Dual Core
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sábado, 14 de febrero de 2009
PRINCIPIOS DEL MICROPROCESADOR
Principios del Microprocesador
Un Microprocesador en términos generales es un conjunto de circuitos altamente integrados para el cálculo y control de los procesos de una máquina.
El microprocesador es la parte más importante de una máquina (un ordenador). El microprocesador se encarga de procesar y calcular las operaciones que le vienen de elementos externos las cuales después de ser procesadas son enviadas a los dispositivos de salida (monitor, impresora,...).
La velocidad del microprocesador se mide por la frecuencia del reloj a la que trabaja medida en Hertzios.
Las parte lógicas en términos generales de las que se componen el procesador para poder realizar la operaciones son:
Unidad Aritmeticológica.
Unidad de Control.
Unidad de Proceso.
Registros de Almacenamiento.
Memoria Caché.
Buses de Datosi.
Los principales fabricantes de microprocesadores son Intel, IBM, AMD, Zilog, Motorola, Cyrix..., pero los más competitivos son AMD e Intel.
Sistemas Multiprocesador
Los sistemas multiprocesador son una de las alternativas para mejorar el rendimiento, velocidad y prestaciones de los servidores y las estaciones de trabajo.
Este sistema es muy utilizado para realizar tareas multiproceso, de está forma si un procesador está ocupado realizando una operación, nuestra petición de proceso la atenderá otro procesador libre.
La tecnología de estos sistemas es bastante compleja porque utilizan en un mismo equipo dos procesadores o más unidos simétricamente y en paralelo utilizando recursos compartidos como la memoria del sistema. Todos los procesadores son tratados por igual y los procesadores se reparten el trabajo de los usuarios con lo que mejora su rendimiento en el trabajo de una misma aplicación.
SISTEMAS DE MULTIPROCESAMIENTO
Los Sistemas de Multiprocesamiento Simétrico (SMP) de dos procesadores son utilizados para servicios de mensajería mientras que los de cuatro procesadores se utilizan para ejecutar aplicaciones de empresa (Bases de Datos, Aplicaciones Cliente/Servidor).
En los sistemas de dos procesadores con respecto al monoprocesador se nota un gran incremento de rendimiento y de velocidad.
En los sistemas de cuatro procesadores con respecto al de dos procesadores su rendimiento no tiene tanta diferencia.
En los sistemas de dos procesadores con respecto al monoprocesador se nota un gran incremento de rendimiento y de velocidad.
En los sistemas de cuatro procesadores con respecto al de dos procesadores su rendimiento no tiene tanta diferencia.
Como hemos dicho los Sistemas de Multiprocesamiento Simétrico (SMP) también llamados tightly coupled (estrechamente acoplado) o Shared everything (todo compartido) son sistemas los cuales comparten sus recursos lo cual supone un problema.
En los sistemas de dos o cuatro procesadores comparten la misma memoria RAM con lo cual no representan grandes problemas de saturación, en cambio con los sistemas de ocho o mas procesadores si podría suponer un gran problema, a la hora de responder a todas las peticiones de proceso, si son muchas todos consumirán de la misma memoria por lo que se pueden producir cuellos de botella y relantizar el sistema de forma considerable, para está solución cada procesador dependerá de pequeñas memorias caché como podemos observar en la figura 1.4.
Aún teniendo memorias locales e independientes no soluciona el problema de los cuellos de botella.
Aún teniendo memorias locales e independientes no soluciona el problema de los cuellos de botella.
La Tecnología HyperThreading (Multithreading – Multihilo)
Como alternativa a los inconvenientes de los sistema Multiproceso podemos aplicar está tecnología bastante más eficaz que es el HyperThreading que es el microprocesador que trabaja como dos CPUs virtuales ejecutando varios hilos de ejecución o subprocesos en paralelo.
Está tecnología divide la ejecución de cada instrucción en varios pasos independientes. Cada uno de estos pasos se ejecuta en partes diferentes del procesador por lo que este proceso de ejecución se haría en paralelo, pero no siempre se puede aplicar está técnica debido a que en varios procesos iguales tendría que entrar en funcionamiento la misma unidad funcional, como la unidad aritmeticológica para hacer varias operaciones matemáticas, una solución a este pequeño inconveniente es aplicar unos pocos de transistores más a la oblea de fabricación para duplicar más unidades funcionales como la descrita anteriormente (ALU – Unidad aritmeticológica), esto quiere decir que los procesadores que utilicen está tecnología difícilmente podrán tener complicaciones, como los “cuellos de botella”.
RESUMEN DUAL-CORE
En este caso los “Cuellos de botella” no podrían producirse, ya que existe un mecanismo de arbitraje que hace que cada núcleo tenga un ancho de banda óptimo.
El proceso de fabricación para la producción de está tecnología ha sido 
a causa de la construcción de semiconductores de 90 nanometros que facilita la integración en espacios muy reducidos más transistores (aproximadamente 230 millones de transistores) de alta prestaciones.
Podemos observar en la figura 3.1 el mapa de un microprocesador internamente, la característica principal de este mapa es que hay dos CPUs (Rodeadas en rojo) en un mismo encapsulado, también podemos ver que cada CPU tiene su propia memoria caché del tipo L2 (Rodeado en Azul).
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