¿Qué conlleva una mejor tecnología de fabricación?
- Mayor densidad de transistores.
- Menor consumo.
- Mejor arquitectura.
- Mayor velocidad.
Tras la era industrial y aprovechando la segunda guerra mundial, los gobiernos más potentes se vieron en la necesidad de invertir el tiempo de sus mejores científicos en idear máquinas que pudiesen tratar información. Para ello necesitaban disponer de una estructura y organización que les permitiese procesar información que estuviese en un formato conocido, y además almacenar los resultados para poder estudiarlos a posteriori. Nació la arquitectura de Von Neumann
DIAGRAMA DE LA ARQUITECTURA DE VON NEUMANN
Su misión es servir un esquema de funcionamiento genérico que permitiese a un ordenador
ejecutar tareas sucesivamente, sin tener que modificar la estructura física del equipo. Según esta
organización, el computador dispone de una lista de instrucciones que un procesador interno va
descifrando y más tarde ejecutando.
Una vez que ha finalizado esa ejecución se pasa al siguiente elemento de la lista, y se repite el proceso.
Para ello se necesitan tres componentes básicos:
- Una unidad de proceso que incluirá ALU y unidad de control.
- Dispositivos de memoria para almacenar información, bien temporal o final.
- Periféricos de entrada/salida para comunicarse con el usuario.
Los primeros ordenadores trabajaban mediante el sistema binario.
El procesador dispone de una serie de circuitos electrónicos que son utilizados por los algoritmos (es una secuencia de órdenes o instrucciones que se dictan en un cierto orden), ideados por el ser humano para afrontar problemas.
En definitiva, el procesador se encarga de recibir secuencias de órdenes y ejecutarlas.
- La microarquitectura pretende organizar todos los componentes internos de un procesador.
(Diagrama de la arquitectura de un Inter Core 2 Duo)
Uno de los primeros equipos era el ENIAC, el primero que siguió la arquitectura de Von Neumann.
- Contenía 17.488 tubos de vacío, 70.000 resistencias y 10.000 condensadores, entre otros muchos componentes.
- Su peso total era de 27 toneladas, ocupando una superficie de 167 metros cuadrados.
- Para hacerla funcionar era necesario operar 6000 interruptores… manualmente, claro.
- Requería una potencia de 160 kiloVatios.
- Permitía operar hasta 5.000 sumas y 357 multiplicaciones por segundo.
Empezó a operar en 1946 tras casi tres años de diseño, desarrollo y fabricación por parte de J. Mauchly y J. Presper Eckert en la Universidad de Pennsylvania. Cesó su labor el 2 de octubre de 1955.
La segunda generación de procesadores evolucionó de forma muy notable debido a la escasa fiabilidad y durabilidad de las primeras propias válvulas. Empezó la carrera de los transistores, el almacenamiento magnético.
Los procesadores generalmente se sincronizan con un reloj. La frecuencia de funcionamiento, que se mide en los famosos gigahertzios, nos indica a que velocidad cambia ese reloj. Por ejemplo, 1 gigahertzio indica que el sistema posee un reloj que se mueve mil millones de veces por segundo.
Las mejoras introducidas en las arquitecturas de los procesadores hacen que este número sea cada vez menos importante. No todos los bloques que están incluidos en un procesador funcionan a la misma velocidad. El ejemplo más claro lo tienes en las APUs.
En estas, nos encontramos que tenemos una tarjeta gráfica integrada. Esta funciona a distinta velocidad, y por lo tanto a una frecuencia de reloj distinta, que los núcleos del procesador. No tienen frecuencia fija, características como AMD Turbo Core o Intel Turbo Boost pueden acelerar el funcionamiento de un bloque si es necesario en un determinado momento.
La memoria cache que se encuentra en el interior del procesador esta ideada para acelerar el acceso a la memoria RAM. Su importancia es mayúscula ya que de la velocidad para llevar datos e instrucciones al procesador dependen todas las prestaciones del sistema.
- Memoria Cache L1. La L es de “level” o en castellano nivel. En este caso se divide la memoria en varios bloques.
Memoria Cache L2. Normalmente es por núcleo y no distingue entre datos e instrucciones. Se tarda más en acceder a la cache de L1 pero es mucho más grande.
- Memoria Cache L3. Se tarda más en acceder a la cache de L2 pero es mucho más grande. Normalmente los fabricantes sólo te dan el tamaño de la última memoria la que se llama Last Level Cache que suele ser la de nivel dos o tres.
TDP es el acrónimo de Thermal Design Power. Es la máxima potencia generada por un dispositivo medida en Watios. Sirve de indicación para los fabricantes y montadores de computadoras. De esta forma saben que tipo de refrigeración deben usar.
- Procesadores de PCs escritorio. Desde 65 a 130 Watios.
- Procesadores para laptops. Desde 20 a 45 Watios.
Los procesadores con varios núcleos han ganado popularidad a lo largo de los años tanto que ahora es casi imposible encontrarte con alguno que no tenga más de uno de ellos en su interior. En principio, si tienes más núcleos, el procesador puede trabajar con más aplicaciones y realizar más tareas al mismo tiempo. Los fabricantes y diseñadores de micros tienen clara esa ganancia de prestaciones y la tendencia pasa a que en un futuro tengamos más núcleos en cada procesador.
Skylake es el nombre en clave para la Microarquitectura de Microprocesador desarrollada por Intel como sucesora de la microarquitectura Broadwell, que fue lanzado en agosto 2015. Skylake es un rediseño microarquitectura utilizando una tecnología de proceso ya existente, que actúa como un "tock" en el modelo de fabricación y diseño "tick-tock" de Intel. Según Intel, el nuevo diseño aporta mayor rendimiento de la CPU, la GPU y el consumo de energía reducido. Skylake utiliza el mismo proceso de fabricación de 14 nm como Broadwell.
El lanzamiento de la tecnología de la 5ª Generación Intel Core incluyen 14 nuevos procesadores para consumidores y empresas, abarcando 10 nuevos procesadores de 15W con Intel® HD Graphics y cuatro nuevos productos de 28W con Intel® Iris™ Graphics. Con la disponibilidad de la 5ª Generación de los procesadores Intel Core, se espera que la micro arquitectura “Broadwell”.
