Evolucion de los procesadores cisc
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Evolucion de los procesadores cisc Evolucion de los procesadores cisc Document Transcript

  • Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ciencias de la Educación Humanas y Tecnologías Escuela de Informática Aplicada a la Educación EVOLUCION DE LOS PROCESADORES CISC El Intel 4004 (i4004), un CPU de 4bits, fue el primer microprocesador en un simple chip, así como el primero disponible comercialmente. Aproximadamente al mismo tiempo, algunos otros diseños de CPU en circuito integrado, tales como el militar F14 CADC de 1970, fueron implementados como chipsets, es decir constelaciones de múltiples chips. Especificaciones técnicas * Microprocesador de 4 bits * Contiene 2.300 transistores * Encapsulado CERDIP de 16 pines * Máxima velocidad del reloj 740 KHz Intel 8008 Poco tiempo después, el 1 de Abril de 1972, Intel anunciaba una versión mejorada de su procesador. Se trataba del 8008, y su principal ventaja contra otros modelos, como el Intel 4004 fue poder acceder a más memoria y procesar 8 bits. La velocidad de su reloj alcanzaba los 740KHz. El Intel 8080 fue un microprocesador temprano diseñado y fabricado por Intel. El CPU de 8 bits fue lanzado en abril de 1974. Corría a 2 MHz, y generalmente se le considera el primer diseño de CPU microprocesador verdaderamente usable. Cacuango Wilson Quinto Semestre “A”
  • Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ciencias de la Educación Humanas y Tecnologías Escuela de Informática Aplicada a la Educación 8086 / 8088 En 1975 Intel decidió ponerse manos a la obra para construir su primer micro de 16 bits que salió al mercado en 1978. Se trataba del 8086, que definió el inicio de su gama de productos más famosa, la familia de microprocesadores x86. La longitud de los registros del 8086 era de 16 bits (de ahí su denominación de 16 bits), había versiones que funcionaban a 4.77 y 8 MHz, tenía un bus de datos de 16 bits y un bus de direcciones de 20 bits, lo que le permitía acceder a un máximo de memoria de 1 Mb según el cálculo 2 elevado a 20. Seguidamente, en 1979, Intel sacó el 8088, que en contra de lo que podamos pensar no es mejor que el 8086. La diferencia era sustancial; el bus de datos era de 8 bits (la mitad). Este paso hacia atrás estuvo provocado por el estado de la industria de la época. Utilizar un bus de datos de 16 bits suponía forzar al mercado a desarrollar para 16 bits lo que implicaba un incremento en los costes de desarrollo de controladores de periféricos y memorias. El síntoma fue que Intel se había adelantado a su época. 80286 En 1984 aparece el 80286 como base para una nueva generación de ordenadores de IBM, el IBM AT (Advanced Technology). Supone un nuevo salto tecnológico. Además de incrementar el bus de direcciones de 20 bits a 24, lo que permitía acceder hasta los 16 Mb de RAM, se incrementaba la velocidad, llegando a ser hasta un 25 por ciento más rápidos que los 8086 y 8088 originales. La novedad más importante que se introdujo fue la gestión de memoria virtual. La memoria virtual es una extensión de memoria en disco (o dispositivo de almacenamiento secundario) añadida a la memoria física instalada. Así, el 80286 es capaz de tratar hasta un total de 1 GB, desglosado en 16 Mb de memoria física más 1008 Mb de memoria virtual. Cacuango Wilson Quinto Semestre “A”
  • Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ciencias de la Educación Humanas y Tecnologías Escuela de Informática Aplicada a la Educación Aparece también un nuevo modo de operación del microprocesador. Aparte del modo real (el normal de operación) que direcciona hasta 1 Mb de memoria física y asegura la compatibilidad para aplicaciones diseñadas par los 8086/8088, se tiene el modo protegido que no es compatible con estos programas desarrollados para los micros antes mencionados. El modo protegido es el que permite acceder a los 1.008 Mb de memoria virtual. El 80286 se presentó con velocidades de reloj de 2, 8, 10, 12, 16 y 20 MHz. 80386 DX y SX Introducido en 1985, el 80386 DX supera un nuevo escalón en el avance tecnológico en microprocesadores. Se incorpora una nueva ampliación y surge el número mágico, el 32. Los buses de datos y de direcciones se amplían hasta 32 líneas de datos, ocurriendo lo mismo con el tamaño de los registros. Esta ampliación supone un incremento en la memoria RAM física instalada. Puede direccionar 4 GB de memoria física (DX significa Double word eXternal) y 64 Tb de memoria virtual, una cifra que en la actualidad está aún muy por encima de las posibilidades económicas de los usuarios (a ver quién instala 4.000 Megabytes de RAM, unos 20 millones de pesetas). Arranca en modo real, al igual que el 80286, e incorpora un nuevo modo de operación: el modo real virtual del 8086, que permite tener varias sesiones 8086 trabajando simultáneamente simulando una especie de pseudomultitarea. En los microprocesadores anteriores la gestión de memoria se realizaba en segmentos de 16 Kb. Con el 80286 este tamaño de los segmentos de la memoria se hacían muy pequeños y el programador tenía que trabajar más para adaptarse a una gran cantidad de segmentos. El 80386 permite la definición de segmentos de memoria de tamaño variable. Aparte, Intel corrigió la deficiencia del downshifting, pudiéndose realizar por software. 80386 El 80386SX (SX significa Simple Word External) tiene las mismas características que el 80386DX, salvo que el bus de direcciones externo se reduce a 16 bits. Introducido en 1988 daba lapotencia de un 80386 a precio de un 80286. Durante mucho tiempose rumoreó que el P9 podría ser compatible con los zócalos 80286, pero al final no fue así. La razón es que el 80286 multiplexa todos sus buses para conseguir con menos líneas el mismo resultado (menor coste) El 80386SX sólo multiplexa el bus de direcciones. Las frecuencias de funcionamiento eran de 16, 20, 25 y 33 MHz. Cacuango Wilson Quinto Semestre “A”
  • Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ciencias de la Educación Humanas y Tecnologías Escuela de Informática Aplicada a la Educación 80486DX y SX El 80486DX salió al mercado en 1989. La estructura interna hablando en términos numéricos es igual a la de un 80386. El tamaño de los registros y de los buses es de 32 bits. Mantiene los tres modos de operación: real, protegido y real virtual. Las diferencias reales con los 80386DX son que tiene un flag más, un estado de excepción más, 2 bits más en la tabla de entrada de páginas, 6 instrucciones y los registros de control tienen una longitud de 9 bits. Se realizan también cambios en la arquitectura interna. Se crea un mayor número de líneas hardware lo que implica un incremento en la velocidad. Se imponen reglas de diseño más estrictas, lo que supone una reducción del tamaño del chip. Al reducirse el tamaño se reduce también el consumo y consiguientemente la temperaturaque alcanza el chip, con lo cual lo podemos hacer funcionar a un mayor número de ciclos de reloj. Se incluye un coprocesador matemático (procesador diferente del microprocesador principal, que ejecuta funciones adicionales o que ayuda al microprocesador principal) interno que dobla lasprestaciones de un 80387 trabajando a la misma velocidad. Se logra un diseño mejor y la comunicación entre el chip principal y el coprocesador matemático es interna, lo que mejora la velocidad en las transferencias y unas sincronizaciones más estrechas. La memoria cache (8 Kb) del microprocesador está dividida en 4 caches de 2 Kb cada una. Esto agiliza la ejecución de algunas aplicaciones. Si se asigna una memoria cache secundaria (L2) el rendimiento del micro puede aumentar hasta un 30 por ciento más. El 80486SX es igual que un 80486DX, sólo que el coprocesador matemático está inhabilitado. El coprocesador matemático 80487SX es en realidad un 80486DX puro que desactiva por completo el 80486SX, sin que podamos retirarlo de la placa. Las velocidades a las que funcionan son de 25, 33, 40 y 50 MHz. Hay versión SL para portátiles. Cacuango Wilson Quinto Semestre “A”
  • Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ciencias de la Educación Humanas y Tecnologías Escuela de Informática Aplicada a la Educación Intel Pentium El microprocesador Pentium, sucesor del 486. Según la sucesión lógica, debería haberse llamado 586 o 80586, pero Intel lo denominó Pentium debido a razones de copyright. El Pentium es un microprocesador superescalar de 32 bits con un bus de datos externo de 64 bits, que contiene 3.100.000 transistores y coprocesador matemático incorporado. Las primeras versiones de este procesador tenían una frecuencia de reloj de 60 MHz, con una alimentación eléctrica de 5 voltios, un bus de direcciones de 32 bits y un bus de datos externo de 64 bits. El primer Pentium se lanzó al mercado el 22 de marzo de 1993, con velocidades iniciales de 60 y 66 MHz, 3.100.000 transistores, cache interno de 8 KB para datos y 8 KB para instrucciones; sucediendo al procesador Intel 80486. Intel no lo llamó 586 debido a que no es posible registrar una marca compuesta solamente denúmeros La aparición de este procesador se llevó a cabo con un movimiento económico impresionante, acabando con la competencia, que hasta entonces producía procesadores equivalentes, como es el80386, el 80486 y sus variaciones o incluso NPUs. 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). Se comercializaron versiones de entre 60 MHz y 133 MHz, con velocidades Front Side Bus (FSB) de 50, 60 y 66 MHz. Cacuango Wilson Quinto Semestre “A”
  • Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ciencias de la Educación Humanas y Tecnologías Escuela de Informática Aplicada a la Educación Intel Pentium II El Pentium II es un microprocesadorcon arquitectura x86 diseñado porIntel, 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 lamemoria caché de segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste. El Pentium II se comercializó en versiones que funcionaban a unafrecuencia de reloj de entre 166 y 450 MHz. La velocidad de bus era originalmente de 66 MHz, pero en las versiones a partir de los 333 MHz se aumentó a 100 MHz. Poseía 32 KB de memoria caché de primer nivel repartida en 16 KB para datos y otros 16 KB para instrucciones. La caché de segundo nivel era de 512 KB y trabajaba a la mitad de la frecuencia del procesador, al contrario que en el Pentium Pro, que funcionaba a la misma frecuencia. Intel Pentium III El Pentium III es un microprocesador dearquitectura i686 fabricado por Intel; el cual es una modificación del Pentium Pro. Fue lanzado el 26 de febrero de 1999. Las primeras versiones eran muy similares al Pentium II, siendo la diferencia más importante la introducción de las instrucciones SSE. Al igual que con el Pentium II, existía una versión Celeron de bajo presupuesto y una versión Xeon para quienes necesitaban de gran poder de cómputo. Esta línea ha sido eventualmente reemplazada por elPentium 4, aunque la línea Pentium M, para equipos portátiles, esta basada en el Pentium III. Cacuango Wilson Quinto Semestre “A”
  • Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ciencias de la Educación Humanas y Tecnologías Escuela de Informática Aplicada a la Educación Intel 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 de 1995. El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado el 20 de noviembrede 2000.