El Microprocesador

Elmicroprocesadoro simplementeprocesador, es elintegrado ms importante, de tal modo, que se le considera el cerebro de una computadora. Est constituido por millones detransistores integrados. Puede definirse comochip, un tipo de componente electrnico en cuyo interior existen miles o en ocasiones millones, segn su complejidad, de elementos llamados transistores cuyas interacciones permiten realizar las labores o funciones que tenga encomendado elchip. Desde el punto de vista funcional, un microprocesador es un circuito integrado que incorpora en su interior una unidad central de proceso (CPU) y todo un conjunto de elementos lgicos que permiten enlazar otros dispositivos como memorias y puertos de entrada y salida (I/O), formando un sistema completo para cumplir con una aplicacin especfica dentro del mundo real. Para que el sistema pueda realizar su labor debe ejecutar paso a paso un programa que consiste en una secuencia de nmeros binarios o instrucciones, almacenndolas en uno o ms elementos de memoria, generalmente externos al mismo.Breve Historia de los Microprocesadores

1971: MICROPROCESADOR 4004El 4004 fue el primer microprocesador de Intel. Este descubrimiento impuls la calculadora de Busicom y paviment la manera para integrar inteligencia en objetos inanimados as como la computadora personal.

1972: MICROPROCESADOR i8008Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intel por Computer Terminal Corporation para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel termin el proyecto tarde y a que no cumpla con la expectativas 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.

1974: MICROPROCESADOR 8080Los 8080 se convirtieron en los cerebros de la primera computadora personal laAltair 8800de MITS, segn se alega, nombrada en base a un destino de la Nave Espacial "Starship" del programa de televisin Viaje a las Estrellas, y elIMSAI 8080, formando la base para las mquinas que corran el sistema operativoCP/M. Los fanticos de las computadoras podan comprar un equipo Altair por un precio (en aquel momento) de $395. En un periodo de pocos meses, vendi decenas de miles de estas computadoras personales.

1978: MICROPROCESADOR 8086-8088Una venta realizada por Intel a la nueva divisin 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 xito del 8088 propuls a Intel en la lista de las 500 mejores compaas de la prestigiosa revistaFortune, y la revista nombr la compaa como uno deLos triunfos comerciales de los sesenta. 1982: MICROPROCESADOR 286El 286, tambin conocido como el 80286, era el primer procesador de Intel que podra 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 aos de su introduccin, haba un estimado de 15 millones de 286 basados en computadoras personales instalados alrededor del mundo.

1985: EL MICROPROCESADOR INTEL 386El procesador Intel 386 ofreci 275 000 transistores, ms de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 aadi una arquitectura de 32 bits, posea capacidad multitarea, que significa que podra ejecutar mltiples programas al mismo tiempo y una unidad de traslacin de pginas, lo que hizo mucho ms sencillo implementarsistemas operativosque emplearanmemoria virtual.

1989: EL DX CPU MICROPROCESADOR INTEL 486La generacin 486 realmente signific 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 cach 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 rpidos que un i386 e i387 a la mismafrecuencia de reloj. El procesador Intel 486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemtico integrado, el cual acelera las tareas del micro, porque ofrece la ventaja de que las operaciones matemticas complejas son realizadas (por el coprocesador) de manera independiente al funcionamiento del procesador central (CPU).

1991: AMD AMx86Procesadores lanzados porAMD100% compatible con los cdigos 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. Aqu se incluyen las series Am286, Am386, Am486 y Am586

1993: PROCESADOR DE PENTIUMEl procesador de Pentium posea 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(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Adems, posea un bus de datos de 64 bits, permitiendo un acceso a memoria 64 bits (aunque el procesador segua manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas y los registros tambin eran de 32 bits). Las versiones que incluan instrucciones MMX no nicamente brindaban al usuario un mejor manejo de aplicaciones multimedia, como por ejemplo, la lectura de pelculas en DVD, sino que se ofrecan en velocidades de hasta 233 MHz, incluyendo una versin de 200 MHz y la ms bsica proporcionaba unos 166 MHz de reloj. El nombre Pentium, se mencion en las historietas y en charlas de la televisin a diario, en realidad se volvi una palabra muy popular poco despus de su introduccin.

