EL MICROPROCESADOR: es el encargado de ejecutar los programas, desde el
sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones
programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y
lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas
binarias y accesos a memoria.
Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente,
por registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica (ALU) y una
unidad de cálculo en coma flotante(conocida antiguamente como «coprocesador
matemático»).
, o como simplemente le llamamos “el micro”, es el cerebro del
ordenador, sus orígenes datan desde inicios del XX, hasta nuestra época
actual con un agigantado crecimiento en la funcionalidad de estos.
LA EVOLUCIÓN DEL MICROPROCESADOR.
El microprocesador surgió de la evolución de
distintas tecnologías predecesoras, básicamente de la computación y de la
tecnología de semiconductores. El inicio de esta última data de mitad de la
década de 1950; estas tecnologías se fusionaron a principios de los años 1970,
produciendo el primer microprocesador. Dichas tecnologías iniciaron su
desarrollo a partir de la segunda guerra mundial; en este tiempo los
científicos desarrollaron computadoras específicas para aplicaciones militares.
En la posguerra, a mediados de la década de 1940, la computación digital
emprendió un fuerte crecimiento también para propósitos científicos y civiles.
La tecnología electrónica avanzó y los científicos hicieron grandes progresos
en el diseño de componentes de estado sólido (semiconductores). En 1948 en los
laboratorios Bell crearon el transistor.
En los años 1950, aparecieron las primeras
computadoras digitales de propósito general. Se fabricaron utilizando tubos al
vacío o bulbos como componentes electrónicos activos.
Para la construcción de un circuito sumador
simple se requiere de algunas compuertas lógicas. La construcción de una
computadora digital precisa numerosos circuitos o dispositivos electrónicos. Un
paso trascendental en el diseño de la computadora fue hacer que el dato fuera
almacenado en memoria. Y la idea de almacenar programas en memoria para luego
ejecutarlo fue también de fundamental importancia (Arquitectura de von
Neumann).
A principios de la década de 1960, el estado
de arte en la construcción de computadoras de estado sólido sufrió un notable
avance; surgieron las tecnologías en circuitos digitales como: RTL (Lógica
Transistor Resistor), DTL (Lógica Transistor Diodo), TTL (Lógica Transistor
Transistor), ECL (Lógica Complementada Emisor).
El primer microprocesador fue el Intel 4004,2
producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora y resultó
revolucionario para su época. Contenía 2.300 transistores, era un
microprocesador de arquitectura de 4 bits que podía realizar hasta 60.000
operaciones por segundo trabajando a una frecuencia de reloj de alrededor de
700 kHz.
El primer microprocesador de 8 bits fue el
Intel 8008, desarrollado a mediados de 1972 para su uso en terminales
informáticos. El Intel 8008 integraba 3300 transistores y podía procesar a
frecuencias máximas de 800 kHz.
El primer microprocesador realmente diseñado
para uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel 8080 de 8 bits, que
contenía 4500 transistores y podía ejecutar 200.000 instrucciones por segundo
trabajando a alrededor de 2 MHz.
Los microprocesadores modernos tienen una
capacidad y velocidad mucho mayores, trabajan en arquitecturas de 64 bits,
integran más de 700 millones de transistores, como es en el caso de las serie
Core i7, y pueden operar a frecuencias normales algo superiores a los 3 GHz
(3000 MHz).
FUNCIÓN DEL MICROPROCESADOR
El microprocesador funciona a través de dos memorias. La Memoria de Solo
Lectura, o ROM (siglas en inglés), es un programa con una serie de
instrucciones fijas y es programada por una serie de bytes fijos. La otra
memoria es la RAM, o Memoria de Acceso Aleatorio (siglas en inglés). El número
de bytes en esta memoria es variable y tienen un corto tiempo de duración. Si
la electricidad se apaga, la RAM se limpia. La ROM tiene un pequeño programa
interno llamado BIOS (siglas en inglés de Sistema Básico de Entrada Salida). El
BIOS prueba el hardware de la máquina cuando se inicia. Luego, busca otro
programa en la ROM llamado sector de inicio. El sector de inicio ejecuta series
de instrucciones que ayudan a utilizar la computadora efectivamente.
Es necesario que se recuerde que las funciones principales de un
microprocesador son:
·
Leer e interpretar instrucciones del
programa.
·
Dirigir la operación de los
componentes internos del procesador.
