Introducción a los Sistemas Industriales
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PAC- Performance-centered Adaptive Curriculum for Employment Needs Programa ERASMUS: Acción Multilateral - 517742-LLP-1-2011-1-BG-ERASMUS-ECUE MASTER DEGREE: Industrial Systems Engineering ASIGNATURA ISE1 Introducción a los Sistemas Industriales MÓDULO 2: Microprocesadores y sistemas MP TAREA 2-1: MICROPROCESADORES Y SISTEMAS MP. PARALELISMO EN MP Introducción a los Sistemas Industriales Contenido TAREA 2.1: MICROPROCESADORES Y SISTEMAS MP. PARALELISMO EN MP 1.- Introducción. 2.- Objetivos. 3.- Desarrollo. 4.- Conclusiones. 5.- Bibliografía y/o referencias. 6.- Enlaces de interés. FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 2 Introducción a los Sistemas Industriales TAREA 2-1: MICROPROCESADORES Y SISTEMAS MP. PARALELISMO EN MP 1.- INTRODUCCIÓN No se puede entrar de lleno en la explicación de los microprocesadores, sistemas empotrados o embebidos, etc, sin realizar una breve introducción. Un microprocesador es una unidad central de procesamiento (CPU) en un solo chip. Contiene millones de transistores conectados por cable. Para llegar a conseguirlo, se han ido dando pasos a lo largo de la historia; en primer lugar, en 1947 fue creado el primer transistor con germanio, semiconductores Schockley fue fundada en 1955, luego en 1957 dejan al descubierto Fairchild y posteriormente fue creado en 1959 el primer circuito integrado. Es ya en 1968 cuando Noyce y Moore dejan Fairchild para fundar Intel, y precisamente Intel creó el primer microprocesador comercial, que contenía 2300 transistores ( el 4004) y más o menos la misma potencia de procesamiento que el PC original de ENIAC IBM que introdujo en 1981. Finalmente se ha ido avanzando hasta nuestros días. En cuanto a los sistemas de computación empotrados o incrustados, la mayoría de nosotros pensamos en computadoras de “escritorio” como PC, laptots… pero la realidad es que los sistemas de computación están en todas partes. Los sistemas de computación más comunes están empotrados en dispositivos electrónicos, digamos que casi cualquier computación sistema que no sea un ordenador de sobremesa podemos tratarla como sistema empotrado, por establecer una pequeña definición. Podíamos dar infinidad de ejemplos de sistemas incrustados, transmisión automática, teléfonos inalámbricos, módems y una larga lista que podríamos dar. Cuando desarrollemos el tema se profundizará en el ejemplo de una cámara digital. Y finalmente algunas de las características comunes de los sistemas integrados serían: un solo funcionado, ejecuta un programa único pero en repetidas ocasiones, fija con restricciones, tiene un bajo costo, bajo consumo de energía y continuamente reacciona a los cambios en el entorno del sistema en tiempo real. FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 3 Introducción a los Sistemas Industriales 2.- OBJETIVOS 1. Hacer una tabla de las similitudes y diferencias entre los microprocesadores y microcontroladores. 2. Sistemas y aplicaciones embebidas o empotradas. Dar un ejemplo cámara digital y describir sus componentes. 3. Utilizando fuentes discutir la siguiente pregunta: «¿Cómo se reduce el impacto de la ley de Moore en los microprocesadores modernos"? 4. Explorar el equipo propio y describir microprocesador utilizado y sus características (tipo, productor, frecuencia, etc) 3.- DESARROLLO 1.MICROPROCESADOR El microprocesador no puede formar un equipo completo sólo. Contiene piezas como ALU, registros, puntero de pila, contador, de control y circuito de interrupción. Es conveniente utilizarlo para el procesamiento de datos en el sistema informático grande. Tiene menos números de pines multifuncionales. Tiene sólo 1 o 2 instrucciones de manipulación de bits Es menos fiable para su uso MICROCONTROLADOR Es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Forma una computadora completa sólo (ordenador completo en un chip). Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos de entrada/salida. Es conveniente utilizarlo para el pequeño sistema sin mínimo de componentes. Tiene mayor número de pines multifuncionales. Tiene muchas instrucciones de manipulación de bits. Es más fiable para utilizar. FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 4 Introducción a los Sistemas Industriales general. La velocidad de operación es comparativamente menor. El diseño es muy flexible. Los sistemas basados en microprocesadores requieren más hardware. Los sistemas con microprocesadores son más caros. La velocidad de operación es comparativamente mayor. El diseño es menos flexible. Los sistemas basados en microcontroladores requieren menos hardware. Los sistemas con microcontroladores son más baratos. 2.Concepto Un sistema embebido (SE) o sistema empotrado lo podemos definir como un sistema electrónico diseñado específicamente para realizar unas determinadas funciones, habitualmente formando parte de un sistema de mayor entidad. La característica principal es que emplea para ello uno o varios procesadores digitales (CPUs) en formato microprocesador, microcontrolador o DSP lo que le permite aportar ‘inteligencia’ al sistema anfitrión al que ayuda a gobernar y del que forma parte. En el diseño de un sistema embebido se suelen implicar ingenieros y técnicos especializados tanto en el diseño electrónico hardware como el diseño del software. A su vez también se requerirá la colaboración de los especialistas en el segmento de usuarios de tales dispositivos, si hubiese lugar a ello. Hardware Normalmente un sistema embebido se trata de un módulo electrónico alojado dentro de un sistema de mayor entidad (‘host’ o anfitrión) al que ayuda en la realización de tareas tales como el procesamiento de información generada por sensores, el control de determinados actuadores, etc. El núcleo de dicho módulo lo forma al menos una CPU en cualquiera de los formatos conocidos: - Microprocesador. - Microcontrolador de 4, 8, 16 o 32 bits. - DSP de punto fijo o punto flotante. - Diseño a medida ‘custom’ tales como los dispositivos FPGA El módulo o tarjeta, además puede haber sido desarrollado para satisfacer una serie de requisitos específicos de la aplicación a la que está dirigido. Entre éstos, podemos citar: FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 5 Introducción a los Sistemas Industriales - Tamaño: por lo general deberá ser reducido, aunque también es posible que se desee que adopte un formato estándar: PC-104, Eurocard, etc. - Margen de temperatura especifico del ámbito de aplicación: + Gran consumo (0ºC hasta 70ºC) + Industrial y automoción. Márgenes de temperatura hasta 125ºC + Aerospacial + Militar + Electromedicina - Consumo de energía: En aplicaciones en las que es necesario el empleo de baterías, se buscará minimizar éste. - Robustez mecánica: Existen aplicaciones donde los dispositivos sufren un alto nivel de vibraciones, golpes bruscos, etc. En el diseño se deberá tener en cuenta dicha posibilidad. - Coste: No es lo mismo diseñar un producto a medida con pocas unidades que diseñar un producto para el competitivo mercado del gran consumo. La calibración de los costes es esencial y es tarea de los ingenieros de diseño. Software En lo que se refiere al software, se tendrán requisitos específicos según la aplicación. En general para el diseño de un SE no se dispone de recursos ilimitados sino que la cantidad de memoria será escasa, la capacidad de cálculo y dispositivos externos será limitada, etc. . Podemos hablar de las siguientes necesidades: - Trabajo en tiempo real. - Optimizar al máximo los recursos disponibles. - Disponer de un sistema de desarrollo especifico para cada familia de microprocesadores empleados. - Programación en ensamblador, aunque en los últimos años, los fabricantes o empresas externas han mejorado la oferta de compiladores que nos permiten trabajar en lenguajes de alto nivel, tales como C. - etc. El empleo de un sistema operativo determinado o el no empleo de éste dependerá del sistema a desarrollar y es una de las principales decisiones que habrá que tomar en la fase de diseño del SE. Así, en el caso de decidirse por el empleo de microcontroladores y DSP, por lo general no se usará sistema operativo mientras que si se emplea algún micro del tipo ARM, PowerPC, Intel X86, etc... si que lo llevará. La decisión dependerá de los requisitos del sistema, tanto técnicos