Professor : Francesc Raga i Roca

El Maquinari 2 El Maquinari 2

• IES MiralcampIES Miralcamp• Professor: Francesc Raga i RocaProfessor: Francesc Raga i Roca

– ObjectiusObjectius• Conèixer l’estructura del maquinari d’un equip Conèixer l’estructura del maquinari d’un equip

microinformàticmicroinformàtic• L’estudi de la paca base i dels seus componentsL’estudi de la paca base i dels seus components• El coneixement de les fonts d’alimentació per a PCEl coneixement de les fonts d’alimentació per a PC• L’estudi dels Xipsets i dels MicroprocessadorsL’estudi dels Xipsets i dels Microprocessadors

Professor : Francesc Raga i Roca

Professor : Francesc Raga i Roca

• #2. #2. La placa mareLa placa mare• #3. #3. Tipus de plaquesTipus de plaques• #5-9. #5-9. AlimentacióAlimentació• #11-15#11-15 Tipus de plaques base : ATXTipus de plaques base : ATX• #16 #16 Placa base ITX / mini ITXPlaca base ITX / mini ITX• #17-37 #17-37 Fotografíes de plaques baseFotografíes de plaques base• #28 #28 ExercicisExercicis• #38-42#38-42 El XipsetEl Xipset• #43-44 #43-44 Funcions dels xipsets actualsFuncions dels xipsets actuals• #47-51#47-51 Xipsets de plaques base actualsXipsets de plaques base actuals• #52 #52 ExercicisExercicis• #53-54 #53-54 El microprocesadorEl microprocesador• #55-56 #55-56 Principals característiques d'un microprocessadorPrincipals característiques d'un microprocessador• #57 #57 Velocitat dels microprocessadorsVelocitat dels microprocessadors• #58-65 #58-65 Parts d'un microprocessador Parts d'un microprocessador • #66 #66 Microprocessadors de doble nucliMicroprocessadors de doble nucli• #67-68#67-68 Sòcol o soketSòcol o soket• #69-71 #69-71 Muntatge- Muntatge- Desmuntatge d’un microprocessadorDesmuntatge d’un microprocessador• #66 #66 Video del muntatge d’un processadorVideo del muntatge d’un processador• #67 #67 ExercicisExercicis

Professor : Francesc Raga i Roca

• És un dels elements més És un dels elements més importants, a ell es importants, a ell es connecten tots els connecten tots els components de l'ordinador. components de l'ordinador. Físicament és una làmina Físicament és una làmina fina fabricada amb fina fabricada amb materials sintètics. materials sintètics. Aquesta làmina conté Aquesta làmina conté circuits electrònics i circuits electrònics i connexions per als connexions per als diferents dispositius. diferents dispositius.

PLACA MAREPLACA MARE

Professor : Francesc Raga i Roca

Tipus de plaques baseTipus de plaques base• ATAT

– Mes antigaMes antiga

– En desúsEn desús

– Tamany mes Tamany mes xicotetxicotet

– Te menys Te menys dispositius i dispositius i menys menys accessiblesaccessibles

– La PB no La PB no incorpora incorpora controladors controladors d’entrada i d’entrada i eixidaeixida

– Doble connector Doble connector d’alimentaciód’alimentació

Professor : Francesc Raga i Roca

Placa base AT alimentacióPlaca base AT alimentació

Professor : Francesc Raga i Roca

Alimentació de placa AT i ATXAlimentació de placa AT i ATX

Professor : Francesc Raga i Roca

Alimentació de placa AT i ATXAlimentació de placa AT i ATX

Professor : Francesc Raga i Roca

Alimentació de placa AT i ATXAlimentació de placa AT i ATX

Professor : Francesc Raga i Roca

Professor : Francesc Raga i Roca

Verificació de la font d’alimentacióVerificació de la font d’alimentació

Professor : Francesc Raga i Roca

Tensions d’eixida d’una font d’alimentacióTensions d’eixida d’una font d’alimentació

Professor : Francesc Raga i Roca

Exercici 1: arranca la font i Exercici 1: arranca la font i detemina les tensionsdetemina les tensions

