El microprocesador, o el micro, es el
cerebro del ordenador. Es un chip, de un componente
electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos
llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que
tenga encomendado el chip.
Los micros, suelen tener
forma de cuadrado o rectángulo negro, y van o bien sobre un elemento
llamado zócalo (socket en inglés) o soldados en la placa
o, en el caso del Pentium II, metidos dentro de una especie de cartucho
que se conecta a la placa base (aunque el chip en sí está soldado en el
interior de dicho cartucho).
A veces al micro se le denomina "la CPU" (Central
Process Unit, Unidad Central de Proceso), aunque este término tiene
cierta ambigüedad, pues también puede referirse a toda la caja que
contiene la placa base, el micro, las tarjetas y el resto de la
circuitería principal del ordenador.
La velocidad de un micro se mide en megahertzios (MHz) o
gigahertzios (1 GHz = 1.000 MHz), aunque esto es sólo una medida de la
fuerza bruta del micro; un micro simple y anticuado a 500 MHz puede ser
mucho más lento que uno más complejo y moderno (con más transistores,
mejor organizado...) que vaya a "sólo" 400 MHz. Es lo mismo que ocurre
con los motores de coche: un motor americano de los años 60 puede tener
5.000 cm3, pero no tiene nada que hacer contra un multiválvula actual de
"sólo" 2.000 cm3.
Debido a la extrema dificultad de fabricar componentes
electrónicos que funcionen a las inmensas
velocidades de MHz habituales hoy en día, todos los micros modernos
tienen 2 velocidades:
- Velocidad interna: la velocidad a la que funciona
el micro internamente (200, 333, 450... MHz).
- Velocidad externa o del bus: o también
"velocidad del FSB"; la velocidad a la que se comunican el micro y
la placa base, para poder abaratar el precio de ésta. Típicamente, 33,
60, 66, 100 ó 133 MHz.
Partes de un microprocesador
En un micro podemos diferenciar diversas partes:
- el encapsulado: es lo que
rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su
deterioro (por ejemplo por oxidación con el aire) y permitir el enlace
con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa
base.
- la memoria caché: una memoria
ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que
previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener
que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de espera.
Todos los micros "compatibles PC" desde el 486 poseen al menos la
llamada caché interna de primer nivel o L1; es decir, la
que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los
micros más modernos (Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird,
etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande
aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2.
- el coprocesador matemático: o, más
correctamente, la FPU (Floating Point Unit, Unidad de
coma Flotante). Parte del micro especializada en esa clase de cálculos
matemáticos; antiguamente estaba en el exterior del micro, en otro chip.
- el resto del micro: el cual tiene
varias partes (unidad de enteros, registros, etc.) que no merece la pena
detallar aquí.
En realidad, las diferencias están muy
exageradas, a base de realizar pruebas que casi sólo dependen del micro
(y no de la placa base, la tarjeta de vídeo, el disco duro...), por lo
que siempre parece que el rendimiento del ordenador crecerá linealmente
con el número de MHz, cosa que no ocurre prácticamente jamás. Un
ordenador con Pentium MMX a 233 MHz es sólo un 3 ó 4% mejor que uno a
200 MHz, y no el 16,5% de su diferencia de MHz ni el 11,5% de sus
índices iCOMP. Parecerá increíble, pero es así.
Vamos, que si le quieren vender un ordenador
con el argumento de que tiene x MHz más, o un índice iCOMP inmenso,
muéstrese muy escéptico. Mejor un ordenador con todos sus componentes
regulares (mucha memoria, buena tarjeta de vídeo...) que un
trasto a muchísimos MHz.
Memoria de computadora
Como el microprocesador no es capaz por sí solo
de albergar la gran cantidad de memoria necesaria para almacenar
instrucciones y datos de programa (por ejemplo, el texto de un programa
de tratamiento de texto), pueden emplearse transistores como elementos
de memoria en combinación con el microprocesador. Para proporcionar la
memoria necesaria se emplean otros circuitos integrados llamados chips
de memoria de acceso aleatorio (RAM, siglas en inglés), que contienen
grandes cantidades de transistores. Existen diversos tipos de memoria de
acceso aleatorio. La RAM estática (SRAM) conserva la información
mientras esté conectada la tensión de alimentación, y suele emplearse
como memoria cache porque funciona a gran velocidad. Otro tipo de
memoria, la RAM dinámica (DRAM), es más lenta que la SRAM y debe
recibir electricidad periódicamente para no borrarse. La DRAM resulta
más económica que la SRAM y se emplea como elemento principal de memoria
en la mayoría de las computadoras.
Microcontrolador
Un microprocesador no es un ordenador completo.
No contiene grandes cantidades de memoria ni es capaz de comunicarse con
dispositivos de entrada —como un teclado, un joystick o un ratón— o
dispositivos de salida como un monitor o una impresora. Un tipo
diferente de circuito integrado llamado microcontrolador es de hecho una
computadora completa situada en un único chip, que contiene todos los
elementos del microprocesador básico además de otras funciones
especializadas. Los microcontroladores se emplean en videojuegos,
reproductores de vídeo, automóviles y otras máquinas.
