Alumna. Flor Taqui WajuyatTaqui.sistemasytelematica@gmail.com

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MICROPROCESADORES

Microprocesador

Contenido: Definición. Características. Historia de Procesadores INTEL y AMD.

DefiniciónEl microprocesador es un circuito integrado que es parte fundamental de un CPU o unidad central de procesamiento en una computadora.

Se le llama microprocesador a la parte de un CPU que se clasifica como un componente electrónico compuesto por cientos de miles de transistores integrados en una placa de silicio. Se trata del elemento clave en la conformación de un ordenador. A pesar de que comúnmente se los confunde, el microprocesador no es lo mismo que el CPU. El microprocesador a una o varias CPU, y varios microprocesadores pueden soportar a un CPU, pero en el caso de la Unidad Central de Procesamiento se trata de un concepto lógico que agrupa a todos los componentes que hacen al funcionamiento electrónico de la máquina. Los microprocesadores se diseñan en distintos tipos y capacidades, ofreciendo posibilidades adecuadas a cada equipo.

El microprocesador se compone de una unidad de control, una unidad aritmético - lógica, varios registros y, en ocasiones, una unidad en coma flotante. Este componente de cada ordenador es el encargado de ejecutar instrucciones codificadas en números binarios. A menudo, se realiza una primera lectura de las instrucciones, luego se las envía al decodificador, la instrucción se decodifica, se leen los operandos, se ejecutan y se presentan los resultados. Todo esto puede ocurrir en un segundo o menos.

La marca más conocida de microprocesadores y componentes afines es Intel que funciona desde 1968. Su último lanzamiento son los circuitos Intel Atom, especiales para netbooks y equipos similares. Los procesadores Intel se venden desde y hacia todas partes del mundo y son utilizados en equipos de baja y alta gama, incluso en equipamiento de la NASA. Además, esta compañía ha tenido una enorme participación en desarrollo de tecnología y software open source o de código abierto.Otras empresas de microprocesadores son AMD, Motorola, IBM y muchas más.

El tipo de procesador hace referencia a la potencia del conjunto de instrucciones que el microprocesador puede llevar a cabo. Cada fabricante de microprocesadores tiene distintos tipos de procesadores que manejan conjuntos de instrucciones diferentes. Así, un ordenador actual con un microprocesador Pentium 4 "sabe" realizar operaciones que un microprocesador antiguo no podría llevar a cabo directamente.

Características Principales

La velocidad de un ordenador está en relación directa con la velocidad del microprocesador, o lo que es lo mismo, depende de la cantidad de instrucciones que este puede ejecutar en un segundo. La velocidad de un micro se medía hace muchos años en hertzios (teniendo en cuenta que 1 hertzio indica que se realiza una operación cada segundo, 1 KHtz. -1000 Hz.- indica que se realizan 1000 operaciones por segundo) y actualmente se expresa en megahertzios (1 MHz = 1.000 KHz) y en gigahertzios (1 GHz = 1.000 MHz).

por ejemplo, un microprocesador actual a 3,2 GHz es capaz de realizar 3200 millones de instrucciones en un segundo. Sin embargo, hay que resaltar que un ordenador con un microprocesador a 3 GHz no será nunca el doble de rápido que uno con un microprocesador a 1,5 GHz, ya que hay que tener muy en cuenta otros factores como la calidad del resto de componentes.

Otro parámetros importantes a tener en cuenta son la longitud de las instrucciones que maneja el microprocesador (en la actualidad se utilizan instrucciones de 32 bits aunque ya existen micros que utilizan instrucciones de 64 bits), los tamaños de las memorias cachés (denominadas L1 y L2, respectivamente) y la velocidad del FSB (Front-Side Bus o Bus Frontal), que es la línea que conecta al microprocesador con el resto de componentes del ordenador (y que actualmente se sitúa sobre los 800 Mhz.).

En 1969, Busicom, una joven empresa japonesa, fue a la compañía Intel (fundada el año anterior) para que hicieran un conjunto de doce chips para el corazón de su nueva calculadora de mesa de bajo costo. Este trabajo daría lugar a la fabricación de los primeros procesadores 4001, 4002 y 4003 hasta llegar a una versión estable de funcionamiento en el año 1971, dandose origen así al procesador 4004.