Professor : Francesc Raga i Roca

Tipus de plaques base : ATXTipus de plaques base : ATX• ATXATX

– Possibilitat d’integració en Possibilitat d’integració en placa de dispositius ( targ placa de dispositius ( targ video, USB, só, LAN etc)video, USB, só, LAN etc)

– Font d alimentació Font d alimentació especifica noves funcions, especifica noves funcions, capacitats i connectorscapacitats i connectors

– Més moderna promoguda Més moderna promoguda per INTELper INTEL

– Components més Components més accessibles (memòria, accessibles (memòria, µP.etc)µP.etc) i integrats en la i integrats en la placa (usb, lan, etc.)placa (usb, lan, etc.)

Professor : Francesc Raga i Roca

Tipus de plaques base : ATXTipus de plaques base : ATX• ATXATX

– Ports integrats en Ports integrats en la placa ( usb, la placa ( usb, sèrie, ps2 etc.) sèrie, ps2 etc.)

– Incorpora targeta Incorpora targeta d’entrada / eixida d’entrada / eixida integradaintegrada

– Control de Control de l’encesa de la l’encesa de la placa per senyal placa per senyal de controlde control

– Millor disposició Millor disposició dels componentsdels components

Professor : Francesc Raga i Roca

Placa base ATXPlaca base ATX

Professor : Francesc Raga i Roca

Placa base ATXPlaca base ATX• Variants principalsVariants principals

– mini ATX,mini ATX,– ATX extes ATX extes – micro ATXmicro ATX

Professor : Francesc Raga i Roca

Placa base ATXPlaca base ATX

Professor : Francesc Raga i Roca

Tipus de plaques base ATXTipus de plaques base ATX

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ITX / mini ITXplaca base ITX / mini ITX

• Placa refrigerada per components passiusPlaca refrigerada per components passius• Baix consum i sense sorollBaix consum i sense soroll• Nova especificació de format de PCNova especificació de format de PC• Tamany molt xicotet de PB i altres dispositiusTamany molt xicotet de PB i altres dispositius• Dirigits a entorns de treball molt específicsDirigits a entorns de treball molt específics• Prestacions similars a un Pc normalPrestacions similars a un Pc normal• Compatible amb placa ATX es poden connectar Compatible amb placa ATX es poden connectar

components d’un PC normalcomponents d’un PC normal• 1 sola ranura per a elements PCI i per a la 1 sola ranura per a elements PCI i per a la

memòriamemòria

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / pico ITXplaca base ATX / pico ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

Tipus de plaques base ATXTipus de plaques base ATX

Professor : Francesc Raga i Roca

Tipus de plaques base ATXTipus de plaques base ATX

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / pico ITXplaca base ATX / pico ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / pico ITXplaca base ATX / pico ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / mini ITXplaca base ATX / mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / mini ITXplaca base ATX / mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / mini ITXplaca base ATX / mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / mini ITXplaca base ATX / mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / mini ITXplaca base ATX / mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / mini ITXplaca base ATX / mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

EXERCI CI 2EXERCI CI 2

• Identifica les parts de les següents Identifica les parts de les següents plaques baseplaques base

• Enganxa ho a la presentacióEnganxa ho a la presentació

• Imprimeix els fulls dels exercicis Imprimeix els fulls dels exercicis

• Realitza el lliurament del treball la data Realitza el lliurament del treball la data indicadaindicada

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / mini ITXplaca base ATX / mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

placa base ATX / mini ITXplaca base ATX / mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

Plaques base ATX mini ITXPlaques base ATX mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

Plaques base ATX mini ITXPlaques base ATX mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

Plaques base ATX mini ITXPlaques base ATX mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

Plaques base ATX mini ITXPlaques base ATX mini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

• Plaques Plaques base ATXbase ATX

– mini ITXmini ITX

Professor : Francesc Raga i Roca

Professor : Francesc Raga i Roca

Professor : Francesc Raga i Roca

EL XIPSETEL XIPSET

Professor : Francesc Raga i Roca

ELS ELEMENTS DE LA PLACAELS ELEMENTS DE LA PLACA

• El xipsetEl xipset

– Aquest esta format per un conjunt de xips Aquest esta format per un conjunt de xips la finalitat dels quals és controlar algunes la finalitat dels quals és controlar algunes funcions concretes del computador i com funcions concretes del computador i com interactua  el microprocessador amb les interactua  el microprocessador amb les *memòries, els ports externs  i les *memòries, els ports externs  i les ranures  d’expansió. ranures  d’expansió.

