura x86. Internamente el Athlon es un rediseño de su antecesor, al que se le mejoró substancialmente el sistema de coma flotante (ahora son 3 unidades de coma flotante que pueden trabajar simultáneamente) y se le aumentó la memoria caché de primer nivel (L1) a 128 KB (64 KB para datos y 64 KB para instrucciones). Además incluye 512 KB de caché de segundo nivel (L2). El resultado fue el procesador x86 más potente del momento El procesador Athlon con núcleo Thunderbird apareció como la evolución del Athlon Classic. Al igual que su predecesor, también se basa en la arquitectura x86 y usa el bus EV6. El proceso de fabricación usado para todos estos microprocesadores es de 180 nanómetros El Athlon Thunderbird consolidó a AMD como la segunda mayor compañía de fabricación de microprocesadores, ya que gracias a su excelente rendimiento (superando siempre al Pentium III y a los primeros Pentium IV de Intel a la misma velocidad de reloj) y bajo precio, la hicieron muy popular tanto entre los entendidos como en los iniciados en la informática. 1999: PROCESADOR PENTIUM III El procesador Pentium III ofrece 70 nuevas instrucciones (Internet Streaming, las extensiones de SIMD las cuales refuerzan dramáticamente el desempeño con imágenes avanzadas, 3D, añadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeño en aplicaciones de reconocimiento de voz. Fue diseñado para reforzar el área del desempeño en el Internet, le permite a los usuarios hacer cosas, tales como, navegar a través de páginas pesadas (llenas de gráficas) como las de los museos online, tiendas virtuales y transmitir archivos video de alta calidad. El procesador incorpora 9,5 millones de transistores, y se introdujo usando en él la tecnología 250 nanómetros. 1999: EL PROCESADOR PENTIUM III XEON El procesador Pentium III Xeon amplia las fortalezas de Intel en cuanto a las estaciones de trabajo (workstation) y segmentos de mercado de servidor y añade una actuación mejorada en las aplicaciones del comercio electrónico y la informática comercial avanzada. Los procesadores incorporan tecnología que refuerzan los multimedios y las aplicaciones de video. La tecnología del procesador III Xeon acelera la transmisión de información a través del bus del sistema al procesador, mejorando la actuación significativamente. Se diseña pensando principalmente en los sistemas con configuraciones de multiprocesador. 2000: PENTIUM 4 El Pentium 4 es un microprocesador 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. Se estreno la arquitectura NetBurst, la cual no daba mejoras considerables respecto a la anterior P6. Intel sacrificó el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE. 2001: ATHLON XP Cuando Intel sacó el Pentium 4 a 1,7 GHz en abril de 2001 se vio que el Athlon Thunderbird no estaba a su nivel. Además no era práctico para el overclocking, entonces para seguir estando a la cabeza en cuanto a rendimiento de los procesadores x86, AMD tuvo que diseñar un nuevo núcleo, por eso sacó el Athlon XP. Compatibilizaba las instrucciones SSE y las 3DNow! Entre las mejoras respecto al Thunderbird podemos mencionar la prerrecuperación de datos por hardware, conocida en inglés como prefetch, y el aumento de las entradas TLB, de 24 a 32. 2004: PENTIUM 4 (PRESCOTT) A principios de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versión de Pentium 4 denominada 'Prescott'. Primero se utilizó en su manufactura un proceso de fabricación de 90 nm y luego se cambió a 65nm. Su diferencia con los anteriores es que éstos poseen 1 MB o 2 MB de caché L2 y 16 KB de caché L1 (el doble que los Northwood), Prevención de Ejecución, SpeedStep, C1E State, un HyperThreading mejorado, instrucciones SSE3, manejo de instrucciones AMD64, de 64 bits creadas por AMD, pero denominadas EM64T por Intel, sin embargo por graves problemas de temperatura y consumo, resultaron un fracaso frente a los Athlon 64. 2004: ATHLON 64 El AMD Athlon 64 es un microprocesador x86 de octava generación que implementa el conjunto de instrucciones AMD64, que fueron introducidas con el procesador Opteron. El Athlon 64 presenta un controlador de memoria en el propio circuito integrado del microprocesador y otras mejoras de arquitectura que le dan un mejor rendimiento que los anteriores Athlon y Athlon XP funcionando a la misma velocidad, incluso ejecutando código heredado de 32 bits.El Athlon 64 también presenta una tecnología de reducción de la velocidad del procesador llamada Cool'n'Quiet,. Cuando el usuario está ejecutando aplicaciones que requieren poco uso del procesador, la velocidad del mismo y su tensión se reducen. 2006: INTEL CORE Y CORE 2 DUO Intel lanzó ésta gama de procesadores de doble núcleo y CPUs 2x2 MCM (Módulo Multi-Chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en el la nueva arquitectura Core de Intel. La microarquitectura Core regresó a velocidades de CPU bajas y mejoró el uso del procesador de ambos ciclos de velocidad y energía comparados con anteriores NetBurst de los CPUs Pentium 4/D2 La microarquitectura Core provee etapas de decodificación, unidades de ejecución, caché y buses más eficientes, reduciendo el consumo de energía de CPUs Core 2, mientras se incrementa la capacidad de procesamiento. Los CPUs de Intel han variado muy bruscamente en consumo de energía de acuerdo a velocidad de procesador, arquitectura y procesos de semiconductor, mostrado en las tablas de disipación de energía del CPU. Esta gama de procesadores fueron fabricados de 65 a 45 nanómetros. 2007: AMD PHENOM Phenom fue el nombre dado por Advanced Micro Devices (AMD) a la primera generación de procesadores de tres y cuatro núcleos basados en la microarquitectura K10. Como característica común todos los Phenom tienen tecnología de 65 nanómetros lograda a través de tecnología de fabricación Silicon on insulator (SOI). No obstante, Intel, ya se encontraba fabricando mediante la más avanzada tecnología de proceso de 45 nm en 2008. Los procesadores Phenom están diseñados para facilitar el uso inteligente de energía y recursos del sistema, listos para la virtualización, generando un óptimo rendimiento por vatio. Todas las CPUs Phenom poseen características como controlador de memoria DDR2 integrado, tecnología HyperTransport y unidades de coma flotante de 128 bits, para incrementar la velocidad y el rendimiento de los cálculos de coma flotante. La arquitectura Direct Connect asegura que los cuatro núcleos tengan un óptimo acceso al controlador integrado de memoria, logrando un ancho de banda de 16 Gb/s para intercomunicación de los núcleos del microprocesador y la tecnología HyperTransport, de manera que las escalas de rendimiento mejoren con el número de núcleos. Tiene caché L3 compartida para un acceso más rápido a los datos (y así no depender tanto de la propia latencia de la RAM), además de compatibilidad de infraestructura de los socket AM2, AM2+ y AM3 para permitir un camino de actualización sin sobresaltos. A pesar de todo, no llegaron a igualar el rendimiento de la serie Core 2 Duo. 2008: INTEL CORE NEHALEM Intel Core i7 es una familia de procesadores de cuatro núcleos de la arquitectura Intel x86-64. Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitectura Nehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2. FSB es reemplazado por la interfaz QuickPath en i7 e i5 (socket 1366), y sustituido a su vez en i7, i5 e i3 (socket 1156) por el DMI eliminado el northBrige e implementando puertos PCI Express directamente. Memoria de tres canales (ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportar una o dos memorias DIMM DDR3. Las placa base compatibles con Core i7 tienen cuatro (3+1) o seis ranuras DIMM en lugar de dos o cuatro, y las DIMMs deben ser instaladas en grupos de tres, no dos. El Hyperthreading fue reimplementado creando nucleos lógicos. Está fabricado a arquitecturas de 45 nm y 32 nm y posee 731 millones de transistores su versión más potente. Se volvió a usar frecuencias altas, aunque a contrapartida los consumos se dispararon. 