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INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL CONTENIDOS 1. Microprocesador .......................................................................................... 2 Introducción ................................................................................................. 2 La historia ................................................................................................... 3 Evolución ..................................................................................................... 3 Profundización de los principales aspectos ...................................................... 5 Ciclos de ejecución de instrucciones ............................................................ 13 La pila ....................................................................................................... 17 2. FSB. Front Side Bus ................................................................................... 21 Cómo afecta el rendimiento del esquema ordenador el FSB ............................ 22 3. Memorias .................................................................................................. 23 Introducción ............................................................................................... 23 Definición .................................................................................................. 23 Clasificación .............................................................................................. 23 4. Instalación ................................................................................................ 29 Comentarios finales .................................................................................... 31 Bibliografía .................................................................................................... 33 INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL 1. Microprocesador Introducción Los microprocesadores son relativamente nuevos tanto como lo es la electrónica. Antiguamente se conocía como Unidad Central de Proceso UCP (CPU Central Processing Unit en la literatura inglesa). Comenzó siendo del tamaño de un armario, posteriormente se redujo al de una gran caja, después se construyó en una placa de unas 15 x 15 pulgadas. Finalmente se construyó en un solo circuito integrado encapsulado en un chip que se inserta en un zócalo de la placa-base o motherboard. La arquitectura de un procesador consiste de los elementos internos que permiten la ejecución de las instrucciones de su lenguaje máquina. La complejidad de un procesador actual es demasiado grande para poder ser estudiada en su totalidad. A modo de referencia, los modelos del procesador Pentium producidos a comienzos del año 2004 (ya hace algunos años atrás) contienen alrededor de 50 millones de transistores (en diciembre de 1974, el procesador 8080 producido por la misma empresa tenía 6000 transistores). Este tipo de circuitos se diseñan a lo largo de varios años y por grandes equipos de diseñadores. La complejidad de diseño de estos circuitos viene acompañada por una tecnología de fabricación que permite un empaquetado en dispositivos de tamaño extremadamente reducido. Figura 1. Aspecto de un Intel Core I7, encapsulado y listo para ser instalado en una placa de circuito impreso. En los primeros tiempos de la informática personal, que podemos suponer se inicia con la introducción del PC ( Personal Computer ) por IBM a mediados de 1981, el mercado de microprocesadores para el PC estaba copado por Intel, que arrancando con el 8088, un modesto procesador de 16 bits a 4.77 MHz de velocidad de reloj, fue sufriendo sucesivas mejoras; principalmente en lo que respecta a la velocidad; capacidad de procesamiento en paralelo; capacidad de los registros; cache interna INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL y facilidades hardware para multiprogramación. Compare el microprocesador de la PC original con los equipos que puede adquirir en la actualidad. Debemos tener en cuenta que a pesar que fue en esta fecha el inicio de los equipos PC ya con anterioridad existían los chips microprocesadores de otras firmas como por ejemplo Motorola. Existen procesadores fabricados por otras compañías, como por ejemplo AMD, que son compatibles a nivel ensamblador con el juego de instrucciones Intel, lo que permite que no todos los PCs sean necesariamente Intel. Nos basaremos en una marca pero obviamente la forma de trabajo y funcionamiento son casi idénticas, puede variar el nombre de algún registro pero tranquilamente comprendiendo a grandes rasgos el funcionamiento de cualquier microprocesador se puede inferir el de otro y encontrar las diferencias. La historia El cuadro siguiente (referido exclusivamente a los productos Intel), comprende un resumen de la historia de los procesadores utilizados en la informática personal. Modelo Año Registro internos (bits) Bus de datos (bits) Bus de direc. (bits) Memoria direccionable Frecuencia externa Frecuencia interna máxima Modo 8088 1979 16 8 20 1 Mb 4.77 Mhz 14 Mhz Real 80286 1982 16 16 24 16 Mb 12.5 Mhz Real/Prot 80386 1985 32 32 32 4 Gb 20 Mhz Protegido 80486 1989 32 32 32 4 Gb 25 Mhz Protegido Pentium 1993 32 64 4 Gb 60 Mhz Protegido Pentium- Pro 1995 32 64 64 Gb 66 Mhz 200 Mhz Protegido Pentium II 1997 32 64 64 Gb 66/100 Mhz 266 Mhz Protegido Pentium III 1999 32/128 64 64 Gb 550 Mhz Protegido Pentium IV 2001 32/128 64 64 Gb 400 Mhz 2 Ghz Protegido Nota: Por razones eminentemente comerciales, casi todos los modelos aparecieron en diversas versiones, que se diferenciaban en la frecuencia interna, tamaño de la caché, etc. Se refiere al bus externo, que utiliza el procesador para comunicar con el exterior. Internamente el procesador dispone de buses que son de 2 a 4 veces esta anchura. Los valores indicados para las frecuencias externas son típicos de los modelos de la época (por tanto aproximados). Los valores de frecuencia interna máxima son los correspondientes al momento de la aparición del modelo. Se refiere a la máxima memoria accesible directamente. Es significativo señalar que todos son compatibles hacia atrás con sus predecesores, de forma que pueden ejecutar el código objeto escrito para el 8086, el primer ejemplar de esta prolífica saga aparecido en 1978 (no incluido en el cuadro). Evolución En esta mini-historia, podemos destacar varios hitos importantes: Soporte para memoria virtual La introducción en 1982 del procesador Intel 80286 marcó un hito importante por varios motivos: Por primera vez el procesador podía acceder más rápidamente a INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL sus propios registros que a la RAM más rápida existente; desde entonces esta ventaja no ha hecho sino aumentar en favor del procesador. Desde el punto de vista del software, el verdadero avance fue la implementación en el micro de un dispositivo que permitía el manejo de memoria virtual. Hasta entonces, el manejo de este tipo de memoria había que realizarlo a nivel del Sistema Operativo, pero el 286 permitía ya manejarlo de forma nativa mediante el procesador, con las consiguientes mejoras del rendimiento y la seguridad. Introducción del coprocesador matemático integrado Los procesadores del tipo 8086 solo podían realizar operaciones aritméticas con números enteros. Para los fraccionarios debían utilizar complicados artificios, por lo que desde el principio se crearon procesadores específicos para operaciones aritméticas con números fraccionarios. Conocidos como coprocesadores de punto flotante o coprocesadores matemáticos,eran una opción instalable en un zócalo vacío preparado al efecto en la placa-base, enlazado mediante líneas especiales con el procesador principal. Estos procesadores aligeraban grandemente los cálculos en las aplicaciones que eran capaces de sacar partido de su existencia, y no solo realizaban operaciones de números fraccionarios (de coma flotante), también operaciones como raíz cuadrada, e implementaban funciones trascendentes como cálculo del seno, coseno, tangente, arcotangente, logaritmos y exponenciación. A partir de la introducción del 80486, Intel incorporó el coprocesador matemático junto con el principal, con lo que su existencia dejó de ser opcional, convirtiéndose en estándar. Capacidad de procesar varias instrucciones en paralelo La ejecución de cada instrucción ensamblador no se realiza en un solo ciclo de reloj. Cada instrucción puede contener varias microinstrucciones, de forma que en general el rendimiento del procesador no equivale a una instrucción en cada ciclo. Una forma de aumentar la eficiencia es procesar varias instrucciones en paralelo, de forma que, en la medida de lo posible, estas se encuentran en diversas fases de ejecución simultánea de su microcódigo. Utilizando un número conveniente de estas vías de ejecución paralela se consiguen rendimientos que actualmente han excedido la relación 1:1, de forma que la arquitectura súper escalar del Pentium proporciona rendimientos del orden de tres o más instrucciones por ciclo de reloj. El primero en implementar esta arquitectura en el PC fue el 80386 de Intel, que incluye seis de estas vías de ejecución: - Bus In ) accede a memoria y a otros dispositivos de E/S. - La unidad ) recibe objetos desde la unidad de bus y la sitúa en una cola de 16 bytes. - La unidad de decodificación de instrucciones ( Instruction Decode Unit ) decodifica el código objeto recibido en la unidad de precarga y lo traduce a microcódigo. - La unidad de ejecución ( Execution Unit ) ejecuta las instrucciones del microcódigo. - La unidad de segmento ( Segment Unit ) traduce direcciones lógicas en direcciones absolutas, y realiza comprobaciones de protección. - La unidad de paginación ( Paging Unit ) traduce las direcciones absolutas en direcciones físicas; realiza comprobaciones de protección de página, y dispone de una cache con información de las 32 últimas páginas accedidas. