Se denomina microprocesador al circuito eléctrico formado por una gran cantidad de transistores que se integran en un chip. Los microprocesadores permiten el desarrollo de distintas funciones en una computadora (un ordenador).
Es habitual que, por su complejidad y su relevancia, se mencione al microprocesador como el cerebro de las computadoras. Este dispositivo se encarga de la ejecución del software, desde las diferentes aplicaciones hasta el sistema operativo.
La placa madre (motherboard) de una computadora incluye un zócalo particular que posibilita la conexión del microprocesador. Por lo general presenta además uno o más ventiladores y un disipador de calor que evitan el sobrecalentamiento y, por lo tanto, minimizan la posibilidad de que se registre un daño por las altas temperaturas derivadas del funcionamiento del microprocesador.
Los orígenes de los microprocesadores se remontan a 1971, cuando se presentó el Intel 4004. Creado para una calculadora, este microprocesador disponía de 2300 transistores y una arquitectura de 4 bits. Los microprocesadores más modernos, en cambio, tienen más de 700 millones de transistores y arquitectura de 64 bits.
El avance de la tecnología se refleja en el crecimiento exponencial de la capacidad de procesamiento. Con el paso del tiempo, los microprocesadores comenzaron a ejecutar cada vez más instrucciones -que se almacenan como números binarios- en menos tiempo.
El microprocesador, en definitiva, recibe, calcula y analiza datos en diferentes etapas de ejecución. Su rendimiento se vincula a la cantidad y la duración de los ciclos (pulsos electromagnéticos) que se necesitan para efectuar las operaciones. La velocidad, en tanto, se mide en frecuencias que revelan millones (MHz) o miles de millones (GHz) de ciclos por segundo.
Con respecto a la velocidad es necesario señalar que no debe ser tomada como un parámetro determinante del rendimiento de un microprocesador por sí sola. Existen otros, como ser su arquitectura, las instrucciones que puede ejecutar de forma nativa, el tamaño de sus transistores y su rendimiento energético, que deben incluirse en la ecuación para poder juzgarlo de una forma más precisa.
Esto también se relaciona con las pruebas en situaciones «del mundo real», es decir, con programas y tareas que la gran mayoría de los usuarios realicen a diario. Por lo general, los microprocesadores, tanto los de CPUs (Unidad Central de Procesamiento) como los de GPUs (Unidad de Procesamiento Gráfico) se someten a diferentes evaluaciones haciendo uso de programas desarrollados específicamente para medir sus diferentes propiedades con niveles de exigencia extremos; sin embargo, de poco sirven si no reflejan el uso que recibirán en condiciones normales.
Con respecto al ensamble de los microprocesadores, una de las tecnologías más usadas se denomina Flip chip, que también afecta el modo de empaque y montaje. En primer lugar, pdoemos decir que evita el uso de soldadoras de precisión y amplía el número de piezas que pueden ensamblarse a la vez. Con respecto al empaque, el tamaño del circuito integrado puede ser considerablemente más pequeño.
Veamos las etapas del proceso a continuación:
* los contactos de las conexiones del microprocesador se ubican en la parte superior para su posterior montaje en la placa o sobre otro chip. Cuando dos o más chips se colocan en capas, ya sea de modo vertical como horizontal para formar uno solo se habla de chip tridimensional;
* los pads exteriores se metalizan;
* las bolas de pasta para soldar se colocan en todos los contactos que han sido metalizados;
* el chip debe ser orientado para que los contactos y la pasta se ubiquen en la cara inferior;
* los pads del microprocesador deben alinearse con los de la superficie sobre la cual se colocará, tras lo cual se usa aire caliente para fundir el material de soldadura;
* el espacio entre el microprocesador y la superficie debe rellenarse con un adhesivo aislante.