·
Controlar el flujo de programas y
datos hacia y desde la RAM.
A parte del nombre que se les dan y marca o compañía por el que
fue fabricado, son muchas las características fundamentales que
son esenciales para identificar un microprocesador: La velocidad con la que
trabajan (medida en hertzios), de ésta velocidad existen dos tipo en los
microprocesadores de hoy en día, velocidad interna, que es la velocidad a la
que funciona el micro internamente, y velocidad externa o del bus o
también "velocidad del FSB"; la velocidad a la que se comunican el
microprocesador y la placa base; otra característica es su ancho de bus
(medido en bits).
En un principio los Microprocesadores eran de un solo núcleo sea que
eran Microprocesadores que poseían en un encapsulado una unidad completa.
Actualmente, los que poseen más de un núcleo, es algo así como dos o más
unidades (completas o con algunas diferencias) en un mismo encapsulado.
Esto permite el aumento del rendimiento, en especial si se utilizan más de una
aplicación al mismo tiempo, sin embargo si el Software, no está preparado para
utilizar la potencia de un Microprocesador con varios núcleos, podría no
mejorar su rendimiento, también es de tener muy en cuenta que el procesador no
depende del resto de los componentes, pues es el cerebro de la
computadora, el problema que generalmente se produce es por la insuficiencia de
memoria RAM disponible, aunque esto no determina la velocidad del
procesamiento, si afecta la cantidad y rendimientos con los que estos se
desarrollan; por tal razón el microprocesador necesita de la memoria RAM, para
poder realizar la ejecución de los procesos y más aún para trabajar en un
100% al realizar las acciones requeridas.
En un microprocesador podemos diferenciar diversas partes, entre las que
se mencionan y describen las siguientes:
El encapsulado: Esto es lo que rodea a la oblea de silicio para darle
consistencia, o impedir su deterioro por la oxidación y permitir el enlace con
los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base.
Coprocesador Matemático: Para llamarle correctamente sería la FPU (Unidad de coma flotante). Esta
es la parte del microprocesador especializada en la clase de cálculos
matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del micro en otro chip. Esta
parte está considerada como una parte "lógica" junto con los registros,
la unidad de control, memoria y bus de datos.
La memoria: Este es el lugar donde el procesador encuentra sus instrucciones
de programa y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están
almacenados en la memoria, y el procesador los toma de ahí, es una parte interna
de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de trabajo
para el procesador.
La memoria caché: Este es un tipo de memoria ultrarrápida que emplea el
microprocesador para tener a mano ciertos datos que predeciblemente serán
utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM
reduciendo el tiempo de espera.
Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo
externo. Un puerto es parecido a una línea de teléfono. Cualquier parte de la
circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse,
tiene asignado un número de puerto que el procesador utiliza como un número de
teléfono para llamar al circuito o a partes especiales.
Los registros: Estos son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines
especiales que el microprocesador tiene disponible para algunos usos
particulares. Existen varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo
de registros está diseñado para control del programador y hay otros que no son
diseñados para ser controlados por el procesador.
MODELOS DE MICROPROCESADORES:
Los fabricantes debido a la complicación de elevar la velocidad de
trabajo de un Microprocesador por cuestiones de energía y disipación del calor, para lograr un mejor rendimiento, optaron por fabricar dos o más
microprocesadores en uno, o mejor dicho en un Microprocesador dos o más
núcleos.
Desde la presentación del 4004 los microprocesadores Intel han tenido
una evolución sumamente exagerada a continuación, un poco de cronología sobre
estos:
1971: El Intel 4004
El 4004 fue el primer microprocesador del mundo, creado en un simple
chip y desarrollado por Intel. Era un CPU de 4 bits y también fue el primero
disponible comercialmente. Este desarrollo impulsó la calculadora de Busicom[1]
e inició el camino para dotar de «inteligencia» a objetos inanimados y
asimismo, a la computadora personal.
1972: El Intel 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. Posteriormente Computer Terminal Corporation e Intel acordaron que el
i8008 pudiera ser vendido a otros clientes.