Professor : Francesc Raga i Roca

XIPSET DE CONTROLXIPSET DE CONTROL

• Que obtinguem el màxim Que obtinguem el màxim rendiment del rendiment del microprocessador o que microprocessador o que es puguen utilitzar es puguen utilitzar tecnologies avançades de tecnologies avançades de memòries i perifèrics memòries i perifèrics depèn del Xipset.depèn del Xipset.

Professor : Francesc Raga i Roca

XIPSET DE CONTROLXIPSET DE CONTROL • El Xipset es un conjunt de El Xipset es un conjunt de

xips la funció dels quals xips la funció dels quals es coordinar la es coordinar la transferència de dades transferència de dades entre els distints entre els distints components de l ’ordinador components de l ’ordinador ( inclús el processador y la ( inclús el processador y la memòria). memòria).

• Controla la comunicació entre Controla la comunicació entre els diversos dispositius i amb els diversos dispositius i amb els ports d’entrada i d’eixidaels ports d’entrada i d’eixida

• Controla la transferència Controla la transferència entre busos, la memòria, el µP.entre busos, la memòria, el µP.

• I gestiona la memòria cauI gestiona la memòria cau

Professor : Francesc Raga i Roca

XIPSET DE CONTROLXIPSET DE CONTROL

• Es persegueix que la placa i el Es persegueix que la placa i el xipset es complementen, per xipset es complementen, per exemple anem a imaginar que exemple anem a imaginar que volem ampliar  memòria en el volem ampliar  memòria en el nostre computador, pot ser nostre computador, pot ser que el xipset permeta una que el xipset permeta una grandària màxima que per grandària màxima que per falta de ranures de memòria falta de ranures de memòria en la placa no es pugue en la placa no es pugue implementar. implementar.

• La placa ha d'estar dotada La placa ha d'estar dotada d'elements que permeten d'elements que permeten l’actualització, que tolera el l’actualització, que tolera el xipsetxipset

Professor : Francesc Raga i Roca

Funcions que integren els xipsets Funcions que integren els xipsets actualsactuals

• Suport per al Suport per al µP: detecció µP: detecció i suport de funcionsi suport de funcions

• Controlador de memoria Controlador de memoria Ram i cauRam i cau

• Contolador de discos dursContolador de discos durs

• Inclou modes de Inclou modes de transferecia avançats transferecia avançats (Ultra Dma, bus (Ultra Dma, bus mastering etc..)mastering etc..)

Professor : Francesc Raga i Roca

Funcions que integren els xipsets Funcions que integren els xipsets actualsactuals

• Control de perifèrics Control de perifèrics (AGP, USB etc)(AGP, USB etc)

• Manteniment de l’hora Manteniment de l’hora del sistemadel sistema

• Gestio de l’energiaGestio de l’energia

• Controlador d’accès Controlador d’accès directe a memòriadirecte a memòria

• Controladors Controladors d’infrarojos, teclat i d’infrarojos, teclat i ratolíratolí

Professor : Francesc Raga i Roca

Funcions dels XipsetsFuncions dels Xipsets

Professor : Francesc Raga i Roca

Funcions dels XipsetsFuncions dels Xipsets

Professor : Francesc Raga i Roca

Xipsets de plaques base actualsXipsets de plaques base actuals

• Els chipsets de les plaques mare actuals Els chipsets de les plaques mare actuals per a l'x86 (de 32 i 64 bits) solen constar per a l'x86 (de 32 i 64 bits) solen constar de 2 circuits auxiliars al processador de 2 circuits auxiliars al processador principal: principal:

• El pont nord El pont nord (Northbridge)(Northbridge)

• El pont sud El pont sud (Southbridge)(Southbridge)

Professor : Francesc Raga i Roca

El El NorthBridgeNorthBridge o pont nord o pont nord

• S'usa com S'usa com pontpont d'enllaç entre el d'enllaç entre el microprocessadormicroprocessador i la i la memòriamemòria . .

