Característiques tecnològiques i Evolució dels microprocessadors

MIDA DE PARAULA

– Nombre de bits amb els que treballa el processador de manera unitària.
– No s’ha de confondre amb l’amplada dels busos.

VELOCITAT INTERNA

• MHz / GHz: Megahertz / Gigahertz

• MIPS: Milions d’instruccions per segon.

• FLOPS: Quantitat d’instruccions de coma flotant per segon.

VELOCITAT EXTERNA o DEL BUS

– Anomenada també velocitat FSB (Front Side Bus)
– Sol estar entre 100 MHz i 1000 MHz aprox.
– Velocitat amb la que la CPU es comunica amb la placa (es fa amb el bus de dades)

Factor multiplicador: número que, multiplicat per la velocitat externa, dóna la interna a que treballa el micro.

MEMÒRIA

– Els micros inclouen una memòria anomenada memòria cau (o caché).

• Memòria molt ràpida que accelera la transferència de dades.

• S’hi guarden dades de memòria principal, a les quals els micro hi ha d’accedir pròximament.

• Abans de necessitar aquestes dades, se seleccionen i col·loquen en la memòria.

• Quan la CPU busca una dada, primer ho fa a la memòria cau, llavors a la RAM i finalment al disc dur.

• Tres tipus:

– caché L1 (nivell 1).
– caché L2 (nivell 2)
– caché L3 (nivell 3)

MEMÒRIA CAU

- MEMÒRIA CAU DE PRIMER NIVELL (CACHÉ L1)

• Memòria de molt alta velocitat d’accés.
• La de primer nivell es troba encapsulada dins el propi nucli del processador. S’eliminen retards produïts per la comunicació en altres memòries, al trobar-se junt al nucli.
• La seva mida és molt limitada (de l’ordre de pocs KB, p.e. 128KB).
• És alimentada per la memòria cau de nivells més alts.
• Sol ser més ràpida que la cau de segon nivell.
• Alguns processadors la divideixen en dues parts:
• Cau L1 de dades
• Cau L1 d'instruccions

- MEMÒRIA CAU DE SEGON NIVELL (CACHÉ L2)

• Alta velocitat, però no tanta com la cau L1.
• En alguns models, integrada dins el mateix encapsulat del processador, però fora del nucli: dos xips dins un mateix encapsulat.
• Sol ser de major grandària que la cau de primer nivell
• Hi ha processadors que tenen memòria cau L2 externa de gran tamany (p.e. 1-8 MB)

- MEMÒRIA CAU DE TERCER NIVELL (CACHÉ L3)

• S'anomena memòria cau de tercer nivell a la més externa al microprocessador i més lenta que L1 i L2 però de més tamany (p.e. 8-10MB). Només la disposen alguns microprocessadors (p.e. Intel i7)

- MEMÒRIA CAU EXTERNA (Onboard caché)

• Està situada fora el microprocessador en forma de xip a la placa mare o targeta memòria.



ALIMENTACIO

· Treballen amb 2 voltatges diferents:

      - Voltatge extern o d’E/S
      - Voltatge intern o de nucli

· Antigament calia configurar els voltatges de la CPU amb jumpers. Ara es fa de forma automàtica.

REFRIGERACIÓ

- El consum va lligat a la velocitat de procés.
- Si s'escalfa massa es pot reiniciar inesperadament.

SOLUCIÓ: instal·lar dissipadors de calor amb ventilador
     - DISSIPADOR: extreu la calor de la CPU
     - VENTILADOR: refreda el dissipador.
     - REFRIGERACIÓ LÍQUIDA: refreda mitjançant la recirculació d'aigua.
     - HEAT PIPE: redirigeix l’aire calent

- El sistema de refrigeració del micro es mantingui a la temperatura de funcionament pel que s’ha dissenyat.