2008: AMD PHENOM II Y ATHLON II Phenom II es el nombre dado por AMD a una familia de microprocesadores o CPUs multinúcleo (multicore) fabricados en 45 nm, la cual sucede al Phenom original y dieron soporte a DDR3. Una de las ventajas del paso de los 65 nm a los 45 nm, es que permitió aumentar la cantidad de cache L3. De hecho, ésta se incrementó de una manera generosa, pasando de los 2 MB del Phenom original a 6 MB. 2010: INTEL CORE SANDY BRIDGE Los próximos procesadores de Intel de la familia core 2011: AMD BULLDOZER Los próximos procesadores de AMD de la familia Fusion Funcionamiento Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma flotante. El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases: PreFetch, pre lectura de la instrucción desde la memoria principal. Fetch, envío de la instrucción al decodificador Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer. Lectura de operandos (si los hay). Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento. Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros. Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un circuito PLL, normalmente basado en un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de MHz. Un microprocesador es un sistema abierto con el que puede construirse un computador con las características que se desee acoplándole los módulos necesarios. Rendimiento El rendimiento del procesador puede ser medido de distintas maneras, hasta hace pocos años se creía que la frecuencia de reloj era una medida precisa, pero ese mito, conocido como quot;
mito de los megahertziosquot;
se ha visto desvirtuado por el hecho de que los procesadores no han requerido frecuencias más altas para aumentar su potencia de cómputo. Durante los últimos años esa frecuencia se ha mantenido en el rango de los 1,5 GHz a 4 GHz, dando como resultado procesadores con capacidades de proceso mayores comparados con los primeros que alcanzaron esos valores. Además la tendencia es a incorporar más núcleos dentro de un mismo encapsulado para aumentar el rendimiento por medio de una computación paralela, de manera que la velocidad de reloj es un indicador menos fiable aún. Medir el rendimiento con la frecuencia es válido únicamente entre procesadores con arquitecturas muy similares o iguales, de manera que su funcionamiento interno sea el mismo: en ese caso la frecuencia es un índice de comparación válido. Dentro de una familia de procesadores es común encontrar distintas opciones en cuanto a frecuencias de reloj, debido a que no todos los chip de silicio tienen los mismos límites de funcionamiento: son probados a distintas frecuencias, hasta que muestran signos de inestabilidad, entonces se clasifican de acuerdo al resultado de las pruebas. Esto se podría reducir en que los procesadores son fabricados por lotes con diferentes estructuras internas atendidendo a gamas y extras como podría ser una memoria caché de diferente tamaño, aunque no siempre es así y las gamas altas difieren muchísimo más de las bajas que simplemente de su memoria caché. Después de obtener los lotes según su gama, se someten a procesos en un banco de pruebas, y según su soporte a las temperaturas o que vaya mostrando signos de inestabilidad, se le adjudica una frecuencia, con la que vendrá programado de serie, pero con prácticas de overclock se le puede incrementar La capacidad de un procesador depende fuertemente de los componentes restantes del sistema, sobre todo del chipset, de la memoria RAM y del software. Pero obviando esas características puede tenerse una medida aproximada del rendimiento de un procesador por medio de indicadores como la cantidad de operaciones de coma flotante por unidad de tiempo FLOPS, o la cantidad de instrucciones por unidad de tiempo MIPS. Una medida exacta del rendimiento de un procesador o de un sistema, es muy complicada debido a los múltiples factores involucrados en la computación de un problema, por lo general las pruebas no son concluyentes entre sistemas de la misma generación. Arquitectura El microprocesador tiene una arquitectura parecida a la computadora digital. En otras palabras, el microprocesador es como la computadora digital porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control. Consiguientemente, la historia de la computadora digital nos ayudará a entender el microprocesador. El microprocesador hizo posible la fabricación de potentes calculadoras y de muchos otros productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que es usado en la unidad procesadora central (CPU) de una computadora digital. El microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU). En otras palabras, el microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un microprocesador podemos diferenciar diversas partes: El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base. La memoria cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que predeciblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM reduciendo el tiempo de espera. Por ejemplo: en una biblioteca, en lugar de estar buscando cierto libro a través de un banco de ficheros de papel se utiliza la computadora, y gracias a la memoria cache, obtiene de manera rápida la información. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2 e incluso memoria caché de nivel 3, o L3. Coprocesador Matemático: o correctamente la FPU (Unidad de coma flotante). Que es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro chip. Esta parte esta considerada como una parte quot;
lógicaquot;
junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos. Los registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros esta diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son treinta y dos registros. La memoria: es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador las toma de ahí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de trabajo para el procesador. Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es parecido a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un número de puerto que el procesador utiliza como un número de teléfono para llamar al circuito o a partes especiales. Fabricación El proceso de fabricación de un microprocesador es muy complejo. Todo comienza con un buen puñado de arena (compuesta básicamente de silicio), con la que se fabrica un monocristal de unos 20 x 150 centímetros. Para ello, se funde el material en cuestión a alta temperatura (1.370 °C) y muy lentamente (10 a 40 Mm por hora) se va formando el cristal. De este cristal, de cientos de kilos de peso, se cortan los extremos y la superficie exterior, de forma de obtener un cilindro perfecto. Luego, el cilindro se corta en obleas de 10 micras de espesor, la décima parte del espesor de un cabello humano, utilizando una sierra de diamante. De cada cilindro se obtienen miles de obleas, y de cada oblea se fabricarán varios cientos de microprocesadores. Silicio. Estas obleas son pulidas hasta obtener una superficie perfectamente plana, pasan por un proceso llamado “annealing”, que consiste en someterlas a un calentamiento extremo para remover cualquier defecto o impureza que pueda haber llegado a esta instancia. Después de una supervisión mediante láseres capaz de detectar imperfecciones menores a una milésima de micra, se recubren con una capa aislante formada por óxido de silicio transferido mediante deposición de vapor. De aquí en adelante, comienza el proceso del “dibujado” de los transistores que conformarán a cada microprocesador. A pesar de ser muy complejo y preciso, básicamente consiste en la “impresión” de sucesivas máscaras sobre la oblea, sucediéndose la deposición y eliminación de capas finísimas de materiales conductores, aislantes y semiconductores, endurecidas mediante luz ultravioleta y atacada por ácidos encargados de remover las zonas no cubiertas por la impresión. Salvando las escalas, se trata de un proceso comparable al visto para la fabricación de circuitos impresos. Después de cientos de pasos, entre los que se hallan la creación de sustrato, la oxidación, la litografía, el grabado, la implantación iónica y la deposición de capas; se llega a un complejo quot;