• Controla les funcions d’accés i Controla les funcions d’accés i port d’enllaç entre:port d’enllaç entre:– El microprocessador,El microprocessador,– La La memòria RAMmemòria RAM , ,

– El port gràfic El port gràfic AGPAGP o el o el PCI ExpressPCI Express de gràfics. de gràfics.

– Les comunicacions amb el Les comunicacions amb el pont sudpont sud . .

• Al principi tenia també el control Al principi tenia també el control de de PCIPCI , però aquesta funcionalitat , però aquesta funcionalitat ha passat al pont sud. ha passat al pont sud.

Professor : Francesc Raga i Roca

El Southbridge o pont sudEl Southbridge o pont sud • Controla els dispositius Controla els dispositius

associats com són:associats com són:– La controladora de discs La controladora de discs IDEIDE – Els ports Els ports USBUSB , , FirewireFirewire , ,

SATASATA , , RAIDRAID , ,– Les ranures Les ranures PCIPCI , ,

ranura AMRranura AMR , , ranura CNRranura CNR , ,– Els ports Els ports infrarojosinfrarojos , ,

disqueteradisquetera , , LANLAN , , PCI ExpressPCI Express 1x 1x

• I una llarga llista de tots els I una llarga llista de tots els elements que puguem elements que puguem imaginar integrats en la placa imaginar integrats en la placa mare.mare.

• És l'encarregat de comunicar És l'encarregat de comunicar el processador amb la resta el processador amb la resta dels dels perifèricsperifèrics

Professor : Francesc Raga i Roca

Funcions dels XipsetsFuncions dels Xipsets

Professor : Francesc Raga i Roca

Funcions dels XipsetsFuncions dels Xipsets

Professor : Francesc Raga i Roca

Exercicis 3 Exercicis 3 (el xipset)(el xipset)

• Busca i explica el significat de les següents paraulesBusca i explica el significat de les següents paraulesA) A) Ultra Dma, b) Bus mastering Ultra Dma, b) Bus mastering

• Busca per Internet les característiques de dos Busca per Internet les característiques de dos models de xipsetmodels de xipset

• Explica les característiques mes rellevants de Explica les característiques mes rellevants de cadascuncadascun

• Enganxa ho tot a la presentacióEnganxa ho tot a la presentació

• Imprimeix els fulls dels exercicis Imprimeix els fulls dels exercicis

• Realitza el lliurament del treball la data indicadaRealitza el lliurament del treball la data indicada

Professor : Francesc Raga i Roca

Professor : Francesc Raga i Roca

El Microprocessador El Microprocessador

Imatge de l'R4400, un microprocessador RISC d'arquitectura MIPS fabricat per ToshibaImatge de l'R4400, un microprocessador RISC d'arquitectura MIPS fabricat per Toshiba

Professor : Francesc Raga i Roca

Professor : Francesc Raga i Roca

Professor : Francesc Raga i Roca

MICROPROCESSADORMICROPROCESSADOR

• El microprocessador és El microprocessador és l'element més important l'element més important del computador, és el del computador, és el cervell de la màquina, cervell de la màquina, s'encarrega de controlar s'encarrega de controlar tot el sistema. tot el sistema.

• Un paràmetre important Un paràmetre important és la velocitat del és la velocitat del processador que es processador que es mesura en megahertzs mesura en megahertzs (MHz), és a dir quantitat (MHz), és a dir quantitat ‘’d’ordres" per segon que ‘’d’ordres" per segon que poden ser executades pel poden ser executades pel processador.processador.

