Microprocesadores
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Juan J. Fernández González
Gilberto J. Cabán Ortiz
Un microprocesador o simplemente procesador, es el circuito integrado y mas complejo de un sistema
informático; a modo de ilustración, se le suele asociar por analogía como el «cerebro» de un sistema informático. El procesador puede definirse, como un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos
agrupados en un paquete. Constituye el CPU de un PC catalogado como microprocesador.
El 4004 fue el primer microprocesador de Intel. Este descubrimiento impulsó la calculadora de Busicom y pavimentó la manera para integrar inteligencia en objetos inanimados así como la computadora personal.
Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intel por
Computer Terminal Corporation para usarlo en su terminal
programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel terminó
el proyecto tarde y a que no cumplía con la expectativa de
Computer Terminal Corporation, finalmente no fue usado en el
Datapoint 2200. Posteriormente Computer Terminal Corporation
e Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros
clientes.
Los 8080 se convirtieron en los cerebros de la primera computadora personal la Altair 8800 de MITS, según se
alega, nombrada en base a un destino de la Nave Espacial "Starship" del programa de televisión Viaje a las Estrellas y el IMSAI 8080, formando la base para las máquinas que corrían
el sistema operativo CP/M. Los fanáticos de las computadoras podían comprar un equipo Altair por un
precio (en aquel momento) de $395. En un periodo de pocos meses, vendió decenas de miles de estas computadoras
personales.
Una venta realizada por Intel a la nueva división de computadoras personales de IBM, hizo que los cerebros de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto para el 8088, el IBM PC. El éxito del 8088 propulsó a Intel en la lista de las 500 mejores compañías de la prestigiosa revista Fortune, y la revista nombró la compañía como uno de Los
triunfos comerciales de los sesenta.
El 286, también conocido como el 80286, era el primer procesador de Intel que podría ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software sigue siendo un sello de la familia de Intel de microprocesadores. Luego de 6 años de su introducción, había un estimado de 15 millones de 286 basados en computadoras personales instalados alrededor del mundo.
El procesador Intel 386 ofreció 275 000
transistores, más de 100 veces tantos como en el original
4004. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits, poseía
capacidad multitarea, que significa que podría ejecutar
múltiples programas al mismo tiempo y una unidad de traslación de páginas, lo
que hizo mucho más sencillo implementar sistemas
operativos que emplearan memoria virtual.
La generación 486 realmente significó que el usuario contaba con una computadora con muchas opciones avanzadas, entre ellas, un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante y un caché
unificado integrados en el propio circuito integrado del microprocesador y una unidad de interfaz de bus mejorada. Estas mejoras hacen que los
i486 sean el doble de rápidos que un i386 e i387 a la misma frecuencia de reloj. El procesador Intel 486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemático integrado, el cual acelera las tareas del micro, porque ofrece la ventaja de que las operaciones matemáticas complejas son realizadas (por el coprocesador) de manera independiente al funcionamiento del
procesador central (CPU).
Procesadores lanzados por AMD 100% compatible con los códigos de Intel de ese
momento, ya que eran clones, pero llegaron a superar incluso la frecuencia de reloj de los
procesadores de Intel a precios significativamente menores. Aquí se incluyen
las series Am286, Am386, Am486 y Am586
El procesador de Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al 486DX y el otro equivalente a 486SX. Además, poseía un bus de datos de 64 bits, permitiendo un acceso a memoria 64 bits (aunque el procesador seguía manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas y los registros también eran de 32 bits). El nombre Pentium, se mencionó en las historietas y en charlas de la televisión a diario, en realidad se volvió una palabra muy popular poco después de su introducción.
Lanzado al mercado para el otoño de 1995 el procesador Pentium
Pro se diseña con una arquitectura de 32 bits, su uso en
servidores, los programas y aplicaciones para estaciones de
trabajo (redes) impulsan rápidamente su integración en las computadoras. El rendimiento del
código de 32 bits era excelente, pero el Pentium Pro a
menudo iba más despacio que un Pentium cuando ejecutaba código o sistemas operativos de 16 bits. Cada procesador Pentium Pro estaba compuesto por unos 5,5
millones de transistores.
