UNIDAD3- HARDWARE

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Hardware 
Herramientas Informáticas I 
Prof. Ing. Norma Cañizares 
Hardware 
 Placa madre 
 Bus de conexión 
 Memoria 
 Microprocesador 
 Chipset 
 BIOS - UEFI 
 
Placa Madre 
• La Placa Madre (motherboard) es el elemento 
principal de toda PC (junto al microprocesador). 
• Como su nombre lo indica, la placa madre 
funciona como una placa "materna", que toma 
la forma de un gran circuito impreso con 
conectores para tarjetas de expansión, módulos 
de memoria, el procesador, etc. 
• Por lo tanto, la función principal del 
motherboard es servir de apoyo para ensamblar 
el resto de las partes. 
 
Funciones Básicas de una Placa Madre 
• Interconexión y control de 
periféricos. 
• Comunicación de datos. 
• Administración, control y 
distribución de la energía 
eléctrica. 
• Temporización y 
sincronización. 
• Control y monitoreo de la 
temperatura. 
La placa madre cumple las siguientes funciones básicas: 
Puertos e Interfaz 
de Datos 
Fuente de 
Alimentación 
Reloj del Sistema 
Bus de Datos 
Bus de Conexión 
Clasificación del bus según 
los dispositivos que conecta 
Clasificación del bus según la 
información que transporta 
Bus de Conexión 
El bus permite la conexión de los diferentes elementos que 
contiene la placa madre. 
El bus es el conjunto de líneas físicas (pistas conductoras) cuyo 
objetivo es transmitir información entre componentes de forma 
simultanea. 
Bus de 
Conexión 
Clasificación del Bus de Conexión 
Clasificación del bus según los dispositivos que conecta: 
• Bus interno: se caracteriza por estar integrado dentro del 
microprocesador y su función es la de transferir información entre los 
distintos componentes del mismo, es decir entre registros, cache L1, L2, 
unidades de ejecución, etc.. 
• Bus externo: se encarga de transportar datos/direcciones desde y hacia el 
CPU, permite la conexión entre la CPU y el chipset (también se lo conoce 
como BUS FRONTAL, o bus de sistema) 
Clasificación del Bus de Conexión 
Clasificación del bus según la información que 
transporta: 
 
• Bus de DATOS. 
• Bus de DIRECCIONES de memoria. 
• Bus de CONTROL 
 
 
 