bocadilloquot;
que contiene todos los circuitos interconectados del microprocesador. Un transistor construido en tecnología de 45 nanómetros tiene un ancho equivalente a unos 200 electrones. Eso da una idea de la precisión absoluta que se necesita al momento de aplicar cada una de las mascaras utilizadas durante la fabricación. Una oblea de silicio grabada Los detalles de un microprocesador son tan pequeños y precisos que una única mota de polvo puede destruir todo un grupo de circuitos. Las salas empleadas para la fabricación de microprocesadores se denominan salas limpias, porque el aire de las mismas se somete a un filtrado exhaustivo y está prácticamente libre de polvo. Las salas limpias más puras de la actualidad se denominan de clase 1. La cifra indica el número máximo de partículas mayores de 0,12 micras que puede haber en un pie cúbico (0,028 m3) de aire. Como comparación, un hogar normal sería de clase 1 millón. Los trabajadores de estas plantas emplean trajes estériles para evitar que restos de piel, polvo o pelo se desprendan de sus cuerpos. Una vez que la oblea ha pasado por todo el proceso litográfico, tiene “grabados” en su superficie varios cientos de microprocesadores, cuya integridad es comprobada antes de cortarlos. Se trata de un proceso obviamente automatizado, y que termina con una oblea que tiene grabados algunas marcas en el lugar que se encuentra algún microprocesador defectuoso. La mayoría de los errores se dan en los bordes de la oblea, dando como resultados chips capaces de funcionar a velocidades menores que los del centro de la oblea o simplemente con características desactivadas, tales como núcleos. Luego la oblea es cortada y cada chip individualizado. En esta etapa del proceso el microprocesador es una pequeña placa de unos pocos milímetros cuadrados, sin pines ni cápsula protectora. Cada una de estas plaquitas será dotada de una cápsula protectora plástica (en algunos casos pueden ser cerámicas) y conectada a los cientos de pines metálicos que le permitirán interactuar con el mundo exterior. Cada una de estas conexiones se realiza utilizando delgadísimos alambres, generalmente de oro. De ser necesario, la cápsula es dotada de un pequeño disipador térmico de metal, que servirá para mejorar la transferencia de calor desde el interior del chip hacia el disipador principal. El resultado final es un microprocesador como el que equipa nuestro ordenador. Empaquetado Empaquetado de un procesador Intel 80486 en un empaque de cerámica. Los microprocesadores son circuitos integrados y como tal están formados por un chip de silicio y un empaque con conexiones eléctricas. En los primeros procesadores el empaque se fabricaba con plásticos epoxicos o con cerámicas en formatos como el DIP entre otros. El chip se pegaba con un material térmicamente conductor a una base y se conectaba por medio de pequeños alambres a unas pistas terminadas en pines. Posteriormente se sellaba todo con una placa metálica u otra pieza del mismo material de la base de manera que los alambres y el silicio quedaran encapsulados. En procesadores como los Intel y AMD de las series Pentium I (mediados de los 90) y compatibles aún se usaba el empaque cerámico que tenía un arreglo de pines PGA y una cavidad en el espacio de ese arreglo, donde se introducía el chip del procesador y se soldaba con pequeños alambres a los pines. La cavidad se sellaba con una lamina de cobre. Empaquetado de un procesador PowerPC con Flip-Chip, se ve el chip de silicio. En la actualidad los microprocesadores de diversos tipos (incluyendo procesadores gráficos) se ensamblan por medio de la tecnología Flip chip. El chip semiconductor es soldado directamente a un arreglo de pistas conductoras (en el sustrato laminado) con la ayuda de unas microesferas que se depositan sobre las obleas de semiconductor en las etapas finales de su fabricación. El sustrato laminado es una especie de circuito impreso que posee pistas conductoras hacia pines o contactos, que a su vez servirán de conexión entre el chip semiconductor y un socket de CPU o una placa base.<4> Antiguamente las conexión del chip con los pines se realizaba por medio de microalambres de manera que quedaba boca arriba, con el método Flip Chip queda boca abajo, de ahí se deriva su nombre. Entre las ventajas de este método esta la simplicidad del ensamble y en una mejor disipación de calor. Cuando la pastilla queda bocabajo presenta el sustrato base de silicio de manera que puede ser enfriado directamente por medio de elementos conductores de calor. Esta superficie se aprovecha también para etiquetar el integrado. En los procesadores para computadores de escritorio, dada la vulnerabilidad de la pastilla de silicio, se opta por colocar una placa de metal, por ejemplo en los procesadores Athlon como el de la primera imagen. En los procesadores de Intel también se incluye desde el Pentium III de más de 1 Ghz. Disipación de calor Artículo principal: disipador Con el aumento en el número de transistores incluidos en un procesador, el consumo de energía se ha elevado a niveles en los cuales la disipación natural del procesador no es suficiente para mantener temperaturas aceptables en el material semiconductor, de manera que se hace necesario el uso de mecanismos de enfriamiento forzado, como son los disipadores de calor. Entre ellos se encuentran los sistemas sencillos como disipadores metálicos que aumentan el área de radiación, permitiendo que la energía salga rápidamente del sistema. También los hay con refrigeración líquida, por medio de circuitos cerrados. En los procesadores más modernos se aplica en la parte superior del procesador, una lámina metálica denominada IHS que va a ser la superficie de contacto del disipador para mejorar la refrigeración uniforme del die y proteger las resistencias internas de posibles tomas de contacto al aplicar pasta térmica. Varios modelos de procesadores, en especial, los Athlon XP, han sufrido cortocircuitos debido a una incorrecta aplicación de la pasta térmica. Conexión con el exterior Artículo principal: Socket de CPU Superficies de contacto en un procesador Intel para Zocalo LGA775. El microprocesador posee un arreglo de elementos metálicos (pines, patillas, esferas, contactos) que permiten la conexión eléctrica entre el circuito integrado que conforma el microprocesador y los circuitos de la placa base. Dependiendo de la complejidad y de la potencia, un procesador puede tener desde 8 hasta más de 2000 elementos metálicos en la superficie de su empaque. El montaje del procesador se realiza con la ayuda de un Zócalo de CPU soldado sobre la placa base. Entre las conexiones eléctricas están las de alimentación eléctrica de los circuitos dentro del empaque, las señales de reloj, señales relacionadas con datos, direcciones y control; estas funciones están distribuidas en un esquema asociado al zócalo, de manera que varias referencias de procesador y placas base son compatibles entre ellos, permitiendo distintas configuraciones. Buses del procesador Todos los procesadores poseen un bus principal o de sistema por el cual se envían y reciben todos los datos, instrucciones y direcciones desde los integrados del chipset o desde el resto de dispositivos. Como puente de conexión entre el procesador y el resto del sistema, define mucho del rendimiento del sistema, su velocidad se mide en bits por segundo. Ese bus puede ser implementado de distintas maneras, con el uso de buses seriales o paralelos y con distintos tipos de señales eléctricas. La forma más antigua es el bus paralelo en el cual se definen líneas especializadas en datos, direcciones y para control. En la arquitectura tradicional de Intel (usada hasta modelos recientes), ese bus se llama el Front Side Bus y es de tipo paralelo con 64 líneas de datos, 32 de direcciones además de múltiples líneas de control que permiten la transmisión de datos entre el procesador y el resto del sistema. Este esquema se ha utilizado desde el primer procesador de la historia, con mejoras en la señalización que le permite funcionar con relojes de 333 Mhz haciendo 4 transferencias por ciclo.