Microprocesadores.
Descripción
Estamos ante el “cerebro” del ordenador. Sobre este, se podrían escribir cientos de páginas, pero me centraré en lo que hay que saber para montar y reparar. La compañía Intel fabrica el microprocesador que ha denominado Pentium, y que equipa a la gran mayoría de los ordenadores actuales. Es el heredero de toda una familia de micros compatibles, cuyo antepasado más lejano es el 8086, que era de 8 bits (dígitos binarios), unidad que es igual a un byte. Para que se haga una idea, un byte es la unidad de información mínima a la que puede accederse, equivalente a un número entre 0 y 255. Un carácter (letra o símbolo) se representa con un solo byte, de forma que para almacenar una palabra de 5 letras harían falta 5 bytes, aunque si esta palabra se graba en un archivo, harán falta algunos más para indicar el principio y el fin del archivo, etc. Pentium es un procesador de 32 bits. Para tener una idea de la potencia de un micro en relación al número de bits, considere lo siguiente:
Un número binario de 8 bits puede representar en el sistema decimal un valor de 0 a 255:
00000000 = 0, 11111111 = 2^8+2^7+2^6+2^5+2^4+2^3+2^2+2^1+2^0 = 255
Un número binario de 16 bits puede representar en el sistema decimal un valor de 0 a 65535:
0000000000000000 = 0, 1111111111111111 = 2^16+2^15+2^14+ ... +2^1+2^0 = 65535
Un numero binario de 32 bits puede representar en decimal un valor de 0 a 4.294.967.295
00000000000000000000000000000000=0
11111111111111111111111111111111=2^32+2^31+2^30+ ... +2^1+2^0 = 4.294.967.295
Ya ve que la progresión no es lineal, sino exponencial, o sea, que 32 bits no es multiplicar 16 bits por 2, sino elevar a 2. No será lo mismo transportar mercancía en un barco cuya bodega de carga mida 256 metros cúbicos, que utilizar uno de 65535, y para que hablar del de 4.294.967.295 metros cúbicos. Mientras mayor sea, menos viajes necesitará.
Elementos.
El microprocesador contiene varias cosas. Un juego de instrucciones: un conjunto de órdenes para hacer cosas muy elementales, varios registros: memorias (32 bits en el caso del Pentium) donde está contenido el dato que se está procesando en un momento determinado, memoria caché interna ó de primer nivel: memoria caché muy pequeña y rápida (dos de 8k para los Pentium), buses: autopistas por donde viajan los datos procesados, coprocesador matemático: unidad encargada de realizar operaciones matemáticas solamente, descargando el trabajo del resto del micro, etc.
El micro Pentium.
El micro Pentium tiene una arquitectura denominada superescalar, que consiste en tratar una instrucción en varias etapas, de la misma forma que en una cadena de producción el producto pasa por varias personas ó máquinas, y que mientras una envasa una unidad, otra se encarga de poner la etiqueta al producto que ya ha sido envasado. En el micro, esto funciona de forma que al mismo tiempo que una instrucción se está ejecutando, la siguiente ya se está preparando. Este micro trabaja en cinco etapas, es decir, cuando está ejecutando una instrucción, ya se está preparando la que está cinco posiciones mas atrás. También es novedad con respecto a su antecesor, una Caché interna mayor, y la incorporación de otras técnicas como la predicción de saltos, que aceleran el trabajo. Su tensión de trabajo es de 3,3 ó 3,5 voltios, según sea el tipo de voltaje del micro.
Pentium MMX.
Los últimos modelos de micros salidos al mercado durante la creación de este manual, son los Pentium MMX y los Pentium Pro. Los MMX disponen de un juego de 57 instrucciones adicionales y específicas para trabajos multimedia, que operan en paralelo, es decir, que procesan datos diferentes al mismo tiempo, pero presenta un problema que bloquea el uso del coprocesador matemático al utilizar sus registros de coma flotante. Intel promete un aumento de velocidad del 60% aprox. en programas desarrollados específicamente para este micro, y de un 20 % para los demás.
Pentium Pro.
En cuanto al Pentium Pro, su arquitectura es también superescalar, pero se compone de 14 etapas. Integra la memoria Caché de segundo nivel, lo cual hace que al estar más cerca estructuralmente del micro, se incremente la velocidad. Otra de las novedades importantes es la capacidad de utilizar ciclos de reloj libres (esperas) para ejecutar instrucciones, además de predecir no solo saltos, como su antecesor, sino también instrucciones. Esto es posible gracias a la aplicación de técnicas nuevas cuyo fin es como siempre aumentar la velocidad.
Pentium Pro MMX.
Para comienzos del 97 (siempre hay retrasos) está anunciado el lanzamiento del Pentium Pro MMX que incorpora estas dos tecnologías en un mismo micro, con una velocidad inicial de 233 Mhz y la promesa de llegar a 300 Mhz a final de año. (Fuente: Intel Corporation).
Otros fabricantes.
