Turbo Boost

Turbo Boost es una tecnología desarrollada de Intel a partir de su microarquitectura Nehalem. Ésta función hace que el procesador sea capaz de incrementar su frecuencia de funcionamiento, de forma automática, en determinadas circunstancias. 

Nehalem fue implementada en la primer generación de la familia de procesadores conocida como Core i, en particular la tecnología Turbo Boost se hace presente a partir de los procesadores Core i5 600 en adelante.

La frecuencia máxima de la tecnología Intel Turbo Boost depende de la cantidad de núcleos activos del procesador. El tiempo durante el cual el procesador se mantiene en el estado de Turbo Boost depende de la carga de trabajo y del entorno operativo.

Cualquiera de los siguientes factores puede definir el límite superior de la tecnología Intel Turbo Boost con una determinada carga de trabajo:

• Cantidad de núcleos activos
• Consumo estimado de corriente
• Consumo estimado de energía
• Temperatura del procesador

Cuando el procesador funciona por debajo de estos límites y la carga de trabajo del usuario exige mayor desempeño, la frecuencia del procesador aumentará de forma dinámica hasta alcanzar su límite superior. La tecnología Intel Turbo Boost posee varios algoritmos que funcionan en paralelo para administrar la corriente, energía y temperatura, a fin de maximizar el desempeño y la eficiencia energética.

Con el desarrollo de la microarquitectura de próxima generación denominada Sandy Bridge, Intel mejora las prestaciones de sus procesadores Core i. En esta nueva arquitectura Intel mejora la tecnología Turbo Boost y la denomina Turbo Boost 2.0

Microprocesadores Intel Core i3

En enero de 2010, Intel lanzó el primer procesador Core i3 basados en la microarquitectura Nehalem. Son procesadores de doble núcleo con procesador gráfico integrado. Poseen 4 MiB de caché de nivel 2, y controlador de memoria para DDR3 hasta 1333 MHz. La función Turbo Boost no está habilitada, pero la tecnología Hyper-Threading se encuentra activada, ésta permite que cada núcleo del procesador funcione en dos tareas al mismo tiempo.. Este procesador es el más bajo de la gama.

Si bien son procesadores dual core (doble núcleo), físicamente tienen 4 núcleos como sus predecesores i5 e i7, pero dos de ellos están deshabilitados.

La segunda generación de Core i3 lanzada en 2011 se basa en la microarquitectura de Intel denominada Sandy Bridge que reemplaza a Nehalem. Este cambio de arquitectura no presenta grandes modificaciones pero alcanzan para mejorar el rendimiento del procesador.

En esta nueva generación  i3 incorpora:

• La memoria caché Intel® inteligente se asigna dinámicamente a cada núcleo de procesador sobre la base de la carga de trabajo, lo que reduce significativamente la latencia y mejora el desempeño.

 

Microprocesadores Intel Core i5

Intel Core i5 es una familia de procesadors introducida por Intel en 2009. A pesar de que en el nombre se mantuvo el nombre Core, este no hace referencia a la microarquitectura Core de Intel. Esta gama de procesadores están basados en la microarquitectura Nehalem de Intel.

Son procesadores de 4 núcleos y dentro de la famila se ubican entre el Core i7 y el Core i3. Intel salíó al mercado con este micro por dos razones una es la de intentar ganar el terreno perdido con los procesadores Phenom II X4 de AMD y la otra la de hacer más accesible la tecnología Nehalem, hasta el momento implementada en los Core i7 con un elevado costo. 

En esta línea de procesadores no está presente la tecnología HyperThreading  aunque incorpora la tecnología Intel Turbo Boost. La controladora de video está incluida en el micro y soporta memorias DDR3.

La segunda generación de Core i5 se basan en la microarquitectura Sandy Bridge desarrollada por Intel en reemplazo de la microarquitectura Nehalem. Los cambios en la arquitectura nos son sustanciales pero sufientes para elevar el rendimiento del microprocesador. Esta generación incluye:

• Tecnología Intel® Turbo Boost 2.0 que aumenta de forma dinámica la frecuencia del procesador cuando sea necesario, aprovechando el margen térmico y de potencia cuando opera bajo los límites establecidos. 