BUS 
Características del bus de datos 
• Ancho del bus de datos: 8, 16, 32, 64 bits. 
• Velocidad o frecuencia de funcionamiento: que se mide en MHz. Ej. 100 MHz 
Calcular la velocidad máxima de transferencia del bus 
• Para efectuar este calculo debemos multiplicar: 
Memoria 
Memoria 
Llamaremos memoria a todo dispositivo 
electrónico capaz de almacenar información. 
Prácticamente la totalidad de las memorias 
emplean almacenamiento binarios, es decir, que 
la información más elemental es el bit. 
Esquema de las celdas de memoria. 
 Clasificación según la Tecnológica de Fabricación 
• ROM (Read Only Memory) 
• RAM (Random Access Memory) 
 Clasificación según el factor de forma del modulo 
• SIMMS: 
• DIMMS: 
• SO DIMMS: 
• RIMMs y SO RIMMs 
 Clasificación por Tipo de Memoria 
• Asincrónicas 
• Sincrónicas 
• …. 
Clasificación de las Memorias 
Memoria: Clasificación s/ la 
Tecnológica de Fabricación 
•ROM (Read Only Memory): Memorias de 
solo lectura. 
•Se usan para guardar datos y código ‘fijo’ 
(por ej. BIOS), valores que no sufren 
muchos cambios y deseamos que 
permanezcan después de ‘apagados’ 
(Flash, EEPROM.). Se programan 
utilizando pulsos eléctricos. 
Memoria ROM 
Memoria RAM 
RAM (Random Access Memory): 
Es la memoria de trabajo, en la que se almacenan temporalmente 
los datos a procesar. Es volátil. 
Recibe su nombre de memoria de acceso aleatorio, debido a que 
el procesador puede acceder a cualquier celda de la misma 
indicando su dirección al azar. 
Tiene estrecha relación con la velocidad de la computadora. 
Esta memoria posee transistores y/o capacitores que al estar 
encendidos mantienen el estado de la memoria, de acuerdo a 
como trabajen dichos circuitos se podrán clasificar en 2 tipos: 
• DRAM (Dinamic RAM - RAM Dinámica): perdida de tiempo por el 
refresco de memoria, lentas, baratas. Es la mas comun de las 
memorias RAM. 
• SRAM (Static RAM -RAM Estática): no necesitan tiempo de 
refresco, veloces, caras. Se usan como memoria cache. 
13 
Memoria: Clasificación s/ la 
Tecnológica de Fabricación 
Memoria RAM 
14 
Tipos de Memoria 
SRAM (Static RAM) DRAM (Dinamic RAM) 
- No hace falta refrescarlas 
- Rapidísimas (Usadas para cachés) 
- 4-6 capacitores= 1 bit. 
- Refresco continuo de la 
información. 
- 1 Capacitor= 1 bit. 
- 1 Transistor= actúa como 
interruptor. 
CONSUMO DE ENERGIA 
COMPLEJIDAD (HAY QUE REFRESCARLAS) 
Nº DE CAPACITORES PARA ALMACENAR UN BIT (6/1) 
VELOCIDAD (ACCESO, TRANSFERENCIA, ETC) 
MAYOR PRECIO 
MAYOR CAPACIDAD 
de trabajo 
(volátil) 
memoria DRAM 
Memoria DRAM 
Las RAM Dinámicas se clasifican según el factor de forma del 
modulo. Estas se presentan en forma de plaquetas de 10 cm. de 
largo por 2 o 3 cm. de ancho, que se insertan en unos zócalos de 
la placa madre. 
La memoria es gestionada por la controladora de Memoria, Ubicada 
en el chipset o en la CPU. 
Se mide en Megabytes o Gigabytes. 
DRAM: Clasificación según el factor de forma del modulo 
Tecnologías de memoria SIMM 
(Single Inline memory module) 
Tecnologías de memoria DIMM 
(dual in-line memory module) 
Tecnologías de memoria SO-DIMM 
(Small Outline Dual In-line Memory Module) 
Los módulos SIMM fueron utilizados durante 
años en las viejas computadoras, y poseían un 
bus de datos de 16 ó 32 bits (ya no son 
frecuentes). Estos fueron reemplazados por los 
módulos denominados DIMM. 
Módulos de memoria DIMM: se 
utilizan en las PC de escritorio, 
y poseen un bus de datos de 64 bits. 
El módulo SO-DIMM es el tipo de memoria 
utilizada en computadoras portátiles. poseen 
un bus de datos de 64 bits. 
Tecnología de memorias DIMM 
• DDR SDRAM 
(Double Data Rate Synchronous Dynamic 
Random-Access Memory) 
• DDR2 SDRAM 
(Double Data Rate type two Synchronous 
Dynamic Random-Access Memory) 
• DDR3 SDRAM 
(Double Data Rate type three Synchronous 
Dynamic Random-Access Memory) 
• DDR4 SDRAM 
(Double Data Rate type Four Synchronous 
Dynamic Random-Access Memory). 
2 transferencias 
por c/ ciclo de reloj 
4 transferencias 
por c/ ciclo de reloj 
8 transferencias 
por c/ ciclo de reloj 
16 transferencias 
por c/ ciclo de reloj 
Resumen: Clasificación por tipo de Memoria 
Memorias 
ROM 
(Read Only Memory) 
RAM 
(Random Access Memoriy) 
SDR 
(Single Data Rate) 
DRAM 
(Dinámica RAM) 
SRAM 
(Static RAM) 
Asincrónica SDRAM 
(Sincrónica DRAM) 
RDRAM 
(Rambus DRAM) 
DDR 
(Double Data Rate) 
FPM (Modo de 
Paginación Rápida) 
EDO (Salida 
Extendida de Datos) 
DDR4 DDR2 DDR3 
Memorias SIMM 
Memorias DIMM 
ChipSet 
Función del Chipset 
Puente Norte 
Puente Sur 
Chipset 
• El chipset es el componente de la motherboard que 
coordina el intercambio de toda la información que 
circula por los buses. 
Toda motherboard esta 
construido alrededor de un 
determinado tipo de chipset 
y todo chipset esta diseñado 
para funcionar con un 
determinado procesador. 
El chipset esta básicamente 
conformado por dos chips: 
Puente Norte 
(northbridge) 
Puente Sur (southbridge) 
Circuito que interconecta la CPU con los componentes 
de alta velocidad del sistema (VIDEO, RAM, ...) a través 
del bus de sistema. 
Chipset: NorthBridge: 
El NorthBridge controla las siguientes características del 
sistema: 
 Tipo y Número de microprocesadores que soporta la placa. 
 Velocidad del microprocesador. 
 La velocidad del bus frontal o bus de sistema (o FSB). 
 El multiplicador del FSB necesario para el funcionamiento del CPU. 
 Tipo de RAM soportada. 
 Cantidad máxima de memoria soportada. 
 Tecnologías de memoria soportadas. 
 Puertos de la placa de video (AGP , PCI Express,..) 
 Cuando la grafica esta integrada en la placa, gestiona todo el video. 
 