Professor : Francesc Raga i Roca

Principals característiques d'un Principals característiques d'un microprocessador:microprocessador:

• El joc d'instruccions que pot executarEl joc d'instruccions que pot executar.. Alguns Alguns exemples d'instruccions serien: sumar dos números, comparar dos exemples d'instruccions serien: sumar dos números, comparar dos números per tal de determinar si són iguals, o quin es el mes gran, números per tal de determinar si són iguals, o quin es el mes gran, executar un subprograma etc. executar un subprograma etc. – Un processador pot executar diverses dotzenes d'instruccions diferents. Un processador pot executar diverses dotzenes d'instruccions diferents.

• La complexitat de la seva arquitecturaLa complexitat de la seva arquitectura.. Es mesura Es mesura pel nombre de transistors que conte. Com més transistors pel nombre de transistors que conte. Com més transistors contingue, més instruccions podrà executar en un segon. contingue, més instruccions podrà executar en un segon.

• El nombre de bitsEl nombre de bits que el microprocessador pot tractar en una que el microprocessador pot tractar en una instrucció. Els primers instrucció. Els primers µP.µP. no podien sumar números de més de 4 no podien sumar números de més de 4 bits en una instrucció. Per tant havien d'executar diverses bits en una instrucció. Per tant havien d'executar diverses instruccions per tal de poder sumar nombres de 32 o de 64 bits. Els instruccions per tal de poder sumar nombres de 32 o de 64 bits. Els microprocessadors actuals (2008) poden treballar amb números de microprocessadors actuals (2008) poden treballar amb números de 64 bits en una única instrucció. 64 bits en una única instrucció.

Professor : Francesc Raga i Roca

La historia del microprocessador La historia del microprocessador

Professor : Francesc Raga i Roca

Principals característiques d'un microprocessador:Principals característiques d'un microprocessador:

• La velocitat màxima de rellotge que admet.La velocitat màxima de rellotge que admet. Determina la cadència, el ritme, del Determina la cadència, el ritme, del treball del microprocessador. A més velocitat de rellotge més instruccions per segon pot treball del microprocessador. A més velocitat de rellotge més instruccions per segon pot completar el microprocessador. completar el microprocessador.

• L'arquitectura del processadorL'arquitectura del processador, tot l'anterior és teòric, a la pràctica, el nombre de , tot l'anterior és teòric, a la pràctica, el nombre de cicles de rellotge necessaris per tal de completar una operació elemental pot variar des d'un, fins cicles de rellotge necessaris per tal de completar una operació elemental pot variar des d'un, fins a diverses desenes per unitat d'execució. Per exemple, un processador a 400 Mhz pot ser més a diverses desenes per unitat d'execució. Per exemple, un processador a 400 Mhz pot ser més ràpid que un altre a 1 Ghz, tot dependrà de les seves arquitectures respectives.ràpid que un altre a 1 Ghz, tot dependrà de les seves arquitectures respectives.

• La potència d'un microprocessadorLa potència d'un microprocessador : : Expressada en MIPS (Milions d'instruccions Expressada en MIPS (Milions d'instruccions per segon) Determinada per la combinació de les característiques precedents), els processadors per segon) Determinada per la combinació de les característiques precedents), els processadors actuals (2008) poden completar més de 59.000 milions d'instruccions per segon.actuals (2008) poden completar més de 59.000 milions d'instruccions per segon.

Professor : Francesc Raga i Roca

Velocitat dels Velocitat dels microprocessadorsmicroprocessadors• A causa de l'extrema dificultat de fabricar components electrònics A causa de l'extrema dificultat de fabricar components electrònics

que funcionen a les immenses velocitats de MHz habituals avui en que funcionen a les immenses velocitats de MHz habituals avui en dia, tots els micros moderns tenen 2 velocitats: dia, tots els micros moderns tenen 2 velocitats:

• Velocitat interna:Velocitat interna: la velocitat a la qual funciona el micro la velocitat a la qual funciona el micro internament (200, 333, 450 ... MHz). internament (200, 333, 450 ... MHz).