• Intel® Smart Cache que se asigna dinámicamente a cada núcleo del procesador en función de la carga de trabajo, lo que reduce significativamente la latencia y mejora el rendimiento.

• Nuevas instrucciones AES-NI que añaden aceleración de hardware a los algoritmos AES y aceleran la ejecución de las aplicaciones AES.

Microprocesadores Intel Core i7

Intel Core i7 es una familia de procesadores de Intel. Si bien en el nombre se mantuvo la sigla Core, esta no hace referencia a la microarquitectura Core de Intel, esta nueva línea de micros utiliza la microarchitectura Nehalem de Intel.

Nehalem representa el cambio de arquitectura más grande en la familia de procesadores Intel desde el Pentium Pro en 1995. La arquitectura Nehalem tiene muchas nuevas características significativas. Intel lanzó estos procesadores en 2008.

i7 reemplaza el FSB por la interfaz QuickPath eliminando el NorthBrige e implementando puertos PCI Express  directamente, debido a que es mas complejo y caro. Las placas base deben utilizar un chipset que soporte QuickPath. 

El controlador de memoria se encuentra integrado en el mismo procesador. Las mothers compatibles con Core i7 tienen cuatro (3+1) o seis ranuras DIMM en lugar de dos o cuatro, y las DIMMs deben ser instaladas en grupos de tres, no de dos. i7 soporta memorias DDR3 únicamente.

i7 incluye Turbo Boost, esta tecnología permite a los distintos núcleos acelerarse "inteligentemente" por sí mismos cada 133 MHz por encima de su velocidad oficial, mientras que los requerimientos térmicos y eléctricos de la CPU no sobrepasen los predeterminados.

También incluyen la tecnología HyperThreading. Cada uno de los cuatro núcleos puede procesar dos tareas simultáneamente, por tanto el procesador aparece como ocho CPUs desde el sistema operativo.

El Core i7 tiene un alto consumo eléctrico, puede consumir hasta 160W él solo, con el consiguiente problema térmico. Por tanto, requiere un gabinte de calidad y una fuente de alimentación potente. Por este motivo se debe tener en cuenta que el equipo completo, más monitor, pueden consumir 500 ó 600 watts.

A partir de 2011 Intel lanzó la segunda generación de procesadores Core i3,i5 e i7, esta nueva generación se basa en la microarquitectura denominada Sandy Bridge por Intel que reemplaza a Nehalem.

Estos procesadores Intel Core que no tienen sustanciales cambios en arquitectura respecto a Nehalem, pero si los necesarios para hacerlos más eficientes y rápidos que los modelos anteriores. Es la segunda generación de los Intel Core con nuevas instrucciones de 256 bits, duplicando el rendimiento, mejorando el desempeño en 3D y todo lo que se relacione con operación en multimedia. A partir de la serie 2000 de i3, i5 o i7 es que nos encontramos con esta nueva tecnología.

Internet una red de redes

Aunque existen beneficios por el uso de una LAN o WAN, la mayoría de los usuarios necesitan comunicarse con un recurso u otra red, fuera de la organización local. Los ejemplos de este tipo de comunicación incluyen:

• ­    enviar un correo electrónico a un amigo en otro país,

• ­    acceder a noticias o productos de un sitio Web,

• ­    obtener un archivo de la computadora de un vecino,

• ­    mensajería instantánea con un pariente de otra ciudad, y

• ­    seguimiento de la actividad de un equipo deportivo favorito a través del teléfono celular.

Internetwork

Una malla global de redes interconectadas (internetworks) cubre estas necesidades de comunicación humanas. Algunas de estas redes interconectadas pertenecen a grandes organizaciones públicas o privadas, como agencias gubernamentales o empresas industriales, y están reservadas para su uso exclusivo. La internetwork más conocida, ampliamente utilizada y a la que accede el público en general es Internet.