Semiconductores
Todos los circuitos integrados se fabrican con semiconductores,
sustancias cuya capacidad de conducir la electricidad es intermedia
entre la de un conductor y la de un no conductor o aislante. El silicio
es el material semiconductor más habitual. Como la conductividad
eléctrica de un semiconductor puede variar según la tensión aplicada al
mismo, los transistores fabricados con
semiconductores actúan como minúsculos conmutadores que abren y cierran
el paso de corriente en sólo unos pocos nanosegundos (milmillonésimas de
segundo). Esto permite que un ordenador pueda realizar millones de
instrucciones sencillas cada segundo y ejecutar rápidamente tareas
complejas.
El bloque básico de la mayoría de los dispositivos
semiconductores es el diodo, una unión de materiales de tipo negativo
(tipo n) y positivo (tipo p). Los términos "tipo n" y "tipo p" se
refieren a materiales semiconductores que han sido dopados, es
decir, cuyas propiedades eléctricas han sido alteradas mediante la
adición controlada de pequeñísimas concentraciones de impurezas como
boro o fósforo. En un diodo, la corriente eléctrica sólo fluye en un
sentido a través de la unión: desde el material de tipo p hasta el
material de tipo n, y sólo cuando el material de tipo p está a una
tensión superior que el de tipo n. La tensión que debe aplicarse al
diodo para crear esa condición se denomina tensión de polarización
directa. La tensión opuesta que hace que no pase corriente se denomina
tensión de polarización inversa. Un circuito integrado contiene millones
de uniones p-n, cada una de las cuales cumple una finalidad específica
dentro de los millones de elementos electrónicos de circuito. La
colocación y polarización correctas de las regiones de tipo p y tipo n
hacen que la corriente eléctrica fluya por los trayectos adecuados y
garantizan el buen funcionamiento de todo el chip.
Transistores
El transistor empleado más comúnmente en la
industria microelectrónica se denomina transistor de efecto de campo de
metal-óxido-semiconductor (MOSFET, siglas en inglés). Contiene dos
regiones de tipo n, llamadas fuente y drenaje, con una región de tipo p
entre ambas, llamada canal. Encima del canal se encuentra una capa
delgada de dióxido de silicio, no
conductor, sobre la cual va otra capa llamada puerta. Para que los
electrones fluyan desde la fuente hasta el drenaje, es necesario aplicar
una tensión a la puerta (tensión de polarización directa). Esto hace
que la puerta actúe como un conmutador de control, conectando y
desconectando el MOSFET y creando una puerta lógica que transmite unos y
ceros a través del microprocesador.
Fabricación de microprocesadores
Los microprocesadores se fabrican empleando
técnicas similares a las usadas para otros circuitos integrados, como
chips de memoria. Generalmente, los microprocesadores tienen una
estructura más compleja que otros chips, y su fabricación exige técnicas
extremadamente precisas.
La fabricación económica de microprocesadores exige
su producción masiva. Sobre la superficie de una oblea de silicio se
crean simultáneamente varios cientos de grupos de circuitos. El proceso
de fabricación de microprocesadores consiste en una sucesión de
deposición y eliminación de capas finísimas de materiales conductores,
aislantes y semiconductores, hasta que después de cientos de pasos se
llega a un complejo "bocadillo" que contiene todos los circuitos
interconectados del microprocesador. Para el circuito electrónico sólo
se emplea la superficie externa de la oblea de silicio, una capa de unas
10 micras de espesor (unos 0,01 mm, la décima parte del espesor de un
cabello humano). Entre las etapas del proceso figuran la creación de
sustrato, la oxidación, la litografía, el grabado, la implantación iónica y la deposición de capas.
La primera etapa en la producción de un
microprocesador es la creación de un sustrato de silicio de enorme
pureza, una rodaja de silicio en forma de una oblea redonda pulida hasta
quedar lisa como un espejo. En la actualidad, las obleas más grandes
empleadas en la industria tienen 200 mm de diámetro.
En la etapa de oxidación se coloca una capa
eléctricamente no conductora, llamada dieléctrico. El tipo de
dieléctrico más importante es el dióxido de silicio, que se "cultiva"
exponiendo la oblea de silicio a una atmósfera de oxígeno en un horno a
unos 1.000 ºC. El oxígeno se combina con el silicio para formar una
delgada capa de óxido de unos 75 angstroms de espesor (un angstrom es
una diezmilmillonésima de metro).
Casi todas las capas que se depositan sobre la oblea
deben corresponder con la forma y disposición de los transistores y
otros elementos electrónicos. Generalmente esto se logra mediante un
proceso llamado fotolitografía, que equivale a convertir la oblea en un
trozo de película fotográfica y proyectar sobre la misma una imagen del
circuito deseado. Para ello se deposita sobre la superficie de la oblea
una capa fotosensible cuyas propiedades cambian al ser expuesta a la
luz. Los detalles del circuito pueden llegar a tener un tamaño de sólo
0,25 micras. Como la longitud de onda más corta de la luz visible es de
unas 0,5 micras, es necesario emplear luz ultravioleta de baja longitud
de onda para resolver los detalles más pequeños. Después de proyectar el
circuito sobre la capa fotorresistente y revelar la misma, la oblea se
graba: esto es, se elimina la parte de la oblea no protegida por la
imagen grabada del circuito mediante productos químicos (un proceso
conocido como grabado húmedo) o exponiéndola a un gas corrosivo llamado
plasma en una cámara de vacío especial.