1974: El SC/MP
El SC/MP desarrollado por National Semiconductor, fue uno de los
primeros microprocesadores, y estuvo disponible desde principio de 1974. El
nombre SC/MP (popularmente conocido como «Scamp») es el acrónimo de Simple
Cost-effective Micro Processor (Microprocesador simple y rentable). Presenta un
bus de direcciones de 16 bits y un bus de datos de 8 bits. Una característica,
avanzada para su tiempo, es la capacidad de liberar los buses a fin de que puedan
ser compartidos por varios procesadores. Este microprocesador fue muy
utilizado, por su bajo costo, y provisto en kits, para propósitos educativos,
de investigación y para el desarrollo de controladores industriales diversos.
1974: El Intel 8080
EL 8080 se convirtió en la CPU de la primera computadora personal, la
Altair 8800 de MITS, según se alega, nombrada así por 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 ejecutaban el sistema
operativo CP/M-80. Los fanáticos de las computadoras podían comprar un equipo
Altair por un precio (en aquel momento) de 395 USD. En un periodo de pocos
meses, se vendieron decenas de miles de estos PC.
1975: Motorola 6800
Se fabrica, por parte de Motorola, el Motorola MC6800, más conocido como
6800. Fue lanzado al mercado poco después del Intel 8080. Su nombre proviene de
que contenía aproximadamente 6.800 transistores. Varios de los primeras
microcomputadoras de los años 1970 usaron el 6800 como procesador. Entre ellas
se encuentran la SWTPC 6800, que fue la primera en usarlo, y la muy conocida
Altair 680. Este microprocesador se utilizó profusamente como parte de un kit
para el desarrollo de sistemas controladores en la industria. Partiendo del
6800 se crearon varios procesadores derivados, siendo uno de los más potentes
el Motorola 6809
1976: El Z80
La compañía Zilog Inc. crea el Zilog Z80. Es un microprocesador de 8
bits construido en tecnología NMOS, y fue basado en el Intel 8080. Básicamente
es una ampliación de éste, con lo que admite todas sus instrucciones. Un año
después sale al mercado el primer computador que hace uso del Z80, el Tandy
TRS-80 Model 1 provisto de un Z80 a 1,77 MHz y 4 KB de RAM. Es uno de los procesadores
de más éxito del mercado, del cual se han producido numerosas versiones
clónicas, y sigue siendo usado de forma extensiva en la actualidad en multitud
de sistemas embebidos. La compañía Zilog fue fundada 1974 por Federico Faggin,
quien fue diseñador jefe del microprocesador Intel 4004 y posteriormente del
Intel 8080.
1978: Los Intel 8086 y 8088
Una venta realizada por Intel a la nueva división de computadoras
personales de IBM, hizo que las PC de IBM dieran un gran golpe comercial con el
nuevo producto con el 8088, el llamado IBM PC. El éxito del 8088 propulsó a
Intel a la lista de las 500 mejores compañías, en la prestigiosa revista
Fortune, y la misma nombró la empresa como uno de Los triunfos comerciales de
los sesenta.
1982: El Intel 80286
El 80286, popularmente conocido como 286, fue 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
microprocesadores de Intel. Luego de seis años de su introducción, había un
estimado de 15 millones de PC basadas en el 286, instaladas alrededor del
mundo.
1985: El Intel 80386
Este procesador Intel, popularmente llamado 386, se integró con 275.000
transistores, más de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 añadió
una arquitectura de 32 bits, con capacidad para multitarea y una unidad de
traslación de páginas, lo que hizo mucho más sencillo implementar sistemas
operativos que usaran memoria virtual.
1985: El VAX 78032
El microprocesador VAX 78032 (también conocido como DC333), es de único
chip y de 32 bits, y fue desarrollado y fabricado por Digital Equipment
Corporation (DEC); instalado en los equipos MicroVAX II, en conjunto con su
ship coprocesador de coma flotante separado, el 78132, tenían una potencia
cercana al 90% de la que podía entregar el minicomputador VAX 11/780 que fuera
presentado en 1977. Este microprocesador contenía 125000 transistores, fue
fabricado en tecnologóa ZMOS de DEC. Los sistemas VAX y los basados en este procesador
fueron los preferidos por la comunidad científica y de ingeniería durante la
década del 1980.
1989: El Intel 80486
La generación 486 realmente significó contar con una computadora
personal de prestaciones avanzadas, entre ellas, un conjunto de instrucciones
optimizado, una unidad de coma flotante o FPU, una unidad de interfaz de bus
mejorada y una memoria caché unificada, todo ello integrado en el propio chip
del microprocesador. Estas mejoras hicieron que los i486 fueran el doble de
rápidos que el par i386 - i387 operando a la misma frecuencia de reloj. El
procesador Intel 486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemático o FPU
integrado; con él que se aceleraron notablemente las operaciones de cálculo.