Internet se crea por la interconexión de redes que pertenecen a los Proveedores de servicios de Internet (ISP). Estas redes ISP se conectan entre sí para proporcionar acceso a millones de usuarios en todo el mundo. Garantizar la comunicación efectiva a través de esta infraestructura diversa requiere la aplicación de tecnologías y protocolos consistentes y reconocidos comúnmente, como también la cooperación de muchas agencias de administración de redes.

Intranet

El término intranet se utiliza generalmente para referirse a una conexión privada de algunas LAN y WAN que pertenecen a una organización y que está diseñada para que puedan acceder solamente los miembros y empleados de la organización u otros que tengan autorización.

Nota: Es posible que los siguientes términos sean sinónimos: internetwork, red de datos y red. Una conexión de dos o más redes de datos forma una internetwork: una red de redes. También es habitual referirse a una internetwork como una red de datos o simplemente como una red, cuando se consideran las comunicaciones a alto nivel. El uso de los términos depende del contexto y del momento, a veces los términos pueden ser intercambiados.

Redes de área amplia

Cuando una compañía o una organización tiene ubicaciones separadas por grandes distancias geográficas, es posible que deba utilizar un proveedor de servicio de telecomunicaciones (TSP) para interconectar las LAN en las distintas ubicaciones. Los proveedores de servicios de telecomunicaciones operan grandes redes regionales que pueden abarcar largas distancias. Tradicionalmente, los TSP transportaban las comunicaciones de voz y de datos en redes separadas. Cada vez más, estos proveedores ofrecen a sus subscriptores servicios de red convergente de información.

Por lo general, las organizaciones individuales alquilan las conexiones a través de una red de proveedores de servicios de telecomunicaciones. Estas redes que conectan las LAN en ubicaciones separadas geográficamente se conocen como Redes de área amplia (WAN). Aunque la organización mantiene todas las políticas y la administración de las LAN en ambos extremos de la conexión, las políticas dentro de la red del proveedor del servicio de comunicaciones son controladas por el TSP.

Las WAN utilizan dispositivos de red diseñados específicamente para realizar las interconexiones entre las LAN. Dada la importancia de estos dispositivos para la red, la configuración, instalación y mantenimiento de éstos son aptitudes complementarias de la función de una red de la organización.

Las LAN y WAN son de mucha utilidad para las organizaciones individuales. Conectan a los usuarios dentro de la organización. Permiten gran cantidad de formas de comunicación que incluyen intercambio de e-mails, capacitación corporativa y acceso a recursos.

Red de área local

Las infraestructuras de red pueden variar en gran medida en términos de:

• ­    el tamaño del área cubierta,

• ­    la cantidad de usuarios conectados, y

• ­    la cantidad y tipos de servicios disponibles.

Una red individual generalmente cubre una única área geográfica y proporciona servicios y aplicaciones a personas dentro de una estructura organizacional común, como una empresa, un campus o una región. Este tipo de red se denomina Red de área local (LAN). Una LAN por lo general está administrada por una organización única. El control administrativo que rige las políticas de seguridad y control de acceso está implementado en el nivel de red.

Medios de red

La comunicación a través de una red es transportada por un medio. El medio proporciona el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen hasta el destino.

Las redes modernas utilizan principalmente tres tipos de medios para interconectar los dispositivos y proporcionar la ruta por la cual pueden transmitirse los datos. Estos medios son:

• ­    hilos metálicos dentro de los cables,

• ­    fibras de vidrio o plásticas (cable de fibra óptica), y

• ­    transmisión inalámbrica.

La codificación de señal que se debe realizar para que el mensaje sea transmitido es diferente para cada tipo de medio. En los hilos metálicos, los datos se codifican dentro de impulsos eléctricos que coinciden con patrones específicos. Las transmisiones por fibra óptica dependen de pulsos de luz, dentro de intervalos de luz visible o infrarroja. En las transmisiones inalámbricas, los patrones de ondas electromagnéticas muestran los distintos valores de bits.

