Procesadores Dual Core

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PROCESADORES DUAL COREFecha Thursday, 14 de July @ 10:38:45Tema Tecnología: Hard y Práctico

PROCESADORES DE DOBLE NÚCLEO

Í N D I C E

0.Principios del Microprocesador1. Sistemas Multiprocesador2.La Tecnología HyperThreading (Multithreading – Multihilo)3.Procesadores de Doble Núcleo.4.Beneficios de l os procesadores de doble n úcleo.

5.Tendencias.6.Referencias

0 .Principios del M icroprocesador

Un Microprocesador en t ermin os generales es un conju nto de circuitos altam ente int egrados paracálculo y control de los procesos de una máquina.

El m icroprocesador es la part e m ás import ante de u na m áquina (un ordenador). El m icroprocesadencarga de procesar y cálcular las operaciones que le vienen de elementos externos las cuales deser procesadas son enviadas a los dispositivos de salida (monitor, impresora,...).

La velocidad del microprocesador se mide por la frecuencia del reloj a la que trabaja medida en H

Las parte lógicas en terminos generales de las que se componen el procesador para poder realizaroperaciones son:

Unidad Arit m eticológica.

Unidad de Control.

Unidad de Proceso.

Registros de Almacenamiento.

Mem oria Caché.Buses de Datos.

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Los principales fabricantes de microprocesadores son Intel, IBM, AMD, Zilog, Motorola, Cyrix ...,mas competitivos son AMD y Intel.

Si quereis más información sobre lo que es un microprocesador podeis visitar el artículo “El Procpinchando en el enlace.

1. Sistemas Multiprocesador

Los sistem as mult iprocesador son una de la alt ernativas para m ejorar el rendim iento, v elocidad yprestaciones de los servidores y las estaciones de trabajo.

Este sistema es muy ut ilizado para realizar t areas m ult iproceso, de está f orma si un procesador eocupado realizando una operación, nuestra petición de proceso la atenderá otro procesador libre.

La tecnológia de estos sistemas es bantante compleja porque utilizan en un mismo equipo dosprocesadores o más unidos simétricamente y en paralelo utilizando recursos compartidos como lamemoria del sistema. Todos los procesadores son tratados por igual y los procesadores se repartetr abajo de los usuarios con lo que mejora su rendim iento en el t rabajo de una m isma aplicación.

f igura 1

Los Sistemas de Multiprocesamiento Simétrico (SMP) de dos procesadores son utilizados para servmensajería mientras que los de cuatro procesadores se utilizan para ejecutar aplicaciones de emp(Bases de Datos, Aplicaciones Cliente/Servidor).

En los sistemas de dos procesadores con respecto al monoprocesador se nota un gran incrementorendimient o y de velocidad.

En los sistemas de cuatro procesadores con respecto al de dos procesadores su rendimiento no tietant a diferencia.









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f igura 1.2

Como hemos dicho los Sistemas de Multiprocesamiento Simétrico (SMP) tambien llamados t ightlycoupled (estrechament e acoplado) o Shared everything (t odo compart ido) son sistem as los cuacomparten sus recursos lo cual supone un problema.

f igura 1.3

En los sistemas de dos o cuatro procesadores comparten la misma memoria RAM con lo cual norepresentan grandes problemas de saturación, en cambio con los sistemas de ocho o mas procesapodría suponer un gran problema, a la hora de responder a todas las peticiones de proceso, si sonm uchas todos consum irán de la m isma m emoria por lo que se pueden producir cuellos de botellarelantizar el sistema de forma considerable, para está solución cada procesador dependerá de peqmemorias caché como podemos observar en la f igura 1.4 .

Aún teniendo memorias locales e independientes no soluciona el problema de los cuellos de botell

f igura 1.4

Otro problema que nos podemos encontrar con está tecnológica es encontrar programas o sistem









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operativos que esten optimizados para poder usar estos sistemas. Solo W2000, XP y Linux estánpreparados para ser utilizados en los SMP, si utlizaramos Windows 98 solo utilizaría un procesadorno está preparado para tareas multiproceso.

El coste hardware es otro de los inconvenientes, ya que, conlleva comprar dos o más microprocespara una placa base que este adaptada con dos o mas zócalos para microprocesador. Si a todo estañadimos el espacio que ocupa y las temperaturas que pueden llegar a alcanzar, por lo que param inim izar esto ult im o habría que acoplar varios ventiladores.

2.La Tecnología HyperThreading ( Multithreading – Multihilo)

Como alternativa a los inconvenientes de los sistema Multiproceso podemos aplicar está tecnologíbastante más eficaz que es el HyperThreading que es el microprocesador que trabaja como dosvirtuales ejecutando varios hilos de ejecución o subprocesos en paralelo.

f igura 2

Está tecnología divide la ejecución de cada instrucción en varios pasos independientes. Cada unopasos se ejecuta en partes diferentes del procesador por lo que este proceso de ejecución se haría

aralelo, ero no siem re se uede a licar está técnica debido a ue en varios rocesos iguales teque entrar en f uncionamiento la m isma unidad funcional, com o la unidad arit met icológica para havarias operaciones matemáticas, una solución a este pequeño inconveniente es aplicar unos pocostransistores más a la oblea de fabricación para duplicar más unidades funcionales como la descritanteriormente (ALU – Unidad aritmeticológica), esto quiere decir que los procesadores que utilicentecnológia dificilmente podrán tener complicaciones, como los “cuellos de botella”.

f igura 2.1

3.Procesadores de Doble Núcleo.