• Velocitat externa o del bus:Velocitat externa o del bus: o també "velocitat del o també "velocitat del FSBFSB ",", la velocitat a la qual es comuniquen el micro i la placa base, la velocitat a la qual es comuniquen el micro i la placa base, per poder abaratir el preu d'aquesta. Típicament, 33, 60, 66, 100 o per poder abaratir el preu d'aquesta. Típicament, 33, 60, 66, 100 o 133 MHz 133 MHz

• La xifra per la qual es multiplica la velocitat externa o de la placa La xifra per la qual es multiplica la velocitat externa o de la placa per donar la interna o del micro és el per donar la interna o del micro és el multipl icadormultipl icador ,, per exemple, per exemple, un Pentium III a 450 MHz utilitza una velocitat de bus de 100 MHz i un Pentium III a 450 MHz utilitza una velocitat de bus de 100 MHz i un multiplicador 4,5 x. un multiplicador 4,5 x.

Professor : Francesc Raga i Roca

Parts d'un microprocessadorParts d'un microprocessador

• L’encapsulat:L’encapsulat: és el que envolta a és el que envolta a l'hòstia de silici en si, la protegeix i li dona l'hòstia de silici en si, la protegeix i li dona consistència, permet l'enllaç amb els consistència, permet l'enllaç amb els connectors externs que s’acoblen al seu connectors externs que s’acoblen al seu sòcol de la placa base.sòcol de la placa base.

• L’ALU L’ALU (Unitat Aritmètica Lògica) és una (Unitat Aritmètica Lògica) és una part del microprocessador encarregada part del microprocessador encarregada d’executar nombrosos càlculs amb números d’executar nombrosos càlculs amb números enters i operacions lògiques. D’ALUs també enters i operacions lògiques. D’ALUs també n’hi ha varies en un sol microprocessadorn’hi ha varies en un sol microprocessador

• L’unitat de controlL’unitat de control (UC), que dirigeix (UC), que dirigeix l’activitat dels altres elements del micro i l’activitat dels altres elements del micro i descodifica les instruccions rebudes. descodifica les instruccions rebudes.

• Els registres:Els registres: són bàsicament un tipus són bàsicament un tipus de memòria petita amb fins especials que el de memòria petita amb fins especials que el micro té disponible per a alguns usos micro té disponible per a alguns usos particulars.particulars.

Professor : Francesc Raga i Roca

Parts d'un microprocessador Parts d'un microprocessador

• La memòria cau:La memòria cau:

Es una memòria Es una memòria ultrarràpida que empra el ultrarràpida que empra el micro per tenir a mà micro per tenir a mà certes dades que certes dades que previsiblement seran previsiblement seran utilitzades en les utilitzades en les següents operacions, següents operacions, sense haver d'acudir a la sense haver d'acudir a la memòria RAM, reduint el memòria RAM, reduint el temps d'espera. temps d'espera.

Professor : Francesc Raga i Roca

La memòria cauLa memòria cau • Memòria cau interna de Memòria cau interna de primer nivel lprimer nivel l o o L1:L1:

- Xicoteta capacitat- Xicoteta capacitat- Encapsulada al mateix microprocessador- Encapsulada al mateix microprocessador- Funciona a mateixa velocitat del - Funciona a mateixa velocitat del µP.µP.

• Memòria cau de nivell 2 o Memòria cau de nivell 2 o L2L2 : :

- En - En µP. Mes modernsµP. Mes moderns, , - Més gran, (L1) encara que una mica - Més gran, (L1) encara que una mica menys ràpida.menys ràpida.- Es troba ubicada a la carcassa juntament - Es troba ubicada a la carcassa juntament amb el processador (en el xip). amb el processador (en el xip). - És un intermediari entre el processador - És un intermediari entre el processador amb la seva memòria cau interna i la RAM.amb la seva memòria cau interna i la RAM.- Es pot accedir més ràpidament que a la - Es pot accedir més ràpidament que a la RAM, però no tant com a la memòria cau RAM, però no tant com a la memòria cau nivell 1. nivell 1.

