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Voltajes operativos de microprocesadores
El desarrollo de la electrónica ha permitido que con el tiempo, los voltajes de trabajo de los microprocesadores sean más y más bajos. El bajo consumo no sólo beneficia a los sistemas portátiles o móviles que aprovechan la arquitectura de los micro, sino que también favorece la autonomía de la batería de los equipos más pequeños, como las netbooks, palms, tablets, etc. Recuerde usted que las estrategias de mercado más exitosas en cuanto a la penetración del mercado de nuevos productos, en los últimos años proviene de los equipos de telefonía celular y computadoras portátiles.
Desde el punto de vista técnico, el consumo programado de un micro con bajo voltaje es la menor generación de calor. Esto permite crear modelos más compactos y miniaturizar aún más los sistemas de refrigeración. La disminución de generación de calor también repercute en la vida útil de los productos. Los procesadores que generan menos calor, tienen una mayor durabilidad.
Desde el punto de vista de la ingeniería, un micro que consume poca cantidad de corriente y genera menos calor, puede hacerse correr a una mayor velocidad de trabajo. El voltaje es uno de los factores más importantes para regular el reloj a una frecuencia mayor. Esto se debe a que si la curva de corriente es menos amplia considerando su amplitud desde el áximo positivo al máximo negativo, al acortarse la amplitud por una reducción del voltaje operacional, se necesita menos tiempo para pasar de un estado alto a uno bajo.
Como usted puede ver, la reducción del voltaje no sólo responde a necesidades de consumo, sino que desde el punto de vista de la arquitectura, genera microprocesadores más rápidos y eficientes.
Originalmente, los micros usaban un sólo voltaje para alimentar al núcleo principal (también conocido como CORE) y los circuitos de Entrada/Salida que le permiten comunicarse con el exterior. El voltaje usado fue de +5V. Posteriormente se redujo a +3,5V y luego a +3,3V.
Cuando Intel comenzó a desarrollar la versión móvil de Pentium y el Pentium Móvil MMX, creó una nueva tecnología que permitió alimentar el Core y los circuitos de Entrada/Salida con voltajes diferentes, en una tecnología conocida como Voltage Reduction Technology (VRT) o Tecnología de Reducción de Voltaje. Estanueva arquitectura debutó en 1996. con muy buenos resultados, la tecnología comenzó a usarse también los equipos de escritorios en aquellos procesadores que tenían la tecnología MMX para gráficos. El Core se alimentaba con +2,8V y la Entrada/Salida con +3,3V. La reducción de la alimentación del Core no tiene otro límite que la propia del fabricante (Intel en este caso), pero la Entrada/Salida depende desde el punto de vista estructural de la comunicación con el exterior (motherboard), por lo que regularmente se trta de mantener compatibilidad usando una alimentación de +3,3V.
Algunos micros reciben alimentaciones tan bajas en el Núcleo o Core como +1,6V.
Los microprocesadores incluyen un conjunto de pines llamados Identificador de Voltaje ( VID por Voltage IDentification ). El VID le permite a la MotherBoard saber exactamente el voltaje de corriente que debe entregarle al núcleo del microprocesador. El VID trabaja en conjunto con el módulo regulador de voltaje (ves nuestra nota al respecto). Dependiendo del micro, pueden ser entre 4 a 6 pines que en conjunto, generan una combinación de ceros y unos que son interpretados por el MVR para alimentar la entrada de corriente al núcleo del micro mediante la regulación de la conmutación de los transistores. Si desea ampliar sus conocimientos de regulación dinámica de tensión a través de conmutación de transistores, vea la serie de artículos sobre fuentes conmutadas en esta misma web.
Algunos modelos de micros aún pueden ser alimentados con un sólo voltaje tanto en sus estructuras de Entrada/Salida como el Núcleo. A ese tipo de microprocesadores se los conoce como Micros de alimentación Simple o alimentación Unica. Aquellos que reciben alimentación diferente para Entrada/Salida y Núcleo se conocen como Micros de alimentación Dual o Doble.
Algunos fabricantes de motherboards permiten que sus equipos puedan suministrar vrios tipos de voltajes diferentes, sobre todo para mantener compatibilidad con desarrollos futuros, es por eso que en ocasiones usted puede ver que hay motherboards que tienen voltajes diversos aún cuando no hay micros que los usen todavía. Es frecuente encontrar mother capaces de suministrar voltajes a núcleos de +2,5V, +2,7V, +2,8V y +2,9V. El técnico ebe mantenerse al tanto respecto de estos valores que varían prácticamente de modelo a modelo de Micro y de Mother.
Usualmente los microprocesadores suelen tener una tolerancia de +- 5% en las corrientes de alimentación. Recuerde que esto incide directamente en la calidad de funcionamiento. A un voltaje de núcleo menor, la calidad de la fuente de alimentación deberá ser MAYOR. No es lo mismo una variación del 5% de un núcleo alimentado a +3,3V (0,165 Volts) que un 5% de 1,6V (0,008 Volts). Como usted puede apreciar, el rango de funcionamiento debe ser mucho más estricto con consumos bajos, por lo que el técnico debe asegurarse que la fuente funcione de modo correcto ( vea nuestro teórico de cómo se debe realizar una prueba dinámica de consumo en una fuente que se investiga por posibles fallas).
