Tecnicas de los Microprocesadores

Tecnicas


Las microcomputadoras o Computadoras Personales (PC´s) tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores. Un microprocesador es "una computadora en un chip", o sea un circuito integrado independiente. Las PC´s son computadoras para uso personal y relativamente son baratas y actualmente se encuentran en las oficinas, escuelas y hogares. Los microprocesadores más complejos contienen a menudo otras secciones; por ejemplo, secciones de memoria especializada denominadas memoria cache, modernos funcionan con una anchura de bus de 64 bits: esto significa que pueden transmitirse simultáneamente 64 bits de datos. Un cristal oscilante situado en el ordenador proporciona una señal de sincronización, o señal de reloj, para coordinar todas las actividades del microprocesador.  En esta entrada de blog enumeraremos las diferentes actualizaciones realizadas sobre los microprocesadores.


 EJECUCIÓN DINÁMICA


Utilizada por primera vez en el procesador Pentium PrO, la ejecucion dinamica es una innovadora combinacion de tres tecnicas de procesamiento:


Predicción de Ramificaciones Múltiples: Éste predice dónde pueden encontrarselas siguientes instrucciones en la memoria con una increíble precisión del 90% o mayor,mediante un algoritmo de predicción de ramificaciones múltiples, el procesador puede anticiparlos saltos en el flujo de las instrucciones


Análisis del Flujo de Datos: Analiza y ordena las instrucciones a ejecutar en una sucesión óptima, independiente  del orden original en el programa: Entonces el procesador determina la sucesión óptima para el procesamiento y ejecuta lasinstrucciones en la forma más eficiente.


Ejecución Especulativa:  Aumenta la velocidad de ejecución observando adelante del contador del programa y ejecutando las instrucciones que posiblemente van a necesitarse. Cuando elprocesador ejecuta las instrucciones (hasta cinco a la vez), lo hace mediante la“ejecución especulativa”, esto aprovecha la capacidad de procesamiento.


 V. 3DNOW - ENHANCED 3 DNOW


!3D NOW En 1998, AMD introdujo un conjunto de instrucciones de CPU que mejoraron elproceso de 3D y que denominó 3DNow!.Eran 21 nuevas instrucciones SIMD (Single Instruction Multiple Datos: datosmúltiples de Instrucciones sencillas). Las nuevas instrucciones podían:•procesar varios pedazos de datos con una sola instrucción.•Mejoraron sobre todo el procesamiento de los números de coma flotante de32 bits tan utilizados en los juegos 3D.


Enhanced 3D Now! Añade 24 instrucciones más. 19 de ellas son casi una copia delas instrucciones de control de caché y flujo de datos utilizadas por la extensión 3D.


ADMINISTRACIÓN y Funciones para el ahorro DE ENERGÍA




Stand-by (en reposo) Sólo se desactiva la pantalla y en algunos dispositivos se reduce también el rendimiento del procesador.


Suspend (to memory ) Para este modo toda la información sobre el estado del sistema se guarda en lamemoria y, aparte de esta, todo el resto del sistema se para. Es un estado en el cual elordenador gasta muy poca energía.


Hibernation (suspend to disk) En este modo, el ordenador vuelca todo el contenido de la memoria al disco duro y elsistema se para después. El ordenador tarda de 30 a 90 segundos de salir de esteperiodo de hibernación.


Control de batería  Junto a la información del estado de la batería también es importante tener algoprevisto en caso de que disminuyan las reservas de energía. ACPI o APM desempeñanaquí esta función de control.


Apagado automático  Después de un shutdown el ordenador se para completamente sin necesidad de pulsarel botón de apagar. Esto es importante en caso de que se realice un apagadoautomático poco antes de que se agote la batería.


Apagado de los componentes del sistema  El componente esencial a la hora de ahorrar energía es el disco duro. Dependiendo dela fiabilidad del sistema, este se puede poner a dormir durante más o menos tiempo. Elriesgo de una pérdida de datos se incrementa con la duración del período de reposo delos discos.


Control del rendimiento del procesador  PowerNow! de AMD y SpeedStep de Intel son dos conceptos diseñados para disminuirel consumo de energía en todo el sistema. Con este fin se reduce la energía utilizadapor el componente que normalmente más consume.


EJECUCIÓN SUPERESCALAR 


El microprocesador superescalar incluye un equipo de envío que incluye una cache de instrucciones para la búsqueda de bloques de instrucciones que incluyen una pluralidad de instrucciones y un decodificador de instrucciones que decodifica y envía las instrucciones a unas unidades funcionales para su ejecución. El decodificador de instrucciones aplica criterios de envío a las instrucciones seleccionadas de cada uno de los bloques de instrucciones y envía las instrucciones seleccionadas que satisfagan los criteriosde envío.