como económicos. Podemos concluir finalmente que un SE consiste en un sistema basado en un microprocesador cuyo hardware y software están específicamente FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 6 Introducción a los Sistemas Industriales diseñados y optimizados para resolver un problema concreto de forma eficiente. Normalmente un SE interactúa continuamente con el entorno para vigilar o controlar algún proceso mediante una serie de sensores. Su hardware se diseña normalmente a nivel de chips (SoC, System on Chip) o de tarjeta PCB, buscando minimizar el tamaño, el coste y maximizar el rendimiento y la fiabilidad para una aplicación particular. También comentar que bajo el concepto amplio de sistemas embebidos se da cabida a toda una serie de técnicas y metodologías de diseño tanto hardware como software. Aplicaciones Las aplicaciones más numerosas y habituales de los SSEE suelen ser del tipo industrial y gran consumo. Existen en el mercado de semiconductores una amplia variedad de familias de microprocesadores, microcontroladores y DSPs dirigidos a este sector. En la práctica totalidad de las áreas de nuestra vida nos encontramos con sistemas embebidos que prácticamente nos pasan desapercibidos. Sirva como ejemplo el sector del automóvil, que en pocos años ha introducido notables avances en lo referente a la seguridad, confort, infomovilidad, etc. Pero, en general, podemos enumerar los siguientes campos de aplicación: Equipos industriales de instrumentación, automatización, producción, etc. Equipos de comunicaciones. En vehículos para transporte terrestre, marítimo y aéreo En dispositivos dedicados al sector de consumo tales como electrodomésticos, equipamiento multimedia, juguetes, etc. En bioingeniería y electromedicina. Sector aerospacial y de defensa. Equipos para domótica. Etc. En la actualidad, todos los fabricantes de semiconductores ofrecen su gama de productos relacionándolos con el amplio rango de aplicaciones a los que van dirigidos. A modo de ejemplo, se reproduce la clasificación que hace Texas Instrument, uno de los líderes mundiales en la fabricación de semiconductores: Audio Automotive Banda Ancha Comunicaciones y Telecom Ordenadores y periféricos FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 7 Introducción a los Sistemas Industriales Electrónica de consumo Industrial Médico Seguridad Espacio, aviónica y defensa Vídeo e imagen Wireless Un usuario no técnico de un sistema embebido puede no ser consciente de que está usando un sistema computador. En algunos hogares las personas, que no tienen por qué ser usuarias de un ordenador personal estándar (PC), utilizan del orden de diez o más sistemas embebidos cada día: TV, móvil, cámara de fotos, frigorífico, lavadora, coche, etc. Se va a dar como ejemplo de un SE: una CÁMARA DIGITAL, y se van a describir sus componentes: Chip de la cámara digital CCD-Charge-coupled device (dispositivo de carga acoplada): es un circuito integrado que contiene un número determinado de condensadores enlazados o acoplados. Bajo el control de un circuito interno, cada condensador puede transferir su carga eléctrica a uno o a varios de los condensadores que estén a su lado en el circuito impreso. La alternativa digital a los CCD son los dispositivos CMOS (complementary metal oxide semiconductor) utilizados en algunas cámaras digitales y en numerosas cámaras web. En la actualidad los CCD son mucho más populares en aplicaciones profesionales y en cámaras digitales. A2D: Preamplificador. Preprocesador CCD (hardware). Toma de imágenes y preproceso. Coprocesador Pixel (hardware). Es un microprocesador utilizado como suplemento de las funciones del procesador principal. D2A. JPEG códec (hardware). Reproducción y codificación a través de la compresión JPEG integrada por hardware con sólo una modificación por software. Microcontrolador (software). Es un circuito integrado programable capaz de llevar a cabo una determinada tarea (en nuestro caso, la correspondiente de la cámara digital). Encierra en un solo chip un CPU (unidad central de procesamiento), las memorias ram y rom, los diversos periféricos especiales y los puertos de entrada/salida. Multiplicador-Factor de