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Sistemas Informáticos y Microprocesadores

Un Sistema Informático es un conjunto de componentes electrónicos (hardware) interconectados y relacionados de manera que permiten almacenar, procesar y distribuir la información que reciben siguiendo las órdenes que se le han programado en una memoria no volátil (software).

El hardware de un sistema informático convencional (un ordenador), estaría formado por el microprocesador y el conjunto de componentes electrónicos que permiten que intercambie datos/direcciones con los dispositivos electrónicos con los que está conectado. Pero para que todo ello funcione correctamente sincronizado, es necesario un software.

Este software estaría distribuido en el microprocesador, no configurable en una memoria interna ROM, en la placa base (una memoria llamada BIOS o UEFI) y en el sistema operativo y las diferentes aplicaciones ofimáticas que instalemos en el sistema informático.

Así, el microprocesador necesita un software que lleva incluido para comportarse como tal en una memoria ROM, pero cuando se integra éste en una placa base (ya sea de un ordenador, de un equipamiento industrial, en una central telefónica, en un vehículo, etc), se necesita otro software que gestione ambos elementos, para que todos los elementos hardware realicen las tareas: nuestro Sistema Operativo en el caso de los microordenadores.

¿QUÉ ES UN MICROPROCESADOR?

Un microprocesador es un circuito electrónico complejo, formado por miles de circuitos digitales que se encarga de gestionar todos los procesos que se producen en el ordenador, controlando tanto el hardware (enviando señales de control, datos, etc.), como el software que tiene con las funciones que puede realizar el procesador.

Internamente un microprocesador está constituido por un conjunto elevado de dispositivos digitales: desde puertas lógicas, biestables, registros de desplazamiento LIFO o FIFO, memorias RAM y ROM, interfaces de entrada/salida y otros muchos dispositivos.

Observando una oblea de un microprocesador, se pueden diferenciar los bloques, aunque no sepamos exactamente qué hacen y cada bloque se corresponde con un conjunto de los antes mencionados dispositivos. Por ejemplo, las memorias RAM y ROM integradas en la oblea, suelen ser formas geométricas grandes dentro del "dado" que constituye el microprocesador.

ARQUITECTURA DE MICROPROCESADORES

Cuando hablamos de microprocesadores, nos vamos a encontrar dos grandes arquitecturas de microprocesadores, según la aplicación en la que se vayan a utilizar.

Así por ejemplo, un microprocesador especializado en edición de video para películas, procesará las imágenes con bastante mayor rapidez que un ordenador pensado para uso generalista o complejo, de gran público, que utiliza un navegador web, un paquete ofimático o un programa de retoque fotográfico.

Nos vamos a encontrar dos arquitecturas básicas: arquitecturas CISC (Complex Instruction Set Computer) y arquitecturas RISC (Reduced Instruction Set Computer). En los últimos años, ambas arquitecturas han confluido, creando una arquitectura conocida como Post-RISC y la implementan tanto Intel como AMD en sus procesadores, que es la arquitectura predominante actualmente (año 2023).

Los microprocesadores con arquitecturas CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre operandos situados en la memoria o en los registros internos. Son los típicos microprocesadores de Intel y AMD actuales, a los que habría que añadir los microprocesadores de, por ejemplo Motorola 68000L8 y otros fabricantes más que se quedaron por el camino.

Los microprocesadores con arquitectura RISC tienen un conjunto de instrucciones reducido y están especializados en realizar tareas específicas, por ejemplo: si única y exclusivamente se dedican a trabajos de CAD/CAM, estas tareas las realizarían rápidamente, pero no se les puede pedir realizar otra serie de tareas de igual forma, puesto que tardarían muchísimo tiempo en ejecutarla, ya que se ha optimizado para CAD/CAM.

Son microprocesadores desarrollados, por ejemplo para Servidores de Internet de Sun Microsystem, para sus Sun Enterprise 420, HP Workstation B1000, etc, sin olvidarnos de nuestros móviles equipados con microprocesadoress ARM, A9 Cortex, etc. que se han optimizado para su uso en teléfonos móviles, reduciéndoles el número de instrucciones que pueden ejecutar. También cuando se quiere realizar una película de dibujos animados, se recurre a ordenadores RISC optimizados para este tipo de dibujos, reduciendo el renderizado en muchas horas de trabajo.