Los diferentes tipos de medios de red tienen diferentes características y beneficios. No todos los medios de red tienen las mismas características ni son adecuados para el mismo fin. Los criterios para elegir un medio de red son:

• ­    la distancia en la cual el medio puede transportar exitosamente una señal,

• ­    el ambiente en el cual se instalará el medio,

• ­    la cantidad de datos y la velocidad a la que se deben transmitir, y

• ­    el costo del medio y de la instalación.

Dispositivos intermediarios y su rol en la red

Además de los dispositivos finales con los cuales la gente está familiarizada, las redes dependen de dispositivos intermediarios para proporcionar conectividad y para trabajar detrás de escena y garantizar que los datos fluyan a través de la red. Estos dispositivos conectan los hosts individuales a la red y pueden conectar varias redes individuales para formar una internetwork. Los siguientes son ejemplos de dispositivos de red intermediarios:

• ­    dispositivos de acceso a la red (hubs, switches y puntos de acceso inalámbricos),

• ­    dispositivos de internetworking (routers),

• ­    servidores de comunicación y módems, y

• ­    dispositivos de seguridad (firewalls).

La administración de datos mientras fluyen a través de la red también es una función de los dispositivos intermediarios. Estos dispositivos utilizan la dirección host de destino, conjuntamente con información sobre las interconexiones de la red, para determinar la ruta que deben tomar los mensajes a través de la red. Los procesos que se ejecutan en los dispositivos de red intermediarios realizan las siguientes funciones:

• ­    regenerar y retransmitr señales de datos,

• ­    mantener información sobre qué rutas existen a través de la red y de la internetwork,

• ­    notificar a otros dispositivos los errores y las fallas de comunicación,

• ­    direccionar datos por rutas alternativas cuando existen fallas en un enlace,

• ­    clasificar y direccionar mensajes según las prioridades de QoS (calidad de servicio), y

• ­    permitir o denegar el flujo de datos en base a configuraciones de seguridad. 

Dispositivos finales y su rol en la red

Los dispositivos de red con los que la gente está más familiarizada se denominan dispositivos finales. Estos dispositivos constituyen la interfaz entre la red humana y la red de comunicación subyacente. Algunos ejemplos de dispositivos finales son:

• ­    Computadoras (estaciones de trabajo, computadoras portátiles, servidores de archivos, servidores Web)

• ­    Impresoras de red

• ­    Teléfonos VoIP

• ­    Cámaras de seguridad

• ­    Dispositivos móviles de mano (como escáneres de barras inalámbricos, asistentes digitales personales (PDA))

En el contexto de una red, los dispositivos finales se denominan host. Un dispositivo host puede ser el origen o el destino de un mensaje transmitido a través de la red. Para distinguir un host de otro, cada host en la red se identifica por una dirección. Cuando un host inicia una comunicación, utiliza la dirección del host de destino para especificar dónde debe ser enviado el mensaje.

En las redes modernas, un host puede funcionar como un cliente, como un servidor o como ambos. El software instalado en el host determina qué rol representa en la red.

Los servidores son hosts que tienen software instalado que les permite proporcionar información y servicios, como e-mail o páginas Web, a otros hosts en la red.

Los clientes son hosts que tienen software instalado que les permite solicitar y mostrar la información obtenida del servidor.

Componentes de una red

La ruta que toma un mensaje desde el origen hasta el destino puede ser tan sencilla como un solo cable que conecta una computadora con otra o tan compleja como una red que literalmente abarca el mundo. Esta infraestructura de red es la plataforma que respalda la red humana. Proporciona el canal estable y confiable por el cual se producen las comunicaciones.

Los dispositivos y los medios son los elementos físicos o hardware de la red. El hardware es generalmente el componente visible de la plataforma de red, como una computadora portátil o personal, un switch, o el cableado que se usa para conectar estos dispositivos. A veces, puede que algunos componentes no sean visibles. En el caso de los medios inalámbricos, los mensajes se transmiten a través del aire utilizando radio frecuencia invisible u ondas infrarrojas.