[1] En algunos procesadores de AMD y en el Intel Core i7 se han usado otros tipos para el bus principal de tipo serial. Entre estos se encuentra el bus HyperTransport que maneja los datos en forma de paquetes usando una cantidad menor de líneas de comunicación, permitiendo frecuencias de funcionamiento más altas. Los microprocesadores de última generación de Intel y muchos de AMD poseen además un controlador de memoria DDR en el interior del encapsulado lo que hace necesario la implementación de buses de memoria del procesador hacia los módulos. Ese bus esta de acuerdo a los estándares DDR de JEDEC y consisten en líneas de bus paralelo, para datos, direcciones y control. Dependiendo de la cantidad de canales pueden existir de 1 a 4 buses de memoria. Arquitecturas 65xx MOS Technology 6502 Western Design Center 65xx ARM Altera Nios, Nios II AVR (puramente microcontroladores) EISC RCA 1802 (aka RCA COSMAC, CDP1802) DEC Alpha Intel Intel 4556, 4040 Intel 8970, 8085, Zilog Z80 Intel Itanium Intel i860 Intel i515 LatticeMico32 M32R MIPS Motorola Motorola 6800 Motorola 6809 Motorola c115, ColdFire corelduo 15485 sewcret ranses 0.2457 Motorola 88000 (antecesor de la familia PowerPC con el IBM POWER) IBM POWER (antecesor de la familia PowerPC con el Motorola 88000) Familia PowerPC, G3, G4, G5 NSC 320xx OpenRISC PA-RISC National Semiconductor SC/MP (quot;
scampquot;
) Signetics 2650 SPARC SuperH family Transmeta Crusoe, Transmeta Efficeon (arquitectura VLIW, con emulador de la IA32 de 32-bit Intel x86) INMOS Transputer x86 Intel 8086, 8088, 80186, 80188 (arquitectura x86 de 16-bit con sólo modo real) Intel 80286 (arquitectura x86 de 16-bit con modo real y modo protegido) IA-32 arquitectura x86 de 32-bits x86-64 arquitectura x86 de 64-bits Cambridge Consultants XAP Memoria de acceso aleatorio De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda Para otros usos de este término, véase RAM (desambiguación). Módulos de memoria instalados de 256 MB cada uno en un sistema con doble canal. Integrado de silicio de 64 bits sobre un sector de memoria de núcleo (finales de los 60). La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory cuyo acrónimo es RAM) es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados. Contenido[ocultar]1 Nomenclatura2 Historia 2.1 Arquitectura base3 Uso por el sistema4 Módulos de memoria RAM5 Relación con el resto del sistema6 Tecnologías de memoria 6.1 SDR SDRAM6.2 DDR SDRAM6.3 DDR2 SDRAM6.4 DDR3 SDRAM6.5 RDRAM (Rambus DRAM)7 Detección y corrección de errores8 Memoria RAM registrada9 Véase también10 Referencias11 Enlaces externos Nomenclatura La frase memoria RAM se utiliza frecuentemente para referirse a los módulos de memoria que se usan en los computadores personales y servidores. En el sentido estricto, los modulos de memoria contienen un tipo, entre varios de memoria de acceso aleatorio, ya que las ROM, memorias Flash, caché (SRAM), los registros en procesadores y otras unidades de procesamiento también poseen la cualidad de presentar retardos de acceso iguales para cualquier posición. Los módulos de RAM son la presentación comercial de este tipo de memoria, que se compone de circuitos integrados soldados sobre un circuito impreso, en otros dispositivos como las consolas de videojuegos, esa misma memoria va soldada sobre la placa principal. Historia La historia está marcada por la necesidad del volumen de datos. Originalmente, los datos eran programados por el usuario con movimientos de interruptores. Se puede decir que el movimiento de datos era bit a bit. Las necesidades apuntaron a una automatización y se crearon lo que se denomina byte de palabra. Desde una consola remota, se trasladaban los interruptores asignándoles valores de letra, que correspondían a una orden de programación al microprocesador. Así, si se deseaba programar una orden NOT con dos direcciones distintas de memoria, solo se tenía que activar el grupo de interruptores asociados a la letra N, a la letra O y a la letra T. Seguidamente, se programaban las direcciones de memoria sobre las cuales recibirían dicho operador lógico, para después procesar el resultado. Los interruptores evolucionaron asignándoles una tabla de direccionamiento de 16x16 bytes, en donde se daban 256 valores de byte posibles (la actual tabla ASCII). En dicha tabla, se traducen lo que antes costaba activar 8 interruptores por letra, a una pulsación por letra (de cara al recurso humano, un ahorro en tiempos. Una sola pulsación, predisponía 1 byte en RAM... o en otras palabras, cambiaba la posición de 8 interruptores con una sola pulsación). Se usó el formato de máquina de escribir, para representar todo el alfabeto latino, necesario para componer palabras en inglés; así como los símbolos aritméticos y lógicos que permitían la escritura de un programa directamente en memoria RAM a través de una consola o teclado. En origen, los programadores no veían en tiempo real lo que tecleaban, teniendo que imprimir de cuando en cuando el programa residente en memoria RAM y haciendo uso del papel a la hora de ir modificando o creando un nuevo programa. Dado que el papel era lo más accesible, los programas comenzaron a imprimirse en un soporte de celulosa más resistente, creando lo que se denominó Tarjeta perforada. Así pues, los programas constaban de una o varias tarjetas perforadas, que se almacenaban en archivadores de papel con las típicas anillas de sujeción. Dichas perforaciones, eran leídas por un dispositivo de entrada, que no era muy diferente al teclado y que constaba de pulsadores que eran activados o desactivados, dependiendo de si la tarjeta en la posición de byte, contenía una perforación o no. Cada vez que se encendía la máquina, requería de la carga del programa que iba a ejecutar. Dado que los datos en memoria son de 0 o 1, que esas posiciones físicamente representan el estado de un conmutador, que la estimulación del conmutador evolucionó a pulsos electromagnéticos, el almacenamiento de los programas era cuestión de tiempo que su almacenamiento pasara del papel a un soporte lógico, tal como las cintas de almacenamiento. Las cintas eran secuenciales, y la composición de la cinta era de un material magnetoestático; bastaba una corriente Gauss para cambiar las polaridades del material. Dado que el material magnético puede tener polaridad norte o sur, era ideal para representar el 0 o el 1. Así, ahora, cargar un programa no era cuestión de estar atendiendo un lector de tarjetas en el cual se debían de ir metiendo de forma interminable tarjetas perforadas que apenas podían almacenar apenas unos bytes. Ahora, los dispositivos electromagnéticos secuenciales requerían la introducción de la cinta y la pulsación de una tecla para que se cargara todo el programa de inicio a fin, de forma secuencial. Los accesos aleatorios no aparecieron hasta la aparición del disco duro y el Floppy. Con estos medios, un cabezal lector se deslizaba por la superficie en movimiento, si dicho movimiento tenía como consecuencia la lectura de un valor N-N (norte-norte) no generaba corriente, tampoco si era S-S (Sur-Sur), por el contrario, si era N-S o S-N sí creaba una corriente, que era captada por el circuito que mandaba el dato a la memoria RAM. Toda esta automatización requiso del diseño de un sistema operativo, o de un área de gestión del recurso para su automatización. Estos sistemas requerían de un área de memoria reservada, en origen de 64 Kb (Capacidades de representación de texto en monitor monocromo), para irse ampliando a 128 Kb (Monocromo con capacidades gráficas), 256 (Texto y gráficos a dos colores), 512 (Texto y gráficos a 4 colores) y los tradicionales 640 Kb (Texto y gráficos a 16 colores). Esa memoria se denominó memoria base. Es en esta parte del tiempo, en donde se puede hablar de un área de trabajo para la mayor parte del software de un computador. La RAM continua siendo volátil por lo que posee la capacidad de perder la información una vez que se agote su fuente de energía.