Pero también los podemos encontrar para aplicaciones en las redes telefónicas, como el microcontrolador RISC de la imagen, que se utilizaba para gestionar redes inalámbricas DECT:

Microprocesador RISC para aplicaciones de telefonía

Basta teclear Misubishi M37702E6BFS y nos enlaza a las notas técnicas (datasheet) del microcontrolador. A continuación, seleccionaríamos "See pdf datasheet" y tendríamos el manual completo de este microcontrolador.

Otro tipo de microordenadores cada vez más extendido, son los microcontroladores PIC: son unos microprocesadores que realizan funciones específicas, con una pequeña capacidad de programa para controlar pequeños equipos: un horno microondas, un motor de combustión, un "Arduino", etc.

ARM es un desarrollador de microprocesadores que vende las licencias de sus microprocesadores a todos los fabricantes con los que llega a acuerdos comerciales: muchos fabricantes de teléfonos móviles utilizan esta arquitectura en sus equipos. Aquí tenéis a qué queda reducido un móvil, sin batería, pantalla y accesorios:

Placa base de un teléfono móvil
Placa base de un teléfono móvil (CC BY-NC-SA)

Leyendo el código identificativo del chip, podemos llegar a identificar el teléfono móvil en el que se integra.

También podemos encontrar un microprocesador para un dispositivo como el de la imagen, al que retiré la pantalla táctil averiada. Creo que resulta sencillo de identificar:

Navegador controlado por microprocesador sin pantalla
Navegador controlado por microprocesador RISC (CC BY-NC-SA)

El conjunto de estos circuitos integrados, microprocesador/microcontrolador pic incluido, se encuentra normalmente protegido por una tapa de apantallamiento, para evitar que se salgan al exterior radiaciones EMI/EMC por encima de los límites legalmente autorizados, ya que no debemos olvidar que en el caso concreto de un navegador, un teléfono móvil, etc., emiten y reciben señales radioeléctricas. Con las tapas de protección, el móvil quedaría así:

Cubierta metálica de protección del microprocesador

QUÉ ES UN MICROPROCESADOR: ARQUITECTURA VON NEUMANN

El microprocesador es un dispositivo electrónico que se encarga de gestionar todos los procesos que se producen en el ordenador, controlando tanto el hardware (enviando señales de control, datos, etc.), como el software que tiene con las funciones que puede realizar el procesador. Está constituido por una serie de módulos o elementos electrónicos funcionales que realizan una serie de funciones coordinadas y sincronizadas entre sí. 

La arquitectura u organización de módulos funcionales de una Unidad Central de Procesos o Microprocesador, unidos entre sí utilizada desde los inicios de los microprocesadores, se denomina modelo Von Neumann y sigue vigente actualmente, aunque con muchas mejoras. La representación o diagrama de bloques, sería parecida a la del croquis siguiente (ampliado más adelante con los periféricos de la placa base):

La Unidad de Control es el módulo que gestiona y coordina el funcionamiento de los demás bloques funcionales de un microprocesador: procesa a través del Bus de Datos la Información, los datos y por otro lado, qué hacer con éllos y hacia donde enviarlos (hacia la RAM, hacia las E/S, hacia la ALU) lo realiza  a través del Bus de Direcciones, que habilita qué dispositivo procesa la información.

La Unidad Aritmético Lógica o ALU, es el módulo encargado de realizar las operaciones aritméticas y lógicas del microprocesador; puesto que una multiplicación, una división o una resta se pueden hacer mediante sumas sucesivas, la ALU se ocupa de estas funciones; si hay que realizar alguna operación lógica, también la puede llevar a cabo, como por ejemplo, comparar dos valores entre sí y ver si es mayor, menor o igual, por ejemplo.

Para acelerar el funcionamiento de la ALU durante su funcionamiento, dispone de una memoria "pegada" a la ALU, conocida como "memoria caché" de nivel 1 o nivel 2, para acelerar el funcionamiento del procesador. Esta memoria caché es tan importante como la memoria RAM a la hora de acelerar el funcionamiento del microprocesador.

El interfaz de Entradas/Salidas interconecta la Unidad de Control y la ALU con periféricos externos: permite conversiones de códigos y adaptaciones de nivel de señal a binario del exterior al interior de la CPU y al revés. Nos permite interconectar una tarjeta de sonido analógica en el ordenador, un teclado, un ratón, etc.