1995: PROCESADOR PENTIUM PROFESIONALLanzado al mercado para el otoo de 1995 el procesador Pentium Pro se disea con una arquitectura de32 bits, su uso en servidores, los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (redes) impulsan rpidamente su integracin en las computadoras. El rendimiento del cdigo de 32 bits era excelente, pero el Pentium Pro a menudo iba ms despacio que un Pentium cuando ejecutaba cdigo o sistemas operativos de 16 bits. Cada procesador Pentium Pro estaba compuesto por unos 5,5 millones de transistores.

1996: AMD K5Habiendo abandonado los clones se fabricada AMD de tecnologas anlogas a Intel.AMDsac al mercado su primer procesador propio, el K5, rival del Pentium. La arquitectura RISC86 del AMD K5 era ms semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesadorRISCcon una Unidad x86- decodificadora que transforma todos los comandos x86 de la aplicacin 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 tena poca experiencia en el desarrollo de microprocesadores y los diferentes hitos de produccin marcados se fueron superando sin xito y fu retrasado 1 ao de su salida, a razn de ste retraso, sus frecuencias de trabajo eran inferiores a la competencia y por tanto, los fabricantes de PC dieron por hecho que era peor.

1997: PROCESADOR PENTIUM IIEl 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 ejecucin de cdigo de16 bits, aadir el conjunto de instruccionesMMXy eliminar la memoria cach de segundo nivel del ncleo del procesador, colocndola en una tarjeta decircuito impresojunto a ste. Gracias al nuevo diseo de este procesador, los usuarios de PC pueden capturar, pueden revisar y pueden compartir fotografas digitales con amigos y familia va Internet; revisar y agregar texto, msica y otros; con una lnea telefnica, el enviar video a travs de las lneas normales del telfono mediante el Internet se convierte en algo cotidiano.

1996: AMD K6 Y AMD K6-2Con el K6, AMD no slo consigui hacerle seriamente la competencia a Intel en el terreno de los Pentium MMX, sino que adems amarg lo que de otra forma hubiese sido un plcido dominio del mercado, ofreciendo un procesador que casi se pone a la altura del mismsimo Pentium II por un precio muy inferior a sus anlogos. En clculos encoma flotante, el K6 tambin qued por debajo del Pentium II, pero por encima del Pentium MMX y del Pro. El K6 cont con una gama que va desde los 166 hasta los ms de 500 Mhz y con el juego de instrucciones MMX, que ya se han convertido en estndar.Ms adelante lanz una mejora de losK6, losK6-2a 250 nanmetros, para seguir compitiendo con loS Pentium II, sindo ste ltimo superior en tareas de coma flotante, pero inferior en tareas de uso general. Se introducen un juego de instruccionesSIMDdenominado 3DNow!

1998: EL PROCESADOR PENTIUM II XEONLos procesadores Pentium II Xeon se disean para cumplir con los requisitos de desempeo en computadoras de medio-rango, servidores ms potentes y estaciones de trabajo (workstations). Consistente con la estrategia de Intel para disear productos de procesadores con el objetivo de llenar segmentos de los mercados especficos, el procesador Pentium II Xeon ofrece innovaciones tcnicas diseadas 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 ms all de este nmero.

1999: EL PROCESADOR CELERONContinuando la estrategia de Intel, en el desarrollo de procesadores para los segmentos del mercado especficos, el procesador Intel Celeron es el nombre que lleva la lnea de procesadores de bajo coste de Intel. El objetivo era poder, mediante sta segunda marca, penetrar en los mercados impedidos a los Pentium, de mayor rendimiento y precio. Se disea para el aadir valor al segmento del mercado de los PC. Proporcion a los consumidores una gran actuacin a un bajo coste, y entreg un desempeo destacado para usos como juegos y el software educativo.

1999: AMD ATHLON K7 (CLASSIC Y THUNDERBIRD)Procesador compatible con la arquitectura x86. Internamente el Athlon es un rediseo de su antecesor, al que se le mejor substancialmente el sistema decoma flotante(ahora son 3 unidades de coma flotante que pueden trabajar simultneamente) y se le aument lamemoria cachde primer nivel (L1) a 128 KB (64 KB para datos y 64 KB para instrucciones). Adems incluye 512 KB de cach de segundo nivel (L2). El resultado fue el procesadorx86ms potente del momentoEl procesador Athlon con ncleo Thunderbird apareci como la evolucin del Athlon Classic. Al igual que su predecesor, tambin se basa en la arquitectura x86 y usa el bus EV6. El proceso de fabricacin usado para todos estos microprocesadores es de 180 nanmetros El Athlon Thunderbird consolid a AMD como la segunda mayor compaa de fabricacin de microprocesadores, ya que gracias a su excelente rendimiento (superando siempre al Pentium III y a los primeros Pentium IV de Intel a la misma velocidad de reloj) y bajo precio, la hicieron muy popular tanto entre los entendidos como en los iniciados en la informtica.