Habiendo abandonado los clones se fabricada AMD de tecnologías análogas a Intel. AMD sacó al mercado su primer procesador propio, el K5, rival del
Pentium. La arquitectura RISC86 del AMD K5 era más semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC con una Unidad x86- decodificadora que transforma todos
los comandos x86 de la aplicación en comandos RISC. Este principio se usa hasta hoy en todos los CPUs x86. En todos los aspectos era superior el K5 al Pentium, sin embargo AMD tenía poca experiencia en el desarrollo de microprocesadores y los diferentes hitos de producción marcados se fueron superando sin éxito y
fue retrasado 1 año de su salida, a razón de éste retraso, sus frecuencias de trabajo eran inferiores a la competencia y por tanto, los fabricantes de PC dieron
por hecho que era peor.
El procesador de 7,5 millones de transistores Pentium II, se busca entre los cambios fundamentales con respecto a su predecesor, 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. Gracias al nuevo diseño de este procesador, los usuarios de PC pueden capturar, pueden revisar y pueden compartir fotografías
digitales con amigos y familia vía Internet; revisar y agregar texto, música y otros; con una línea telefónica, el enviar vídeo a través de las líneas
normales del teléfono mediante el Internet se convierte en algo cotidiano.
Con el K6, AMD no sólo consiguió hacerle seriamente la competencia a Intel en el terreno de los Pentium MMX, sino que además amargó lo que de otra forma hubiese sido un plácido dominio del mercado, ofreciendo un procesador que casi se pone a la altura del mismísimo Pentium II por un precio muy inferior a sus análogos. En cálculos en coma flotante, el K6 también quedó por debajo del Pentium II, pero por encima del Pentium MMX y del Pro. El K6 contó con una gama que va desde los 166 hasta los mas de 500 MHz y con el juego de instrucciones MMX, que ya se han convertido en estándar. Más adelante lanzó una mejora de los K6, los K6-2 a 250 nanómetros, para seguir compitiendo con los Pentium II, siendo éste último superior en tareas de coma flotante, pero inferior en tareas de uso general.
Los procesadores Pentium II Xeon se diseñan para cumplir con los requisitos de
desempeño en computadoras de medio rango, servidores más potentes y
estaciones de trabajo (workstations). Consistente con la estrategia de Intel para diseñar productos de procesadores con el
objetivo de llenar segmentos de los mercados específicos, el procesador Pentium II Xeon ofrece innovaciones
técnicas diseñadas para las estaciones de trabajo (workstations) y servidores que
utilizan aplicaciones comerciales exigentes como servicios de Internet, almacenaje de datos corporativo, creaciones digitales y
otros. Pueden configurarse sistemas basados en el procesador para integrar de cuatro o ocho procesadores y más allá de
este número.
Continuando la estrategia de Intel, en el desarrollo de procesadores para los segmentos del mercado
específicos, el procesador Intel Celeron es el nombre que lleva la línea de procesadores de bajo coste de Intel. El
objetivo era poder, mediante ésta segunda marca, penetrar en los mercados impedidos a los Pentium, de mayor
rendimiento y precio. Se diseña para el añadir valor al segmento del mercado de los PC. Proporcionó a los
consumidores una gran actuación a un bajo coste, y entregó un desempeño destacado para usos como juegos y el
software educativo.
El procesador Pentium III Xeon amplia las fortalezas de Intel en cuanto a las estaciones de trabajo (workstation) y segmentos de
mercado de servidor y añade una actuación mejorada en las aplicaciones del comercio electrónico y la informática comercial
avanzada. Los procesadores incorporan tecnología que refuerzan los multimedios y las aplicaciones de video. La tecnología del procesador III Xeon acelera la transmisión de información a
través del bus del sistema al procesador, mejorando la actuación significativamente. Se diseña pensando principalmente en los
sistemas con configuraciones de multiprocesador.