Es el responsable de la conexión de la CPU con los componentes 
más lentos del sistema.Algunos de estos componentes son los 
dispositivos periféricos. 
El southbridge no está conectado a la CPU y se comunica con ella 
indirectamente a través del northbridge a través de un BUS DE 
ENLACE. 
Funciones 
• Soporte para buses de expansión, como los PCI o el antiguo ISA. 
• Controladores de dispositivos: IDE, SATA, de red Ethernet y de 
sonido. 
• Control de puertos para periféricos: USB o FireWire. 
• Funciones de administración de energía. 
• Controlador del teclado, de interrupciones, controlador DMA 
(Direct Memory Access, acceso directo a memoria). 
• Controladora de sonido, red y USB integrados (solo algunos 
southbridge). 
Chipset: SouthBridge 
Chipset 
El NorthBridge suele ser 
más grande que el 
SouthBridge y podemos 
encontrarlo en las placas 
base con un disipador o 
incluso un ventilador, ya 
que trabaja a velocidades 
muy elevadas. 
El Northbridge se encontrará 
más cercanamente al Socket 
del microprocesador, 
mientras que el Southbridge 
se localiza cercano a las 
ranuras de expansión. 
Microprocesador 
Definición de microprocesador 
Partes del procesador 
Arquitectura de un procesador. 
Velocidad de un procesador 
Evolución de los procesadores 
Relación entre la Evolución de los 
Procesadores Multinucleo y el 
Nombre del BUS del Sistema o de la 
Placa Madre. 
Microprocesador 
Definición: Es un circuito electrónico integrado por un conjunto de 
transistores, diodos, resistencias y otros componentes; de tamaño 
microscópico; conectados entre si por conductores y ordenados de manera 
que forman compuertas lógicas para realizar operaciones de todo tipo. 
• Funciona sincronizado por un reloj. 
• La velocidad del procesador depende del número de pulsaciones de ese 
reloj y de otros factores de diseño. 
• Esta velocidad del procesador se mide en Mhz o Ghz. 
• Se encarga del control y procesamiento de datos de todo el PC. 
• El microprocesador se aloja en un elemento llamado zócalo. 
• El trabajo del procesador produce un calor considerable, por lo que sobre 
el chip del procesador llevan montado un cooler y un disipador para su 
refrigeración. 
 
 
 
 
 
 
 
 
CPU 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD DE 
DECODIFICACION 
 
 
 
UNIDAD 
DE 
CONTROL 
control 
Partes del Microprocesador 
MEMORIA 
CACHE 
 
Unidad 
PREFECH 
MEMORIA 
RAM 
FPU ALU REGISTROS 
Partes del Microprocesador 
• Memoria cache: Es una memoria ultrarrápida que almacena ciertos 
bloques de datos que posiblemente serán utilizados en las siguientes 
operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, aumentando asi la 
velocidad y disminuyendo el numero de veces que la PC debe acceder 
a la RAM. 
• Unidad Aritmética Lógica. Conocida como ALU por sus siglas en ingles, 
es la encargada de realizar operaciones aritméticas y lógicas sobre 
números. En concreto estamos hablando de números enteros, es decir 
aquellos que no tienen decimales. Los mensajes de la unidad de 
control le dicen a la ALU que debe hacer. 
• Unidad de coma flotante. Realizan las mismas funciones que la ALU 
pero sobre números racionales. Sus siglas en ingles es FPU. Este 
elemento no siempre ha estado incluido dentro del chip si no que era 
un elemento externo y se llamaba coprocesador matemático. 
Partes del Microprocesador 
• Unidad de control: Regula el proceso entero de cada operación que realiza. 
Basándose en las instrucciones de la unidad de decodificación, crea señales 
que controlan a la ALU y los registros. La unidad de control dice que hace con 
los datos y en que lugar guardarlos. Una vez que finaliza, se prepara para 
recibir nuevas instrucciones. 
• Prefetch Unit: Esta unidad decide cuando pedir los datos desde la memoria 
principal o de la cache de instrucciones, basándose en los comandos o las 
tareas que se estén ejecutando. Las instrucciones llegan a esta unidad para 
asegurarse de que sean correctas y pueden enviarse a la unidad de 
decodificación. 
• Unidad de decodificación: Se encarga, justamente de decodificar o traducir 
los complejos códigos electrónicos en algo fácil de entender para la unidad 
Aritmetica Logica (ALU) y los Registros. 
• Registros: Son pequeñas localidades de memoria donde se almacenan o 
realizan las operaciones realizadas por la ALU. 
 