[1] Existe una memoria intermedia entre el procesador y la RAM, llamada caché, pero ésta sólo es una copia (de acceso rápido) de la memoria principal (típicamente discos duros) almacenada en los módulos de RAM.[1] 4MB de memoria RAM para un computador VAX de finales de los 70. Los integrados de memoria DRAM están agrupados arriba a derecha e izquierda. Módulos de memoria tipo SIPP instalados directamente sobre la placa base. La denominación “de Acceso aleatorio” surgió para diferenciarlas de las memoria de acceso secuencial, debido a que en los comienzos de la computación, las 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 pues que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de una computadora, pero actualmente la denominación no es precisa. Uno de los primeros tipos de memoria RAM fue la memoria de núcleo magnético, desarrollada entre 1949 y 1952 y usada en muchos computadores hasta el desarrollo de circuitos integrados a finales de los años 60 y principios de los 70. Antes que eso, las computadoras usaban relés y líneas de retardo de varios tipos construidas con tubos de vacío para implementar las funciones de memoria principal con o sin acceso aleatorio. En 1969 fueron lanzadas una de las primeras memorias RAM basadas en semiconductores de silicio por parte de Intel con el integrado 3101 de 64 bits de memoria y para el siguiente año se presentó una memoria DRAM de 1 Kibibyte, referencia 1103 que se constituyó en un hito, ya que fue la primera en ser comercializada con éxito, lo que significó el principio del fin para las memorias de núcleo magnético. En comparación con los integrados de memoria DRAM actuales, la 1103 es primitiva en varios aspectos, pero tenía un desempeño mayor que la memoria de núcleos. En 1973 se presentó una innovación que permitió otra miniaturización y se convirtió en estándar para las memorias DRAM: la multiplexación en tiempo de la direcciones de memoria. MOSTEK lanzó la referencia MK4096 de 4Kb en un empaque de 16 pines,[2] mientras sus competidores las fabricaban en el empaque DIP de 22 pines. El esquema de direccionamiento[3] se convirtió en un estándar de facto debido a la gran popularidad que logró esta referencia de DRAM. Para finales de los 70 los integrados eran usados en la mayoría de computadores nuevos, se soldaban directamente a las placas base o se instalaban en zócalos, de manera que ocupaban un área extensa de circuito impreso. Con el tiempo se hizo obvio que la instalación de RAM sobre el impreso principal, impedía la miniaturización , entonces se idearon los primeros módulos de memoria como el SIPP, aprovechando las ventajas de la construcción modular. El formato SIMM fue una mejora al anterior, eliminando los pines metálicos y dejando unas áreas de cobre en uno de los bordes del impreso, muy similares a los de las tarjetas de expansión, de hecho los módulos SIPP y los primeros SIMM tienen la misma distribución de pines. A finales de los 80 el aumento en la velocidad de los procesadores y el aumento en el ancho de banda requerido, dejaron rezagadas a las memorias DRAM con el esquema original MOSTEK, de manera que se realizaron una serie de mejoras en el direccionamiento como las siguientes: Módulos formato SIMM de 30 y 72 pines, los últimos fueron utilizados con integrados tipo EDO-RAM. FPM-RAM (Fast Page Mode RAM) Inspirado en técnicas como el quot;
Burst Modequot;
usado en procesadores como el Intel 486,[4] se implantó un modo direccionamiento en el que el controlador de memoria envía una sola dirección y recibe a cambio esa y varias consecutivas sin necesidad de generar todas las direcciones. Esto supone un ahorro de tiempos ya que ciertas operaciones son repetitivas cuando se desea acceder a muchas posiciones consecutivas. Funciona como si deseáramos visitar todas las casas en una calle: después de la primera vez no seria necesario decir el número de la calle únicamente seguir la misma. Se fabricaban con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns y fueron muy populares en sistemas basados en el 486 y los primeros Pentium. EDO-RAM (Extended Data Output RAM) Lanzada en 1995 y con tiempos de accesos de 40 o 30 ns suponía una mejora sobre su antecesora la FPM. La EDO, también es capaz de enviar direcciones contiguas pero direcciona la columna que va utilizar mientras que se lee la información de la columna anterior, dando como resultado una eliminación de estados de espera, manteniendo activo el buffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo de lectura. BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM) Fue la evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM, fue presentada en 1997. Era un tipo de memoria que usaba generadores internos de direcciones y accedía a mas de una posición de memoria en cada ciclo de reloj, de manera que lograba un desempeño un 50% mejor que la EDO. Nunca salió al mercado, dado que Intel y otros fabricantes se decidieron por esquemas de memoria sincrónicos que si bien tenían mucho del direccionamiento MOSTEK, agregan funcionalidades distintas como señales de reloj. Arquitectura base En origen, la memoria RAM se componía de hilos de cobre que atravesaban toroides de ferrita, la corriente polariza la ferrita. Mientras esta queda polarizada, el sistema puede invocar al procesador accesos a partes del proceso que antes (en un estado de reposo) no es posible acceder. En sus orígenes, la invocación a la RAM, producía la activación de contactores, ejecutando instrucciones del tipo AND, OR y NOT. La programación de estos elementos, consistía en la predisposición de los contactores para que, en una línea de tiempo, adquiriesen las posiciones adecuadas para crear un flujo con un resultado concreto. La ejecución de un programa, provocaba un ruido estruendoso en la sala en la cual se ejecutaba dicho programa, por ello el área central de proceso estaba separada del área de control por mamparas insonorizadas. Con las nuevas tecnologías, las posiciones de la ferrita se ha ido sustituyendo por, válvulas de vacío, transistores y en las últimas generaciones, por un material sólido dieléctrico. Dicho estado estado sólido dieléctrico tipo DRAM permite que se pueda tanto leer como escribir información. Uso por el sistema Se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo. Se denominan quot;
de acceso aleatorioquot;
porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible. Módulos de memoria RAM Formato SO-DIMM. Los módulos de memoria RAM son tarjetas de circuito impreso que tienen soldados integrados de memoria DRAM por una o ambas caras. La implementación DRAM se basa en una topología de Circuito eléctrico que permite alcanzar densidades altas de memoria por cantidad de transistores, logrando integrados de decenas o cientos de Megabits. Además de DRAM, los módulos poseen un integrado que permiten la identificación de los mismos ante el computador por medio del protocolo de comunicación SPD. La conexión con los demás componentes se realiza por medio de un área de pines en uno de los filos del circuito impreso, que permiten que el modulo al ser instalado en un zócalo apropiado de la placa base, tenga buen contacto eléctrico con los controladores de memoria y las fuentes de alimentación. Los primeros módulos comerciales de memoria eran SIPP de formato propietario, es decir no había un estándar entre distintas marcas. Otros módulos propietarios bastante conocidos fueron los RIMM, ideados por la empresa RAMBUS. La necesidad de hacer intercambiable los módulos y de utilizar integrados de distintos fabricantes condujo al establecimiento de estándares de la industria como los JEDEC. Módulos SIMM: Formato usado en computadores antiguos. Tenían un bus de datos de 16 o 32 bits Módulos DIMM: Usado en computadores de escritorio. Se caracterizan por tener un bus de datos de 64 bits. Módulos SO-DIMM: Usado en computadores portátiles. Formato miniaturizado de DIMM. Relación con el resto del sistema Diagrama de la arquitectura de un ordenador. Dentro de la jerarquía de memoria la RAM se encuentra en un nivel después de los registros del procesador y de las cachés. Es una memoria relativamente rápida y de una capacidad media: sobre el año 2010), era fácil encontrar memorias con velocidades de más de 1 Ghz, y capacidades de hasta 8 GB por módulo, llegando a verse memorias pasando la barrera de los 3 Ghz por esa misma fecha mediante overclock. La memoria RAM contenida en los módulos, se conecta a un controlador de memoria que se encarga de gestionar las señales entrantes y salientes de los integrados DRAM. Algunas señales son las mismas que se utilizan para utilizar cualquier memoria: Direcciones de las posiciones, datos almacenados y señales de control. El controlador de memoria debe ser diseñado basándose en una tecnología de memoria, por lo general soporta solo una, pero existen excepciones de sistemas cuyos controladores soportan dos tecnologías (por ejemplo SDR y DDR o DDR1 y DDR2), esto sucede en las épocas transitorias de una nueva tecnología de RAM. Los controladores de memoria en sistemas como PC y servidores se encuentran embebidos en el llamado quot;
North Bridgequot;
o quot;
Puente Nortequot;
de la placa base; o en su defecto, dentro del mismo procesador (en el caso de los procesadores desde AMD Athlon 64 e Intel Core i7) y son los encargados de manejar la mayoría de información que entra y sale del procesador. Las señales básicas en el módulo están divididas en dos buses y un conjunto misceláneo de líneas de control y alimentación. Entre todas forman el bus de memoria: Bus de datos: Son las líneas que llevan información entre los integrados y el controlador. Por lo general están agrupados en octetos siendo de 8,16,32 y 64 bits, cantidad que debe igualar el ancho del bus de datos del procesador. En el pasado, algunos formatos de modulo, no tenían un ancho de bus igual al del procesador.En ese caso había que montar módulos en pares o en situaciones extremas, de a 4 módulos, para completar lo que se denominaba banco de memoria, de otro modo el sistema no funciona. Esa es la principal razón de haber aumentar el número de pines en los módulos, igualando el ancho de bus de procesadores como el Pentium de 64 bits a principios de los 90. Bus de direcciones: Es un bus en el cual se colocan las direcciones de memoria a las que se requiere acceder. No es igual al bus de direcciones del resto del sistema, ya que está multiplexado de manera que la dirección se envía en dos etapas.Para ello el controlador realiza temporizaciones y usa las líneas de control. En cada estándar de módulo se establece un tamaño máximo en bits de este bus, estableciendo un límite teórico de la capacidad máxima por módulo. Señales misceláneas: Entre las que están las de la alimentación (Vdd, Vss) que se encargan de entregar potencia a los integrados. Están las líneas de comunicación para el integrado de presencia que da información clave acerca del módulo. También están las líneas de control entre las que se encuentran las llamadas RAS (row address strobe) y CAS (column address strobe) que controlan el bus de direcciones y las señales de reloj en las memorias sincrónicas SDRAM. Entre las características sobresalientes del controlador de memoria, está la capacidad de manejar la tecnología de canal doble (Dual Channel), tres canales, o incluso cuatro para los procesadores venideros; donde el controlador maneja bancos de memoria de 128 bits. Aunque el ancho del bus de datos del procesador sigue siendo de 64 bits, el controlador de memoria puede entregar los datos de manera intercalada, optando por uno u otro canal, reduciendo las latencias vistas por el procesador. La mejora en el desempeño es variable y depende de la configuración y uso del equipo. Esta característica ha promovido la modificación de los controladores de memoria, resultando en la aparición de nuevos chipsets (la serie 865 y 875 de Intel) o de nuevos zócalos de procesador en los AMD (el 939 con canal doble , reemplazo el 754 de canal sencillo). Los equipos de gama media y alta por lo general se fabrican basados en chipsets o zócalos que soportan doble canal o superior. Tecnologías de memoria La tecnología de memoria actual usa una señal de sincronización para realizar las funciones de lectura-escritura de manera que siempre esta sincronizada con un reloj del bus de memoria, a diferencia de las antiguas memorias FPM y EDO que eran asíncronas. Hace más de una década toda la industria se decantó por las tecnologías síncronas, ya que permiten construir integrados que funcionen a una frecuencia superior a 66 Mhz (A día de hoy, se han superado con creces los 1600 Mhz). Memorias RAM con tecnologías usadas en la actualidad. SDR SDRAM Artículo principal: SDRAM Memoria síncrona, con tiempos de acceso de entre 25 y 10 ns y que se presentan en módulos DIMM de 168 contactos. Fue utilizada en los Pentium II y en los Pentium III , así como en los AMD K6, AMD Athlon K7 y Duron. Está muy extendida la creencia de que se llama SDRAM a secas, y que la denominación SDR SDRAM es para diferenciarla de la memoria DDR, pero no es así, simplemente se extendió muy rápido la denominación incorrecta. El nombre correcto es SDR SDRAM ya que ambas (tanto la SDR como la DDR) son memorias síncronas dinámicas. Los tipos disponibles son: PC100: SDR SDRAM, funciona a un máx de 100 MHz. PC133: SDR SDRAM, funciona a un máx de 133 MHz. DDR SDRAM Artículo principal: DDR SDRAM Memoria síncrona, envía los datos dos veces por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos. Los tipos disponibles son: PC2100 o DDR 266: funciona a un máx de 133 MHz. PC2700 o DDR 333: funciona a un máx de 166 MHz. PC3200 o DDR 400: funciona a un máx de 200 MHz. DDR2 SDRAM SDRAM DDR2. Artículo principal: DDR2 Las memorias DDR 2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias. Se presentan en módulos DIMM de 240 contactos. Los tipos disponibles son: PC2-4200 o DDR2-533: funciona a un máx de 533 MHz. PC2-5300 o DDR2-667: funciona a un máx de 667 MHz. PC2-6400 o DDR2-800: funciona a un máx de 800 MHz. PC2-8600 o DDR2-1066: funciona a un máx de 1066 MHz. DDR3 SDRAM Artículo principal: DDR3 Las memorias DDR 3 son una mejora de las memorias DDR 2, proporcionan significantes mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución del gasto global de consumo. Los módulos DIMM DDR 3 tienen 240 pines, el mismo número que DDR 2; sin embargo, los DIMMs son físicamente incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca. Los tipos disponibles son: PC3-8600 o DDR3-1066: funciona a un máx de 1066 MHz. PC3-10600 o DDR3-1333: funciona a un máx de 1333 MHz. PC3-12800 o DDR3-1600: funciona a un máx de 1600 MHz. RDRAM (Rambus DRAM) Artículo principal: RDRAM Memoria de gama alta basada en un protocolo propietario creado por la empresa Rambus, lo cual