Usando una unidad FPU las operaciones matemáticas más complejas son realizadas
por el coprocesador de manera prácticamente independiente a la función del
procesador principal.
1991: El AMD AMx86
Procesadores fabricados por AMD 100% compatible con los códigos de Intel
de ese momento. Llamados «clones» de Intel, llegaron incluso a superar la
frecuencia de reloj de los procesadores de Intel y a precios significativamente
menores. Aquí se incluyen las series Am286, Am386, Am486 y Am586.
1993: PowerPC 601
Es un procesador de tecnología RISC de 32 bits, en 50 y 66 MHz. En su
diseño utilizaron la interfaz de bus del Motorola 88110. En 1991, IBM busca una
alianza con Apple y Motorola para impulsar la creación de este microprocesador,
surge la alianza AIM (Apple, IBM y Motorola) cuyo objetivo fue quitar el
dominio que Microsoft e Intel tenían en sistemas basados en los 80386 y 80486.
PowerPC (abreviada PPC o MPC) es el nombre original de la familia de
procesadores de arquitectura de tipo RISC, que fue desarrollada por la alinza
AIM. Los procesadores de esta familia son utilizados principalmente en
computadores Macintosh de Apple Computer y su alto rendimiento se debe
fuertemente a su arquitectura tipo RISC.
1993: El Intel Pentium
El microprocesador de Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar
dos operaciones a la vez, gracias a sus dos pipeline de datos de 32 bits cada
uno, uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Además,
estaba dotado de un bus de datos de 64 bits, y permitía un acceso a memoria de
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 sólo brindaban al usuario un más
eficiente manejo de aplicaciones multimedia, sino que también se ofrecían en
velocidades de hasta 233 MHz. Se incluyó una versión de 200 MHz y la más básica
trabajaba a alrededor de 166 MHz de frecuencia 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.
1994: EL PowerPC 620
En este año IBM y Motorola desarrollan el primer prototipo del
procesador PowerPC de 64 bit[2], la implementación más avanzada de la
arquitectura PowerPC, que estuvo disponible al año próximo. El 620 fue diseñado
para su utilización en servidores, y especialmente optimizado para usarlo en
configuraciones de cuatro y hasta ocho procesadores en servidores de
aplicaciones de base de datos y vídeo. Este procesador incorpora siete millones
de transistores y corre a 133 MHz. Es ofrecido como un puente de migración para
aquellos usuarios que quieren utilizar aplicaciones de 64 bits, sin tener que
renunciar a ejecutar aplicaciones de 32 bits.
1995: EL Intel Pentium Pro
Lanzado al mercado en otoño de 1995, el procesador Pentium Pro
(profesional) se diseñó con una arquitectura de 32 bits. Se usó en servidores y
los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (de redes) impulsaron
rápidamente su integración en las computadoras. El rendimiento del código de 32
bits era excelente, pero el Pentium Pro a menudo era más lento que un Pentium
cuando ejecutaba código o sistemas operativos de 16 bits. El procesador Pentium
Pro estaba compuesto por alrededor de 5'5 millones de transistores.
1996: El AMD K5
Habiendo abandonado los clones, AMD fabricada con 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, transforma todos los comandos x86 (de
la aplicación en curso) en comandos RISC. Este principio se usa hasta hoy en
todas las CPU x86. En la mayoría de los aspectos era superior el K5 al Pentium,
incluso de inferior precio, sin embargo AMD tenía poca experiencia en el
desarrollo de microprocesadores y los diferentes hitos de producción marcados
se fueron superando con poco éxito, se retrasó 1 año de su salida al mercado, a
razón de ello sus frecuencias de trabajo eran inferiores a las de la
competencia, y por tanto, los fabricantes de PC dieron por sentado que era
inferior.
1996: Los AMD K6 y AMD K6-2
Con el K6, AMD no sólo consiguió hacerle seriamente la competencia a los
Pentium MMX de Intel, sino que además amargó lo que de otra forma hubiese sido
un plácido dominio del mercado, ofreciendo un procesador casi a la altura del
Pentium II pero por un precio muy inferior. 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 más de 500 MHz y
con el juego de instrucciones MMX, que ya se han convertido en estándares.