Aunque no suele aparecer mencionado, conforme evolucionó el microprocesador, se fueron añadiendo elementos que mejoraban su funcionamiento, como la unidad de coma flotante, introducida para mejorar el funcionamiento del procesador, al aumentar la complejidad de instrucciones y cálculos en cálculo vectorial, realizando las operaciones con números reales. Es lo que que se conoce como Coprocesador matemático. Si un microprocesador no lo lleva (tecnología Celeron y equivalente de AMD) su funcionamiento en determinadas tareas se ralentiza bastante.

Una presentación bastante completa de microprocesadores, para ser de un ciclo de grado medio es la que podéis ver aquí.

Características de los microprocesadores

Cuando se trata de comparar microprocesadores entre sí, o conocer las características de uno concreto, deberemos de centrarnos en los principales parámetros característicos, que no los únicos.

  • Frecuencia del reloj. Para un correcto funcionamiento de un microprocesador, éste debe de tener un elemento de sincronización entre todos los módulos funcionales: es la señal de reloj de sincronización, por flanco de subida, de bajada, o como lo halla configurado el desarrollador del microprocesador. Aunque los fabricantes de microprocesadores hablen de microprocesadores trabajando a 3 Ghz, si fuera así, estaríamos hablando de un horno de microondas como los que tenemos en nuestra casa. En la práctica, por encima de 40 Mhz de frecuencias de reloj, la proximidad de las pistas en las placas de ordenador impedirían un correcto funcionamiento por las interferencias que se crearían las pistas entre sí. Muy importante: cuanto mayor sea la frecuencia de reloj, ya sea interna o externa, mayor deberá de ser la refrigeración del microprocesador.
  • Juego de instrucciones. Cada microprocesador tiene un conjunto de instrucciones que se han desarrollado para mejorar el funcionamiento con respecto a otro modelo anterior. Así, si nuestro microprocesadores es del tipo RISC, realizaremos un juego de instrucciones optimizado para realizar tareas muy concretas de una manera muy rápida.
  • Bus de datos. Es el canal de comunicación a través del cual se envían los datos a o desde el microprocesador hacia otros dispositivos/elementos. A veces, en los 8086 parte de este bus se multiplexaba con el bus de direcciones. En los primeros microprocesadores, este bus era de 8 bits, es decir, había 8 "hilos" que de forma simultánea transportaban los datos y en cada uno de ellos se mostraba uno de los datos; esos 8 hilos eran el bus, en este caso, de datos. Actualmente este bus para procesadores domésticos, suele ser de 32 o de 64 bits, según el microprocesador elegido.
  • Bus de direcciones. El bus de direcciones permite acceder a una dirección concreta de memoria, a un periférico, a un interfaz de E/S. Cuanto más bits tenga el bus de direcciones, más direcccionamiento de memoria que podemos disponer. Así, un microprocesador con 264   ¿cuántas direcciones podríamos tener?. Aún no hay bancos de memoria RAM de este valor.
  • Memoria caché de nivel 1 o 2 (Level 1 o Level 2). Es la memoria interna del microprocesador, que está próximo a la ALU para acelerar la realización de operaciones internas del micro; cuanta más memoria caché tenga el microprocesador, mayor rapidez de funcionamiento.
  • Número de núcleos de procesador. Actualmente la mayoría de los procesadores i3/i5/i7/i9 de 14ª generación, integran diferentes números de núcleos o procesadores, trabajando simultáneamente, entre 4 y 24 "cores" y 4 a 8 procesadores.

Aquí tenéis las fotografías de algunos de los primeros microprocesadores que se empezaron a instalar en los años 1988 en las placas base de ordenadores, después del 6800 de Motorola, del Z80 de Zylog y su Spectrum Plus, el microprocesador 80L286-16/S con encapsulado PLCC:

Microprocesador 80286
Microprocesador 80286 de Intel fabricado por AMD (CC BY-NC-SA)

A este microprocesador, con pines por los cuatro lados, le siguió otro modelo, el 80386, con más prestaciones, diseñado para montaje SMD pero adaptado a su uso en placa de ordenador (en la placa trasera están los pines típicos de los procesadores 80386):

Microprocesador 80386
Microprocesador 80386 de AMD (CC BY-NC-SA)

A estos modelos siguieron los 80486, con procesador matemático 80486DX, sin procesador matemático, conocido como 80486SX (el antecesor del Celeron). La arquitectura x86 tiene sus orígenes en estos microprocesadores.Si queréis ver una relación más detallada de microprocesadores, desde los modelos iniciales, pinchar aquí.