Arquitectura de un Procesador 
Microprocesador 
Secuencia de 
ordenes o 
instrucciones que 
se dictan en un 
cierto orden 
Su principal función es 
interpretar y ejecutar las 
instrucciones contenidas 
en los programas y 
procesar los datos. 
Set de 
Instrucciones 
Son especificaciones 
que detallan las 
instrucciones que una 
CPU de una PC puede 
entender y ejecutar. 
Componentes 
Funciona en base a 
EL conjunto de 
instrucciones esta 
definido por : 
• Conjunto básico de 
operaciones q se 
realizan sobre los 
datos: Suma, resta, etc. 
• Tipo de datos y 
formatos que manejan 
las instrucciones: 
naturales, enteros, 
reales, caracteres, etc. 
• Modos de 
direccionamiento de 
los datos en la 
memoria: directo, 
indirecto, etc. 
CISC 
Conj. De instrucciones 
Compleja 
Pueden ser: 
•Registros 
•Buffers 
•Cache 
•Unidad de 
Control 
•ALU 
•Etc. 
Microarquitectura 
Se representa mediante diagramas 
de bloques que describe las 
interconexiones entre los registros, 
buses y bloques funcionales. 
El modo de organizar 
o estructurar los 
componentes se 
denomina: 
Se puede 
implementar en 
distintas 
• > conj. de 
instrucciones. 
•Diseño de HW complejo 
• Ejecución lenta 
• > costo 
•Desarrollo de SW mas 
sencillo. 
• Consumen mas energía. 
RISC 
Conj. De instrucciones 
Reducida 
• < conj. de instrucciones. 
•Diseño de HW simple 
• Ejecución mas rápida 
• < costo 
•Desarrollo de SW mas 
complejo. 
• Consumen menos 
energía. 
• Ej. X86, 
implementada 
por Intel y AMD 
• Ej. ARM, implementada 
por Samsung, Apple 
Algoritmos 
Recibe 
Formado por 
Micro Arquitectura de un Procesador 
• El Procesador esta formato por 
componentes electrónicos: 
Registros, Buffers, Cache, Unidad 
de Control, ALU, Etc. 
• El modo de organizar o estructurar 
los componentes se denomina 
Microarquitectura. 
• Esta Microarquitectura se 
representa mediante diagramas 
de bloques que describe las 
interconexiones entre los registros, 
buses y bloques funcionales. 
Algoritmo de un Procesador 
El procesador dispone de una serie de circuitos electrónicos que son utilizados 
por los algoritmos, creados por el hombre para afrontar problemas. 
• Que es un Algoritmo? 
Es una secuencia de ordenes o instrucciones que se dictan en un cierto orden. 
Estos pasos están bien definidos y siguen un orden estricto para que la CPU los 
pueda ejecutar sin problemas. 
• Ejemplos: 
 Algoritmo de como elaborar un huevo frito. 
Paso 1: Poner la sartén en la hornalla. 
Paso 2: Echar aceite 
Paso 3: Calentar el aceite 
Paso 4: Esperar a que esté caliente 
Paso 5: Cascar el huevo 
Paso 6: Verterlo con cuidado sobre el aceite 
caliente 
Paso 7: Con la ayuda de una paleta, echar el 
aceite por encima del huevo 
Paso 8: Comprobar que el huevo ya está 
cocinado y, en ese caso, sacarlo a un plato. 
Algoritmo para Sumar 2 números y 
guardarlos en una posición de memoria. 
Paso 1: tomar el valor del registro A y 
llamarlo N1. 
Paso 2: tomar el valor del registro B y 
llamarlo N2. 
Paso 3: sumar N1 y N2 y almacenar el 
resultado en el registro C. 
Paso 4: almacenar el valor del registro C en 
la posición de memoria etiquetada como M. 
 
