MICROPROCESADOR 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 lógicos que permiten enlazar otros
dispositivos como memorias y puertos de entrada y salida (I/O),
formando un sistema completo para cumplir con una
aplicación específica 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 números
binarios o instrucciones, almacenándolas en uno o
más elementos de memoria, generalmente externos al mismo.
La aplicación más importante de los
microprocesadores que cambió totalmente la forma de
trabajar, ha sido la computadora personal o
microcomputadora.
El microprocesador o simplemente procesador, es
el circuito integrado más importante, de tal modo,
que se le considera el cerebro de una computadora. Está
constituido por millones de transistores integrados. Puede
definirse como chip, un tipo de componente
electrónico en cuyo interior existen miles o en ocasiones
millones, según su complejidad, de elementos llamados
transistores cuyas interacciones permiten realizar las labores o
funciones que tenga encomendado el chip
LA EVOLUCION DEL MICROPROCESADOR
1971: MICROPROCESADOR 4004 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.
1972: MICROPROCESADOR 8008 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
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 8080 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.
1978: MICROPROCESADOR 8086-8088 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.
1982: MICROPROCESADOR 286 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
1985: EL MICROPROCESADOR INTEL 386 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.
1989: EL DX CPU MICROPROCESADOR INTEL 486 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).
1991: AMD AMx86 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
1993: PROCESADOR DE PENTIUM 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(u) y el otro equivalente a 486SX(u).
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). Las versiones que incluían instrucciones MMX no
únicamente brindaban al usuario un mejor manejo de
aplicaciones multimedia, como por ejemplo, la lectura de
películas en DVD, sino que se ofrecían en
velocidades de hasta 233 MHz, incluyendo una versión de
200 MHz y la más básica proporcionaba unos 166 MHz
de reloj. 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.
1995: PROCESADOR PENTIUM PROFESIONAL 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.
1996: AMD K5 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 fué
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.
1997: PROCESADOR PENTIUM II 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 video a través de las líneas normales del
teléfono mediante el Internet se convierte en algo
cotidiano.
1996: AMD K6 Y AMD K6-2 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.
1998: EL PROCESADOR PENTIUM II XEON 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.
1999: EL PROCESADOR CELERON 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.
1999: AMD ATHLON K7 (CLASSIC Y THUNDERBIRD) Procesador compatible
con la arquitectura x86. Internamente el Athlon es un
rediseño de su antecesor, al que se le mejoró
substancialmente el sistema de coma flotante (ahora son 3
unidades de coma flotante que pueden trabajar
simultáneamente) y se le aumentó la memoria
caché de primer nivel (L1) a 128 KB (64 KB para datos y 64
KB para instrucciones). Además incluye 512 KB de
caché de segundo nivel (L2). El resultado fue el
procesador x86 más potente del momento El procesador
Athlon con núcleo Thunderbird apareció como la
evolución del Athlon Classic. Al igual que su predecesor,
también se basa en la arquitectura x86 y usa el bus EV6.
El proceso de fabricación usado para todos estos
microprocesadores es de 180 nanómetros El Athlon
Thunderbird consolidó a AMD como la segunda mayor
compañía de fabricación 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 informática
1999: PROCESADOR PENTIUM III El procesador Pentium III ofrece 70
nuevas instrucciones (Internet Streaming, las extensiones de SIMD
las cuales refuerzan dramáticamente el desempeño
con imágenes avanzadas, 3D, añadiendo una mejor
calidad de audio, video y desempeño en aplicaciones de
reconocimiento de voz. Fue diseñado para reforzar el
área del desempeño en el Internet, le permite a los
usuarios hacer cosas, tales como, navegar a través de
páginas pesadas (llenas de gráficas) 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 él la
tecnología 250 nanómetros.