Historia de Procesadores INTEL y AMDHistoria de los procesadores

He aquí una lista con la evolución de los procesadores que esta compañía ha sacado al mercado y que ha convivido con nosotros desde hace tantos años.

Procesador 4004

En 1969 Computer Terminal Corp. (ahora Datapoint) visitó Intel. Vic Poor, vicepresidente de Investigación y Desarrollo en CTC quería integrar la CPU de su nueva terminal Datapoint 2200 en unos pocos chips y reducir el costo y el tamaño del circuito electrónico. Motivo por el que Intel y CTC firmaron un contrato para desarrollar el chip, que internamente llamado 1201.Pensado para la aplicación de terminal inteligente, debería ser más complejo que el 4004. Intel decidió cambiarle el nombre al 1201 y lo llamaría 8008. Lanzándose al mercado a primeros de abril de 1972.

Procesador 8008

El 8086 es un microprocesador de 16 bits, tanto en lo que se refiere a su estructura como en sus conexiones externas, mientras que el 8088 es un procesador de 8 bits que internamente es casi idéntico al 8086. La única diferencia entre ambos es el tamaño del bus de datos externo.

Procesador 8086/8088

Procesador 80286

Este microprocesador apareció en febrero de 1982. Los avances de integración permitieron hacer un microprocesador que soportaba nuevas capacidades, como la multitarea (ejecución simultánea de varios programas). El 80286 contiene 134.000 transistores dentro de su estructura (360% más que el 8086).

Este microprocesador es básicamente un 80386 con el agregado de una unidad de punto flotante y un caché de memoria de 8 KBytes. De este procesador podíamos encontrar varias versiones: 80486 DX 80486 SX 80486 DX2 80486 SL 80486 DX4

En octubre de 1985 Intel lanzó el microprocesador 80386 original de 16 MHz, con una velocidad de ejecución de 6 millones de instrucciones por segundo y con 275.000 transistores. La primera empresa en realizar una computadora compatible con IBM PC AT basada en el 80386 fue Compaq con su Compaq Deskpro 386 al año siguiente.

Procesador 80386

Procesador 80486

Es la sexta generación de arquitectura x86 de los microprocesadores de Intel, cuya meta era remplazar al Intel Pentium en toda la gama de aplicaciones. Pero luego se centró, como chip, en el mundo de los servidores y equipos de sobremesa de gama alta.

El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que la quinta generación de su línea de procesadores compatibles (cuyo código interno era el P5) llevaría el nombre Pentium en vez de 586 u 80586, como todo el mundo estaba esperando. Esta fue una estrategia de Intel para poder registrar la marca y así poder diferir el nombre de sus procesadores del de sus competidores (AMD y Cyrix principalmente).

Procesador Pentium

Procesador Pentium Pro

Basado en la arquitectura del procesador Pentium II, el procesador Pentium II Xeon agrega un mayor rendimiento, facilidad de uso y confiabilidad en fases crítica, ya que estaban destinados a servidores y estaciones de trabajo.

El Pentium II es un microprocesador con arquitectura x86, introducido en el mercado el 7 de mayo de 1997. Está basado en una versión modificada del núcleo P6, usado por primera vez en el Intel Pentium Pro. Los cambios fundamentales respecto a éste último fueron mejorar el rendimiento en la ejecución de código de 16 bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste.

Procesador Pentium II

Procesador Pentium II Xeon 

El Pentium 4 (erróneamente escrito Pentium IV) es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado en noviembre de 2000.

El Pentium III es un microprocesador de arquitectura i686, el cual es una modificación del Pentium Pro. Fue lanzado el 26 de febrero de 1999.

Procesador Pentium III 

Procesador Pentium 4  

Pentium D fueron introducidos por Intel en 2005. Los chips Pentium D consisten básicamente en dos procesadores Pentium 4 (de núcleo Prescott) ubicados en una única pieza de silicio con un proceso de fabricación de 90 nm. El nombre en clave del Pentium D antes de su lanzamiento era “Smithfield”. Incluye una tecnología DRM (Digital rights management) para hacer posible un sistema de protección anticopia de la mano de Microsoft.

Introducido en marzo de 2003, el Intel Pentium M es un microprocesador con arquitectura x86 (i686) diseñado y fabricado por Intel. El procesador fue originalmente diseñado para su uso en computadoras portátiles. Su nombre en clave antes de su introducción era “Banias”. Todos los nombres clave del Pentium M son lugares de Israel, la ubicación del equipo de diseño del Pentium M.