Esto también incide indirectamente en otras posibilidades como el overclocking, por ejemplo: con voltajes de +2,5V algunos micros pueden ser incrementados a +2,625V por ejemplo. Por supuesto, el técnico deberá consultar la documentación de la mother y del micro para realiar esta práctica. Recuerde que el overclocking por aumento de alimentación al núcleo del micro es LA MAS PELIGROSA y la MENOS RECOMEDADA.
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Desde el punto de vista técnico, el consumo programado de un micro con bajo voltaje es la menor generación de calor. Esto permite crear modelos más compactos y miniaturizar aún más los sistemas de refrigeración. La disminución de generación de calor también repercute en la vida útil de los productos. Los procesadores que generan menos calor, tienen una mayor durabilidad.
Desde el punto de vista de la ingeniería, un micro que consume poca cantidad de corriente y genera menos calor, puede hacerse correr a una mayor velocidad de trabajo. El voltaje es uno de los factores más importantes para regular el reloj a una frecuencia mayor. Esto se debe a que si la curva de corriente es menos amplia considerando su amplitud desde el áximo positivo al máximo negativo, al acortarse la amplitud por una reducción del voltaje operacional, se necesita menos tiempo para pasar de un estado alto a uno bajo.
Como usted puede ver, la reducción del voltaje no sólo responde a necesidades de consumo, sino que desde el punto de vista de la arquitectura, genera microprocesadores más rápidos y eficientes.
Originalmente, los micros usaban un sólo voltaje para alimentar al núcleo principal (también conocido como CORE) y los circuitos de Entrada/Salida que le permiten comunicarse con el exterior. El voltaje usado fue de +5V. Posteriormente se redujo a +3,5V y luego a +3,3V.
Cuando Intel comenzó a desarrollar la versión móvil de Pentium y el Pentium Móvil MMX, creó una nueva tecnología que permitió alimentar el Core y los circuitos de Entrada/Salida con voltajes diferentes, en una tecnología conocida como Voltage Reduction Technology (VRT) o Tecnología de Reducción de Voltaje. Estanueva arquitectura debutó en 1996. con muy buenos resultados, la tecnología comenzó a usarse también los equipos de escritorios en aquellos procesadores que tenían la tecnología MMX para gráficos. El Core se alimentaba con +2,8V y la Entrada/Salida con +3,3V. La reducción de la alimentación del Core no tiene otro límite que la propia del fabricante (Intel en este caso), pero la Entrada/Salida depende desde el punto de vista estructural de la comunicación con el exterior (motherboard), por lo que regularmente se trta de mantener compatibilidad usando una alimentación de +3,3V.
Algunos micros reciben alimentaciones tan bajas en el Núcleo o Core como +1,6V.
Los microprocesadores incluyen un conjunto de pines llamados Identificador de Voltaje ( VID por Voltage IDentification ). El VID le permite a la MotherBoard saber exactamente el voltaje de corriente que debe entregarle al núcleo del microprocesador. El VID trabaja en conjunto con el módulo regulador de voltaje (ves nuestra nota al respecto). Dependiendo del micro, pueden ser entre 4 a 6 pines que en conjunto, generan una combinación de ceros y unos que son interpretados por el MVR para alimentar la entrada de corriente al núcleo del micro mediante la regulación de la conmutación de los transistores. Si desea ampliar sus conocimientos de regulación dinámica de tensión a través de conmutación de transistores, vea la serie de artículos sobre fuentes conmutadas en esta misma web.
Algunos modelos de micros aún pueden ser alimentados con un sólo voltaje tanto en sus estructuras de Entrada/Salida como el Núcleo. A ese tipo de microprocesadores se los conoce como Micros de alimentación Simple o alimentación Unica. Aquellos que reciben alimentación diferente para Entrada/Salida y Núcleo se conocen como Micros de alimentación Dual o Doble.
Algunos fabricantes de motherboards permiten que sus equipos puedan suministrar vrios tipos de voltajes diferentes, sobre todo para mantener compatibilidad con desarrollos futuros, es por eso que en ocasiones usted puede ver que hay motherboards que tienen voltajes diversos aún cuando no hay micros que los usen todavía. Es frecuente encontrar mother capaces de suministrar voltajes a núcleos de +2,5V, +2,7V, +2,8V y +2,9V. El técnico ebe mantenerse al tanto respecto de estos valores que varían prácticamente de modelo a modelo de Micro y de Mother.
Usualmente los microprocesadores suelen tener una tolerancia de +- 5% en las corrientes de alimentación. Recuerde que esto incide directamente en la calidad de funcionamiento. A un voltaje de núcleo menor, la calidad de la fuente de alimentación deberá ser MAYOR. No es lo mismo una variación del 5% de un núcleo alimentado a +3,3V (0,165 Volts) que un 5% de 1,6V (0,008 Volts). Como usted puede apreciar, el rango de funcionamiento debe ser mucho más estricto con consumos bajos, por lo que el técnico debe asegurarse que la fuente funcione de modo correcto ( vea nuestro teórico de cómo se debe realizar una prueba dinámica de consumo en una fuente que se investiga por posibles fallas).
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Por Ricardo Ponce