multiplicación de la distancia focal. Ha empezado a cobrar importancia con la aparición de las cámaras fotográficas FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 8 Introducción a los Sistemas Industriales digitales. Es el valor numérico por el que ha de multiplicarse la distancia focal de un objetivo, para determinar la distancia focal equivalente respecto a una cámara de formato 24 X 36 mm, a fin de saber qué objetivo sería en ese formato que nos sirve de referencia. El campo visual o encuadre de la imagen lo tenemos asociado al formato de "paso universal" o de 35 mm del uso de las cámaras de película química, las cuales registran una imagen de 24 X 36 mm, medida que se sigue manteniendo en las cámaras digitales llamadas de formato completo "FF" (Full Frame). Controlador DMA. Modo DMA se aplica sobre el rendimiento del sistema. Disco duro. Display ctrl. Control de lo que se muestra en pantalla. Controlador de memoria. Controla la memoria (hoy en día se puede conseguir toda memoria que se necesite). Interfaz de bus ISA. Este circuito es una interface de E/S para PC diseñada como una tarjeta ISA estándar. El diseño es lo más sencillo posible ya que únicamente consta de un comparador, un buffer, un circuito NAND, resistencias y condensadores. UART. El controlador de receptor / transmisor asíncrono universal (UART) es el componente clave del subsistema de comunicaciones. El UART toma bytes de datos y transmite los bits individuales de una manera secuencial. En el destino, un segundo UART re-ensambla los bits en bytes completos. LCD ctrl. Una pantalla de cristal líquido o LCD (sigla del inglés liquid crystal display) es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. Y por tanto, LCD control, es el controlador de dicha pantalla. 3.- La ley de Moore La ley de Moore dice “ El número de transistores incorporados en un chip se duplicará aproximadamente cada 24 meses”. + La tendencia más importante en los sistemas integrado + Prevista en 1965 por el cofundador de Intel Gordon Moore + Capacidad transistor IC se ha duplicado aproximadamente cada 18 meses desde hace varias décadas. Nos podemos preguntar si todavía se mantiene la ley de Moore: - Esta tasa de crecimiento (enunciada anteriormente) ha sido constante hasta ~ 2005. Hay una serie de factores que limitan el número de transistores: • Consumo de energía (energía de la salida) • Temperatura FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 9 Introducción a los Sistemas Industriales • Desarrollo de nuevas tecnologías (65nm, 45nm, 30nm...) • Nuevas tendencias - Núcleos de computación múltiples - No significativo frecuencia más alta - Nanotecnología Antes de explicar cómo se reduce el impacto de la ley de Moore en los microprocesadores modernos, está bien ver la progresión que puede haber de cara al futuro. Ley de Moore vs. Procesadores Multinúcleo Es sabio evitar hacer vaticinios en cualquier aspecto de la vida, pero más en ingeniería, ¡y aún más en la electrónica! Rara vez se cumplen, y cuando una determinada tecnología alcanza peligrosamente su límite, surge un concepto totalmente distinto que milagrosamente soluciona todos los problemas y anula nuestras predicciones visionarias. A dicho milagro algunos lo llamamos necesidad. La teoría de Robert Dennard, formulada en 1974 y apoyada en la ley de Moore, postula que de generación en generación el tamaño de los transistores se reduce en un factor de 0,7, mientras que su velocidad aumenta un 40%, manteniendo la misma potencia. Con los materiales actuales, parece que el límite está cada vez más cerca, al menos si seguimos exprimiendo al máximo las mismas técnicas de fabricación. Por ejemplo, al reducir el terminal de la puerta (gate) hasta 1,2 nm (la longitud total de cinco átomos de silicio en fila), las pérdidas no son aceptables en ningún caso. Se ha sustituido esta capa de aislante basado en dióxido de silicio (cuya constante dieléctrica es de 3,9) por otros materiales como el dióxido de hafnio (constante de 25). Se consiguen mejores FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 10 Introducción a los Sistemas Industriales resultados, pero las pérdidas siguen siendo muy altas. Esto significa mayor