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Introducción de soporte para sistemas multiprocesador Esta capacidad, originaria del mundo de los mainframe, se introdujo en el procesador Intel 80486, permitiendo así el desarrollo de auténticos sistemas multiproceso en la informática personal. Este procesador también incluyó por primera vez dispositivos de ahorro de energía, incluyendo que el procesador redujese su velocidad, o incluso suspendiese la ejecución manteniendo su estatus, de forma que pudiera ser reiniciado en el mismo punto de la hibernación . Movilidad y conectividad En el primer trimestre del 2003 Intel materializa bajo una sola denominación las tendencias más significativas del momento en el mundo de la computación: movilidad y conectividad (la palabra de moda es Wireless ). A este efecto anuncia Centrino; más que un procesador es un compendio de tecnología móvil con el que el gigante del hardware se posiciona en el cada vez más importante segmento de los dispositivos móviles. Bajo estas siglas se integran un procesador Pentium M, la familia de chipset Intel 855 y las funciones de red inalámbrica del dispositivo Intel Pro/Wireless 2100 Network Connection para el estándar 802.11. Doble núcleo A lo largo de 1995 se comienzan a popularizar los procesadores de doble núcleo en los ordenadores personales. Parece que, una vez agotadas las posibilidades de procesamiento de instrucciones en paralelo en un solo procesador ( multi- threading ), los pasos se orientan hacia los procesadores de doble núcleo, en realidad dos procesadores en un mismo chip, cada uno con su propia cache, con lo que el multiproceso cobra un significado real en las máquinas que los montan ( Hyper-threading ). Los equipos personales, incluso portátiles tienen ahora capacidades de proceso que hasta hace poco estaban restringidas a servidores de gama alta con dos procesadores. Nota: no confundir una máquina con dos o más procesadores independientes (multiprocesador) con un procesador de doble núcleo. En general, una máquina con dos procesadores es más rápida que una de doble núcleo, pero en ambos casos, para sacar provecho de sus posibilidades, es necesario que el Sistema Operativo sea capaz de reconocer el hyperthreading , y que el software de aplicación también sea capaz de usar procesos multihebra SMT ( Simultaneous Multi- threading Technology ). En caso contrario, será detectado y utilizado un solo núcleo. Profundización de los principales aspectos Explicaremos a continuación, los elementos básicos de la arquitectura del procesador para entender el funcionamiento y la manipulación de datos sin analizarlo en su totalidad. Se aplica, por tanto, un nivel de abstracción a la arquitectura real del procesador Intel Pentium y se estudian sólo aquellos componentes necesarios para la comprensión de las instrucciones que permiten la ejecución de operaciones básicas tales como cálculo aritmético, implementación de condicionales, llamadas a subrutinas, paso de parámetros, gestión de la pila, etc. Para el desarrollo de aplicaciones avanzadas sobre un procesador de estas características sí es preciso tener un conocimiento más profundo de la arquitectura. En tal caso, los documentos en los que se encuentra el nivel de detalle necesario para esta tarea los proveen los mismos fabricantes. En lugar de explicar en detalle un procesador en concreto, generalmente las empresas fabricantes de procesadores crean una arquitectura concreta y luego fabrican múltiples chips todos ellos compatibles con esa arquitectura pero con diferentes prestaciones. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL En este caso concreto veremos el procesador Intel Pentium, lo cual se encuentre, en tres documentos de información ofrecidos por Intel agrupados bajo el nombre de IA-32 Intel Architecture Software s Manual que contienen todos los aspectos del funcionamiento de la arquitectura denominada IA-32, que son generales a cualquier microprocesador de 32 bits. El primer volumen ofrece una visión global de la arquitectura, el formato de instrucciones, el entorno de ejecución del procesador, los tipos de datos, las técnicas utilizadas para las llamadas a procedimientos y las extensiones especiales incluidas en esta arquitectura. El segundo volumen describe todas y cada una de las instrucciones máquina contenidas en la arquitectura. El tercer volumen contiene la información necesaria para utilizar el procesador en un sistema completo, como por ejemplo, los bits de control y estado, gestión de memoria, esquema de protección, manejo de excepciones e interrupciones, gestión de múltiples procesadores, memoria cache, etc. El entorno de ejecución del procesador Intel Pentium En esta sección se describe el entorno de ejecución del procesador tal y como se ve desde un programa escrito en lenguaje ensamblador. Este entorno consta, además de otros componentes, de un conjunto de registros, un espacio de direcciones, un registro de condiciones y estado, y el registro contador de programa. En adelante las diferentes unidades de información que es capaz de manipular el procesador se denominarán utilizando los términos que se muestran en la tabla. Todos ellos son utilizados por algún componente del procesador y sus tamaños son todos múltiplos de bytes. Nomenclatura para los tamaños de información Denominación Tamaño Byte 8 bits Word 16 bits 2 bytes Doubleword32 bits 4 bytes Double Quadword 128 bits 16 bytes La figura siguiente muestra los tamaños relativos de estos datos así como la numeración seguida para referirse a los bytes de los que están compuestos. Nótese que los bits se comienzan a numerar por el cero el menos significativo. Figura 2. Tipos de datos del procesador. Recuerde, una de las características de importancia del microprocesador es la longitud de su palabra binaria o de procesamiento. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Espacio de direcciones El procesador Pentium permite gestionar el acceso a memoria de dos formas posibles denominadas modelo lineal y modelo segmentado. La capacidad de direccionamiento de un microprocesador es también una característica importante de un microprocesador a pesar que este parámetro actualmente no es tan significativo. Lo que sí lo es, es la técnica de administración de la memoria. En el modelo lineal la memoria aparece como un único espacio contiguo de tamaño máximo 232 bytes o 4 gigabytes. En él se almacenan todos los datos, código y demás información necesaria para la ejecución de los programas. Las direcciones en este modelo tienen un tamaño fijo de 32 bits. (Por ello 232) El modelo segmentado es más complejo. El espacio de direcciones se organiza como un grupo de espacios de direcciones independientes denominados segmentos. La razón por la que se propone esta técnica es para separar código, datos e información adicional de los programas en diferentes segmentos. La dirección para acceder a un byte en este modelo consta de dos partes, un identificador de segmento y un desplazamiento dentro de ese segmento. El procesador puede utilizar hasta un total de 16.383 segmentos y cada uno de ellos de un tamaño máximo de 4 gigabytes. La ventaja de gestionar la memoria de esta forma es el incremento en la seguridad en la ejecución de programas. Mediante la colocación de código y datos en segmentos separados se puede forzar una política de acceso a datos únicamente dentro del mismo segmento y así detectar fácilmente accesos a zonas de memoria incorrectas. En el resto de este documento se utilizará únicamente el modelo lineal de memoria. Toda dirección tiene un tamaño de 32 bits y se dispone de un espacio de hasta 4 gigabytes de información almacenados de forma contigua. Para obtener un mejor rendimiento en el uso de memoria, el bus de datos que conecta al procesador con la memoria tiene un tamaño de 32 bits. Esto quiere decir que el procesador es capaz de manipular 4 bytes de datos en una sola operación (lectura o escritura) siempre y cuando el acceso sea alineado, es decir, que los datos estén almacenados a partir de una posición que es múltiplo de cuatro. La figura ilustra este mecanismo. El procesador igualmente es capaz de acceder tanto a tamaños de información más pequeños como a datos no alienados, pero dichas operaciones serán más lentas. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 3. Acceso alineado a memoria. Registros de propósito general Los registros son circuitos digitales internos del procesador que se comportan igual que las celdas de memoria, es decir, permiten las operaciones de lectura y escritura de datos pero a una velocidad mucho mayor, pues no requieren la comunicación con ningún circuito externo al procesador. Los registros que ofrece un procesador se identifican por su nombre y son susceptibles de ser utilizados al escribir programas en ensamblador. El Intel Pentium ofrece 16 registros básicos para la ejecución de programas: 8 registros de propósito general, 6 registros de segmento, el registro de estado y control, y el registro contador de programa. Los seis registros de segmento no se describen en detalle puesto que se utilizan para acceder a memoria en el modelo segmentado que no se considera acá. Los registros de propósito general son 8 con nombres EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBP y EBP. Todos ellos tienen un tamaño de 32 bits y su principal cometido es almacenar datos temporales necesarios para la ejecución de programas. Mientras la mayor parte de datos e instrucciones se almacenan en la memoria principal, en estos registros se guardan temporalmente aquellos datos que necesita el procesador más a menudo, de esta forma se obtiene un mejor rendimiento en la ejecución. Por ejemplo, si un dato se utiliza varias veces seguidas, en lugar de leerlo de memoria cada vez es mejor almacenarlo al principio en un registro y referirse a esa copia cada vez que sea necesario. El procesador permite referirse a ciertas porciones de los registros de propósito general con nombres diferentes. Así, se permite manipular únicamente los 16 bits de menos peso de los ocho registros suprimiendo del nombre la letra E del comienzo. Por ejemplo, el registro AX se refiere a los dos bytes de menos peso del registro EAX. Nótese que no es un registro adicional que tenga el procesador, sino la posibilidad de utilizar la mitad menos significativa de un registro. Cuando se realiza una operación sobre una porción de un registro, el resto de bits permanece intacto. Para los primeros cuatro registros, esto es EAX, EBX, ECX y EDX se permite manipular los dos bytes de menos peso de forma independiente. Los nombres se obtienen mediante la segunda letra del nombre original añadiendo el sufijo h para el de más peso o l para el de menos peso. Por tanto, el registro EAX tiene un tamaño de 32 bits, sus 16 bits de menos peso se manipulan mediante el nombre AX, el byte de menos peso mediante el nombre AL y el segundo de menos peso con AH. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 4. Los ocho registros de propósito general y los nombres para referirse a las diferentes porciones. Registro de estado y control Durante la ejecución de instrucciones existen situaciones especiales que convienen ser reflejadas en un registro para su posible consulta. Por ejemplo, si el resultado de una operación aritmética ha producido acarreo, es probable que un programa tenga que tomar medidas especiales. La forma de ofrecer este tipo de funcionalidad consiste en capturar estas condiciones en un registro de estado. El número de bits y condiciones que se almacenan en este registro es diferente en cada arquitectura. Un ejemplo de funcionalidad análoga a esta es el conjunto de luces e indicadores que tiene un equipo de música. Mediante esos indicadores informan al usuario de algunas de las condiciones de funcionamiento internas (nivel de audio, filtros encendidos, etc). En el contexto de un procesador es suficiente almacenar estos valores en un registro e incluir en su lenguaje máquina instrucciones para su manipulación. Pero aparte de las condiciones de funcionamiento, existe un conjunto de funcionalidades que es preciso activar o desactivar en ciertos momentos de la ejecución de un procesador. Continuando con la analogía del equipo de música, este ofrece un conjunto de interruptores o mandos para controlar ciertos aspectos de funcionamiento del dispositivo. Un procesador ofrece también esta posibilidad a través de los denominados bits de control y que suelen almacenarse también en el registro de estado y control. Por ejemplo, el procesador Intel Pentium permite que una instrucción sea interrumpida y se pase a ejecutar momentáneamente un conjunto de instrucciones. Mediante un bit de control se permite o prohíbe que estas interrupciones se produzcan. El registro de estado y control del procesador Intel Pentium se denomina Eflags y consta de 32 bits. La figura muestra su estructura, en la que se comprueba que de los 32 bits tan sólo 18 de ellos contienen información sobre el estado y control, el resto contienen un valor fijo.INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 5. Estructura de registro de estado y control. Las condiciones que representan los bits más importantes de este registro son: Bit de acarreo (CF): Su valor es 1 si una operación aritmética con naturales ha producido acarreo. Este bit se utiliza, por tanto para detectar situaciones de desbordamiento. Bit de paridad (PF): Su valor es 1 si el byte menos significativo de una operación aritmética contiene un número impar de unos. Bit de ajuste (AF): Su valor es 1 si se produce acarreo en operaciones aritméticas en la codificación BCD. Bit de cero (ZF): Su valor es 1 si el resultado de la última operación aritmética ha sido cero. Bit de signo (SF): Su valor es idéntico al bit más significativo del resultado que corresponde con el bit de signo, cero si es positivo y 1 si es negativo. Bit de desbordamiento (OF): Su valor es 1 si el entero obtenido como resultado no puede ser representado en complemento a 2 con el número de bits utilizado. Si se pudiese ver la evolución de los valores de bits de estado durante la ejecución de un programa se podría comprobar cómo sus valores fluctúan continuamente dependiendo de los resultados aritméticos producidos. El valor de estos bits se mantiene en el registro eflags mientras no se realice otra operación aritmética. El valor de estos bits modifica el comportamiento de un subconjunto muy relevante de instrucciones del procesador, entre ellas los saltos condicionales. El registro contador de programa Desde el instante en que un procesador comienza a funcionar, esto es, cuando el circuito recibe el voltaje necesario, hasta que este voltaje desaparece, su actividad consiste en ejecutar las instrucciones máquina almacenadas en memoria. El procesador obtiene una instrucción de memoria, la interpreta, ejecuta y al terminar repite el proceso con la siguiente instrucción. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Como consecuencia, en todo momento se debe saber dónde está almacenada la siguiente instrucción a ejecutar. Es decir, mientras en el interior del procesador se interpreta la instrucción recibida, se debe almacenar la dirección de memoria a la que hay que acceder para ejecutar la siguiente instrucción. En la arquitectura IA-32, en el modelo lineal de memoria, esa dirección de memoria consta de 32 bits y se almacena en el registro con nombre %eip (extended instruction pointer). Si la instrucción que está ejecutando no indica lo contrario, el procesador continúa con la instrucción que está almacenada en las siguientes posiciones de memoria. Algunas instrucciones, como por ejemplo las de salto, modifican el contenido de este registro, y por tanto modifican la secuencia de ejecución. Todo procesador dispone de un registro de estas características y que se conoce generalmente como el contador de programa o PC. En el caso del Pentium, no es posible acceder a EIP de forma explícita, o sea que no se puede leer ni escribir directamente un valor. En cambio, sí se puede modificar de forma implícita mediante instrucciones como por ejemplo las de salto o las de llamadas a subrutina. La forma que tiene el procesador de cargar la siguiente instrucción a ejecutar consiste en sacar el contenido del registro EIP al bus de direcciones de memoria y efectuar una operación de lectura tal y como ilustra la figura. Cuando dicha operación ha terminado, el procesador obtiene el conjunto de bits que codifican la siguiente instrucción a ejecutar. Contador de programa Figura 6. Visualización del contador de programa. Otros registros del Intel Pentium Aparte de los descritos anteriormente, el procesador dispone de registros adicionales para efectuar operaciones especializadas, que aunque no se estudian en detalle, son muy importantes para obtener el mayor rendimiento posible en la ejecución de programas. La arquitectura los agrupa de la siguiente forma: Ocho registros de 80 bits para almacenar números reales codificados en coma flotante. Por contra, el grupo de registros descritos anteriormente se utiliza para operar con números naturales, enteros y caracteres. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Tres registros de 16 bits que almacenan bits de estado, control y etiquetado de números en coma flotante. Se utilizan para codificar condiciones especiales de sus operaciones. Un registro de 11 bits que contiene el código de operación de la última instrucción con operandos en coma flotante. Dos registros de 48 bits con la dirección de memoria de la última instrucción con operandos en coma flotante y la dirección del último operando en coma flotante obtenido de memoria. Ocho registros de 64 bits para la ejecución de instrucciones del tipo MMX. Estas 57 instrucciones están orientadas a la ejecución eficiente de aplicaciones multimedia y procesado de señal de audio y vídeo. Ocho registros de 128 bits para la ejecución de instrucciones de tipo SIMD (Single Instruction Multiple Data). Tanto las instrucciones de tipo MMX como las de tipo SIMD persiguen una finalidad similar. Tras analizar el tipo de programas que ejecutan estos procesadores, se han identificadociertas instrucciones que aparecen en aplicaciones de procesado de vídeo en las que es preciso realizar una única instrucción sobre un conjunto muy grande de datos. Por ejemplo, supóngase que se debe sumar una constante a toda una tabla de números. En lugar de ejecutar esta operación con las instrucciones convencionales, es decir, realizar la suma elemento a elemento, el procesador ofrece la posibilidad de ejecutar esta instrucción sobre todos los datos a la vez. De esta posibilidad se deriva su nombre (SIMD, única instrucción, múltiples datos). Dado que el tamaño de los operandos es mayor que el de las instrucciones convencionales, se requiere un banco de registros especial para ellas. Estado visible de un programa De toda la arquitectura del procesador Intel Pentium, en adelante se considerará únicamente la parte encargada de ejecutar instrucciones con enteros, naturales y caracteres. No se estudiarán ni las instrucciones ni la arquitectura para manipular números en coma flotante ni las extensiones MMX y SIMD. Una vez restringido el ámbito de estudio a este subconjunto, los datos que utiliza un procesador para ejecutar las instrucciones máquina están almacenados en un conjunto de dispositivos concretos. Se define como el estado visible de un programa al conjunto de datos imprescindibles para su ejecución. La forma de decidir qué datos forman parte de este estado es si se considera la situación en la que un programa en ejecución se detiene y se transfiere a otro procesador. ¿Qué datos deben transferirse para que la ejecución en este nuevo procesador continúe exactamente igual a como procedería en el procesador origen? El estado está contenido en los siguientes elementos: La memoria RAM. Es el lugar en el que están almacenados los datos y el código de un programa por lo que su ejecución depende de ella. Los registros de propósito general. En cualquier instante de la ejecución de un programa, estos registros contienen datos temporales que son resultados parciales u operandos a utilizar en el futuro. Por esta razón, estas ocho palabras de 4 bytes cada una forman parte del estado visible. Los bits de estado contenidos en el registro eflags puesto que la ejecución de ciertas instrucciones varía dependiendo de estos valores. El contador de programa. Indica qué instrucción está ejecutando el procesador, y por tanto es parte imprescindible de este estado. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Ciclos de ejecución deinstrucciones Se define como el ciclo de ejecución de un procesador a los pasos internos que sigue para ejecutar una instrucción. El número de pasos y duración de este ciclo varían de procesador a procesador y depende totalmente de su arquitectura. La mayor parte de las técnicas utilizadas para obtener un mayor rendimiento en la ejecución de instrucciones están orientadas a modificar la arquitectura para obtener un ciclo de ejecución más rápido. La complejidad del mismo se incrementa con la complejidad de los procesadores. El procesador Intel Pentium tiene múltiples ciclos de ejecución posible dependiendo del tipo de instrucción a ejecutar. A modo de simplificación se estudia el más representativo de ellos que utilizan las operaciones que manipulan datos enteros. El ciclo de ejecución de estas instrucciones consta de cinco etapas: fetch (F), decodificación inicial (D1), decodificación final (D2), ejecución (E) y escritura de resultados (W). Figura 7. Secuencia de fases en la ejecución de varias instrucciones. Ciclos de ejecución de varias instrucciones A continuación se describen las tareas que se realizan en cada una de estas fases. Fase de fetch En esta fase el procesador obtiene la siguiente instrucción a ejecutar de memoria. Para ello se carga el contenido del registro contador de programa %eip en el bus de direcciones y se realiza una operación de lectura. El procesador recibe los primeros bytes de la instrucción y los almacena en el registro de instrucciones (IR) para proceder a su decodificación. Al mismo tiempo que se obtienen los primeros bytes de la instrucción se calcula el siguiente valor para el contador de programa. Este valor todavía no se almacena en EIP puesto que la longitud exacta de la instrucción no se sabe con exactitud hasta que se termina la fase de decodificación. Figura 8. Versión simplificada de los componentes internos del procesador que participan en esta fase. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Fase de decodificación inicial El proceso de decodificación de una instrucción está dividido en dos fases debido principalmente a que el Intel Pentium tiene un formato de instrucción de longitud variable. Durante esta fase los bytes que codifican una instrucción se obtienen de forma gradual pues no se sabe de antemano su tamaño. La decodificación se realiza a partir de los datos obtenidos en la fase anterior y depositados en el registro de instrucciones y se obtiene el número de bytes que ocupa la instrucción y sus componentes básicos. Lo primero que se obtiene es el código de operación. Dependiendo del valor recibido se procede a obtener el resto de los elementos de la instrucción con sus respectivos tamaños. Al terminar esta fase ya se sabe con exactitud la operación a realizar y la forma en que obtener sus operandos. El contador de programa ya puede ser actualizado con el valor de la dirección en la que comienza la siguiente instrucción. Figura 9. Componentes que participan en la fase de decodificación inicial. Las instrucciones del Intel Pentium pueden tener hasta un máximo de dos operandos que a su vez pueden estar almacenados en múltiples lugares (registros, memoria, la propia instrucción, etc). Una vez terminada esta fase, el procesador ya sabe qué pasos seguir para obtener los operandos y ejecutar el resto de la instrucción pero todavía no ha obtenido ninguno de ellos. La razón por la que existe esta fase de decodificación previa es por la complejidad del lenguaje máquina. Al tener formato variable existen multitud de comprobaciones que se deben hacer en la información recibida de memoria para saber de qué instrucción se trata. Fase de decodificación final Esta fase se encarga de obtener los operandos que participan en la ejecución de la instrucción y que pueden estar almacenados en varios lugares: registros, memoria o incluso formar parte de la propia instrucción. En el caso de que un operando esté en memoria, esta fase necesita ejecutar una operación de lectura de memoria. Previa a esta operación el procesador debe calcular la dirección efectiva del operando, es decir, su posición en memoria. En general, los procesadores ofrecen un número elevado de posibilidades para especificar esta dirección en una instrucción máquina. La figura siguiente ilustra lo que sucede en esta fase para una instrucción que contiene dos operandos, el primero de ellos está en un registro y el segundo en memoria. El cálculo de la dirección efectiva puede requerir operaciones aritméticas no triviales. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 10. Instrucción con dos operandos; uno en registro y otro en memoria. Fase de ejecución Una vez obtenidos los operandos, en esta fase se realizan los cálculos aritméticos especificados en la instrucción. La duración de esta fase depende del tipo de operación requerida. Por ejemplo, una suma tarda un tiempo mucho más reducido que una multiplicación o división entera. La duración de esta fase se puede representar o como una fase de duración variable o como múltiples fases consecutivas de ejecución de duración fija. Además del cálculo aritmético, es en esta fase en la que se actualizan los valores de los bits del registro de estado y de control con los valores derivados del resultado producido. Figura 11. Componentes que participan en la fase de ejecución. Fase de escritura de resultados Una vez terminada la operación aritmético/lógica codificada en la instrucción, el procesador guarda el resultado obtenido en un destino que puede ser igualmente un registro interno o una posición de memoria. La figura que sigue muestra los elementos involucrados en esta fase y las dos posibilidades de escritura. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 12. Elementos y posibilidades de escritura. Al terminar esta fase, el procesador tiene en el contador de programa la dirección de memoria en la que está almacenada la siguiente instrucción. La siguiente fase de fetch comienza la ejecución de una nueva instrucción. La secuencia de fases descrita anteriormente es una de las múltiples que utiliza el procesador. Existen instrucciones que ejecutan ligeras variaciones con respecto a esta secuencia de cinco pasos. Como ejemplo de esta variedad se pueden tomar las instrucciones de coma flotante, que se describen en el ítem siguiente. La forma en que el procesador opera con números reales aumenta el número de fases hasta ocho. Tras las dos etapas de decodificación se produce un acceso a memoria. Tras la fase de escritura de resultados, este tipo de instrucciones tiene una fase adicional de notificación de errores. Situaciones tales como el desbordamiento por arriba o por abajo así como otras situaciones erróneas son notificadas mediante excepciones y suelen detener la ejecución del programa. Tal es la importancia de estos errores que el procesador dedica una de sus fases de ejecución a estas tareas. Ciclo de ejecución de instrucciones de coma flotante En este ciclo de ejecución se puede comprobar cómo las dos primeras fases son idénticas a las instrucciones de aritmética entera. Las flechas en las dos fases de ejecución indican que su duración varía dependiendo de la operación y los operandos involucrados. Figura 13. Ciclo de ejecución para las instrucciones en coma flotante. Ejecución de una instrucción Para ilustrar el ciclo de ejecución se analiza a continuación la ejecución detallada de una instrucción concreta del procesador. Supóngase que en la posición de memoria n se encuentra la instrucción INC EAX que tiene el efecto de incrementar o sumar 1 al contenido del registro de propósito general EAX y depositar el resultadode nuevo en el mismo registro. Esta instrucción se codifica con un único byte con valor 0x40. El ciclo de ejecución de esta instrucción consta de los siguientes pasos: Fase de fetch: Se obtiene de la posición de memoria n contenida en el contador de programa el byte que codifica la instrucción. Se calcula el nuevo valor del contador, que en este caso es n + 1 pero todavía no se actualiza. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Fase de decodificación inicial: Se detecta que no es preciso obtener más datos de memoria pues con un único byte es suficiente. Se identifica la operación de incremento y que tiene un único operando que es un registro de propósito general. Se actualiza el valor del contador de programa a n + 1. Fase de decodificación final: Se obtienen los operandos de la instrucción que en este caso es el valor almacenado en el registro %eax. Fase de ejecución: Utilizando la unidad aritmético/lógica se realiza la suma del valor del registro obtenido en la fase anterior y la constante 1. Se actualizan los bits de estado pertinentes en el registro de estado y de control. Fase de escritura de resultado: El resultado obtenido en la fase anterior se escribe de nuevo en el registro EAX. Ciclo de ejecuciones en procesadores actuales La descripción anterior supone una simplificación significativa de la estructura real del Intel Pentium. La arquitectura interna del procesador permite la ejecución de múltiples instrucciones de forma simultánea. La ejecución se realiza mediante una técnica denominada segmentación (en inglés pipelining ) que se asemeja al esquema de cadena de producción. Al dividir la ejecución de instrucciones en fases, mientras una instrucción está en su fase de ejecución se puede estar decodificando la siguiente y haciendo el fetch de la siguiente. Al circuito que implementa este esquema de ejecución se le denomina pipeline . Además de la técnica de segmentación, el procesador Intel Pentium consigue aumentar la velocidad de ejecución mediante la utilización de múltiples flujos de ejecución. Es decir, el procesador no sólo lleva a cabo de manera simultánea las diferentes fases del ciclo de ejecución de varias instrucciones sino que dispone de múltiples pipelines que trabajan en paralelo. A los procesadores con esta característica se les denomina superescalares . La consecuencia más importante de esta técnica es que el orden en que se ejecutan las instrucciones puede verse alterado por el paralelismo creado. De este paralelismo se deriva gran parte de la complejidad de diseño de estos procesadores. A nivel de un programa en ensamblador, el paradigma de ejecución en el que se asume que las instrucciones se ejecutan una tras otra. El procesador por tanto utiliza las técnicas de segmentación y paralelismo para aumentar la velocidad de ejecución pero debe mantener en todo momento la consistencia con el esquema secuencial. En otras palabras, internamente un procesador puede reorganizar y paralelizar la ejecución de instrucciones todo lo que pueda siempre y cuando los resultados producidos concuerden con la ejecución secuencial de instrucciones. Todos los procesadores más modernos de la arquitectura contienen múltiples pipelines especializados en diferentes tipos de instrucciones (enteros, coma flotante, saltos, etc.) con lo que se consigue una velocidad de ejecución muy elevada. La pila Aparte de los componentes de la arquitectura presentados en las secciones anteriores, la mayor parte de procesadores ofrecen la infraestructura necesaria para manipular una estructura de datos organizada y almacenada en memoria que se denomina la pila . La pila es una zona de la memoria sobre la que se pueden escribir y leer datos de forma convencional. Esta zona tiene una posición especial que se denomina la cima de la pila . El procesador contiene dos instrucciones de su lenguaje máquina para realizar las operaciones de apilar y desapilar datos de la pila. Los datos que se pueden apilar y desapilar, en el caso del Intel Pentium son siempre de tamaño 4 bytes. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Instrucciones de manejo de la pila La instrucción para apilar un dato en la pila tiene el formato push dato . Es una instrucción con un único operando que deposita el dato especificado como parámetro en la cima de la pila. Supóngase que la cima de la pila está en la posición cima. La instrucción push dato produce el siguiente efecto. Se resta 4 a la dirección de la cima de la pila, se obtiene, por tanto cima - 4. Se escribe el dato de 32 bits dado como único operando en la posición de memoria indicada por cima - 4 y la dirección de la cima se asigna a este nuevo valor. El dato que estaba previamente almacenado en esas posiciones se ha perdido. Efecto de las instrucciones push y pop De la descripción de la instrucción push se deduce que efectúa una operación de escritura en memoria RAM. Si a continuación de esta instrucción se ejecuta otra del mismo tipo, el dato se almacena a partir de la cuarta posición de memoria antes del último valor depositado en de la pila. Figura 14. Esquema de una pila, antes y después de ejecutar la instrucción push dato. En cambio, la instrucción pop destino ejecuta el procedimiento complementario al de push dato. Tiene un único operando que, en este caso, especifica el lugar en el que almacenar el dato que se encuentra en la cima de la pila. Supóngase que la cima de la pila está en la posición de memoria code. La ejecución de la instrucción pop destino tiene el siguiente efecto. Se lee el dato de 32 bits almacenado en la posición de memoria indicada por la dirección de la cima y se almacena en el lugar especificado como operando de la instrucción. Se suma 4 a la dirección de la cima de la pila, se obtiene, por tanto cima + 4. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 15. La pila, antes y después de ejecutar la instrucción pop destino. Nótese que las instrucciones push y pop tienen estructura y efectos complementarios. La instrucción push recibe como operando el dato a depositar, no es preciso especificar el destino pues se deposita automáticamente en la nueva cima. La instrucción pop, por contra, recibe como parámetro el lugar en el que almacenar el dato obtenido y no es preciso indicar de dónde se obtiene pues se lee automáticamente de la cima de la pila. La instrucción push ajusta la cima restando 4 al valor actual, mientras que pop suma 4 a ese valor. Además, una instrucción realiza una operación de lectura en memoria y la otra una operación de escritura. El dato que la instrucción pop lee de la cima de la pila no desaparece de esa posición de memoria, pues lo único que se hace es leer ese valor. Sí es cierto que la cima de la pila ya no apunta a ese dato, pero este sigue almacenado en la misma posición. Los destinos posibles que se pueden especificar en la instrucción pop dependen del lenguaje máquina del procesador, pero en el Pentium se permite especificar cualquier registro de propósito general de 32 bits como operando de esta instrucción. Por ejemplo, la instrucción pop EDX lee los cuatro bytes almacenados en la cima de la pila, los copia en el registro EDX y ajusta la dirección de la cima. El puntero de pila Del funcionamiento de las instrucciones push y pop se deduce que en algún lugar del procesador debe estar almacenada la dirección de la cima de la pila y que dicho valor es modificado por ambas instrucciones. En el caso del Intel Pentium, esta dirección de memoria está guardada por defecto en el registro de propósito general %esp. Las dos últimas letras del nombre de este registro corresponden con las iniciales de las palabras stack pointer o apuntadorde pila . La primera consecuencia de esta característica del procesador es que, a pesar de que dichos registros están, en principio, disponibles para almacenar valores de forma temporal, el caso de %esp es especial, pues es donde las instrucciones de manipulación de la pila asumen que se encuentra la dirección de la cima. El tamaño de este registro es de 32 bits que coincide con el tamaño de toda dirección de memoria del Intel Pentium. Si en el instante antes de ejecutar una instrucción push esp contiene el valor v1, tras su ejecución contendrá el valor v1 - 4. De forma análoga, si antes de ejecutar la instrucción pop esp contiene el valor v2, tras su ejecución contendrá el valor v2 + 4. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Ejecución de instrucciones de pila Figura 16. Efecto de la ejecución de dos instrucciones consecutivas sobre la pila, en memoria y en los registros de propósito general. El que la dirección de la pila esté contenida en un registro de propósito general permite que su contenido sea manipulado como cualquier otro registro. Un programa, por tanto, puede leer y escribir cualquier valor de esp, tan sólo se debe tener en cuenta que el procesador obtiene de ese registro la dirección de memoria necesaria para ejecutar las instrucciones push y pop. Supóngase que se ha depositado un cierto dato en la pila mediante la instrucción push y que se encuentra, por tanto en la cima. La instrucción pop deposita ese valor en el lugar especificado pero, ¿es posible ejecutar la instrucción pop sin ningún operando? En otras palabras, la operación que se quiere ejecutar no es la de copiar el dato de la cima, sino simplemente corregir el valor de la cima al igual que haría pop pero sin depositar el dato en ningún lugar. La instrucción pop, por definición, debe incluir un único operando, con lo que no se puede utilizar para hacer esta operación. La solución se deriva del hecho de que esp es un registro de propósito general y de que todos los datos leídos o extraídos de la pila son de tamaño 4 bytes. Para corregir el valor de la cima de la pila tal y como hace pop pero sin depositar su valor en destino alguno es suficiente con sumar 4 al valor de esp. La instrucción ADD $4, esp produce exactamente ese efecto. El primer operando es la constante a sumar, y el segundo es a la vez el otro sumando y el lugar donde dejar el resultado. Esta instrucción por tanto asigna a esp su valor incrementado en cuatro unidades. El efecto que esta instrucción tiene sobre la pila es el deseado. La siguiente instrucción asume que la cima está en la nueva posición contenida en esp. Valores iniciales del puntero de pila Todo programa en ensamblador comienza ejecutar con un valor en el registro esp que apunta a la cima de la pila previamente preparada. Los programas, por tanto, no deben realizar operación alguna para inicializar la pila ni para reservar su espacio. Esta tarea la lleva a cabo, antes de que comience la ejecución, el sistema operativo. El sistema operativo es un programa que se encarga de realizar las tareas de administración de todos los dispositivos y recursos disponibles en el equipo. Entre ellas se encuentra la de permitir la ejecución de programas en ensamblador. Todo programa antes de comenzar a ejecutar su primera instrucción tiene una zona de memoria reservada para la pila y su puntero a la cima correctamente inicializado. Pero la memoria de un equipo es limitada, y por tanto, la pila ocupa un lugar en memoria también limitado. ¿Qué sucede si se intenta acceder a posiciones de memoria fuera de este límite? Esta situación puede ser provocada al menos por dos situaciones: se deposita un dato mediante la instrucción push cuando todo el espacio reservado para la pila ya está ocupado o se intenta obtener un dato de la INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL pila cuando esta no contiene dato alguno. Supóngase que la pila está almacenada en la zona de memoria que va desde la dirección p hasta la dirección q (ambas inclusive) y p < q. ¿Qué valores contiene el registro esp cuando la pila está llena y cuando está vacía? Si la pila está llena entonces la cima está en la posición de memoria con valor más bajo posible, es decir cima = p. Si en estas condiciones se ejecuta una instrucción push el procesador detiene la ejecución del programa de forma abrupta. Si la pila está vacía quiere decir que no se ha introducido dato alguno en ella y por tanto si se ejecutase la instrucción push se depositaría el primer dato. Por tanto, la cima de la pila vacía debe estar en la posición q + 1 para que el dato del primer push se almacene correctamente. Figura 17. Valores de la cima para la pila vacía y llena. 2. FSB. Front Side Bus Front Side Bus o su acrónimo FSB (traducido Bus de la parte frontal ), es el término usado para referirse al bus de datos de la CPU. Este bus transmite toda la información que pasa desde la CPU a los demás dispositivos dentro del sistema, como la RAM, las tarjetas PCI u otras, el disco duro, memorias auxiliares, etc. Algunos PC tienen una Memoria Caché L2 o L3 externa a la propia CPU conectados mediante un Back Side Bus (Bus trasero o bus de la parte de atrás). Este bus y la memoria Caché conectada a él es más rápida que el acceso a la memoria RAM por el FSB. Incrementar el FSB es lo que más repercute en el rendimiento global del equipo: aumenta tanto la frecuencia del microprocesador como el ancho de banda (bandwidth) de la memoria Debido a que internamente un procesador está protegido contra perturbaciones propias de nuestro medio por medio del dispositivo denominado encapsulado o package (polvo, ruido eléctrico, etc), estos pueden trabajar a velocidades muy altas, sin embargo externamente esto no es posible hacerlo. Por esta causa los fabricantes de procesadores optaron por fabricar procesadores que tengan dos velocidades. Front Side Bus Front Side Bus o Es el bus que comunica al microprocesador con el northbridge. Además, el northbridge se comunica directamente con la memoria a través del bus de memoria (esto depende del procesador). INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Velocidad interna: es la velocidad a la que funciona el procesador internamente, también es conocida como velocidad de reloj (clock). Velocidad externa: es la velocidad con la que el procesador se comunica con los diversos componentes de la mainboard o motherboard (chipset, memorias, etc) El FSB no es más que la velocidad externa de un procesador. Cuando se especifica un procesador básicamente se indica la velocidad interna. Ejemplo: Pentium 4 / 3.0 GHz Pentium 4 / 2.80GHz Pentium 4 / 2.60Ghz Sin embargo especificando adicionalmente el FSB de cada procesador tenemos: Pentium 4 / 2.60GHz / FSB = 800MHz Pentium 4 / 2.66GHz / FSB = 533MHz Pentium 4 / 2.60Ghz / FSB = 400MHz Nos podemos dar cuenta que el primer procesador es más rápido que los siguientes a pesar de tener la misma velocidad interna. Cómo afecta el rendimiento del esquema ordenador el FSB En el caso de las arquitecturas previas al A64 de AMD, el FSB conectaba la CPU con el NorthBridge y a su vez el Northbridge conectaba el PC con lo demás. La velocidad del FSB sobraba para todo (HD, Video, Red, Sonido, etc.) excepto para la transferencia de datos desde/hacia la memoria RAM. Por eso se encontraba que en el principal Bottleneck del sistema lo constituía el FSB. Al limitar de manera considerable el Bandwidth efectivo de transferencia de datos entre la memoria y la CPU. Y para colmo: ese canal de comunicaciones limitado debe transportar también datos provenientes de todos los demás dispositivos incluyendo HDs, red, sonido, etc El controladorde memoria que era el freno del FSB se integró a la CPU a partir de los AMD64, de tal manera que existe un canal de comunicación exclusivo y dedicado entre CPU y Memoria RAM, que funciona a la misma velocidad del procesador. Por esta razón se dice que el FSB práctico de los A64 trabaja a la velocidad de la CPU. Ahora bien, en términos reales el controlador de memoria es tan veloz que es capaz de exprimirle a la memoria RAM cada bit que le pueda proporcionar (Sea Uni o DualChannel) Resumiendo, el FSB en los Athlon no afecta el rendimiento en lo absoluto. Sea un HyperTransport 800 MHz o 1000 MHz, lo que importa es la velocidad de la memoria y sus latencias; si es Dual Channel o no, la caché y la velocidad de la CPU en MHz crudos. El FSB es una variable sin importancia en los A64 y fue la causa del éxito de AMD contra Intel en esos tiempos. Esta última luego del intento fallido con el Pentium 4 donde el controlador de memoria sigue estando ubicado al exterior de la CPU, entonces el FSB seguía imponiendo un Bottleneck el cual fue eliminado al incorporar el controlador mencionado dentro de la CPU recuperando el liderazgo tanto en performance como en ventas. Bottleneck Bottleneck o cuello de botella es la parte del sistema que debido a trabajar de otra forma o con otra velocidad provoca una pérdida de rendimiento de las demás. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL 3. Memorias Introducción Como vimos anteriormente, encontramos en el esquema ordenador dos tipos de memoria, la Principal o Central y las Memorias Auxiliares. La división tecnológica que hicimos de las primeras nos presentaba a las memorias del tipo ROM y las RAM, de estas hablaremos en los siguientes párrafos. Definición RAM: Siglas de Random Access Memory, un tipo de memoria a la que se puede acceder de forma aleatoria; esto es, se puede acceder a cualquier byte de la memoria sin pasar por los bytes precedentes. RAM es el tipo más común de memoria en las computadoras y en otros dispositivos, tales como las impresoras. Clasificación Hay dos tipos básicos de RAM: - DRAM (Dynamic RAM), RAM dinámica. - SRAM (Static RAM), RAM estática. Los dos tipos difieren en la tecnología que usan para almacenar los datos. La RAM dinámica necesita ser refrescada cientos de veces por segundo, mientras que la RAM estática no necesita ser refrescada tan frecuentemente, lo que la hace más rápida, pero también más cara que la RAM dinámica. Ambos tipos son volátiles, lo que significa que pierden su contenido cuando se desconecta la alimentación. En el lenguaje común, el término RAM es sinónimo de memoria principal, la memoria disponible para programas. En contraste, ROM (Read Only Memory) se refiere a la memoria especial generalmente usada para almacenar programas que realizan tareas de arranque de la máquina y de diagnósticos. La mayoría de los computadores personales tienen una pequeña cantidad de ROM (algunos Kbytes). De hecho, ambos tipos de memoria (ROM y RAM) permiten acceso aleatorio. Sin embargo, para ser precisos, hay que referirse a la memoria RAM como memoria de lectura y escritura, y a la memoria ROM como memoria de solo lectura. La mayoría de los computadores personales contienen una pequeña cantidad de ROM que almacena programas críticos tales como aquellos que permiten arrancar la máquina (BIOS CMOS). Además, las ROMs son usadas de forma generalizada en calculadoras y dispositivos periféricos tales como impresoras láser, cuyas 'fonts' están almacenadas en ROMs. Veamos algunas identificaciones técnicas que suelen darse a diferentes tipos de memoria: - SIMM: Siglas de Single In line Memory Module, un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, y que se inserta en un zócalo SIMM en la placa madre o en la placa de memoria. Los SIMMs son más fáciles de instalar que los antiguos chips de memoria individuales, y a diferencia de ellos son medidos en bytesen lugar de bits. El primer formato que se hizo popular en los computadores personales tenía 3.5 de largo y usaba un conector de 32 pins. Un formato más largo de 4.25 , que usa 72 contactos. - DIMM: Siglas de Dual In line Memory Module, un tipo de encapsulado, consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, que se inserta en un zócalo DIMM en la placa madre y usa generalmente un conector de 168 contactos. RAM y ROM Recordemos que se habla de RAM como memoria volátil, mientras que ROM es memoria no volátil. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL - DIP: Siglas de Dual In line Package, un tipo de encapsulado consistente en almacenar un chip de memoria en una caja rectangular con dos filas de pines de conexión en cada lado. - RAM Disk: Se refiere a la RAM que ha sido configurada para simular un disco duro. Se puede acceder a los ficheros de un RAM disk de la misma forma en la que se acceden a los de un disco duro. Sin embargo, los RAM disk son veces más rápidos que los discos duros, y son particularmente útiles para aplicaciones que precisan de frecuentes accesos a disco o que no queremos que se instalen y se ejecuten desde allí. Dado que están constituidos por RAM normal los RAM disk pierden su contenido una vez que la computadora es apagada. Para usar los RAM Disk se precisa copiar los ficheros desde un disco duro real al inicio de la sesión y copiarlos de nuevo al disco duro antes de apagar la máquina. Observe que en el caso de fallo de alimentación eléctrica, se perderán los datos que hubiera en el RAM disk. - Memoria Caché ó RAM Caché: Un caché es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente. Hay dos tipos de caché frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria caché y caché de disco. Una memoria caché, llamada también a veces almacenamiento caché ó RAM caché, es una parte de memoria RAM. Memorias RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoria caché es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evita acceder a la lenta DRAM. Cuando un dato es encontrado en el caché, se dice que se ha producido un impacto (hit) o un acierto, siendo un caché juzgado por su tasa de impactos (hit rate) o aciertos. Los sistemas de memoria caché usan una tecnología conocida por caché inteligente en el cual el sistema puede reconocer cierto tipo de datos usados frecuentemente. Las estrategias para determinar qué información debe de ser puesta en el caché constituyen uno de los problemas más interesantes en la ciencia de las computadoras. Todas las memorias caché actuales están construidas en la arquitectura de los microprocesadores. El caché de disco trabaja sobre los mismos principios que la memoria caché, pero en lugar de usar SRAM de alta velocidad, usa la convencional memoria principal. Los datos más recientes del disco duro a los que se ha accedido (así como los sectores adyacentes) se almacenan en un buffer de memoria. Cuando el programa necesita acceder a datos del disco, lo primero que comprueba es la caché del disco para ver si los datos ya están ahí. La caché de disco puede mejorar drásticamente el rendimiento de las aplicaciones, dado que acceder a un byte de datos en RAM puede ser miles de veces más rápido que acceder a un byte del disco duro. - SRAM: Siglas de Static Random Access Memory, es un tipo de memoria que es más rápida y fiable que la más común DRAM (Dynamic RAM). El término estática viene derivado del hecho que no necesita ser refrescada como RAM dinámica.Los chips de RAM estática tienen tiempos de acceso del orden de 10 a 30 nanosegundos, mientras que las RAM dinámicas están por encima de 30, y las memorias bipolares y ECL se encuentran por debajo de 10 nanosegundos. Un bit de RAM estática se construye con un circuito flip-flop que permite que la corriente fluya de un lado a otro basándose en cuál de los dos transistores es activado. Las RAM estáticas no precisan de circuitería de refresco como sucede con las RAMs dinámicas, pero precisan más espacio y usan más energía. La SRAM, debido a su alta velocidad, es usada como memoria caché. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL - DRAM: Siglas de Dynamic RAM, un tipo de memoria de gran capacidad pero que precisa ser constantemente refrescada (re-energizada) o perdería su contenido. Generalmente usa un transistor y un condensador para representar un bit Los condensadores debe de ser energizados cientos de veces por segundo para mantener las cargas. A diferencia de los chips firmware (ROMs, PROMs, etc.) las dos principales variaciones de RAM (dinámica y estática) pierden su contenido cuando se desconectan de la alimentación. Contrasta con la RAM estática. - SDRAM: Siglas de Synchronous DRAM, DRAM síncrona, un tipo de memoria RAM dinámica que es casi un 20% más rápida que la RAM EDO. SDRAM entrelaza dos o más matrices de memoria interna de tal forma que mientras que se está accediendo a una matriz, la siguiente se está preparando para el acceso. También conocido como DDR DRAM o DDR SDRAM (Double Data Rate DRAM o SDRAM), permite leer y escribir datos a dos veces la velocidad bús ya que la DRAM tenía una interfaz asíncrona, lo que significaba que el cambio de estado de la memoria se efectúa un cierto tiempo (marcado por las características de la memoria) desde que cambian sus entradas. En cambio, en las SDRAM el cambio de estado tiene lugar en un momento señalado por una señal de reloj y, por lo tanto, está sincronizada con el bus de sistema del ordenador. Las SDRAM son ampliamente utilizadas en los ordenadores y las que se mencionan en las características de la PC, desde la original SDRAM y las posteriores DDR (o DDR1), DDR2 y DDR3. Actualmente se está diseñando la DDR4 y se prevé que estará disponible en 2014. Figura 18. Modulo SDRAM PC-133 - FPM: Siglas de Fast Page Mode, memoria en modo paginado, el diseño más común de chips de RAM dinámica. El acceso a los bits de memoria se realiza por medio de coordenadas, fila y columna. Antes del modo paginado, era leído pulsando la fila y la columna de las líneas seleccionadas. Con el modo pagina, la fila se selecciona solo una vez para todas las columnas (bits) dentro de la fila, dando como resultado un rápido acceso. La memoria en modo paginado también es llamada memoria de modo Fast Page o memoria FPM, FPM RAM, FPM DRAM. - EDO: Siglas de Extended Data Output, un tipo de chip de RAM dinámica que mejora el rendimiento del modo de memoria Fast Page alrededor de un 10%. Al ser un subconjunto de Fast Page, puede ser substituida por chips de modo Fast Page. Sin embargo, si el controlador de memoria no está diseñado para los más rápidos chips EDO, el rendimiento será el mismo que en el modo Fast Page. EDO elimina los estados de espera manteniendo activo el buffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo. BEDO (Burst EDO) es un tipo más rápido de EDO que mejora la velocidad usando un contador de dirección para las siguientes direcciones y un estado 'pipeline' que solapa las operaciones. - PB SRAM: Siglas de Pipeline Burst SRAM. Se llama 'pipeline' a una categoría de técnicas que proporcionan un proceso simultáneo, o en paralelo dentro de la computadora, y se refiere a las operaciones de INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL solapamiento moviendo datos o instrucciones en una 'tubería' conceptual con todas las fases del 'pipe' procesando simultáneamente. Por ejemplo, mientras una instrucción se está ejecutando, la computadora está decodificando la siguiente instrucción. En procesadores vectoriales, pueden procesarse simultáneamente varios pasos de operaciones de coma flotante La PB SRAM trabaja de esta forma y se mueve en velocidades de entre 4 y 8 nanosegundos. - DDR: Del inglés Double Data Rate, memoria de doble tasa de transferencia de datos en castellano. Son módulos compuestos por memorias síncronas (SDRAM), disponibles en encapsulado Figura 19. DDR DIMM, que permite la transferencia de datos por dos canales distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj. Los módulos DDRs soportan una capacidad máxima de 1Gb. Nombre estándar Velocidad del reloj Tiempo entre señales Velocidad del reloj de E/S Datos transferidos por segundo Nombre del módulo Máxima capacidad de transferencia DDR-200 (2001) 100 MHz 10 ns 100 MHz 200 millones PC1600 1600 MB/s DDR-266 (2002) 133 MHz 7,5 ns 133 MHz 266 millones PC2100 2133 MB/s DDR-300 (2003) 150 MHz 7 ns 150 MHz 300 millones PC2400 2400 MB/s DDR-333 (2004) 166 MHz 6 ns 166 MHz 337,5 millones PC2700 2667 MB/s DDR- 366(2004) 183 MHz 5,5 ns 183 MHz 366 millones PC3000 2933 MB/s DDR-400 (2004) 200 MHz 5 ns 200 MHz 400 millones PC3200 3200 MB/s DDR-433 (2004) 216 MHz 4,6 ns 216 MHz 433 millones PC3500 3500 MB/s DDR-466 (2004) 233 MHz 4,2 ns 233 MHz 466 millones PC3700 3700 MB/s DDR-500 (2004) 250 MHz 4 ns 250 MHz 500 millones PC4000 4000 MB/s DDR-533 (2004) 266 MHz 3,7 ns 266 MHz 