En el siguiente paso del proceso, la implantación
iónica, se introducen en el silicio impurezas como boro o fósforo para
alterar su conductividad. Esto se logra ionizando los átomos de boro o
de fósforo (quitándoles uno o dos electrones) y lanzándolos contra la
oblea a grandes energías mediante un implantador iónico. Los iones
quedan incrustados en la superficie de la oblea.
En el último paso del proceso, las capas o películas
de material empleadas para fabricar un microprocesador se depositan
mediante el bombardeo atómico en un plasma, la evaporación (en la que el
material se funde y posteriormente se evapora para cubrir la oblea) o
la deposición de vapor químico, en la que el material se condensa a
partir de un gas a baja presión o a presión atmosférica. En todos los
casos, la película debe ser de gran pureza, y su espesor debe
controlarse con una precisión de una fracción de micra.
Los detalles de un microprocesador son tan pequeños y
precisos que una única mota de polvo puede destruir todo un grupo de
circuitos. Las salas empleadas para la fabricación de microprocesadores
se denominan salas limpias, porque el aire de las mismas se somete a un
filtrado exhaustivo y está prácticamente libre de polvo. Las salas
limpias más puras de la actualidad se denominan de clase 1. La cifra
indica el número máximo de partículas mayores de 0,12 micras que puede
haber en un pie cúbico de aire (0,028 metros cúbicos). Como comparación,
un hogar normal sería de clase 1 millón.
Historia del microprocesador
El primer microprocesador fue el Intel 4004,
producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora, y
resultaba revolucionario para su época. Contenía 2.300 transistores en
un microprocesador de 4 bits que sólo podía realizar 60.000 operaciones
por segundo. El primer microprocesador de 8 bits fue el Intel 8008,
desarrollado en 1979 para su empleo en terminales informáticos. El Intel
8008 contenía 3.300 transistores. El primer microprocesador realmente
diseñado para uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel 8080 de 8
bits, que contenía 4.500 transistores y podía ejecutar 200.000
instrucciones por segundo. Los microprocesadores modernos tienen una
capacidad y velocidad mucho mayores. Entre ellos figuran el Intel
Pentium Pro, con 5,5 millones de transistores; el UltraSparc-II, de Sun
Microsystems, que contiene 5,4 millones de transistores; el PowerPC 620,
desarrollado conjuntamente por Apple, IBM y Motorola, con 7 millones de
transistores, y el Alpha 21164A, de Digital Equipment Corporation, con
9,3 millones de transistores.
Los conocedores del mercado aseguran que lo ideal no es comprar un computador último modelo ya que éstos estarán a mitad de precio en poco tiempo producto de los cambios continuos del mercado.
A su vez, el aparato que adquierasdebe permitir la posibilidad de aumentar su memoria tanto RAM como del disco duro.
Al hacer la compra de una computadora las caracteristicas que deben tomar son las siguientes:
1. Procesador.
Éste es clave ya que es considerado el cerebro del equipo. Si tienes
dinero, lo ideal es que inviertas en uno que sea potente. De lo
contrario, y si solo usarás el aparato para usar Word, Excel e Internet,
están los Celeron de Intel y los Athlon II X2 de AMD, o los más
modernos A4.
2.Memoria RAM. Cuanto mayor sea tu
memoria RAM más cantidad de programas podrás usar al unísono. Puedes
comprar una de 2 gigas pero recomiendan, en la medida de lo posible,
llegar a 4 gigas.
3.Monitor. Si le vas a dar un
uso normal y no necesitas el ordenador para hacer trabajos gráficos,
puedes optar por comprar un monitor de 17 pulgas y de 15 pulgadas si
hablamos de una laptop y si piensas usarla en el escritorio.
4.Disco duro: Puedes comprar un disco duro de 500 GB.
5.¿Dónde la vas a usar?
Si la vas a usar en tu escritorio lo ideal es que optes por una
computadora portátil y no por una laptop. Éstas nunca son tan buenas
como las primeras.
6.¿La usarán para ver películas? Lo ideal es que tenga dos salidas HDMI si quieres usarla también para ver películas conectándola al televisor.
7.¿La usarán para jugar? Si también usarás el ordenador para jugar debes tener cuidado con la tarjeta gráfica que compras.
En conclusion ya nosostros como compradores eligiremos la computadora con las mejores caracteristicas que necesitemos y que sean de un buen precio , :)
En algunos lugares del país el
28 de octubre corresponde a las personas que murieron a causa de un
accidente. En cambio, el 30 del mismo mes se espera la llegada de las
almas de los “limbos” o niños que murieron sin haber recibido el
bautizo.