1999: EL PROCESADOR PENTIUM III XEON 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
2000: PENTIUM 4 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
2001: ATHLON XP Cuando Intel sacó el Pentium 4 a 1,7 GHz
en abril de 2001 se vio que el Athlon Thunderbird no estaba a su
nivel. Además no era práctico para el overclocking,
entonces para seguir estando a la cabeza en cuanto a rendimiento
de los procesadores x86, AMD tuvo que diseñar un nuevo
núcleo, por eso sacó el Athlon XP. Compatibilizaba
las instrucciones SSE y las 3DNow! Entre las mejoras respecto al
Thunderbird podemos mencionar la prerrecuperación de datos
por hardware, conocida en inglés como prefetch, 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 versión de Pentium 4 denominada
'Prescott'. Primero se utilizó en su manufactura un
proceso de fabricación de 90 nm y luego se cambió a
65nm. Su diferencia con los anteriores es que éstos poseen
1 MB o 2 MB de caché L2 y 16 KB de caché L1 (el
doble que los Northwood), Prevención de Ejecución,
SpeedStep, C1E State, un HyperThreading mejorado, instrucciones
SSE3, manejo de instrucciones AMD64, de 64 bits creadas por AMD,
pero denominadas EM64T por Intel, sin embargo por graves
problemas de temperatura y consumo, resultaron un fracaso frente
a los Athlon 64.
2004: ATHLON 64 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
2006: INTEL CORE Y CORE 2 DUO Intel lanzó ésta gama
de procesadores de doble núcleo y CPUs 2×2 MCM
(Módulo Multi-Chip) de cuatro núcleos con el
conjunto de instrucciones x86-64, basado en el la nueva
arquitectura Core de Intel. La microarquitectura 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
microarquitectura 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.
2007: AMD PHENOM Phenom fue el nombre dado por Advanced Micro
Devices (AMD) a la primera generación de procesadores de
tres y cuatro núcleos basados en la microarquitectura K10.
Como característica común todos los Phenom tienen
tecnología de 65 nanómetros lograda a través
de tecnología de fabricación Silicon on insulator
(SOI). No obstante, Intel, ya se encontraba fabricando mediante
la más avanzada tecnología de proceso de 45 nm en
2008. Los procesadores Phenom están diseñados para
facilitar el uso inteligente de energía y recursos del
sistema, listos para la virtualización, generando un
óptimo rendimiento por vatio. Todas las CPUs Phenom poseen
características como controlador de memoria DDR2
integrado, tecnología HyperTransport y unidades de coma
flotante de 128 bits, para incrementar la velocidad y el
rendimiento de los cálculos de coma flotante. La
arquitectura Direct Connect asegura que los cuatro núcleos
tengan un óptimo acceso al controlador integrado de
memoria, logrando un ancho de banda de 16 Gb/s para
intercomunicación de los núcleos del
microprocesador y la tecnología HyperTransport, de manera
que las escalas de rendimiento mejoren con el número de
núcleos. Tiene caché L3 compartida para un acceso
más rápido a los datos (y así no depender
tanto de la propia latencia de la RAM), además de
compatibilidad de infraestructura de los socket AM2, AM2+ y AM3
para permitir un camino de actualización sin sobresaltos.
A pesar de todo, no llegaron a igualar el rendimiento de la serie
Core 2 Duo.
2008: INTEL CORE iSERIES Intel Core i7 es una familia de
procesadores de cuatro núcleos de la arquitectura Intel
x86-64. 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. El Hyperthreading fue
reimplementado creando nucleos lógicos. Está
fabricado a arquitecturas de 45 nm y 32 nm y posee 731 millones
de transistores su versión más potente. Se
volvió a usar frecuencias altas, aunque a contrapartida
los consumos se dispararon.
2008: AMD PHENOM II Y ATHLON II Phenom II es el nombre dado por
AMD a una familia de microprocesadores o CPUs multinúcleo
(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 permitió aumentar la
cantidad de cache L3. De hecho, ésta se incrementó
de una manera generosa, pasando de los 2 MB del Phenom original a
6 MB.