533 millones PC4300 4264 MB/s No hay diferencia arquitectónica entre los DDR SDRAM diseñados para diversas frecuencias de reloj, por ejemplo, el PC-1600 (diseñado para correr a 100 MHz) y el PC-2100 (diseñado para correr a 133 MHz). El número simplemente señala la velocidad en la cual el chip está garantizado para funcionar. Por lo tanto el DDR SDRAM puede funcionar a velocidades de reloj más bajas para las que fue diseñado (underclock) o para velocidades de reloj más altas para las que fue diseñado (overclock). http://es.wikipedia.org/wiki/Underclock http://es.wikipedia.org/wiki/Overclock INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL - DDR2: Memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la DRAM. Los modulos DDR2 son capaces de trabajar con 4 bits por ciclo, es decir 2 de ida y 2 de vuelta en un mismo ciclo mejorando sustancialmente el ancho de banda potencial bajo la misma frecuencia de una DDR tradicional (si una DDR a 200MHz reales entregaba 400MHz nominales, la DDR2 por esos mismos 200MHz reales entrega 800MHz nominales). Las memorias DDR2 tienen mayores latencias que las que se conseguían para las DDR convencionales, cosa que perjudicaba el rendimiento. Reducir la latencia en las DDR2 no es fácil. El mismo hecho de que el buffer de la memoria DDR2 pueda almacenar 4 bits para luego enviarlos es el causante de la mayor latencia, debido a que se necesita mayor tiempo de escucha por parte del buffer y mayor tiempo de trabajo por parte de los módulos de memoria, para recopilar esos 4 bits antes de poder enviar la información. Nombre estándar Velocidad del reloj Tiempo entre señales Velocidad del reloj de E/S Datos transferidos por segundo Nombre del módulo Máxima capacidad de transferencia DDR2- 400 100 MHz 10 ns 200 MHz 400 millones PC2- 3200 3200 MB/s DDR2- 533 133 MHz 7,6 ns 266 MHz 533 millones PC2- 4200 4264 MB/s DDR2- 600 150 MHz 6,7 ns 300 MHz 600 millones PC2- 4800 4800 MB/s DDR2- 667 166 MHz 6 ns 333 MHz 667 millones PC2- 5300 5336 MB/s DDR2- 800 200 MHz 5 ns 400 MHz 800 millones PC2- 64006400 MB/s DDR2- 1000 250 MHz 3,75 ns 500 MHz 1000 millones PC2- 8000 8000 MB/s DDR2- 1066 266 MHz 3,75 ns 533 MHz 1066 millones PC2- 8500 8530 MB/s DDR2- 1150 286 MHz 3,5 ns 575 MHz 1150 millones PC2- 9200 9200 MB/s DDR2- 1200 300 MHz 3,3 ns 600 MHz 1200 millones PC2- 9600 9600 MB/s Nota: DDR2-xxx indica la velocidad de reloj efectiva, mientras que PC2-xxxx indica el ancho de banda teórico (aunque suele estar redondeado). El ancho de banda se calcula multiplicando la velocidad de reloj efectiva por ocho, ya que la DDR2 (como la DDR) es una memoria de 64 bits, hay 8 bits en un byte, y 64 es 8 por 8 y por último por 2 (doble tasa de transferencia), esto se empezó a usar para mostrar la velocidad de transferencia frente a las memorias Rambus que eran más rápidas en sus ciclos de reloj operación, pero solo eran de 16 bits Módulos INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 20. DDR II Para usar en PCs, las DDR2 SDRAM son suministradas en tarjetas de memoria DIMMs con 240 pines y una localización con una sola ranura. Las tarjetas DIMM son identificadas por su máxima capacidad de transferencia (usualmente llamado ancho de banda). - DDR III: Es el nombre del estándar actualmente y las características son las siguientes: Nombre estándar Velocidad del reloj Tiempo entre señales Velocidad del reloj de E/S Datos transferido s por segundo Nombre del módulo Máxima capacidad de transferencia DDR3- 1066 133 MHz 7,5 ns 533 MHz 1066 millones PC3- 8500 8530 MB/s DDR3- 1200 150 MHz 6,7 ns 600 MHz 1200 millones PC3- 9600 9600 MB/s DDR3- 1333 166 MHz 6 ns 667 MHz 1333 millones PC3- 10600 10664 MB/s DDR3- 1375 170 MHz 5,9 ns 688 MHz 1375 millones PC3- 11000 11000 MB/s DDR3- 1466 183 MHz 5,5 ns 733 MHz 1466 millones PC3- 11700 11700 MB/s DDR3- 1600 200 MHz 5 ns 800 MHz 1600 millones PC3- 12800 12800 MB/s DDR3- 1866 233 MHz 4,3 ns 933 MHz 1866 millones PC3- 14900 14930 MB/s DDR3- 2000 250 MHz 4 ns 1000 MHz 2000 millones PC3- 16000 16000 MB/s Estos módulos pueden transferir datos a una tasa de reloj efectiva de 800- 1600 Mhz, comparado con las DDR2 de 533-800 MHz ó 200-400 MHz del DDR. Existen módulos de memoria DDR y DDR2 de mayor frecuencia pero no estandarizados. Los DIMMS DDR3 tienen 240 pins, el mismo número que DDR2; sin embargo, los DIMMS son físicamente incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 21. Diferencia de muescas entre distintas DDR 4. Instalación Primero debemos preguntarnos. ¿Qué memoria tengo que instalar en mi ordenador si quiero ampliar? Eso dependerá de la capacidad de la motherboard. Lo ideal es acudir al manual de la placa y verificar las características. Ahí estará establecido qué tipo de memorias se deben poner y de qué velocidad. Si ya sabemos qué memoria vamos a poner y la tenemos, sólo nos queda el proceso físico de su inserción; también podemos seguir estos pasos si únicamente queremos ver la memoria que ya hay puesta. Lo primero que debemos hacer es apagar la PC y abrir el gabinete, esto es una operación muy sencilla y que se debe repetir cada vez que queramos manipular un componente de su interior, no sólo la memoria. Quitamos los tornillos que sujetan las tapas o la carcasa y las retiramos. Tenga en cuenta que antes de manipular el interior del gabinete, debemos tocar cualquier superficie metálica para descargar nuestra electricidad estática que sería de riesgo para cualquier componente interno. Ahora tenemos que identificar la ubicación de la memoria, si miramos en la placa interna veremos una zona similar a esta: INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 22. Visualización de la memoria y su zona. Ahí están los slots ( enchufes para poner la memoria) y el módulo o módulos que tengamos ya instalados aparecerán colocados en una de las ranuras (en la imagen no sale ninguno). Seguidamente, acercamos el módulo por el lado donde están los conectores hacia uno de los slots libres y lo insertamos perpendicularmente y con firmeza, hasta que queden los contactos en su interior. Pero antes de hacer esto hay que tener en cuenta algunas cosas: Los módulos van sujetos lateralmente con unas piezas de plástico, antes de insertar el módulo debemos asegurarnos de que están abiertas para que podamos colocar el módulo cómodamente. Una vez insertado, debemos cerrar las piezas hasta que se ajusten a las muescas laterales del módulo. Figura 23. Detalle del cierre de las piezas. Entre los contactos de las memorias puede haber 1 muesca o 2 muescas, estas muescas deben coincidir con unas que existen en el hueco donde vamos a colocar la memoria. Caso contrario no podrá ser insertada la memoria. Figura 24. 2 muescas INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 25. 1 Muesca Teniendo en cuenta estos aspectos, ya podemos insertar el módulo con firmeza. Si vemos que no podemos ponerlo, hay que detenerse y revisar todo el proceso de nuevo y con mucho cuidado. Es importante destacar que la memoria sólo entra en su sitio en una posición determinada por las muescas, no hay varias maneras de insertarla. Cuando hayamos insertado la memoria, sólo queda comprobar que el sistema la acepta correctamente. Por ese motivo se recomienda no cerrar el gabinete todavía. Cuando veamos que la memoria funciona bien, podemos cerrar el gabinete con las tapas y colocando de nuevo los tornillos (apagando el PC previamente). Comentarios finales Algunas placas base admiten más de un tipo de memoria, pero en general mezclar dos tipos o velocidades distintos de memoria es una garantía de incompatibilidades y problemas; incluso dos módulos iguales de distinta marca (e incluso de distinta remesa) no tienen por qué ser compatibles, especialmente cuando se trata de marcas de no demasiada calidad. Aunque suele suceder que mezclar velocidades o marcas distintas, no da problemas, especialmente en las placas base modernas; pero por si acaso si puede busque siempre memorias lo más parecidas posible. Una vez leído el manual de la placa base compruebe qué tipo de memoria hay en realidad en su ordenador. Para ello, y siguiendo los consejos desconéctelo, ábralo, descárguese de electricidad estática y observe la placa. Problemas y soluciones Instalar memoria nueva en un ordenador puede llegar a ser una fuente importante de dolores de cabeza, no por la complicación de la operación, que es sencilla, sino por multitud de pequeños problemas e incompatibilidades que en ocasiones ni siquiera tienen un motivo identificable. - No tiene ranuras libres. Si va a sustituir toda la memoria, aproveche para optimizarla un poco colocando de mayor velocidad siempre que su placa no indique la necesidad de usar memoria de una velocidad específica (generalmente, y mientras no mezclemos velocidades distintas, poner memoria más rápida no es problema; ponerla más lenta sí). - No encuentro memoria apropiada. Suele suceder que, a veces, le dirán que el fabricante ya no existe o que ya no se fabrican dichas memorias. De cualquier modo, si se las ingenia y quiere cambiar si o si las memorias, en el mercado usado puede conseguirse casi todo tipo, chequee las velocidades o tipo, y si es posible sustitúyala en su totalidad. Si mezcla distintos tipos o velocidades se está INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 3 MICROPROCESADOR Y MEMORIA 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL arriesgando. Considere que muchas veces el costo de memorias
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