Los servicios y procesos son los programas de comunicación, denominados software, que se ejecutan en los dispositivos conectados a la red. Un servicio de red proporciona información en respuesta a una solicitud. Los servicios incluyen una gran cantidad de aplicaciones de red comunes que utilizan las personas a diario, como los servicios de e-mail hosting y los servicios de Web hosting. Los procesos proporcionan la funcionalidad que direcciona y traslada mensajes a través de la red. Los procesos son menos obvios para nosotros, pero son críticos para el funcionamiento de las redes.

Comunicación de mensajes

En teoría, una comunicación simple, como un video musical o un e-mail puede enviarse a través de la red desde un origen hacia un destino como un stream de bits masivo y continuo. Si en realidad los mensajes se transmitieron de esta manera, significará que ningún otro dispositivo podrá enviar o recibir mensajes en la misma red mientras esta transferencia de datos está en progreso. Estos grandes streams de datos originarán retrasos importantes. Además, si falló un enlace en la infraestructura de red interconectada durante la transmisión, se perderá todo el mensaje y tendrá que retransmitirse por completo.

Un mejor enfoque para enviar datos a través de la red es dividir los datos en partes más pequeñas y más manejables. La división del stream de datos en partes más pequeñas se denomina segmentación. La segmentación de mensajes tiene dos beneficios principales.

Primero, al enviar partes individuales más pequeñas del origen al destino, se pueden entrelazar diversas conversaciones en la red. El proceso que se utiliza para entrelazar las piezas de conversaciones separadas en la red se denomina multiplexación.

Segundo, la segmentación puede aumentar la confiabilidad de las comunicaciones de red. No es necesario que las partes separadas de cada mensaje sigan el mismo recorrido a través de la red desde el origen hasta el destino. Si una ruta en particular se satura con el tráfico de datos o falla, las partes individuales del mensaje aún pueden direccionarse hacia el destino mediante los recorridos alternativos. Si parte del mensaje no logra llegar al destino, sólo se deben retransmitir las partes faltantes.

La desventaja de utilizar segmentación y multiplexación para transmitir mensajes a través de la red es el nivel de complejidad que se agrega al proceso. Supongamos que tuviera que enviar una carta de 100 páginas, pero en cada sobre sólo cabe una. El proceso de escribir la dirección, etiquetar, enviar, recibir y abrir los cien sobres requerirá mucho tiempo tanto para el remitente como para el destinatario.

En las comunicaciones de red, cada segmento del mensaje debe seguir un proceso similar para asegurar que llegue al destino correcto y que puede volverse a ensamblar en el contenido del mensaje original. Varios tipos de dispositivos en toda la red participan para asegurar que las partes del mensaje lleguen a los destinos de manera confiable.

Elementos de la comunicación

La comunicación comienza con un mensaje o información que se debe enviar desde una persona o dispositivo a otro. Las personas intercambian ideas mediante diversos métodos de comunicación. Todos estos métodos tienen tres elementos en común. El primero de estos elementos es el origen del mensaje o emisor. 

Los orígenes de los mensajes son las personas o los dispositivos electrónicos que deben enviar un mensaje a otras personas o dispositivos. El segundo elemento de la comunicación es el destino o receptor del mensaje. El destino recibe el mensaje y lo interpreta. Un tercer elemento, llamado canal, está formado por los medios que proporcionan el camino por el que el mensaje viaja desde el origen hasta el destino.

Considere, por ejemplo, que desea comunicar mediante palabras, ilustraciones y sonidos. Cada uno de estos mensajes puede enviarse a través de una red de datos o de información convirtiéndolos primero en dígitos binarios o bits. Luego, estos bits se codifican en una señal que se puede transmitir por el medio apropiado. En las redes de computadoras, el medio generalmente es un tipo de cable o una transmisión inalámbrica.

El término red en este curso se referirá a datos o redes de información capaces de transportar gran cantidad de diferentes tipos de comunicaciones, que incluye datos informáticos, voz interactiva, video y productos de entretenimiento.