1: Que es un microprocesador?
2: Como está constituido (cuál es su
arquitectura)?
3: Cuál es la función de cada una de
sus partes? (ALU, bus de direcciones,bus de datos, memoria cache,etc)
4: investiga cómo se producen los
microprocesadores y da tu opinión sobre los riesgos ambientales que pueden
darse en estas fábricas.
Solución:
1:
El microprocesador (o
simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un
sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el
«cerebro» de un computador. Es un circuito integrado conformado por millones de
componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU)
de un PC catalogado como microcomputador.
Es el
encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las
aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de
bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como
sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.
Esta unidad
central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una
unidad de control, una unidad aritmético lógica (ALU) y una unidad de cálculo
en coma flotante(conocida antiguamente como «coprocesador matemático»).
2: El microprocesador tiene una arquitectura parecida a
la computadora digital. En otras palabras, el microprocesador es como la
computadora digital porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control.
Consiguientemente, la historia de la computadora digital ayuda a entender el
microprocesador. El hizo posible la fabricación de potentes calculadoras y de
muchos otros productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que
es usado en la unidad procesadora central (CPU) de una computadora digital. El
microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU). En
otras palabras, el microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un
microprocesador se puede diferenciar diversas partes:
Encapsulado
Memoria
caché
Coprocesador
matemático
Registros
Memoria
Puerto
3:
Encapsulado: es
lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su
deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los
conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base.
Memoria
caché: es una memoria ultrarrápida que emplea el procesador
para tener alcance directo a ciertos datos que «predeciblemente» serán
utilizados en las siguientes operaciones, sin tener que acudir a la memoria
RAM, reduciendo así el tiempo de espera para adquisición de datos. Todos los
micros compatibles con PC poseen la llamada caché interna de primer nivel o L1;
es decir, la que está dentro del micro, encapsulada junto a él. Los micros más
modernos (Core i3,Core i5 ,core i7,etc) incluyen también en su interior otro
nivel de caché, más grande, aunque algo menos rápida, es la caché de segundo
nivel o L2 e incluso los hay con memoria caché de nivel 3, o L3.
Coprocesador
matemático: unidad de coma flotante. Es la parte del micro
especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el
exterior del procesador en otro chip. Esta parte está considerada como una
parte «lógica» junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de
datos.
Registros:
son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el
micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de
registros en cada procesador. Un grupo de registros está diseñado para control
del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el
procesador pero que la CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son
treinta y dos registros.
Memoria:
es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los
programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados
en memoria, y el procesador las accede desde allí. La memoria es una parte
interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de
almacenamiento para el trabajo en curso.
Puertos:
es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un
puerto es análogo a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de
la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado
un «número de puerto» que el procesador utiliza como si fuera un número de
teléfono para llamar circuitos o a partes especiales.
4: El proceso
de fabricación de un microprocesador es muy complejo.
Todo
comienza con un buen puñado de arena (compuesta básicamente de silicio), con la
que se fabrica un mono cristal de unos 20 x 150 centímetros. Para ello, se
funde el material en cuestión a alta temperatura (1.370 °C) y muy lentamente
(10 a 40 mm por hora) se va formando el cristal.
De este
cristal, de cientos de kilos de peso, se cortan los extremos y la superficie
exterior, de forma de obtener un cilindro perfecto. Luego, el cilindro se corta
en obleas de 10 micras de espesor, la décima parte del espesor de un cabello
humano, utilizando una sierra de diamante. De cada cilindro se obtienen miles
de obleas, y de cada oblea se fabricarán varios cientos de microprocesadores.
Estas obleas son pulidas hasta obtener una superficie perfectamente plana, pasan por un proceso llamado “annealing”, que consiste en someterlas a un calentamiento extremo para eliminar cualquier defecto o impureza que pueda haber llegado a esta instancia. Después de una supervisión mediante láseres capaz de detectar imperfecciones menores a una milésima de micra, se recubren con una capa aislante formada por óxido de silicio transferido mediante deposición de vapor.
De aquí en adelante, comienza el proceso del «dibujado» de los transistores que conformarán a cada microprocesador. A pesar de ser muy complejo y preciso, básicamente consiste en la “impresión” de sucesivas máscaras sobre la oblea, sucediéndose la deposición y eliminación de capas finísimas de materiales conductores, aislantes y semiconductores, endurecidas mediante luz ultravioleta y atacada por ácidos encargados de eliminar las zonas no cubiertas por la impresión. Salvando las escalas, se trata de un proceso comparable al visto para la fabricación de circuitos impresos. Después de cientos de pasos, entre los que se hallan la creación de sustrato, la oxidación, la litografía, el grabado, la implantación iónica y la deposición de capas; se llega a un complejo «bocadillo» que contiene todos los circuitos interconectados del microprocesador.
Un transistor construido en tecnología de 45 nanómetros tiene un ancho equivalente a unos 200 electrones. Eso da una idea de la precisión absoluta que se necesita al momento de aplicar cada una de las máscaras utilizadas durante la fabricación.
OPINION: La manipulacion del silicio no es un riesgo ambiental solo afecta la salud puesto que el silicio cristalino irrita la piel y los ojos al contacto su inhalacion causa irritacion de los pulmones,la irritacion en los ojos provoca lagrimeo y enrojecimiento