Firmware de la placa base

El software de la Unidad de Control, antaño se guardaba en una memoria EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory), que contiene el conjunto básico de instrucciones (la BIOS) necesarias para que un microprocesador realice las tareas mínimas que requiere una placa base (actualmente se ha sustituido por otras memorias regrabables eléctricamente: flashrom) y que aún hoy en día está disponible en muchas máquinas recreativas, de café, ordenadores, etc.:

Memoria eprom de 512 Kbytes, borrable por luz UV

Este tipo de memoria era necesaria sustituirla cada vez que se actualizaba el software de los equipos. Una vez en los laboratorios, se "borra" su contenido mediante un borrador de memorias (que aplica luz ultravioleta durante unos 30 minutos) y se volvía a reutilizar.

La versión actualizada de este tipo de memorias, que se actualiza por medio de un sencillo programa de software, sin necesidad de extraerla del equipo, introducirla en un borrador de memorias y luego volver a grabarla, se denominan MEMORIAS FLASHROM. Son memorias eléctricamente programables de una manera sencilla en el equipo donde esté instalada, del tipo 29F010, 29F040, 39SF020, etc.

Se encuentran en la mayoría de las placas que no llevaban memorias UEFI y la apariencia que tienen es la de la fotografía adjunta. El formato/zócalo para esta memoria concreta, se conoce como PLCC32:

Memoria flashrom de Phoenix Bios

Con la ayuda de las memorias eeprom/eprom/prom, la memoria RAM y otros dispositivos, complementaríamos al microprocesador, con los elementos básicos que necesita para funcionar.

En la siguiente fotografía, se pueden observar mejor los "bloques" funcionales de un microprocesador conocido, un Pentium 100 al que le he quitado la tapa inferior, pudiendo observarse como bloques rectangulares, correspondientes a los diferentes elementos funcionales:

Oblea de silicio de un microprocesador Pentium

GESTIÓN DE PROCESOS EN UN MICROPROCESADOR

Tal y como se observa en el esquema Von Neuman, un microprocesador está formado por una Unidad Aritmético Lógica, que es un conjunto de circuitos digitales especializados en realizar sumas, junto a una Unidad de Control, un Interfaz de Entradas/Salidas y uno o varios dispositivos de almacenamiento, que puede ser temporal o permanente (RAM o ROM).

¿Como se gestiona una suma?

Cuando hay que sumar dos datos, la Unidad de Control gestiona que estos lleguen a la ALU (Unidad Aritmético Lógica), que los suma y los guarda en una memoria temporal de nivel 1 (en los catálogos de los microprocesadores aparece como "L1"), hasta que los necesita la Unidad de Control.

Cuando la Unidad de Control (UC) ha procesado esos datos, los puede guardar en la memoria RAM para seguir realizando otros procesamientos con esos datos o, enviarlo hacia un elemento de Salida, a través de la Unidad de Entradas/Salidas, como puede ser la pantalla del monitor, donde se representan.

Si necesitamos introducir datos a la UC desde el teclado, la Unidad de Entrada/Salida, recibe esos datos del teclado, los envía a la UC que los procesa, almacena, etc.

Puesto que una multiplicación es un conjunto de sumas sucesivas y una división un conjunto de restas sucesivas (restas en complemento a 1 o complemento a 2), con la ALU se pueden efectuar todo tipo de operaciones matemáticas.

Un elemento que nos podemos encontrar asociados a las Unidades de Entrada y Salida puede ser una impresora, un escáner, un monitor, una tarjeta de red, etc, que nos comunican el mundo exterior al microprocesador, adaptando niveles, velocidades de transmisión, hacia la UC.

Debido a la evolución de los microprocesadores por la introducción de elementos multimedia en ellos, la mayoría de microprocesadores tiene normalmente dos procesadores: uno el procesador general, que realiza casi todas las operaciones y otro especializado únicamente en operaciones matemáticas. Se conoce a éste como coprocesador matemático.

Algunos fabricantes han desarrollado microprocesadores sin coprocesador matemático, que funcionan bien para muchas aplicaciones, pero cuando se le exigen al microprocesador, operaciones matemáticas, ralentizan mucho su funcionamiento, y más si se realizan varias tareas gráficas simultáneas. Este tipo de microprocesador tienen el nombre de Celeron.