potencia...y los postulados de Moore parecen estar llegando a su límite. Se espera alcanzar la frontera de los 8 nm aproximadamente en 2018, pero en tal caso más de la mitad de los transistores de un mismo núcleo tendrán que estar en corte para evitar la perforación por sobretemperatura. Las predicciones optimistas hablan de un aumento en velocidad de un factor de 8 entre la fabricación de 45 nm y la de 8, y las pesimistas de menos de 4. ¡Eso significa 28 veces menos de lo dicta la ley de Moore! REDUCCIÓN DEL IMPACTO DE LA LEY DE MOORE EN PROCESADORES MODERNOS En 1965 Gordon Moore predijo que la cantidad de transistores que se podía integrar en un chip de silicón se duplicaría cada 18 a 24 meses. Esta se conoce como la Ley de Moore, y se ha mantenido durante más de 40 años. Durante este tiempo, el incremento en la densidad de transistores ha generado aumentos proporcionales en el desempeño de los microprocesadores y la relación precio/desempeño. En general, conforme los transistores son más pequeños pueden switchear más rápido entre un estado y otro. Esto permite que al mismo tiempo que aumenta la cantidad de transistores, también se aumente la frecuencia del reloj de un procesador. Tradicionalmente, los aumentos en la frecuencia de reloj han sido más importantes que los aumentos en densidad de transistores. Esto es porque aprovechar una mayor cantidad de transistores requiere mejoras de diseño, mientras que las ganancias otorgadas por una mayor frecuencia de reloj son automáticas. El software existente se ejecuta de forma más rápida sin tener que hacerle nada. Por esta razón, el aumento de frecuencia ha sido el motor principal detrás de las mejoras en desempeño de los procesadores. La Ley de Moore se mantiene al día de hoy y se espera que la densidad de transistores se siga duplicando al mismo ritmo durante otros diez años por lo menos. Sin embargo, en años recientes el aumento de frecuencia ha encontrado obstáculos mayores. Sucede que el consumo de energía y generación de calor aumentan exponencialmente con la frecuencia de reloj. Esto no había sido un problema anteriormente porque los niveles no eran FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 11 Introducción a los Sistemas Industriales significativos, pero en los últimos años se ha convertido en un factor de crucial importancia en el diseño de procesadores. Aunque los servidores modernos proveen un desempeño por watt mucho mejor que el de sus antecesores, en total tienen requerimientos de energía y enfriamiento mayores, y muchos de los centros de datos existentes no fueron diseñados para satisfacer estas demandas de energía. El costo acumulativo de cumplir estos requerimientos se está haciendo excesivo, especialmente ante el aumento en los precios de la energía eléctrica. Por esta razón, aumentar la frecuencia de reloj ha dejado de ser el medio principal para aumentar el desempeño de los procesadores. Se necesitan nuevas estrategias para mantener el ritmo de mejora en desempeño y precio. Estrategias de mejora que se han aplicado. A lo largo de los años, los diseñadores de procesadores han encontrado varias estrategias para aprovechar la mayor densidad de transistores sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Algunas son: • Formatos de datos mayores. Los procesadores modernos de 64 bits son el resultado de una larga evolución desde los primeros procesadores de 4 bits. Cada mejora ha provisto un procesamiento más rápido de mayores cantidades de datos, y ha permitido que los procesadores puedan apuntar directamente a mayores volúmenes de memoria. Actualmente estamos viviendo una transición donde los procesadores de 64 bits se convertirán en la norma. Para poner esto en perspectiva, recordemos que un procesador de 32 bits puede apuntar directamente hasta un máximo de 4GB de memoria, mientras que uno de 64 bits soporta espacios de dirección de 18 millones de terabytes. • Paralelismo a nivel de instrucciones. También conocido como ILP por sus siglas en inglés (Instruction Level Parallelism), permite que un procesador dinámicamente evalúe conjuntos de código para determinar qué instrucciones son independientes y se pueden procesar de forma