TECNOLOGÍA MMX


Es una tecnología diseñada para acelerar las comunicaciones multimedia y aplicaciones. Esta aceleración y simplificación se realiza a través de un conjunto de instruccionesmultimedia que se construyen en microprocesadores que les permita manejar las operacionescomunes de multimedia como DSP, o Procesamiento Digital de Señales.


STREAMING SIMD EXTENSIONS


(STREAMING SIMD EXTENSIONS)


Después del éxito de AMD con 3DNow!, Intel no se podía quedar atrás. Surespuesta fue la SSE (siglas de Streaming SIMD Extensions. Fué creada para competir con 3DNow! de AMD. La introdujo el pentium III, se creó para mejorar el rendimiento del 3D.


SSE2 (STREAMING SIMD EXTENSIONS 2)


Con el Pentium 4, (2002-02) las extensiones SSE se extendieron para utilizartécnicas aún más potentes.SSE2 contiene 144 instrucciones nuevas, incluyendo operaciones SIMD de númerosenteros y cálculos de doble precisión de coma flotante de 128 bits.SSE2 puede reducir el número de instrucciones que debe ejecutar la CPU pararealizar una determinada tarea, de forma que puede incrementar el rendimiento del procesador.


ARQUITECTURA DE BUS DUAL INDEPENDIENTE


Los Buses que lo conforman son: Bus de Caché L2 y el Bus de Sistema.
Cada uno tiene un ancho de 64 bits. El primero de los buses, el de caché L2 esta integrado en el SEC. Al tener una frecuencia de operación superior a la de la tarjeta madre, su rendimiento se incrementa notablemente. Esta velocidad extra le permite al Pentium II obtener la información que requiere procesar de la caché L2 tan pronto como la necesite.


Hyper Threading


Esta tecnologia consiste en simular dos procesadores lógicos dentro de un único procesador físico. El resultado es una mejoría en el rendimiento del procesador, puesto que al simular dos procesadores se pueden aprovechar mejor las unidades de cálculo manteniéndolas ocupadas durante un porcentaje mayor de tiempo. Esto con lleva una mejora en la velocidad de las aplicaciones que según Intel es aproximadamente de un 30%. Puede tener varios hilos segun el nucleo.

Intel Turbo Boost

Intel Turbo Boost es una característica que está incorporada en procesadores Intel derivados de la arquitectura Nehalem, (Core i), desde los modelos Core i5 600 en adelante.
Ésta función hace que el procesador sea capaz de incrementar su frecuencia de funcionamiento, de forma automática, en determinadas circunstancias.


ARQUITECTURA MULTIUSUARIO

 DMA- Es un modulo de control que ayuda a la memoria y permite gestionar el acceso a la memoria principal sinla intervencion de la cpu, asi se aumenta el rendimiento los que pueden acceder a la memoria solo son los perifericos

Terminal Services

Son un componente de los sistemas operativos Windows que permite a un usuario acceder a las aplicaciones y datos almacenados en otro ordenador mediante un acceso por red.

Memoria virtual

La memoria virtual, es una técnica de administración de la memoria real que permite al sistema operativo brindarle al software de usuario y a sí mismo un espacio de direcciones mayor que la memoria real o física.
La mayoría de los ordenadores tienen cuatro tipos de memoria: registros en la CPU, la memoria cache (tanto dentro como fuera del CPU), la memoria física (generalmente en forma de RAM , donde la CPU puede escribir y leer directa y razonablemente rápido) y el disco duro que es mucho más lento, pero también más grande y barato.

Pipeline

Es una técnica empleada en el diseño de procesadores, basada en la división de la ejecución de las instrucciones en etapas, consiguiendo así que una instrucción empiece a ejecutarse antes de que hayan terminado las anteriores y, por tanto, que haya varias instrucciones procesándose simultáneamente. Puede trabajar con mas de una linea.

 Buffer múltiple

Eninformatica, un buffer múltiple es el uso de más de un buffer para el almacenamiento de un bloque de datos. Si estos datos están siendo leídos y escritos al mismo tiempo, un buffer múltiple permite al "lector" obtener una visión completa de los datos (aunque no esté actualizada), en vez de tener una versión parcialmente actualizada de los datos que están siendo creados por el "escritor". También se usa para evitar la necesidad de usar RAM  de doble puerto cuando los lectores y escritores son diferentes dispositivos.

- Doble Buffer
- Triple Buffer
- Cuadruple Buffer


Plug-and-play

Plug-and-play o PnP (en español "enchufar y usar") es la tecnología que permite a un  dispositivo informatico ser conectado a una computadora  sin tener que configurar, mediante jumpers o software específico (no controladores) proporcionado por el fabricante, ni proporcionar parámetros a sus controladores. Para que sea posible, el  sistema operativo con el que funciona el ordenador debe tener soporte para dicho dispositivo.


 EPIC

  Es una técnica que cuenta con una combinación de especulación, predicción y paralelismo explícito. Es el predecesor de las tecnologias RISC y CISC.






http://es.scribd.com/doc/2885750/Microprocesadores-y-Tecnologias