Para que toda esta información fluya entre los distintos bloques del microprocesador, se necesita un medio de transmisión, formado por unos hilos diminutos que se conocen como:

  • Bus de datos: es el conjunto de hilos por los que circula la información que se está procesando en el microprocesador y que puede tener un único destinatario (HDD, monitor, impresora, etc.).
  • Bus de direcciones: a cada dispositivo conectado a la UC, se le asigna un "nombre" o, en nuestro caso, una dirección física, por medio de otro conjunto de hilos independientes de los del bus de datos (antiguamente estaban multiplexados, en los microprocesadores 8086), para que, cuando quiera enviar un dato hacia el monitor, se "avisa" al monitor que los datos que se envían son para él, y no para el resto de las unidades funcionales del microprocesador.
  • Bus de control: Este bus contiene un conjunto de instrucciones para sincronizar el funcionamiento de la UC: por ejemplo, antes de guardar un dato en memoria, debe de asegurarse que ese dato esté disponible.

La apariencia externa de los microprocesadores  ha ido evolucionando en varios sentidos:

  • Aumentando la velocidad de procesado, lo que conlleva un aumento de la potencia consumida y disipada (de ahí el ir añadiendo cada vez disipadores más voluminosos).
  • Aumentando el número de pines de comunicación, para aumentar la capacidad de los buses de datos y de direcciones (de 8 pines para el bus de datos y direcciones, a los 64 pines para cada uno de ellos y más).
  • Cambiando los pines del microprocesador por simples contactos metálicos para mejorar la fiabilidad del microprocesador.
  • Integrando las funciones de la tarjeta gráfica en el microprocesador (ver arquitecturas de los microprocesadores i3, i5 e i7).

Códigos identificativos de los microprocesadores

Cuando los fabricantes desarrollan un nuevo procesador, normalmente le incluyen un código comercial identificativo y un código que podríamos decir, "interno" para la fabricación.

A título informativo, aquí incluyo las fotografías que he ido realizando a algunos microprocesadores de ante/penúltima generación:

Se han resaltado las muescas o marcas de inserción correctas para un microprocesador de zócalo 775.

Se puede comprobar que el nombre comercial es Q8400, pero aparece un identificativo SLGT6, que es la otra denominación con la que nos podemos encontrar este microprocesador.

Hay abundante información sobre la denominación de los procesadores para ordenadores portátiles, al igual que para los de sobremesa, pero por la letra que se añade a los procesadores de portátiles, podemos conocer algunas de sus características, como se puede leer aquí.

En este otro microprocesador, no aparece su código ix; sin embargo sí aparece SR170, que tiene su equivalencia en Intel: se trata de un i5-4200.

Microprocesador de ordenador portátil SR170
Microprocesador de bajo consumo SR170 (CC BY-NC-SA)

Elección del microprocesador para ordenador de sobremesa

Dada la gran evolución de los microprocesadores, empezando por las diferentes versiones de i3, i5 e i7 desde el año 2006,  con diferentes patillajes y velocidades, es difícil establecer un criterio de elección. Se puede dar el caso que un i3 de generación 10 tenga similares prestaciones que uno de generación 11.  Dependerá del uso que se le quiera dar a nuestro ordenador elegirlo:

  • Para un usuario medio que utiliza programas ofimáticos, navega por internet, escucha música y ve videos en el ordenador, puede ser suficiente un microprocesador i3 con 16 o más Gbytes de memoria RAM (sobre todo, pensando en Windows 11) y tarjeta gráfica integrada en la placa base.
  • Para un usuario que quiere utilizar el ordenador para juegos que consumen muchos recursos, preferirá un microprocesador i7 de altas prestaciones y 32 Gybtes de memoria RAM, junto con una tarjeta gráfica externa de altas prestaciones.

A título informativo, se ha incluido una hoja escaneada con las etiquetas identificativas de diferentes microprocesadores Intel, desde los Dual Core hasta i3/i5/i7/i9, pudiendo leerse en las mencionadas etiquetas algunas de sus características, sobre todo la frecuencia de trabajo (irreal) pasando por la memoria caché que incorporan, si integran procesador gráfico, número de núcleos y el tipo de zócalo que admiten.  Se puede ver como el patillaje varía de unos a otros: los hay de 1150, 1151, 1153, 1155, 1366 (son de generaciones antiguas) hasta los 1700 pines en los de 12ª, 13ª y 14ª generación.

