Arquitectura de Procesadores: Tipos, Características y Rendimiento

Notas sobre la Memoria Caché

• Cuando aparece Caché de 64 Kb + 64 Kb quiere decir que se utilizarán 64 Kb para instrucciones y 64 Kb para los datos.
• Cuando aparece una Caché de 2 x 4 Mb quiere decir que tenemos 4 Mb por núcleo si el procesador tiene dos núcleos o 4 Mb por parejas de núcleos si tiene cuatro núcleos.
• Si aparece 2 Mb y no 4 x 512 Kb, significa que el nivel está compartido por todos los núcleos.

Alimentación del Procesador

Los procesadores reciben la alimentación de la placa base. Hay dos voltajes:

• Voltaje Externo: Permite al procesador comunicarse con la placa base, y suele ser de 3,3 Voltios.
• Voltaje Interno: Es menor que el anterior y le permite funcionar con una temperatura interna menor.

El consumo de energía de la CPU está ligado a su velocidad de proceso y a la actividad interna. Para evitar problemas de sobrecalentamiento se van a utilizar unos dispositivos llamados disipadores que extraen el calor de la CPU y que a su vez incluyen un ventilador que enfría al disipador. Entre el procesador y el disipador deberemos colocar una pasta térmica que va a ayudar a la transferencia del calor. Para controlar la velocidad y su funcionamiento, el ventilador va a utilizar un conector CPU-FAN.

Instrucciones Especiales para Multimedia y 3D

Para aumentar el rendimiento del procesador a la hora de trabajar con aplicaciones multimedia y 3D, han ido apareciendo una serie de conjuntos de instrucciones que los mejoran.

• Pentium MMX: Instrucciones MMX
• AMD K6: 3DNOW!
• Pentium III: SSE o MMX-2 (Instrucciones MMX + 70 Instr. nuevas)
• Pentium IV: SSE2 (144 Instrucciones nuevas)
• Pentium IV Presscott: SSE3, SSSE3, SSSE4...

Arquitectura de 32 y 64 bits

Cuando se habla de arquitecturas de 32, 64 o 128 bits se está haciendo referencia al ancho de los registros con los que trabaja la Unidad Aritmético-Lógica o al ancho de los buses o datos de direcciones.

Las arquitecturas de 32 bits estaban orientadas a la ejecución de aplicaciones pequeñas o medianas, por lo que están limitadas en:

• Límite de memoria 4 Gb: Las arquitecturas de 32 bits no pueden asignar memoria RAM más allá de los 4 Gb. Esto puede ralentizar mucho la ejecución de aplicaciones que manejen mucha información como, por ejemplo, una base de datos.

Actualmente, se imponen los procesadores de 64 bits, aunque no todo el software está preparado para aprovechar las ventajas que ofrecen estos procesadores.