 
Set de Instrucciones de un Procesador 
• Las órdenes que recibe el procesador son simples y atómicas y se 
denominan instrucciones, estas son las operaciones que un 
procesador es capaz de entender y ejecutar. 
• Estas órdenes serán mayoritariamente matemáticas (suma estos 
dos números y guarda el resultado en esta determinada posición 
de memoria) pero también de almacenamiento o interrupciones 
del sistema. 
• Las instrucciones son operaciones muy simples pero con las que 
se construye todo, y un conjunto de estas instrucciones se 
denomina Set de Instruccioneso ISA (Instruction Set 
Architecture). 
• EL conjunto de instrucciones esta definido por : 
Conjunto básico de operaciones que se realizan sobre los 
datos: Suma, resta, etc. 
Tipo de datos y formatos que manejan las instrucciones: 
naturales, enteros, reales, caracteres, etc. 
Modos de direccionamiento de los datos en la memoria: 
directo, indirecto, etc. 
Set de Instrucciones: CISC vs RISC 
En función de la complejidad del set de instrucciones se encuentran 2 enfoques: 
• CISC, Complex Instruction Set Computing, 
• RISC, Reduced Instruction Set Computing. 
Características de CISC: 
Ofrece un conjunto de instrucciones bastante completas y lentas de ejecutar (se 
agrupan varias operaciones de bajo nivel en la misma instrucción). 
Esto da lugar a programas pequeños y sencillos de desarrollar que además 
realizaban pocos accesos a memoria. 
Ejemplo de este enfoque es la ISA x86 de los procesadores Intel o AMD 
domésticos actuales, los cuales a su vez utilizan múltiples microarquitecturas, 
Características de RISC: 
Su principal virtud es tener un conjunto de instrucciones muy simples que se 
ejecutarán más rápidamente en el procesador. 
Esto implica que para una cierta tarea compleja se necesitan un mayor número de 
ellas, y por esto el programa final tendrá una longitud mayor y además accederá 
en un mayor número de ocasiones a los datos almacenados en la memoria. 
Ejemplo de este enfoque es la ISA ARM de los procesadores de Samsung, 
Qualcomm, Apple, etc. 
Microprocesador 
Algoritmos: CISC vs RISC 
CISC 
Conj. De instrucciones Compleja 
ALGORITMO procesado con: 
Paso 1: Poner la sartén en la hornalla. 
Paso 2: Echar aceite 
Paso 3: Calentar el aceite 
Paso 4: Esperar a que esté caliente 
Paso 5: Cascar el huevo 
Paso 6: Verterlo con cuidado sobre el 
aceite caliente 
Paso 7: Con la ayuda de una paleta, 
echar el aceite por encima del huevo 
Paso 8: Comprobar que el huevo ya 
está cocinado y, en ese caso, sacarlo a 
un plato 
RISC 
Conj. De instrucciones Reducida 
Paso 1: Poner la sartén en la hornalla 
Paso 2: Echar aceite 
Paso 3: Calentar el aceite 
Paso 4: Esperar a que esté caliente 
Paso 5: Cascar el huevo 
Paso 6: 
•Paso 6.1: Acercar el huevo partido a un par de 
centímetros del aceite caliente. 
•Paso 6.2: Mover verticalmente el huevo partido. 
•Paso 6.3: Verter el contenido del huevo partido sobre 
el aceite hasta que esté vacío. 
•Paso 6.4: Retirar el huevo partido y ya vacío. 
•Paso 6.5: Tirar a la basura el huevo partido y ya vacío. 
Paso 7: Con la ayuda de una paleta, echar el aceite por 
encima del huevo 
Paso 8: Comprobar que el huevo ya está cocinado y, en 
ese caso, sacarlo a un plato. 
Algoritmo 
Ej.: Algoritmo 
de como 
elaborar un 
huevo frito. 
Ejemplos: Conjunto de Instrucciones 
Intel AMD 
x86 
MMX 
SSE 
3DNow 
AMD64 
también conocido 
como x64, x86_64 
EM64T 
Instrucciones 
aplicadas a 
multimedia 
64 bits 
Instrucciones para el 
procesamiento de: 
Instrucciones para el 
procesado de imagen, 
tratamiento de vídeo , 
procesamiento de audio, 
modelado 3D 
AVX 
Extensiones Vectoriales 
Avanzadas: 
Juego de instrucciones 
que permite cifrar y 
descifrar datos a una 
gran velocidad 
32 bits 
16 bits 
AES 
Estándar Avanzado de 
Encriptación 
Conjunto de 
Instrucciones 
también 
implementadas 
por AMD 
Conjunto de Instrucciones 
también implementadas 
por AMD 
Visualizar el Conjunto de Instrucciones 
de mi PC con CPU-Z 
Velocidad del Microprocesador 
Los microprocesadores actuales tienen dos velocidades: 
• Velocidad interna. Velocidad a la que funciona y procesa el microprocesador 
internamente. (2,2; 2,3; 2,5; 2,7; 3,4... GHz). 
• Velocidad externa o Velocidad del bus del sistema. También llamada FSB, Es 
la velocidad a la que se comunica el micro y la placa base. En realidad es la 
velocidad de funcionamiento del bus de la placa base. 
La relación entre estas dos velocidades es el Factor Multiplicador y es la cifra 
por la que se multiplica la velocidad externa o de la placa base para dar la 
interna o del micro. Este se puede ajustar en la placa por puentes o mediante el 
setup de la bios. 
Calcular: 
¿Que velocidad de proceso tiene un microprocesador donde la velocidad externa es de 
600 Mhz y el factor de multiplicación es 6? 
y si la velocidad externa es de 950 Mhz y el factor de multiplicación es de 6,5? 
Velocidad interna del Micro = Veloc. Externa del Bus * Factor Multiplicador 
Ejemplos: 
• Imagine una placa base para procesadores Pentium II y III 
que soporta las siguientes velocidades para el bus 
principal FSB: 100 y 133 Mhz. 
• Si sobre esta placa colocamos un micro Pentium III a 450 Mhz y 
queremos que el FSB funcione a 100 Mhz. Con que valor 
deberemos configurar el multiplicador? 
• Considerando la placa anterior, si colocamos un micro Pentium 
III a 600 Mhz y queremos que el FSB funcione ahora a 133 Mhz, 
con que valor deberemos configurar el multiplicador? 
• Un Pentium D a 3,6 Ghz utiliza un multiplicador de 4.5x, 
cual será la frecuencia a la que trabajara el FSB? 
• A que frecuencia funciona un AMD Athlon que utiliza un 
multiplicador de 7.5x y un bus de 100 Mhz? 
Ejemplo 
• Identificar la Velocidad interna del microprocesador, su 
multiplicador y la Velocidad externa del bus (o velocidad 
de la placa madre). 
Aumentar la Velocidad del Microprocesador 
Overclocking. Método para subir la velocidad del micro por encima 
de la nominal de fabricación. 
Técnicas para implementar las mejoras 
1. Aumentar la frecuencia del bus frontal (FSB) 
2. Aumentar el valor del multiplicador. 
3. Aumentar FSB y multiplicador. 
Sólo podremos aplicar ambas técnicas a la vez en procesadores AMD (y no en 
todos los modelos), ya que los Intel tienen el multiplicador bloqueado de fábrica, 
y por tanto, únicamente permiten la modificación del FSB. 
La modificación de ambos parámetros se debe realizar desde la BIOS del 
sistema, Por lo tanto, queda patente que la calidad de la placa base es decisiva 
en esta etapa. Si disponemos de una buena placa base, podremos obtener un 
mayor rendimiento y más posibilidades en el OverClocking. 
Tendencia de los Microprocesadores 
• https://www.xataka.com/componentes/por-que-
los-nucleos-y-su-frecuencia-no-lo-son-todo-para-
un-procesador 
Mono-Nucleo Multi-Nucleo 
Procesadores Mono- Nucleos 
Estos microprocesadores tienen un solo núcleo o cerebro para 
ejecutar los procesos. 
Estos sistemas integran a un procesador 
convencional con sus respectivas: 
unidad aritmético lógica – UAL -, unidad 
de control – UC -, un conjunto de 
registros de memoria internos en el 
procesador y un conjunto de buses 
internos de alta velocidad. 
Adicionalmente, como todo computador 
tradicional, integra una jerarquía de 
memoria - caché, de acceso directo, de 
almacenamiento semipermanente, así 
como un sistema de buses que 
interconectan a todos estos 
componentes entre sí. 
Procesadores Mono-Núcleos 
¿Como se logra aumentar las prestaciones en los 
procesadores mono -núcleos? 
• Aumentando la frecuencia de funcionamiento del reloj del 
sistema. 
• Mejorando los algoritmos que se integran en la lógica 
encapsulada. 
• Aumentando la densidad de la electrónica. 
Problemas derivados al aumentar las prestaciones en los 
procesadores mono núcleos? 
• Incremento del calor generado. 
• Incremento del consumo energético. 
• Limites físicos de los componentes microelectronicos. 
Limitaciones en el rendimiento de los procesadores mono núcleos. 
Antecedentes de los procesadores MultiNucleo 
HyperThreading (o Tecnología Multitarea) 
• Esta tecnología fue creada por Intel, para los procesadores Pentium 4 más 
avanzados. El Hyperthreading hace que el procesador funcione como si fuera 
dos procesadores. 
• Esto fue hecho para que tenga la posibilidad de trabajar de forma multihilo 
(multithread) real, es decir pueda ejecutar muchos hilos simultáneamente. 
• Un procesador con la tecnología Hyperthreading tiene un 5% más de 
transistores que el mismoprocesador sin esa tecnología. 
 