También hay diferencias entre los procesadores Intel "ix" y los de la familia Xeon: entre ellas, su diferente tamaño, como se ve en la imagen y se puede ver en las tablas comparativas de microprocesadores de Intel:

Microprocesador de ordenador de sobremesa y de servidor

 Una vez que ya hemos visto como es el microprocesador, deberemos de integrarlo con otros dispositivos electrónicos que permitan su utilización de manera práctica: lo que se conoce como la placa base de un ordenador, que va a unir el microprocesador con otros elementos necesarios para el funcionamiento del ordenador.

Un diagrama orientativo de bloques funcionales de un ordenador básico, podría ser el de la imagen, donde se pueden ver los módulos de la CPU, interaccionando con el teclado, ratón, monitor, por medio del interfaz de entradas/salidas y junto a ellos el "puente norte" y el "puente sur", que se encargaban de gestionar el tráfico de información de la placa base, la compartición de recursos de memoria, disco duro, etc.

DIagrama de bloques de una placa base integrada con todos los periféricos

En las placas base posteriores a Core 2, Dual Core, la separación del puente Norte y Sur ha desaparecido, y dada la muy alta escala de integración de chip, se unifican en las placas de ordenador actuales como un solo chip; reduciendo así el tamaño y consumo de la placa base.

ZÓCALOS DE MICROPROCESADORES

Los zócalos de los microprocesadores han ido evolucionando conforme ha ido aumentando el número de terminales o pines que necesitaban; así, los primeros microprocesadores 8086 tenían 48 pines con encapsulado DIL (dual in line), mientras que los actuales zócalos con más de 1000 terminales de conexión, requieren otro tipo de conexiones.

Vamos a mostrar aquí los dos grandes grupos de zócalos que nos vamos a encontrar. Por un lado, el fabricante dominante del mercado, ha sustituido el antiguo zócalo con palanca de bloqueo para insertar los pines en el zócalo, por otro modelo de zócalo en el cual se han quitado los pines a los procesadores y éstos se han añadido en el zócalo.

Por otro lado, otro fabricante ha mantenido los pines o terminales en sus procesadores y ha mantenido el formato de zócalo original con palanca de apriete.

Zócalos 775 para procesadores Intel Pentium4/Core2/Dual Core/Core Quad

Este tipo de zócalo, tiene como elemento distintivo una palanca lateral de bloqueo, que recuerda un bastón y es el primer zócalo de Intel con los pines en el zócalo, su aspecto ya se ha mostrado con el microprocesador Core Quad montado,  un poco más arriba.

Zócalo 775 para microprocesadores Intel Core 2/Dual Core (CC BY-NC-SA)

Una de las características que tiene este tipo de zócalo, a la hora de distinguir fácilmente una placa base de generación Core 2/Dual Core, es que la palanca de apertura lateral situada a la izquierda de la imagen, parece un bastón doblado, mientras que en la generación de zócalos para i3/i5/i7/i9 tiene una forma de triángulo.

Zócalo 115x para microprocesadores i3/i5/i7/i9

Este tipo de zócalos, lo podemos encontrar desde 1150 pines en adelante; su forma característica es una palanca de apertura con forma de triángulo, a la izquierda de la imagen de este zócalo de 1155 pines.

Zócalo de 1155 pines con palanca triangular típica
Zócalo de 1155 pines, con palanca característica (CC BY-NC-SA)

Se puede apreciar que en el lateral de la placa, junto al zócalo nos aparece serigrafiado el número del pines de este zócalo, el tipo de memoria RAM que admite (DDR3) y que dispone de puertos USB 3.0. Los zócalos de 1150, 1151, 1153 y 1155 son prácticamente idénticos entre sí, variando la posición de los pines sobrantes o faltando alguno; se evita la confusión de zócalo, variando la posición de las muescas de inserción del zócalo en cada nueva generación de i3/i5/i7/i9, por ejemplo en la 14ª generación.

MUY IMPORTANTE: solo se puede insertar en el zócalo de una determinada placa base, los microprocesadores de la generación y tensión de funcionamiento que especifique el fabricante de la placa base. HAY QUE LEER EL MANUAL DE LA PLACA BASE ANTES DE ELEGIR EL MICROPROCESADOR A INSTALAR.