• Memòria cau de nivell 3 o Memòria cau de nivell 3 o L3L3 : :

Es troba ubicada a la placa mare o inclús Es troba ubicada a la placa mare o inclús en el mateix microprocessador en el mateix microprocessador

Professor : Francesc Raga i Roca

Parts d'un Parts d'un

microprocessadormicroprocessador • El coprocessador El coprocessador matemàtic:matemàtic: o o FPUFPU (Floating Point Unit,(Floating Point Unit, Unitat de Unitat de coma flotant).coma flotant).

S’encarrega de les S’encarrega de les operacions també amb operacions també amb enters i amb números més enters i amb números més complexos com la divisió complexos com la divisió d’enters d’enters (operacions que (operacions que l’ALU no pot realitzar).l’ALU no pot realitzar).

Antigament estava a Antigament estava a l'exterior del micro, en un l'exterior del micro, en un altre xip.altre xip.

Professor : Francesc Raga i Roca

Parts d'un Parts d'un microprocessador : microprocessador :

Els busosEls busos

– Bus de dadesBus de dades o FSBo FSB (bus frontal), (bus frontal), camins per on circulen les dades i es camins per on circulen les dades i es comuniquen a las diverses parts del comuniquen a las diverses parts del microprocessador, el comuniquen amb els microprocessador, el comuniquen amb els altres elements del PC. Actualment altres elements del PC. Actualment l’amplaria de bus extern (el que va del l’amplaria de bus extern (el que va del micro els altres components) és de 64 micro els altres components) és de 64 bits.bits.

– Bus de direccionsBus de direccions ,, Determina el Determina el tamany tamany màxim de memòria que es capaç màxim de memòria que es capaç de manejar el microprocessador. Fins fa de manejar el microprocessador. Fins fa poc aquesta quantitat de memòria era de poc aquesta quantitat de memòria era de 32 bits coincidint amb el valor dels 32 bits coincidint amb el valor dels registres, actualment però, ja fem servir registres, actualment però, ja fem servir els 64 bits.els 64 bits.

– Bus de control: Bus de control: El El µP.µP. indicarà si indicarà si l'adreça que s’està col·locant en el bus l'adreça que s’està col·locant en el bus d'adreces ha de ser tramesa a la memòria d'adreces ha de ser tramesa a la memòria o a un dispositiu d'E/S o si el que es vol o a un dispositiu d'E/S o si el que es vol és fer una lectura o escripturaés fer una lectura o escriptura

Professor : Francesc Raga i Roca

Representació simplificada dels elements que componen el Representació simplificada dels elements que componen el processador processador

Professor : Francesc Raga i Roca

Parts del microprocessadorParts del microprocessador

1-Unitat de punt flotant1-Unitat de punt flotant2-Càrrega / emmagatzematge2-Càrrega / emmagatzematge3- Unitat d'execució3- Unitat d'execució4- Mostreig alineament i 4- Mostreig alineament i

rastreig del microcodirastreig del microcodi5- Generador de rellotge5- Generador de rellotge6- Control de memòria6- Control de memòria7- Memòria cau L1 de dades7- Memòria cau L1 de dades8- Unitat de bus8- Unitat de bus9-  Memòria cau L1 9-  Memòria cau L1

d‘instruccionsd‘instruccions10- Memoria cau nivell 210- Memoria cau nivell 2

Professor : Francesc Raga i Roca

Microprocessadors de doble nucliMicroprocessadors de doble nucli• Augmentar la velocitat de rellotge no és gaire rentable i, una bona solució és utilitzar varis micros Augmentar la velocitat de rellotge no és gaire rentable i, una bona solució és utilitzar varis micros

en un. Un processador amb tecnologia de nucli doble (en un. Un processador amb tecnologia de nucli doble (Dual CoreDual Core) conté dos nuclis d’execució, ) conté dos nuclis d’execució, per tant s’aconsegueix l’execució paral·lela real de dues seqüències. Al executar dos per tant s’aconsegueix l’execució paral·lela real de dues seqüències. Al executar dos seqüències, cadascuna farà servir un nucli d’execució independent. Tot això té unes avantatges seqüències, cadascuna farà servir un nucli d’execució independent. Tot això té unes avantatges evidents però també problemes. evidents però també problemes.