Ejecución de tareas por el CPU 
con y sin tecnología HyperThreading 
Procesador sin Tecnología HyperThreading o MultiTarea, realiza una 
línea de instrucción a la vez. 
Procesador con Tecnología HyperThreading o MultiTarea. 
Alternativa de la Tecnología 
Multitarea por AMD 
• Aunque Intel fue pionera con su tecnología 
HyperThreading, AMD también ha implementado algo 
similar en sus procesadores a partir de la arquitectura 
Bulldozer. 
• AMD lo llamo por su parte CMT (Cluster Based 
Multithreading) que hace exactamente lo mismo pero 
que no funciona de forma similar a la propuesta de 
Intel. 
• La tecnología CMT lo que hace es integrar dos núcleos 
en un solo bloque, pero no replica la unidad de punto 
flotante, que es compartida por los dos núcleos. Es 
decir, ese nuevo superbloque tendrá dos unidades para 
realizar operaciones con números enteros y sólo uno 
para las operaciones en coma flotante. 
Procesadores Multi-Nucleos 
• Estos procesadores tienen dentro de sus empaque a varios 
núcleos o cerebros. 
• Los procesadores multi-nucleos se basan en el procesamiento en 
paralelo. 
• El procesamiento en paralelo 
es la división de una aplicación 
en varias partes para que sean 
ejecutadas a la vez por 
diferentes unidades de 
ejecución. 
• Por lo tanto el rendimiento del 
procesador aumenta. 
El microprocesador de doble núcleo 
• Microprocesador INTEL con tecnologia HyperThreading 
 