Un rocesador de doble nucleo (Dual Core) es un micro rocesador en el cual hay dos rocesadore









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(físicos) independentes en el mismo encapsulado, además estos procesadores de doble núcleo pospara cada procesador interno una memoria caché de segundo nivel (L2) de 1 o 2 Mb de capacidadtambién comparten la memoria principal del sistema para la carga de sus propios procesos.

Nota: En este tipo de procesadores la memoria caché de primer nivel

(L1) puede variar dependiendo de las necesidades de procesamiento o

multiprocesamiento. Suele ser más pequeña que la L2.

En este caso los “Cuellos de botella” no podrían producirse, ya que existe un mecanismo de arbitrhace que cada núcleo tenga un ancho de banda óptimo.

El proceso de fabricación para la producción de está tecnología ha sido a causa de la construcciónsemiconductores de 90 nanometr os que facilita la int egración en espacios muy reducidos m ás tran(aproxim adament e 230 m illones de transistores) de alta prestaciones.

Podemos observar en la f igura 3.1 el mapa de un m icroprocesador int ernament e, la característicprincipal de este mapa es que hay dos CPUs (Rodeadas en rojo) en un mismo encapsulado, tambipodemos ver que cada CPU tiene su propia memoria caché del tipo L2 (Rodeado en Azul).

f igura 3.1 : Este mapa nos muestran las parte funcionales de un procesador Dual Core.

En el caso de AM D el modelo que destaca con está tecnología es el ATHLON 64 X2 48 00+ y ede INTEL es el modelo PENTI UM EXTREME EDI TI ON 84 0.

INTEL ha implementado en sus procesadores Dual Corel la tecnología HyperThreading disponiendosistemas operativos y aplicaciones de 4 procesadores virtuales, dos para cada nucleo.

En el caso de AMD incorpora el canal HyperTransport a 2GHz para la comunicación con los distintointegrados de la placa como el Chipset o entre ambos núcleos del Dual Core.









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f igura 3.2 y 3 .3: Dos ejemplos de los Microprocesadores Dual Core de las dos m arcas pioneras dtecnología.

4 .Beneficios de los procesadores de doble n úcleo.

Una de la ventajas que presenta está tecnología es un menor consumo eléctrico con restecto a los

sistem as de mult iprocesamiento y a las señales eléctricas circularían por el m ismo int egrado, t ambpresentan un menor espacio físico en comparación con el m ismo t ipo de sistem as (m ultipr ocesamique necesitan placas bases de gran tamaño para montar dos o más procesadores con sus disipadoventiladores.

En cambio si podríamos decir que esta tecnología de Dual Core disiparía mucho más calor en comcon los sistemas monoprocesador (un solo procesador).

Otro inconveniente que nos puede presentar es su compatibilidad debido a que muchas placas baactuales no están adaptadas a este tipo de sistemas, también le pasaría esto a las fuente de alimque necesitarian más potencia que las actuales y conectores preparados para poder alimentar losprocesadores Dual Core, un ejemplo de fuente de alimentación es la SI LVERSTONE ZEUS ST65

Por ultimo si miramos el precio, puede ser que se nos presente otro gran problema, el procesadorATHLON 64 X2 480 0+ su precio ronda los 1 0 0 1 $ , pero si queremos algo un poco más “barato”tenem os el m ismo m odelo pero a más baja velocidad el AMD ATHLON 64 X2 4 20 0+ con un pre5 3 7 $ .

Intel tiene un modelo el llamado PENTI UM D 83 0 Dual Core con un precio de 5 3 0 $ y su v ersiónes el PENTI UM EXTREME EDI TI ON 84 0 con un precio de 9 9 9 $ . Como pedemos ver su preciopara simples usuarios.

5.Tendencias.

AMD e Intel están al acecho para sacar nuevos productos y mejores. AMD tiene algo de ventaja co

respecto a Intel debido a que en el nucleo de cada procesador contiene un conector Hypertransposu respectivo contr olador de m emoria.

AMD al insertar est e tipo de tecnología tiene la posibilidad de obtener el Dual Core + N, es decir, qestabamos hablando de la insercción de dos procesadores en la misma pastilla de Waffer de Siliciout ilizado, ahora veremos más procesadores en el mism a pastilla ( 4, 8 o más), parece ser que I nt etambien se ha guardado las espaldas y no se va a quedar atrás.

6.Referencias

Revista PCWORLD Nº 221.

Hyper-threading

http: / / rainbow.mimuw.edu.pl/SO/ Projekt04-05/ temat4-g5/

htt p: / / www.m achinedesign.com/ ASP/ strArticleID/ 55139/ strSite/MDSite/viewSelectedArticle.



http://rainbow.mimuw.edu.pl/SO/Projekt04-05/temat4-g5/

http://www.machinedesign.com/ASP/strArticleID/55139/strSite/MDSite/viewSelectedArticle.asp



http://www.machinedesign.com/ASP/strArticleID/55139/strSite/MDSite/viewSelectedArticle.asp

http://rainbow.mimuw.edu.pl/SO/Projekt04-05/temat4-g5/





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Dua l Core

http://xataka.com/archivos/2005/06/01-amd-lleva-sus-dual-core-al-esc.php

http://www.fabio.com.ar/verpost.php?id_noticia=1374

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