Más adelante se lanzó una mejora de los K6, los K6-2 de 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. Se introduce
un juego de instrucciones SIMD denominado 3DNow!
1997: El Intel Pentium II
Un procesador de 7'5 millones de transistores, 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, revisar y
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 Internet se convierte en
algo cotidiano.
1998: El Intel Pentium II Xeon
Los procesadores Pentium II Xeon se diseñan para cumplir con los
requisitos de rendimiento 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 y servidores que
utilizan aplicaciones comerciales exigentes, como servicios de Internet, almacenamiento
de datos corporativos, creaciones digitales y otros. Pueden configurarse
sistemas basados en este procesador para integrar de cuatro o ocho procesadores
trabajando en paralelo, también más allá de esa cantidad.
1999: El Intel Celeron
Continuando la estrategia, Intel, en el desarrollo de procesadores para
el segmento de mercados específicos, el procesador Celeron es el nombre que
lleva la línea de de bajo costo de Intel. El objetivo fue poder, mediante ésta
segunda marca, penetrar en los mercados impedidos a los Pentium, de mayor
rendimiento y precio. Se diseña para añadir valor al segmento del mercado de
los PC. Proporcionó a los consumidores una gran actuación a un bajo coste, y
entregó un rendimiento destacado para usos como juegos y el software educativo.
1999: El AMD Athlon K7 (Classic y Thunderbird)
Procesador totalmente compatible con la arquitectura x86. Internamente
el Athlon es un rediseño de su antecesor, pero se le mejoró substancialmente el
sistema de coma flotante (ahora con 3 unidades de coma flotante que pueden
trabajar simultáneamente) y se le incrementó 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 frecuencia de reloj) y bajo precio, la
hicieron muy popular tanto entre los entendidos como en los iniciados en la
informática.
1999: El Intel Pentium III
El procesador Pentium III ofrece 70 nuevas instrucciones Internet
Streaming, las extensiones de SIMD que refuerzan dramáticamente el rendimiento
con imágenes avanzadas, 3D, añadiendo una mejor calidad de audio, video y
rendimiento en aplicaciones de reconocimiento de voz. Fue diseñado para
reforzar el área del rendimiento en el Internet, le permite a los usuarios
hacer cosas, tales como, navegar a través de páginas pesadas (con muchos
gráficos), tiendas virtuales y transmitir archivos video de alta calidad. El
procesador se integra con 9,5 millones de transistores, y se introdujo usando
en él tecnología 250 nanómetros.
1999: El Intel Pentium III Xeon
El procesador Pentium III Xeon amplía las fortalezas de Intel en cuanto
a las estaciones de trabajo (workstation) y segmentos de mercado de servidores,
y añade una actuación mejorada en las aplicaciones del comercio electrónico e
informática comercial avanzada. Los procesadores incorporan mejoras que
refuerzan el procesamiento multimedia, particularmente las aplicaciones de
vídeo. La tecnología del procesador III Xeon acelera la transmisión de información
a través del bus del sistema al procesador, mejorando el rendimiento
significativamente. Se diseña pensando principalmente en los sistemas con
configuraciones de multiprocesador.
2000: EL Intel Pentium 4
Este es un microprocesador de séptima generación basado en la
arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primero con un diseño
completamente nuevo desde el Pentium Pro. Se estrenó 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: El AMD 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, y sacó el Athlon
XP. Este compatibilizaba las instrucciones SSE y las 3DNow! Entre las mejoras
respecto al Thunderbird se puede mencionar la prerrecuperación de datos por
hardware, conocida en inglés como prefetch, y el aumento de las entradas TLB,
de 24 a 32.
2004: El Intel 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 MiB o 2 MiB 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: El AMD 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 que el 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, baja la velocidad del mismo
y su tensión se reduce.
2006: EL Intel Core Duo
Intel lanzó esta 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 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 CPU
Pentium 4/D2. La microarquitectura Core provee etapas de decodificación,
unidades de ejecución, caché y buses más eficientes, reduciendo el consumo de
energía de CPU Core 2, mientras se incrementa la capacidad de procesamiento.