simultánea o en otro orden. Si una instrucción está esperando una entrada de datos, entonces el procesador puede ejecutar una instrucción independiente mientras tanto. Esta estrategia ha cobrado mayor importancia conforme ha aumentado la brecha entre la velocidad de los procesadores y las memorias. FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 12 Introducción a los Sistemas Industriales A lo largo de los años, se ha hecho un uso fuerte de ILP para reducir el impacto de los tiempos de espera de memoria. Sin embargo, esta actividad es demandante en procesamiento, ya que requiere que el procesador examine código en tiempo de ejecución, encuentre oportunidades de paralelizarlo, y luego reagende las instrucciones en la cola de procesamiento. Esto hace a ILP altamente intensivo en recursos, lo cual se termina traduciendo en un alto consumo de energía y generación de calor. • Hyper-Threading. Es una técnica que permite que en un momento determinado las diferentes partes de un CPU estén trabajando en diferentes hilos (threads). De esta forma se obtiene un mayor aprovechamiento del CPU. Para obtener los beneficios de Hyper-Threading, así como de otras formas de paralelismo a nivel de threads, se requiere que el software a ejecutarse esté desarrollado bajo un paradigma multithreaded. • Mayor cache. La memoria cache es un espacio para almacenar datos e instrucciones cerca del procesador (típicamente en el mismo chip). Esto la hace mucho más rápida que la memoria convencional, además de consumir menos energía. De las estrategias descritas, la que puede proveer las mejoras más significativas en desempeño y consumo de energía es la de aumentar el cache. Sin embargo, esto no es suficiente para mantener el ritmo de mejora que se tenía con el aumento periódico de la frecuencia de reloj. Es así que se necesita de una estrategia nueva y diferente para mantener el crecimiento en desempeño que demanda la industria. La estrategia multicore. La respuesta de la industria a los retos de desempeño ha sido integrar más núcleos (cores) de procesamiento en cada chip de microprocesador. Al tener varios cores ejecutando instrucciones de forma simultánea, es posible brindar un gran desempeño en aplicaciones multithreaded mientras se mantiene baja la frecuencia de reloj, limitando así el consumo de energía. En esencia, un procesador multicore es similar a un servidor con varios procesadores, con la diferencia de que las unidades de procesamiento están integradas en un solo chip, lo cual brinda un mayor desempeño y eficiencia de energía. FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 13 Introducción a los Sistemas Industriales Los principales fabricantes de procesadores estiman que la estrategia multicore permitirá obtener mejoras en desempeño de hasta 10 veces durante los próximos tres a cuatro años. Mientras tanto, estas empresas están desarrollando nuevos materiales, estructuras de transistores, diseños de circuitos y otras tecnologías que permitirán aumentar la frecuencia de reloj de los núcleos pero manteniendo niveles bajos de consumo de energía. Aprovechando multicore. Queda claro que los procesadores multicore son el paradigma predominante durante los próximos años en prácticamente todas las arquitecturas de cómputo, ya que permiten brindar mejoras continuas en desempeño. Los procesadores multicore funcionan muy bien en aplicaciones que hacen un buen uso de threads, tales como aplicaciones científicas, y de alto volumen transaccional. También son ideales para ambientes virtualizados, ya que cada ambiente virtual puede ejecutarse de forma independiente en cada core. Sin embargo, en el caso de aplicaciones que no hagan un buen uso de threads, las mejoras de desempeño que se pueden obtener al aumentar el número de núcleos de procesamiento son marginales. Es por esto que las organizaciones deben revisar cuidadosamente el modelo y carga de trabajo al que están sujetos sus aplicaciones y servidores, para evaluar qué tantas mejoras pueden obtener a través de multicore. Adicionalmente deben establecer lineamientos para que las nuevas aplicaciones hagan un buen uso de threads y por lo tanto aprovechen al máximo las arquitecturas multicore. 