04. Hardware de PC

En este tema vamos a ver de forma resumida algunas de las tecnologías usadas en el PC

Procesador

En el tema anterior hemos visto como es un procesador o CPU, pero ahora hay que distinguir entre los siguientes 3 conceptos:

Procesador

Core

Core lógico

Veamos cada uno de ellos

Procesador: Es el encapsulado físico. Es el chip que comprar, que tienes en la mano y que pones en la placa base.

Core: Los procesadores actuales realmente tiene dentro varios "procesadores" a lo que ahora se les llama núcleos o core en inglés. Es como tener 2 procesadores dentro de un solo chip. Y como hemos dicho se llaman ahora "cores".

Core lógico: Es un único nucleo que permite ejecutar mas de un Thread1) Es como un proceso o programa en ejecución a la vez al compartir la ALU, FPU y duplicar los registros. Se llama la tecnología Simultaneous Multithreading pero Intel la llama "Hyper-Threading".

Por lo que en una placa se pueden poner uno o mas procesadores, cada procesador tiene uno o mas núcleos y cada núcleo puede ejecutar uno o mas procesos (por lo que tiene varios núcleos virtuales).

Dentro del procesador de encuentra la memoria Cache. Como ya dijimos hay de 3 tipos que pasamos ahora a explicar:

L3: Es la cache que comparten todos los núcleos. Solo hay una en cada procesador. Es la de mayor capacidad pero la mas lenta.

L2: Es una cache privada para cada núcleo , pero está fuera del núcleo.Tiene una capacidad intermedia y una velocidad intermedia.

L1: Es una cache privada para cada núcleo , pero está dentro del núcleo. Es la de menor capacidad pero la mas rápida. Se divide en Cache de Datos y Cache de instrucciones.

Si solo nos dicen que el tamaño de la cache de un procesador, se están refiriendo a la cache L3.

En la siguiente figura se puede ver un procesador con 4 cores y la cache L3 y las 4 L2 de cada core.

Otra característica importante del procesador en la velocidad a la que funciona, que se mide en GHz. Es decir su frecuencia de funcionamiento.

Por lo tanto , lo que importa de un procesador es:

Compañía (AMD o Intel, etc)

Microarquitectura: También llamada Generación. En la siguiente página podemos ver la lista de microarquitecturas de procesadores Intel https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Intel_CPU_microarchitectures

Velocidad

Nº de Núcleos

Tamaño de la caché

RAM

La RAM tiene 3 características principalmente:

Capacidad: Es cuanta información cabe en cada módulo de memoria RAM. Su valor es de 2 MiB, 4 MiB, 8 MiB, 16 MiB, etc.

Velocidad: La velocidad a la que transmite la información por el Bus del Sistema. Se mide en MHz.

Tipo: Cada vez sacan memorias de tipos distintos que permiten mayor velocidad y capacidad. La placa base permite memoria de un único tipo. Cada tipo se le llama:

DDR

DDR-2

DDR-3

DDR-4

DDR-5

Por otro lado, los módulos de memoria se ponen en parejas para aumentar la velocidad , ya que así se transmiten de los dos módulos a la vez.

La RAM se "pincha" en la placa base es los zócalos específicos que lleva para ello.

Placa Base

Como hemos comentado es es Bus del Sistema que interconecta todo , aunque también contiene muchos "chips" relacionados con el sistema de entrada salida.

En la placa base es donde se conecta todo.

Memoria RAM: DDR4

Procesador: En el Zócalo AM4. El zócalo es donde va el procesador. El zócalo M4 es solo para algunos tipos de procesadores AMD. Cada procesador tiene un tipo de Zócalo

USB 3.0 y 3.1

Discos SATA

Discos M.2

Ratón y Teclado (PS/2)

Monitor por HDMI o DisplayPort. No siempre las placas lo permiten, sino hay que añadir una tarjeta gráfica.

Red (LAN)

Altavoces

PCI Express.

Ventiladores

Se pueden ver todas las especificaciones de la placa sin éstas: Especificaciones PRIME-X370-PRO

Bus de Expansión (PCI Express)

El conector PCI Express (PCIe), es un conector de la placa base, pero merece una mención aparte.

En la siguiente imagen vemos la forma del conector. Se ven 4 distintos.

Puede tener 4 tamaños distintos. Cuanto mas grande es mas rápido.

Las tarjetas gŕaficas, siempre se colocan en los conectores x16.

Hay varias versiones del bus PCIe, y sus velocidades las podemos ver en la siguiente gráfica:

Entonces , lo importante de una placa base es:

El procesador que soporta. AMD o Intel y que modelo

El tipo de RAM que soporta (DD3,DDR4, etc)

La máxima RAM que se puede poner.

Si soportan unos discos llamados M.2

Versión del PCIe (3.0, 4.0)

Nº de Conectores PCIe y sus tamaños (x1, x4, x8, x16)

Ejercicios

Ejercicio 1

Busca un procesador AMD, otro procesador Intel y otro procesador ARM e indica:

ISA

Microarquitectura

Velocidad (Frecuencia)

Nº de Núcleos

Nº de Núcleos virtuales

Tamaño de la caché

Precio

Ejercicio 2

Haz una gráfica, en la que para un misma microarquitectura, se muestre:

Eje X:El Nº de núcleos

Eje Y:El tamaño de la cache L3

Proporcionalmente al Nº de núcleos, ¿cual tiene mas cache?

Ejercicio 3

Dado la placa base "ASUS PRIME-Z270-P" , indica:

Procesadores que soporta

Tipo de RAM que soporta

Nº de módulos de RAM que se pueden poner.

Conectores PCIe

Versión (2.0,3.0,4.0)

Tamaño (x1, x4, x8 ,x16)

Velocidad en GB/s

Si soporta discos M.2

Si tiene una tarjeta gráfica integrada dentro de la placa base.

Ejercicio 4

Descarga el programa CPU-Z y sobre tu procesador indica:

ISA

Microarquitectura

Velocidad (Frecuencia)

Nº de Núcleos

Nº de Núcleos virtuales

Tamaño de la caché

L3

L2

L1

Datos

Instrucciones