Los fabricantes Cyrix, AMD, etc., tienen un catálogo de micros que en velocidad de trabajo equivalen al Pentium de Intel, y prometen una compatibilidad total. Las mayoría de las placas base actuales admiten todos estos micros. Es imposible probar un micro en todas las situaciones que pueden darse, con lo que la compatibilidad prometida no puede asegurarse al cien por cien, basta recordar que las primeras unidades del propio micro Pentium, generaban un error de cálculo que fue corregido una vez estaba en el mercado, ya que las pruebas del fabricante no lo detectaron. Las revistas especializadas dan su visto bueno.
La velocidad.
La velocidad de trabajo del micro marca el ritmo al que las instrucciones se van ejecutando, de forma que una velocidad de reloj de 166 Mhz impone un ritmo de trabajo de 166 millones de ciclos por segundo, pero OJO, esto no significa que el micro efectúe 166 millones de instrucciones por segundo, pues muchas instrucciones requieren varios ciclos para ejecutarse, además de las peticiones de interrupción, los ciclos de espera, etc. La velocidad de trabajo específica de un micro determina la máxima posible para esa unidad, pero también puede trabajar más lentamente. Esto, lógicamente no interesa. Si fuerza al micro a trabajar a una mayor velocidad de la que está especificada, es posible que no funcione ó lo haga mal. Este es el truco de los Pentium remarcados. Por ejemplo: un micro que sale de fábrica para trabajar a 133 Mhz, es probado a 150 Mhz, y si se comporta bien le borran la serigrafía y le hacen una nueva, especificando 150 en vez de 133. El resultado es un micro que se calienta demasiado, falla a veces y tiene una vida muy corta.
El Bus, brevemente.
Es el momento de hablar de buses. Aunque esto es más tema de un libro de microprocesadores y computación, una breve descripción aclarará algunas cosas. Es cierto que en un equipo Pentium algunas partes del micro y de la placa funcionan a un numero de bits que no es 32. Los buses son canales de comunicación, y tienen un ancho medido en bits y una velocidad, medida en Mhz. Si comparamos los buses con autopistas, el ancho sería el numero de carriles y la velocidad evidentemente, Km/h. Mientras más bits y más Mhz., mayor será la rapidez de la comunicación, de igual forma que mientras más carriles y más Km/hora, más rápidamente podrán pasar los coches. Para que resulte de fácil comprensión, presentaré los buses de la siguiente forma:
Bus de direcciones: 32 Bits, 66 Mhz (según placa). El micro lo utiliza para comunicar a la memoria la dirección de los datos que quiere leer ó escribir.
Bus de datos: 64 Bits, 66 Mhz (según placa). Por este canal circula la información leída de la memoria ó la que se escribe en ella por orden del micro.
Bus local PCI: 32 bits, 33 Mhz. Comunica dispositivos PCI (disco duro, disquetera, tarjeta de vídeo, etc.), con el resto del ordenador.
Bus ISA: 16 Bits, 8 Mhz. Comunica dispositivos ISA (tarjetas de sonido, módem interno, algunas tarjetas de red, puertos paralelo adicionales, disco duro, disquetera, tarjeta de vídeo, etc.), con el resto del ordenador.
Esto es una aproximación a los buses del PC. Sirva para entender la comunicación en su interior y la importancia de su ancho y velocidad.
Instalación del micro.
Instalar el micro es tan fácil como levantar el brazo del zócalo de la placa base, introducir el micro en la posición correcta con delicadeza y bajar el brazo. La posición del micro será la que haga coincidir la esquina recortada del micro (generalmente tiene además un punto serigrafiado), con la única esquina del zócalo que se difiere de las otras tres por los agujeros para las patillas:
figura 1.3.1.
Acto seguido, se le coloca el ventilador encima (generalmente basta con presionar un poco), de forma que su cable de alimentación no pueda enredarse en las aspas. Este cable se conecta a uno de los cables de la fuente de alimentación. Observe que solo podrá unir los conectores en una de las posiciones, que es la correcta.
Por supuesto, deberá configurar los jumpers de la placa base para el tipo de procesador que ha instalado.
Micros remarcados.
No es fácil detectar un micro remarcado. Como dije antes, es un micro preparado para trabajar a velocidad inferior a la que se pretende que funcione. Si está familiarizado con su aspecto, verá que la serigrafía es diferente, de peor calidad. Pero si por ejemplo funciona bien a 120 Mhz, pero falla a veces a 133, no quiere decir que obligatoriamente sea un micro remarcado, sino que puede estar defectuoso. Ponga cuidado al reclamar un micro que cree remarcado, porque si no lo es, va a sentarle muy mal a quien se lo vendió (lógico, le está acusando de estafa, lo cual es un delito). No compre material en sitios donde el precio sea anormalmente bajo, porque puede haber truco. (No estoy diciendo que el que vende barato esté estafando, nada más lejos de mi intención, sino que el que hace esto suele vender barato.)
Visita: http://qweb.0fees.net
Torreón Coah, México.
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