• Avantatges:Avantatges:

• Es solucionen les dificultats de millorar el rendiment del micro només augmentant la velocitat de Es solucionen les dificultats de millorar el rendiment del micro només augmentant la velocitat de rellotgerellotge

• Ofereixen una millor resposta del sistema durant la multitasca; el treball es reparteix entre dos Ofereixen una millor resposta del sistema durant la multitasca; el treball es reparteix entre dos CPU.CPU.

• Problemes:Problemes:

• Augmenten la calor generada fent més cara la refrigeració.Augmenten la calor generada fent més cara la refrigeració.• S’han de fabricar a velocitats de rellotge més petites (sinó seria massa car) i necessiten una S’han de fabricar a velocitats de rellotge més petites (sinó seria massa car) i necessiten una

amplaria de bus bastant gran.amplaria de bus bastant gran.• A més que el programari s’ha d’adaptar amb el temps a funcionar millor amb dos nuclis una mica A més que el programari s’ha d’adaptar amb el temps a funcionar millor amb dos nuclis una mica

més lents que un de sol una mica més ràpid.més lents que un de sol una mica més ràpid.• No és d’estranyar que d’aquí poc apareixquen micros de fins quatre nuclisNo és d’estranyar que d’aquí poc apareixquen micros de fins quatre nuclis

Professor : Francesc Raga i Roca

Control del microprocessadorControl del microprocessador

Professor : Francesc Raga i Roca

Fabricació dels microprocessadorsFabricació dels microprocessadors

Professor : Francesc Raga i Roca

MICROPROCESSADORMICROPROCESSADOR

• Atenent a les seves Atenent a les seves característiques físiques característiques físiques existeixen dos tipus:existeixen dos tipus:

• 1 Microprocessadors de 1 Microprocessadors de slot.slot.

• 2 Microprocessadors de 2 Microprocessadors de pastilla o zif pastilla o zif (zero insertion (zero insertion force)force)

Professor : Francesc Raga i Roca

Sòcol o SocketSòcol o Socket • El sòcol o socket és el lloc a El sòcol o socket és el lloc a

la placa on es connecta el la placa on es connecta el processador, com és lògic el processador, com és lògic el sòcol d'un processador de sòcol d'un processador de pastilla és diferent al d'un pastilla és diferent al d'un slot.slot.

• A la Fig 3 es mostren A la Fig 3 es mostren diferents plaques amb diferents plaques amb diferents tipus de sòcol.diferents tipus de sòcol.

• Normalment en cada placa Normalment en cada placa només hi ha un processador a només hi ha un processador a excepció d'ordinadors més excepció d'ordinadors més potents que poden disposar potents que poden disposar de diversos.de diversos.

Professor : Francesc Raga i Roca

Instal·lació del radiadorInstal·lació del radiador

Professor : Francesc Raga i Roca

Instal·lació del processadorInstal·lació del processador

Professor : Francesc Raga i Roca

Desmuntatge d’un microprocessadorDesmuntatge d’un microprocessador

Professor : Francesc Raga i Roca

Muntatge d’un microprocessadorMuntatge d’un microprocessador

Professor : Francesc Raga i Roca

Desmuntatge del radiadorDesmuntatge del radiador

Professor : Francesc Raga i Roca

Professor : Francesc Raga i Roca

Exercici 4Exercici 4• Busca el significat de les paraulesBusca el significat de les paraules

– SuperscalingSuperscaling– HyperThreadingHyperThreading– La La Llei de MooreLlei de Moore – SSESSE– Joc d’instruccionsJoc d’instruccions

• En l’ordinador de classe esbrina les En l’ordinador de classe esbrina les característiques mes rellevants del característiques mes rellevants del processadorprocessador

Professor : Francesc Raga i Roca

FI FI de la de la

UNITAT 2UNITAT 2