 
 
 
• Microprocesador con 2 nucleos 
Ejemplos: 
 
Procesadores 
que 
implementan 
Tecnología 
Hypertheading 
Procesadores 
que NO 
implementan 
Tecnología 
Hypertheading 
El Bus del Sistema (o bus de la placa madre), que comunica el 
microprocesador con el Puente Norte, tiene distintas 
denominaciones. 
Los cambios en la denominación del bus del sistema, obedecen 
a la Evolución de los Procesadores Multinucleo, marcadas por 
los principales fabricantes de procesadores: Intel y AMD. 
Relación entre la Evolución de los Procesadores Multinucleo y el 
Nombre del BUS del Sistema o de la Placa Madre 
Con la integración de la 
Controladora de Memoria al 
Microprocesador, el nombre 
del Bus del Sistema cambia a: 
Según Intel: La denominación del bus del 
sistema cambia de FSB a QPI (QuickPath 
Interconnect) 
Según AMD: La denominación del bus del 
sistema cambia de FSB a HT (Hypertransport) 
Con la integración de la 
Controladora de Memoria y la 
Controladora de la GPU al 
Microprocesador, el nombre 
del Bus del Sistema cambia a: 
Según Intel: La denominación del bus del 
sistema cambia de QPI (QuickPath Interconnect) 
a DMI (Direct Media Interface) 
Según AMD: La denominación del bus del 
sistema cambia de HT (Hypertransport) a UMI 
(Unified Media Interface) 
Ejemplo: Incorporación de la Controladora de Memoria al Micro – Cambio en la 
denominación del Bus de Sistema S/AMD e INTEL. 
 
AMD INTEL 
Cambia de FSB  QPI 
(QuickPath Interconnect ). 
Cambia de FSB  HT 
(HyperTransport) 
Ejemplo: Incorporación de la Controladora de Memoria y tarjeta 
grafica al Micro – Cambio en la denominación del Bus de Sistema S/ 
INTEL a AMD. 
 