1999: PROCESADOR PENTIUM IIIEl procesador Pentium III ofrece 70 nuevas instrucciones (Internet Streaming, las extensiones deSIMDlas cuales refuerzan dramticamente el desempeo con imgenes avanzadas, 3D, aadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeo en aplicaciones de reconocimiento de voz. Fue diseado para reforzar el rea del desempeo en el Internet, le permite a los usuarios hacer cosas, tales como, navegar a travs de pginas pesadas (llenas de grficas) como las de los museos online, tiendas virtuales y transmitir archivos video de alta calidad. El procesador incorpora 9,5 millones de transistores, y se introdujo usando en l la tecnologa 250 nanmetros.

1999: EL PROCESADOR PENTIUM III XEONEl procesador Pentium III Xeon ampla las fortalezas de Intel en cuanto a las estaciones de trabajo (workstation) y segmentos de mercado de servidor y aade una actuacin mejorada en las aplicaciones del comercio electrnico y la informtica comercial avanzada. Los procesadores incorporan tecnologa que refuerzan los multimedios y las aplicaciones de video. La tecnologa del procesador III Xeon acelera la transmisin de informacin a travs del bus del sistema al procesador, mejorando la actuacin significativamente. Se disea pensando principalmente en los sistemas con configuraciones de multiprocesador.

2000: PENTIUM 4El Pentium 4 es un microprocesador de sptima generacin basado en laarquitectura x86y fabricado porIntel. Es el primer microprocesador con un diseo completamente nuevo desde elPentium Pro. Se estren la arquitectura NetBurst, la cual no daba mejoras considerables respecto a la anterior P6. Intel sacrific el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instruccionesSSE.

2001: ATHLON XPCuando Intel sac elPentium 4a 1,7 GHz en abril de 2001 se vio que el Athlon Thunderbird no estaba a su nivel. Adems no era prctico para el overclocking, entonces para seguir estando a la cabeza en cuanto a rendimiento de los procesadores x86, AMD tuvo que disear un nuevo ncleo, por eso sac elAthlon XP. Compatibilizaba las instruccionesSSEy las 3DNow! Entre las mejoras respecto al Thunderbird podemos mencionar la prerrecuperacin de datos por hardware, conocida en ingls comoprefetch, y el aumento de las entradas TLB, de 24 a 32.

2004: PENTIUM 4 (PRESCOTT)A principios de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versin de Pentium 4 denominada 'Prescott'. Primero se utiliz en su manufactura un proceso de fabricacin de 90 nm y luego se cambi a 65nm. Su diferencia con los anteriores es que stos poseen 1 MB o 2 MB de cach L2 y 16 KB decachL1 (el doble que los Northwood), Prevencin de Ejecucin, SpeedStep, C1E State, un HyperThreading mejorado, instruccionesSSE3, manejo de instrucciones AMD64, de64 bitscreadas por AMD, pero denominadasEM64Tpor Intel, sin embargo por graves problemas de temperatura y consumo, resultaron un fracaso frente a los Athlon 64.

2004: ATHLON 64El AMD Athlon 64 es un microprocesador x86 de octava generacin que implementa el conjunto de instruccionesAMD64, 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 cdigo heredado de 32 bits.El Athlon 64 tambin presenta una tecnologa de reduccin de la velocidad del procesador llamadaCool'n'Quiet,. Cuando el usuario est ejecutando aplicaciones que requieren poco uso del procesador, la velocidad del mismo y su tensin se reducen.

2006: INTEL CORE Y CORE 2 DUOIntel lanz sta gama de procesadores de doble ncleo y CPUs 2x2 MCM (Mdulo Multi-Chip) de cuatro ncleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en el la nueva arquitectura Core de Intel. La microarquitectura Core regres a velocidades de CPU bajas y mejor el uso del procesador de ambos ciclos de velocidad y energa comparados con anteriores NetBurst de los CPUs Pentium 4/D2 La microarquitectura Core provee etapas de decodificacin, unidades de ejecucin, cach y buses ms eficientes, reduciendo el consumo de energa de CPUs Core 2, mientras se incrementa la capacidad de procesamiento. Los CPUs de Intel han variado muy bruscamente en consumo de energa de acuerdo a velocidad de procesador, arquitectura y procesos de semiconductor, mostrado en las tablas de disipacin de energa del CPU. Esta gama de procesadores fueron fabricados de 65 a 45 nanmetros.