obliga a sus compradores a pagar regalías en concepto de uso. Esto ha hecho que el mercado se decante por la tecnología DDR, libre de patentes, excepto algunos servidores de grandes prestaciones (Cray) y la consola PlayStation 3. La RDRAM se presenta en módulos RIMM de 184 contactos. Detección y corrección de errores Existen dos clases de errores en los sistemas de memoria, las fallas (Hard fails) que son daños en el hardware y los errores (soft errors) provocados por causas fortuitas. Los primeros son relativamente fáciles de detectar (en algunas condiciones el diagnóstico es equivocado), los segundos al ser resultado de eventos aleatorios, son más difíciles de hallar. En la actualidad la confiabilidad de las memorias RAM frente a los errores, es suficientemente alta como para no realizar verificación sobre los datos almacenados, por lo menos para aplicaciones de oficina y caseras. En los usos más críticos, se aplican técnicas de corrección y detección de errores basadas en diferentes estrategias: La técnica del bit de paridad consiste en guardar un bit adicional por cada byte de datos, y en la lectura se comprueba si el número de unos es par (paridad par) o impar (paridad impar), detectándose así el error. Una técnica mejor es la que usa ECC, que permite detectar errores de 1 a 4 bits y corregir errores que afecten a un sólo bit esta técnica se usa sólo en sistemas que requieren alta fiabilidad. Por lo general los sistemas con cualquier tipo de protección contra errores tiene un costo más alto, y sufren de pequeñas penalizaciones en desempeño, con respecto a los sistemas sin protección. Para tener un sistema con ECC o paridad, el chipset y las memorias debe tener soportar esas tecnologías. La mayoría de placas base no poseen dicho soporte. Para los fallos de memoria se pueden utilizar herramientas de software especializadas que realizan pruebas integrales sobre los módulos de memoria RAM. Entre estos programas uno de los más conocidos es la aplicación Memtest86+ que detecta fallos de memoria. Memoria RAM registrada Es un tipo de módulo usado frecuentemente en servidores y equipos especiales. Poseen circuitos integrados que se encargan de repetir las señales de control y direcciones. Las señales de reloj son reconstruidas con ayuda del PLL que está ubicado en el módulo mismo. Las señales de datos pasan directamente del bus de memoria a los CI de memoria DRAM. Estas características permiten conectar múltiples módulos de memoria (más de 4) de alta capacidad sin que haya perturbaciones en las señales del controlador de memoria, haciendo posible sistemas con gran cantidad de memoria principal (8 a 16 GiB). Con memorias no registradas, no es posible, debido a los problemas surgen de sobrecarga eléctrica a las señales enviadas por el controlador, fenómeno que no sucede con las registradas por estar de algún modo aisladas. Entre las desventajas de estos módulos están el hecho de que se agrega un ciclo de retardo para cada solicitud de acceso a una posición no consecutiva y por supuesto el precio, que suele ser mucho más alto que el de las memorias de PC. Este tipo de módulos es incompatible con los controladores de memoria que no soportan el modo registrado, a pesar de que se pueden instalar físicamente en el zócalo. Se pueden reconocer visualmente porque tienen un integrado mediano, cerca del centro geométrico del circuito impreso, además de que estos módulos suelen ser algo más altos.[5 Disquete De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda Unidad de discos flexiblesUnidades de 8quot;
, 5¼quot;
, y 3½quot;
.Fecha de invención:1969 (8quot;
),1976 (5¼quot;
),1983 (3½quot;
)Inventado por:Equipo de IBM liderado por David NobleConectado a: Controlador mediante cables Un disquete o disco flexible (en inglés floppy disk o diskette) es un medio o soporte de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de material magnético, fina y flexible (de ahí su denominación) encerrada en una cubierta de plástico cuadrada o rectangular. Los disquetes se leen y se escriben mediante un dispositivo llamado disquetera (o FDD, del inglés Floppy Disk Drive). En algunos casos es un disco menor que el CD. La disquetera es el dispositivo o unidad lectora/grabadora de disquetes, y ayuda a introducirlo para guardar la información. Este tipo de dispositivo de almacenamiento es vulnerable a la suciedad y los campos magnéticos externos, por lo que, en muchos casos, deja de funcionar con el tiempo. Contenido[ocultar]1 Historia 1.1 Orígenes, el disco de 8 pulgadas2 Uso en la actualidad3 Impacto en la sociedad 3.1 Tamaños4 Referencias5 Véase también6 Enlaces externos [editar] Historia [editar] Orígenes, el disco de 8 pulgadas Un lector de disquetes de 8 pulgadas con un disquete parcialmente insertado. En 1967, IBM encomendó a su centro de desarrollo de almacenamiento de San José (California) una nueva tarea: desarrollar un sistema sencillo y barato para cargar microcódigo en los System/370 de sus ordenadores centrales. [editar] Uso en la actualidad icono del disquete en ubuntu 9.04. Esta unidad está quedando obsoleta y son muchos los computadores que no la incorporan, por la aparición de nuevos dispositivos de almacenamiento más manejables, que además disponen de mucha más memoria física, como por ejemplo las memorias USB. Una memoria USB de 1 GB (Gigabyte) de memoria equivale aproximadamente a 900 disquetes. De hecho, ya en algunos países este tipo de unidad no se utiliza debido a su obsolescencia. Sin embargo, siguen siendo de una gran utilidad como discos de arranque en caso de averías o emergencias en el sistema operativo principal o el disco duro, dado su carácter de estándar universal que en los IBM PC compatibles no necesita ningún tipo de controladora adicional para ser detectados en el proceso de carga por la BIOS y dado que, a diferencia del CD-ROM, es fácilmente escribible. Lo que, en situaciones de emergencia, los convierte en un sistema altamente fiable, básico y difícilmente sustituible. [editar] Impacto en la sociedad Un disquete de 3,5quot;
. Los disquetes (cuyo nombre fue escogido para ser similar a la palabra quot;
casetequot;
), gozaron de una gran popularidad en las décadas de los ochenta y los noventa, usándose en ordenadores domésticos y personales tales como Apple II, Macintosh, MSX 2/2+/Turbo R, Amstrad PCW, Amstrad CPC 664 y Amstrad CPC 6128 (y opcionalmente Amstrad CPC 464), ZX Spectrum +3, Commodore 64, Amiga e IBM PC para distribuir software, almacenar información de forma rápida y eficaz, transferir datos entre ordenadores y crear pequeñas copias de seguridad, entre otros usos. Muchos almacenaban de forma permanente el núcleo de sus sistemas operativos en memorias ROM, pero guardaban sus sistemas operativos en un disquete, como ocurría con CP/M o, posteriormente, con DOS. Un disquete de 5,25quot;