AMD INTEL 
Cambia de QPI  DMI (Direct 
Media Interface) 
Cambia de HT UMI (Unified 
Media Interface ) 
UEFI y BIOS 
• UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) y BIOS 
(Basic Input Output System) son las tecnologías que 
controlan el hardware de la PC cuando se inicia. Uno es 
el sucesor de otro. 
• La BIOS lleva presente en las computadoras desde los 
años 80, por lo que tras tanto tiempo está un poco 
obsoleta. Su reemplazo es la UEFI, que hace lo mismo 
pero añadiendo nuevas características y diseño para 
ofrecer un mayor control de la PC. 
• En ambos casos estamos ante un firmware, una porción 
de código que está almacenada en una memoria de solo 
lectura situada en la placa base de la PC. Estos dos 
firmwares contienen las instrucciones que controlan las 
operaciones de los circuitos del equipo. 
BIOS (Basic Input Output System) 
Este chip es específico de la placa madre y contiene una serie de programas 
en una memoria no volátil. Estos programas comúnmente se los conoce 
como firmware ya que están dentro del hardware y no son factibles de 
modificar por la vía tradicional. 
Su función principal es la de iniciar los componentes de hardware e iniciar el 
sistema operativo de la PC cuando lo encendemos. También carga las funciones de 
gestión de energía y temperatura del ordenador. 
Hay tres programas en este chip BIOS: 
• POST (Power On-Self Test): conjunto de instrucciones para llevar a cabo un auto testeo de 
hardware inicial (teclado, video, procesador, memoria, etc ) antes de comenzar a ejecutar 
el Sistema Operativo. 
• CMOS SETUP: mediante este programa es factible modificar las opciones que luego se 
registrarán en la memoria CMOS, como ser la fecha y hora, activar/desactivar 
componentes integrados, cambiar el orden de unidades de inicio del sistema, contraseña 
de acceso, etc. 
• BIOS (Basic Input Output System): se encarga de la interfaz de bajo nivel entre el 
microprocesador y algunos periféricos (Input/Output). Recupera, y después ejecuta, las 
instrucciones del MBR (Master Boot Record), registradas en un disco rígido, para lanzar las 
instrucciones del sistema operativo. 
BIOS: Arranque y activación del S.O. 
El arranque de una computadora actual tiene dos fases: 
• La fase de arranque del hardware (POST) 
• La fase de arranque del SO (BIOS) 
 
HDD RAM 
Test del Hardware 
POST Carga en memoria del SO 
Bajo el control del 
Iniciador ROM 
Recupera, y después ejecuta, las 
instrucciones del MBR, registradas en un 
disco rígido 
Bajo el control del 
Cargador del SO 
Arranque del Hardware Arranque del SO 
Ciclo Escolar 2013-2014B 
BIOS 
MBR 
Contiene 
Ta
b
la
 D
e
 
P
ar
ti
ci
o
n
es
 
Programa encargado 
de leer la tabla de 
particiones y ceder el 
control al sector de 
arranque de la 
partición activa. 
A 
Bajo el control del BIOS 
Bajo el control al sector de arranque de la partición activa. 
UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) 
• La Interfaz de Firmware Extensible Unificada o UEFI es el firmware 
sucesor, escrito en C, del BIOS. 
• En esencia, todo lo que hace el BIOS lo hace también la UEFI. Pero 
también tiene otras funciones adicionales y mejoras sustanciales. 
 BIOS UEFI 
Tiene un diseño muy MS-DOS, y sólo se 
puede mover por él, mediante el teclado. 
Tiene una interfaz moderna, permite incluir animaciones 
y sonidos, y permite utilizar el ratón para interactuar con 
ella. 
 Puede conectarse a internet para actualizarse. 
Se ejecuta en 16 bits. Se ejecuta en 32 o 64 bits 
Sólo soportan hasta cuatro particiones y 
discos duros de una capacidad máxima 
de 2,2 TB. Eso es porque utilizan el 
esquema de particiones MBR. 
Utiliza un GPT más moderno, que pone el límite teórico 
de capacidades de discos duros en 9,4 ZettaBytes, 
El arranque de la computadora es lento. El arranque de la computadora es más rápido 
 
Mejora la seguridad con su funcionalidad Secure Boot, 
que evita el inicio de sistemas operativos que no estén 
autenticados. 
 
También se le pueden añadir extensiones de terceros, 
como herramientas de overclocking o software de 
diagnóstico.