Procesador Pentium M  

Procesador Pentium D  

Últimamente se libero la gama Core 2 Duo y Core 2 Quad, los cuales engloban dos procesadores físicos dentro de uno solo, obteniendo resultados impresionantes.

En un futuro veremos procesadores con 12, 32 y 80 núcleos, algo nunca antes habíamos creído.

Procesador Core 2 Duo y Core 2 Quad  

Historia de los procesadoresEn 1982 AMD firmó un contrato con Intel, convirtiéndose en otro fabricante licenciatario de procesadores 8086 y 8088. IBM quería usar Intel 8088 en sus IBM PC, pero las políticas de IBM de la época exigían al menos dos proveedores para sus chips. AMD produjo después, bajo el mismo acuerdo, procesadores 80286, o 286, pero Intel canceló el contrato en 1986, rehusándose a revelar detalles técnicos del i386. La creciente popularidad del mercado de los clones de PC significaba que Intel podría producir CPUs según sus propios términos y no según los de IBM.

AMD apeló esa decisión y posteriormente ganó bajo arbitrio judicial. Comenzó un largo proceso judicial que solo acabaría en 1991, cuando la Suprema Corte de California finalmente falló a favor de AMD, y forzó a Intel a pagar más de 1.000 millones de dólares en compensación por violación de contrato. Disputas legales subsiguientes se centraron en si AMD tenía o no derechos legales de usar derivados del microcódigo de Intel. Los fallos fueron favoreciendo a las dos partes. En vista de la incertidumbre, AMD se vio forzado a desarrollar versiones "en limpio" del código de Intel. Así, mientras un equipo de ingeniería describía las funciones del código, un segundo equipo sin acceso al código original debía desarrollar microcódigo que realizara las mismas funciones.

Llegado este punto, Jerry Sanders bien pudo retirarse del mercado. Pero en 1991 AMD lanza el Am386, su clon del procesador Intel 80386. En menos de un año AMD vendió un millón de unidades. El 386DX-40 de AMD fue muy popular entre los pequeños fabricantes independientes. Luego, en 1993 llegó Am486 que, al igual que su antecesor se vendió a un precio significativamente menor que las versiones de Intel. Am486 fue utilizado en numerosos equipos OEM e incluso por Compaq probando su popularidad. Pero nuevamente se trataba de un clon de la tecnología Intel; y a medida que los ciclos de la industria de las PCs se acortaban, seguir clonando productos Intel era una estrategia cada vez menos viable dado que AMD siempre estaría tras Intel.

El 30 de diciembre de 1994, la Suprema Corte de California finalmente negó a AMD el derecho de usar microcódigo de i386. Posteriormente, un acuerdo entre las dos empresas (cuyos términos aun siguen en el mayor de los secretos) permitió a AMD producir y vender microprocesadores con microcódigo de Intel 286, 386, y 486. El acuerdo parece haber permitido algunos licenciamientos cruzados de patentes, permitiendo a ambas partes el uso de innovaciones tecnológicas sin pago de derechos. Más allá de los detalles concretos del acuerdo, desde entonces no hubo acciones legales significativas entre las empresas.

El primer procesador completamente propio de AMD, fue lanzado en 1995. La "K" hacía referencia a "Kryptonite", en el mundo de los comics la conocida sustancia que podía dañar a Superman (siendo esto una clara referencia a la posición dominante de Intel en el mercado).

Estaba pensado para competir directamente con el micro Intel Pentium, presentado al público ya en 1993. Sin embargo, a nivel de arquitectura tenía más en común con el recién lanzado Pentium Pro o con el 6x86 de Cyrix; procesadores que decodifican las instrucciones x86 en micro-instrucciones y las ejecutan en un núcleo estilo RISC. Hubo numerosos inconvenientes de todos modos. Entre ellos la indignación de muchos consumidores al descubrir que la velocidad de reloj del procesador no correspondía al valor indicado en la etiqueta de algunos productos, hecho que era obvio al momento de iniciar el equipo.