Los CPU 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: El 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 CPU Phenom poseen características tales
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 depende tanto del
tiempo de latencia de la RAM), además de compatibilidad de infraestructura de
los zócalos 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: El Intel Core Nehalem
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 (zócalo 1366), y
sustituido a su vez en i7, i5 e i3 (zócalo 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 núcleos
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: Los 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 caché L3. De hecho, ésta se
incrementó de una manera generosa, pasando de los 2 MiB del Phenom original a 6
MiB.
Entre ellos, el Amd Phenom II X2 BE 555 de doble núcleo surge como el
procesador binúcleo del mercado. También se lanzan tres Athlon II con sólo
Caché L2, pero con buena relación precio/rendimiento. El Amd Athlon II X4 630
corre a 2,8 GHz. El Amd Athlon II X4 635 continua la misma línea.
AMD también lanza un triple núcleo, llamado Athlon II X3 440, así como
un doble núcleo Athlon II X2 255. También sale el Phenom X4 995, de cuatro
núcleos, que corre a más de 3,2 GHz. También AMD lanza la familia Thurban con 6
núcleos físicos dentro del encapsulado
2011: El Intel Core Sandy Bridge
Llegan para remplazar los chips Nehalem, con Intel Core i3, Intel Core
i5 e Intel Core i7 serie 2000 y Pentium G.
Intel lanzó sus procesadores que se conocen con el nombre en clave Sandy
Bridge. Estos procesadores Intel Core que no tienen sustanciales cambios en
arquitectura respecto a nehalem, pero si los necesarios para hacerlos más
eficientes y rápidos que los modelos anteriores. Es la segunda generación de
los Intel Core con nuevas instrucciones de 256 bits, duplicando el rendimiento,
mejorando el rendimiento en 3D y todo lo que se relacione con operación en
multimedia. Llegaron la primera semana de enero del 2011. Incluye nuevo conjunto
de instrucciones denominado AVX y una GPU integrada de hasta 12 unidades de
ejecución
2011: El AMD Fusion
AMD Fusion es el nombre clave para un diseño futuro de microprocesadores
Turion, producto de la fusión entre AMD y ATI, combinando con la ejecución
general del procesador, el proceso de la geometría 3D y otras funciones de GPUs
actuales. La GPU (procesador gráfico) estará integrada en el propio
microprocesador. Se espera la salida progresiva de esta tecnología a lo largo
del 2011; estando disponibles los primeros modelos (Ontaro y Zacate) para
ordenadores de bajo consumo entre últimos meses de 2010 y primeros de 2011,
dejando el legado de las gamas medias y altas (Llano, Brazos y Bulldozer para
mediados o finales del 2011)
2012: El Intel Core Ivy Bridge
Ivy Bridge es el nombre en clave de los procesadores conocidos como
Intel Core de tercera generación. Son por tanto sucesores de los micros que
aparecieron a principios de 2011, cuyo nombre en clave es Sandy Bridge. Pasamos
de los 32 nanómetros de ancho de transistor en Sandy Bridge a los 22 de Ivy
Bridge. Esto le permite meter el doble de ellos en la misma área. Un mayor
número de transistores significa que puedes poner más bloques funcionales
dentro del chip. Es decir, este será capaz de hacer un mayor número de tareas
al mismo tiempo.
2013: El Intel Core Haswell
Haswell es el nombre clave de los procesadores de cuarta generación de
Intel Core. Son la corrección de errores de la tercera generación e implementan
nuevas tecnologías gráficas para el gamming y el diseño gráfico, funcionando
con un menor consumo y teniendo un mejor rendimiento a un buen precio. Continua
como su predecesor en 22 nanómetros pero funciona con un nuevo socket con clave
1150. Tienen un costo elevado a comparación con los APU's y FX de AMD pero
tienen un mayor rendimiento.
Es increíble, la arena de lucha en el mundo digital se reduce a dos
nombres: Intel y AMD. Hace más de 30 años, ambas compañías se disputan la cuota
del mercado de microprocesadores para ordenadores de todo tipo.
Los microprocesadores son esenciales tanto en su uso doméstico como para
servidores, sin embargo para cada uso estos tienen arquitectura diferente.
Precios en euros de los últimos procesadores 2016:
Para ver documento en Word:
https://drive.google.com/a/mail.utec.edu.sv/file/d/0B6QpUvr3H9MUZEtkbXJsaW5BWmc/view?usp=sharing
https://drive.google.com/a/mail.utec.edu.sv/file/d/0B6QpUvr3H9MUZEtkbXJsaW5BWmc/view?usp=sharing
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