4.- Exploracion del equipo personal con “Everest” PROPIEDADES DE LA CPU Tipo de CPU: DualCore Intel Core i3 350M, 2266 MHz (17 x 133) Alias de la CPU: Arrandale- 3M Escalonamiento de la CPU: K0 Juego de instrucciones: x86, x86-64, MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE 4.2 Velocidad de reloj original [TRIAL VERSION] FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 14 Introducción a los Sistemas Industriales Multiplicador de la CPU Mínimo/Máximo: 7x/63x Engineering Sample: No Caché de código L1: 32 kb por core Caché de datos L1: [TRIAL VERSION] Caché L2: 256 KB por core (On-Die, ECC, Full-Speed) Caché L3: 3 MB (On-Die, ECC, Full-Speed) MULTI CPU CPU#1 Intel ® Core ™ i3 CPU M 350 @ 2.27GHz, 2261 MHz CPU#2 Intel ® Core ™ i3 CPU M 350 @ 2.27GHz, 2261 MHz CPU#3 Intel ® Core ™ i3 CPU M 350 @ 2.27GHz, 2261 MHz CPU#4 Intel ® Core ™ i3 CPU M 350 @ 2.27GHz, 2261 MHz INFORMACIÓN FÍSICA DE LA CPU Forma del componente 988 Pin rPGA Tamaño del componente 3.75 cm x 3.75 cm Transistores Tecnología utilizada Tamaño interno GMCH: Transistores [TRIAL VERSION] millón/es 32 nm, CMOS, Cu, High-K + Metal Gate [TRIAL VERSION] mm^2 [TRIAL VERSION] millón/es GMCH: Tecnología utilizada 45 nm , CMOS, Cu, High-K + Metal Gate GMCH: Tamaño interno [TRIAL VERSION] mm^2 Potencia típica 25 W FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 15 Introducción a los Sistemas Industriales FABRICANTE DE LA CPU Nombre de la empresa Intel Corporation Información del producto http://www.intel.com/products/processor 4.- CONCLUSIONES En conclusión el microprocesador es uno de los logros más sobresalientes del siglo XX. Esas son palabras atrevidas, y hace un cuarto de siglo tal afirmación habría parecido absurda. Pero cada año, el microprocesador se acerca más al centro de nuestras vidas, forjándose un sitio en el núcleo de una máquina tras otra. Su presencia ha comenzado a cambiar la forma en que percibimos el mundo e incluso a nosotros mismos. Cada vez se hace más difícil pasar por alto el microprocesador como otro simple producto en una larga línea de innovaciones tecnológicas. Ninguna otra invención en la historia se ha diseminado tan aprisa por todo el mundo o ha tocado tan profundamente tantos aspectos de la existencia humana. Hoy existen casi 15,000 millones de microchips de alguna clase en uso (el equivalente de dos computadoras poderosas para cada hombre, mujer y niño del planeta). De cara a esa realidad, ¿quién puede dudar que el microprocesador no sólo está transformando los productos que usamos, sino también nuestra forma de vivir y, por último, la forma en que percibimos la realidad? No obstante que reconocemos la penetración del microprocesador en nuestras vidas, ya estamos creciendo indiferentes a la presencia de esos miles de máquinas diminutas que nos encontramos sin saberlo todos los días. Así que, antes de que se integre de manera demasiado imperceptible en nuestra diaria existencia, es el momento de celebrar al microprocesador y la revolución que ha originado, para apreciar el milagro que es en realidad cada uno de esos chips de silicio diminutos y meditar acerca de su significado para nuestras vidas y las de nuestros descendientes. 5. BIBLIOGRAFÍA Y/O REFERENCIAS Microprocessor and Instrumentation.Mirsky G. Editorial Mir 1987 - Sistem Design with microprocessor .Zibson D. Academic Press 1984 - Microprocesadores . Angulo J. Ma. Ediciones R 1989 . - Sistemas de Control con Microprocesadores. Lage J., Pascual M. - Microelectronic .Millmanm J. - Microprocessor Handbook .Greenfield Joseph .Ediciones R 1988. - Los microprocesadores y las microcomputadoras y su aplicación en la automatización de máquinas y equipos. Kostikoba G. Vuishaia Shkola. 1988 FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 16 Introducción a los Sistemas Industriales - Microprocessor Handbook 80386 -Fundamentos de los microprocesadores. Tokheim Roger. Ediciones R. 1988. -Revista GIGA. Colombus. Copextel, S.A. 1997-2001. 6.-ENLACES DE INTERÉS Se detallan muchos enlaces de interés e información en el documento Word donde se encuentran las 4 tareas juntas. FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE IS. CONCEPTOS DE ORDENADORES 17