2007: AMD PHENOMPhenom fue el nombre dado por Advanced Micro Devices (AMD) a la primera generacin de procesadores de tres y cuatro ncleos basados en la microarquitectura K10. Como caracterstica comn todos los Phenom tienen tecnologa de 65 nanmetros lograda a travs de tecnologa de fabricacin Silicon on insulator (SOI). No obstante, Intel, ya se encontraba fabricando mediante la ms avanzada tecnologa de proceso de 45 nm en 2008. Los procesadores Phenom estn diseados para facilitar el uso inteligente de energa y recursos del sistema, listos para la virtualizacin, generando un ptimo rendimiento por vatio. Todas las CPUs Phenom poseen caractersticas como controlador de memoria DDR2 integrado, tecnologaHyperTransporty unidades decoma flotantede 128 bits, para incrementar la velocidad y el rendimiento de los clculos de coma flotante. La arquitectura Direct Connect asegura que los cuatro ncleos tengan un ptimo acceso al controlador integrado de memoria, logrando un ancho de banda de 16 Gb/s para intercomunicacin de los ncleos del microprocesador y la tecnologa HyperTransport, de manera que las escalas de rendimiento mejoren con el nmero de ncleos. Tiene cach L3 compartida para un acceso ms rpido a los datos (y as no depender tanto de la propia latencia de la RAM), adems de compatibilidad de infraestructura de los socket AM2, AM2+ y AM3 para permitir un camino de actualizacin sin sobresaltos. A pesar de todo, no llegaron a igualar el rendimiento de la serie Core 2 Duo.

2008: INTEL CORE NEHALEMIntel Core i7 es una familia de procesadores de cuatro ncleos de la arquitectura Intelx86-64. Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitectura Nehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2. FSB es reemplazado por la interfaz QuickPath en i7 e i5 (socket 1366), y sustituido a su vez en i7, i5 e i3 (socket 1156) por el DMI eliminado el northBrige e implementando puertos PCI Express directamente. Memoria de tres canales (ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportar una o dos memorias DIMM DDR3. Las placa base 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 dos. ElHyperthreadingfue reimplementado creando nucleos lgicos. Est fabricado a arquitecturas de 45 nm y 32 nm y posee 731 millones de transistores su versin ms potente. Se volvi a usar frecuencias altas, aunque a contrapartida los consumos se dispararon.

2008: AMD PHENOM II Y ATHLON IIPhenom II es el nombre dado por AMD a una familia de microprocesadores o CPUs multincleo (multicore) fabricados en 45 nm, la cual sucede al Phenom original y dieron soporte a DDR3. Una de las ventajas del paso de los 65 nm a los 45 nm, es que permiti aumentar la cantidad de cache L3. De hecho, sta se increment de una manera generosa, pasando de los 2 MB del Phenom original a 6 MB.

2010: INTEL CORE SANDY BRIDGESandy Bridgees el nombre en clave de unamicroarquitecturaparaprocesadores desarrollada porIntelcomo sucesora deNehalemen 2011. Los inicios de su desarrollo se remontan a 2005. Sandy Bridge est fabricado en una arquitectura de 32 nm, al igual queWestmere. Intel mostr por primera vez un procesador Sandy Bridge en 2009, y sac al mercado su primer producto en enero de 2011 basado en esta micro arquitectura

2011: AMD BULLDOZEREs el nombre en cdigo de lamicro arquitecturadiseada por la empresa AMD, sucesora de la conocida microarquitectura AMD K10. El chip est diseado para disipar entre 10 y 125W TDP. Los ncleos Bulldozer soportan todas las instrucciones actualmente implementadas en procesadores Intel (incluyendo SSSE3, SSE4.1,SSE4.2, AES, CLMUL, y AVX) junto a otros sets de instrucciones propuestos por AMD ([XOP] y [FMA4]).

2012: INTEL CORE IVY BRIDGEDocente: Nez Gonzales Peter Giancarlo