El Pentium 4 es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro. Se estreno la arquitectura NetBurst, la cual no daba mejoras considerables respecto a la anterior P6. Intel sacrificó el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE.
El AMD Athlon 64 es un microprocesador x86 de octava
generación que implementa el conjunto de instrucciones AMD64, que fueron
introducidas con el procesador Opteron. El Athlon 64 presenta un controlador de memoria en el propio circuito integrado del microprocesador y otras mejoras de
arquitectura que le dan un mejor rendimiento que los anteriores Athlon y
Athlon XP funcionando a la misma velocidad, incluso ejecutando código
heredado de 32 bits.El Athlon 64 también presenta una tecnología de reducción de
la velocidad del procesador llamada Cool'n'Quiet,. Cuando el usuario está ejecutando aplicaciones que requieren
poco uso del procesador, la velocidad del mismo y su tensión se reducen.
Intel lanzó ésta gama de procesadores de doble núcleo y CPUs 2x2 MCM (Módulo Multi-Chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86-
64, basado en el la nueva arquitectura Core de Intel. La micro arquitectura Core regresó a velocidades de CPU bajas y mejoró el uso del procesador de ambos
ciclos de velocidad y energía comparados con anteriores NetBurst de los CPUs Pentium 4/D2 La micro arquitectura Core provee etapas de
decodificación, unidades de ejecución, caché y buses más eficientes, reduciendo el consumo de energía de CPUs Core 2, mientras se incrementa la capacidad de
procesamiento. Los CPUs de Intel han variado muy bruscamente en consumo de energía de acuerdo a velocidad de procesador, arquitectura y procesos de
semiconductor, mostrado en las tablas de disipación de energía del CPU. Esta gama de procesadores fueron fabricados de 65 a 45 nanómetros.
El Intel Core i3 estaba destinado a ser la nueva gama baja de la línea de rendimiento de
procesador de Intel, tras la jubilación de la marca Intel Core 2. Los primeros procesadores Core i3
se iniciaron el 7 de enero de 2010. Existen 2 versiones de procesadores uno para ordenadores
de escritorio y otro para portátiles.
Características Procesador de Escritorio Intel Core i5. La línea Core i5-2xxx de procesadores de escritorio son en su mayoría los chips de cuatro núcleos, con la excepción de los de doble núcleo Core i5-2390T, e incluyen gráficos integrados, combinando las características de la anterior líneas Core i5-6xx y Core i5-7xx. La letra después de los números de cuatro dígitos del modelo indican: multiplicador desbloqueado (K), de baja potencia (S) y ultra bajo consumo de energía (T).
Con el nombre en clave de Nehalem conocido hasta ahora desde hace varios años que se lleva desarrollando, por fin llega al mercado rebautizado con el nombre comercial Intel
Core i7 en sus versiones de dos, cuatro y ocho núcleos. Construido a 45 nm., es el primer procesador del Intel en conseguir poner cuatro y ocho procesadores integrados de forma
nativa compartiendo una misma memoria caché y procesador de instrucciones. Así mismo vuelve la tecnología hyperthreading ya utilizada en el Pentium 4, por lo el
sistema operativo nos reportaría 16 procesadores si tuviéramos instalado el Intel Core i7 Octo. Además el controlador de memoria va integrado dentro del propio procesador con
la nueva tecnología QuickPath, algo a lo que AMD ya nos tiene acostumbrados desde hace bastante tiempo con su tecnología HyperTransport. Tenemos cambio de socket y de chipsets, es decir, este procesador no será compatible con ninguna de las placas madres desarrolladas para Intel Core 2 y procesadores anteriores. Intel Core i7 necesita placas
madre nuevas y chipsets nuevo. El zócalo para el procesador ha crecido considerablemente de tamaño pasando a ser LGA1366 en comparación con el anterior
LGA775.
http://www.youtube.com/watch?v=HknB7KN8j7w
http://www.youtube.com/watch?v=Nh6OC1zCMNU
www.slideboom.com/presentations/download/.../Microprocesadores
http://es.wikipedia.org/wiki/Microprocesador