Esto es debido a que las diferentes generaciones de microprocesadores i3/i5/i7/i9 han ido variando el número de pines, tensiones de trabajo, etc.; así nos podemos encontrar placas base con el mismo zócalo, por ejemplo, de 1151 pines, pertenecientes a distinta generación de microprocesador.  Si insertamos un procesador que, aunque tenga el mismo número de pines, sea de distinta generación de procesador, la posición de las muescas de inserción es distinta, forzando la rotura de los pines y lo menos grave es que no funcione.

Así, si intentamos insertar un microprocesador G840 en un zócalo Intel que no sea el suyo, se puede ver que no encajan las muescas de inserción:

Microprocesador G840 de Intel en zócalo que no le corresponde
Microprocesador G840 en zócalo erróneo (CC BY-NC-SA)

Sin embargo, al insertarlo en su zócalo correcto, vemos que la muesca de posicionamiento coincide exactamente con la que hay en el zócalo:

Microprocesador G840 insertado en su zócalo correcto
Microprocesador G840 en su zócalo correcto (CC BY-NC-SA)

Recordar: siempre es necesario revisar el listado de procesadores que soporta una placa base y que viene indicado en su manual de uso e instalación, al igual que los tipos de memoria RAM que soportan.

En los zócalos para procesadores Intel de la familia Core x/in, cuando no se encuentre el microprocesador instalado en el zócalo, es conveniente insertarle la tapa de protección, pues en caso contrario, podemos encontrarnos los terminales del zócalo doblados o rotos y quedando la placa inservible salvo que sustituyamos el zócalo. Aquí tenéis un ejemplo exagerado de un zócalo totalmente deteriorado:

Zócalo 115x con pines totalmente irrecuperables
Zócalo de 115x pines totalmente irrecuperable (CC BY-NC-SA)

Zócalos AMD

Los zócalos de AMD han seguido un desarrollo distinto, como se indicó antes. Así, nos podemos encontrar zócalos de más de 1000 pines con un formato totalmente diferente, siendo el sistema de inserción, similar al que seguía Intel en sus zócalos 478 para los antiguos Pentium 4. Algunos de estos zócalos aparecen descritos aquí. No incluye los últimos zócalos de los microprocesadores Ryzen, los AM4, ni los AM3+, pero éstos están disponibles en Internet. Puesto que nos centraremos en los microprocesadores disponibles en el aula, no los mencionaré mucho más, aunque aquí os dejo un zócalo AM2 de una de mis placas base:

Zócalo AM2 con microprocesador instalado
Zócalo AM2 con microprocesador Atlhon 64 x 2 instalado (CC BY-NC-SA)

Se puede observar la palanca de bloqueo que tiene este zócalo, similar a las disponibles en las placas con microprocesadores Intel.

Proceso de bloqueo del zócalo
Proceso de bloqueo del zócalo de microprocesador (CC BY-NC-SA)

En el caso del zócalo FM2b de AMD, se puede comprobar como el zócalo está pensado para microprocesadores con pines, en lugar de puntos de contacto como ha elegido Intel:

Zócalo FM2b para microprocesadores AMD
Zócalo FM2b para microprocesadores AMD (CC BY-NC-SA)

 La palanca de apertura del zócalo, situada en el lado superior derecho, se encuentra levantada, de igual manera que en el zócalo AM2 de una fotografía anterior.

Se pueden observar algunos puntos en los que no hay un hueco para un pin: son pines eliminados deliberadamente por el fabricante para evitar insertar un microprocesador erróneo en esta placa: si no encaja correctamente, no se puede insertar. Aquí tenéis el microprocesador de este zócalo, visto por el lado de sus pines.

Patillaje de microprocesador para zócalo FM2b
Microprocesador AMD para zócalo FM2b (CC BY-NC-SA)

Pueden observarse los huecos en los terminales: así resulta casi imposible insertar erróneamente el microprocesador en su zócalo sin doblar los pines, lo que lamentablemente ocurre a veces.

Hay muchas revistas de informática en las que podemos ver estudios comparativos de los procesadores Intel y AMD, que a través de los años han ido realizando mejoras en sus procesadores, básicamente mejorando las prestaciones, bajando el consumo y reduciendo el tamaño de diseño (a 7 nanometros en el año 2023). Aquí dejo un enlace de una de estas comparativas de procesadores; aunque tiene algunos términos y/o nomenclaturas que no son fáciles de entender, al menos realizan un análisis bastante completo.

Para el caso concreto de querer conocer las especificaciones técnicas de los procesadores Intel, en su página suele incorporar una comparativa de todas las familias de procesadores con sus modelos detallados.

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