Concretamente, el K5 no igualaba el rendimiento del 6x86 ni de la FPU de los Pentium. AMD solía usar pruebas de rendimiento que no implicaban tareas intensivas para la Unidad de Coma Flotante. Todo esto combinado con el tamaño del procesador y la pobre escalabilidad del diseño, condenó al K5 casi al punto del fracaso total en el mercado. Como punto a favor de este procesador puede mencionarse que no tenía los problemas de compatibilidad de 6x86, y no se calentaba tanto como aquel que era microprocesador.

K5   

K8 es una revisión mayor de la arquitectura K7, cuya mejora más notable es el agregado de extensiones de 64 bit sobre el conjunto de instrucciones x86. Esto es importante para AMD puesto que marca un intento de definir el estándar x86 e imponerse, en vez de seguir los estándares marcados por Intel. Y al respecto, AMD ha tenido éxito. La historia ha dado un giro y Microsoft adoptó el conjunto de instrucciones de AMD, dejando a Intel el trabajo de ingeniería inversa de las especificaciones de AMD (EM64T). Otras características notables de K8 son el aumento de los registros de propósito general (de 8 a 16 registros), la arquitectura Direct Connect Architecture y el uso de HyperTransport.

En 1996, AMD compra NexGen especialmente por los derechos sobre su línea de procesadores Nx compatibles con x86. Clara muestra de que AMD carecía de las habilidades técnicas necesarias para desarrollar arquitecturas de procesador originales que compitieran con Intel. Bien se puede decir que la tecnología adquirida salvó a AMD, e irónicamente NexGen fue fundada por ex-empleados de Intel.

NexGen / K6  

AMD64 / K8   

En agosto de 2003 AMD compra también Geode empresa (originalmente Cyrix MediaGX) a National Semiconductor para extender su línea ya existente de productos x86 para sistemas embebidos. A mediados de 2004, lanzó sus procesadores Geode de bajo consumo con velocidad máxima de 1,4 GHz y consumo máximo de 19W.

En noviembre de 2006, AMD hace publico el desarrollo de su nuevo procesador con nombre codigo "Barcelona", que seria lanzado a mediados del 2007; Con este procesador se da inicio a la arquitectura K8L. Tras el dominio total de Intelcon su arquitectura "CORE", AMD tuvo que re-diseñar su tecnologia de produccion y finalmente dar el salto a los 65nm y al los Quad Core nativos, a diferencia de los Quad FX, que son 2 dual core en una misma placa madre. Un Quad core nativo (Monolitico), quiere decir que los cuatro núcleos del procesador son totalmente independientes entre si, a diferencia de los "Kentsfield" (2 "Conroe" ) y los "Clovertown" (2 Kentsfield) de Intel, y de los Quad FX del propio AMD. Los primeros procesadores en usar el nucleo Barcelona, seran los Quad Core Opteron.

AMD K10 (K8L) 

Geode   

La nueva iniciativa de AMD para el próximo lustro consiste en implantar las capacidades de las GPU's en el mismo chip de silicio que los microprocesadores y así dotarlos de poder extra en aplicaciones de gráficos principalmente para la computación móvil.

Después de completar la compra de ATI, AMD se reestructura como la única empresa en el mundo que provee un abanico de soluciones en todos los ramos de microprocesadores, tarjetas de video y chipsets así también se convierte en el mayor productor mundial de chips para TV, consolas y celulares en el mundo, con esto AMD se convierte hoy en día en el mayor rival de Intel en cuanto a soluciones en semiconductores se refiera.

AMD / ATI  

AMD Fusion  

El procesador AMD Turion 64 es una versión de bajo consumo del procesador AMD Athlon 64 destinada a los ordenadores portátiles, que salieron a competir contra la tecnología Centrino de Intel. Se presentan en dos series, ML con un consumo máximo de 35 W y MT con un consumo de 25 W, frente a los 27 W del Intel Pentium M.

Consiste en que la mitad de la población cuente con la capacidad de conectarse a internet para el 2015; esto se logra a través de concursos entre universidades de varios países donde desarrollan las mejores soluciones para cada región del planeta basadas en la tecnología de AMD.

Iniciativa 50X15

Para computadora portátil   

1. http://www.definicionabc.com/tecnologia/microprocesador.php2. http://joseluislorente.es/infor/tema2/micro.htm3. http://www.taringa.net/post/info/2663874/Historia-de-los-

procesadores-amd-intel.html

Bibliografía