. También fue usado en la industria de los videojuegos, cuando Nintendo hizo un formato propio de disquete, parecido al actual de 3 1/2, para usar con un periférico diseñado para la consola Famicom llamado Famicom Disk Drive. No obstante, sólo se lanzo en Japón. También se vendían disquetes en blanco, para grabar juegos en la calle, mediante máquinas automáticas instaladas en algunos lugares de Japón. Con la llegada de la década de los noventa, el aumento del tamaño del software hizo que muchos programas se distribuyeran en conjuntos de disquetes. Hacia mediados de los noventa, la distribución del software fue migrando gradualmente hacia el CD-ROM, y se introdujeron formatos de copias de seguridad de mayor densidad, como los discos Zip de Iomega. Asimismo, en grandes, medianas e incluso pequeñas empresas, las copias de seguridad empezaron a efectuarse de manera sistemática en cintas magnéticas de alta capacidad y muy bajo coste, como cintas de audio digitales (DAT) o streamers. Con la llegada del acceso total a la Internet, de las redes Ethernet baratas y de las memorias flash ó USB de bajo costo, los disquetes han dejado ser necesarios para la transferencia rápida de datos. La aparición y comercialización en gran escala de unidades grabadoras de discos ópticos y compactos, y de unidades de CD grabable y regrabable (CD-R/CD-RW), el abaratamiento exponencial y progresivo de sus costes de producción y precios de venta al consumidor, y su introducción paulatina y posterior generalización en la mayoría de ordenadores personales y de hogares, así como la innovación de nuevos formatos y estándares (CD de 80 minutos, de alta densidad, DVD, DVD de doble cara o doble capa, HD DVD, Blu-Ray, etc.) que poco a poco van multiplicando la capacidad y velocidad de almacenamiento, han permitido la sustitución paulatina de los engorrosos sistemas de cinta magnética por accesibles y rápidos sistemas de disco óptico como soporte principal y generalizado de copias de seguridad. Un intento a finales de los noventa (sin éxito en el mercado), de continuar con los disquetes fue el SuperDisk (LS-120), con una capacidad de 120 MB (en realidad 120.375 MiB HYPERLINK quot;
http://es.wikipedia.org/wiki/Disquetequot;
quot;
cite_note-0quot;
[1] ), siendo el lector compatible con los disquetes estándar de 3½ pulgadas. Un disquete de 3quot;
, usado ampliamente en equipos Amstrad CPC. La clave de este desplazamiento progresivo está en el mayor coste por bit de la superficie magnética frente a la superficie de un medio óptico, su mayor fragilidad (necesitan ser protegidos del contacto con el exterior, del polvo, la luz, cambios de humedad y temperatura, electricidad estática, mediante sobres protectores o cierres herméticos al vacío), así como a la mayor complejidad y coste de producción del mecanismo lector/grabador de una unidad de disco magnético, tanto si es fijo como flexible, frente a la simplicidad y rudimentariedad del sistema lineal y de una sola cabeza, por láser y revolución constante, de la unidad lectora y grabadora de un medio óptico. Sin embargo, muchos fabricantes se niegan a suprimir la disquetera de sus equipos personales por razones de compatibilidad y porque los departamentos de la tecnología de la información de muchas empresas aprecian un mecanismo de transferencia de archivos integrado que siempre funcionará correctamente sin requerir de ningún tipo de controlador ó driver (más allá del de la propia BIOS). Apple Computer fue el primer fabricante que eliminó la disquetera en uno de sus ordenadores con el modelo iMac en 1998, y Dell hizo que la disquetera fuera opcional en algunos de sus modelos en 2003. Asimismo, muchos equipos, en la actualidad, tienden a proveerse, por omisión, sin una unidad de disco flexible instalada, aunque esta puede incluirse como opcional en todo momento, al seguir habiendo soporte en las actuales placas base ATX y en su correspondiente BIOS. Sin embargo, hasta la fecha, estos movimientos todavía no han marcado el fin de los disquetes como medio popular de almacenamiento e intercambio de datos. [editar] Tamaños Los tamaños de los disquetes suelen denominarse empleando el Sistema Anglosajón de Unidades, incluso en los países en los que el Sistema Internacional de Unidades es el estándar, sin tener en cuenta que, en algunos casos, éstos están definidos en el sistema métrico (por ejemplo, el disquete de 3½ pulgadas mide en realidad 9 cm). De forma general, las capacidades de los discos formateados se establecen en términos de kilobytes binarios (1 sector suele tener 512 bytes). Sin embargo, los tamaños recientes de los discos se suelen denominar en extrañas unidades híbridas; es decir, un disco de quot;
1,44 megabytesquot;
tiene en realidad 1.44×1000×1024 bytes, y no 1.44×1024×1024 bytes, ni 1.44×1000×1000. Secuencia histórica de los formatos de disquetes, incluyendo el último formato popular adoptado — el disquete HD de quot;
1.44 MBquot;
3½-pulgadas, introducido en 1987.Formato del disqueteAño de introducciónCapacidad de almacenamiento(en kilobytes si no está indicado)Capacidadcomercializada¹8-pulgadas IBM 23FD (sólo lectura)197179,7?8-pulgadas Memorex 6501972183,1150 kB8-pulgadas IBM 33FD / Shugart 9011973256256 kB8-pulgadas IBM 43FD / Shugart 850 DD19765000,5 MB5¼-pulgadas (35 pistas)197689,6110 kB8-pulgadas de dos caras197712001,2 MB5¼-pulgadas DD1978360360 kB3½-pulgadasHP de una cara1982280264 kB3-pulgadas1982360←3½-pulgadas (puesta a la venta DD)1984720720 kB5¼-pulgadas QD198412001,2 MB3-pulgadas DD1984720←3-pulgadasMitsumi Quick Disk1985128 a 256←2-pulgadas1985720←5¼-pulgadas Perpendicular1986100 MiB←3½-pulgadas HD198714401,44 MB3½-pulgadas ED199028802,88 MB3½-pulgadas LS-1201996120,375 MiB120 MB3½-pulgadas LS-2401997240,75 MiB240 MB3½-pulgadas HiFD1998/99150/200 MiB150/200 MBAcrónimos: DD = Doble Densidad; QD = Cuadruple Densidad; HD = Alta densidad ED = Densidad Extendida; LS = Servo Laser; HiFD = Disquete de alta capacidad¹Las capacidades comercializadas de los disquetes correspondían frecuentemente solo vagamente a su verdadera capacidad de almacenamiento; el valor 1.44 MB de los disquetes de 3½-pulgadas HD es muy conocido.Fechas y capacidades marcadas con ? son de origen desconocido y necesitan fuentes; otras capacidades listadas referidas a:Para 8-pulgadas: Formato estandard de IBM usado en el ordenador central System/370 y sistemas más nuevosPara 5¼- y 3½-pulgadas: Formato estandard de PC, capacidades cuadriplicadas, son el tamaño total de todos los sectores del disquete e incluyen espacio para el sector boot del sistema de archivosOtros formatos podrían conseguir más o menos capacidad de los mismos lectores y discos. Lector de tarjetas A lector de tarjetas de memoria es un dispositivo usado para la comunicación con a tarjeta elegante o un flash tarjeta de memoria. A lector de la tarjeta de visita es un dispositivo de exploración usado para explorar y para ahorrar electrónicamente tarjetas de visita. A lector de la tarjeta magnética es un dispositivo usado para explorar las tarjetas que contienen tiras magnéticas de los datos. A lector de tarjetas perforado es un dispositivo usado para leer los agujeros en tarjetas perforadas de la cartulina. Contenido1 Lectores de tarjetas elegantes2 Lectores de tarjetas de memoria3 Lector de tarjetas de control de acceso4 Vea también Lectores de tarjetas elegantes Vea también: Tarjeta elegante del contacto y Tarjeta elegante sin contacto. Un lector de tarjetas elegante es un dispositivo electrónico que lee tarjetas elegantes. Algunos teclados tenga un lector de tarjetas incorporado. Hay dispositivos e interno externos conduzca la bahía dispositivos del lector de tarjetas para PC. Algunas computadoras portátiles tienen lector de tarjetas elegante incorporado. Algunos tienen un soporte lógico inalterable aumentable de destello. El lector de tarjetas provee el circuito integrado en la tarjeta elegante de electricidad. La comunicación se hace vía protocolos y usted puede leer y escribir a una dirección fija en la tarjeta. Protocolos de comunicaciónNombreDescripciónT=0Protocolo half-duplex asincrónico de la transmisión del octeto-nivel.T=1Protocolo half-duplex asincrónico de la transmisión del bloquear-nivel.T=2Reservado para las operaciones full-duplex futuras.T=3Reservado para las operaciones full-duplex futuras.T=CLTransmisión de APDU vía interfaz sin contacto ISO 14443. Si la tarjeta no está utilizando cualquier protocolo estándar de la transmisión, pero utiliza un protocolo de encargo/propietario que tiene la designación T=14 del protocolo de comunicación. Con lo más tarde posible PC/SC Las especificaciones de CCID el Workgroup de PC/SC (www.pcscworkgroup.com) han definido una nueva manera del marco elegante de la tarjeta. Trabaja con los dispositivos del USB con la clase

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