[1] El 8 de agosto de 2008 se realiza el último envío de Pentium 4,[2] siendo sustituido por los Intel Core Duo Para la sorpresa de la industria informática, la nueva microarquitectura NetBurst del Pentium 4 no mejoró el viejo diseño de la microarquitectura Intel P6 según las dos tradicionales formas para medir el rendimiento: velocidad en el proceso de enteros u operaciones de punto flotante. La estrategia de Intel fue sacrificar el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE. En2004, se agregó el conjunto de instrucciones x86-64 de 64 bits al tradicional set x86 de 32 bits. Al igual que los Pentium II y Pentium III, el Pentium 4 se comercializa en una versión para equipos de bajo presupuesto (Celeron), y una orientada a servidores de gama alta (Xeon). Intel Pentium D Los procesadores Pentium D fueron diseñados desde mediados de 1997 hasta comienzos de 1999, fueron introducidos por Intel en el Spring 2005 Intel Developer Forum. Un chip Pentium D consiste básicamente en 2 procesadores Pentium 4 metidos en un solo encapsulado (2 núcleos Prescott para el core Smithfield y 2 núcleos Cedar Mill para el core Presler) y comunicados a través del FSB. Su proceso de fabricación fue inicialmente de 90 nm y en su segunda generación de 65 nm. El nombre en clave del Pentium D antes de su lanzamiento era "Smithfield". Hubo un rumor que decía que estos chips incluían una tecnología DRM (Digital Rights Management) para hacer posible un sistema de protección anticopia de la mano de Microsoft, lo cual Intel desmintió, si bien aclarando que algunos de sus chipsets sí tenían dicha tecnología, pero no en la dimensión que se había planteado. Cacuango Wilson Quinto Semestre “A”
  • Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ciencias de la Educación Humanas y Tecnologías Escuela de Informática Aplicada a la Educación Luego en el 2003 vino en el Procesador Pentium M, este fue originalmente diseñado para su uso en computadoras portátiles venían desde los 1.5Ghz hasta los 1.7Ghz; con el vino mi primera Portátil y era de 1.7Ghz en la marca Xtratech con 512Mb luego la actualice a 1Gb de Ram, luego vino una segunda generación desde los 1.6Ghz hasta los 2.26Ghz. Para 2006 Intel lanza los Intel Pentium Dual-Core que utilizan la tecnología de doble núcleo, fue llamado Pentium Dual-Core, a manera de aprovechar la fama de la marca Pentium; con velocidades desde los 1.3Ghz hasta los 3.06Ghz; se suelen confundir Pentium D con Pentium Dual-Core; si bien ambos procesadores son de doble núcleo, los Pentium D están basados al igual que los Pentium 4. Par este mismo año se lanza el Intel Core 2, donde la marca Core 2 se refiere a una gama de CPUs comerciales de Intel de 64 bits de doble núcleo, comenzaron con velocidades desde los 1.06Ghz hasta los 3.33Ghz; quiero aclarar que además la marca Core 2 fue introducida el 27 de julio de 2006, abarcando las líneas Solo (un núcleo), Duo (doble núcleo), Quad (quad-core), y Extreme (CPUs de dos o cuatro núcleos para entusiastas, pero bastantes caro), es decir resumiendo tenemos Intel Core 2 Solo/Duo/Quad/Extreme; otro dato importante es que la abreviatura C2 se ha vuelto de uso común, con sus variantes C2D (el presente Core 2 Duo), y C2Q, C2E para referirse a los Core 2 Quad y Core 2 Extreme respectivamente, quiero citar que estos procesadores son los más comunes aquí en Ecuador donde el más usado es el C2D, mi actual PC de escritorio es una C2D de 2.4Ghz una bala, aunque ya se esta quedando caduca. Después de estos para el 2008 y parte del 2009, se lanzó los Intel Core i3, i5 e i7 que son una familia de procesadores de cuatro núcleos de la arquitectura Intel x86-64 con velocidades desde los 1.06Ghz hasta los 2.66Ghz para portátiles; y bastantes caros sobrepasando los $200 el más lento, para PC de escritorios van desde los 2.93Ghz hasta los 3.46Ghz, fabricación en 32 nanómetros, que equivale a un menor consumo y un menor calor generado como principal característica, no cuento con ninguno de estos por sus altos costos. Cacuango Wilson Quinto Semestre “A”
  • Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ciencias de la Educación Humanas y Tecnologías Escuela de Informática Aplicada a la Educación Lo último es en este año 2010; puedo citar al Intel Core i7 980x que es el nombre del actual y primer procesador de la serie i9 de Intel (aunque todavía tiene de nombre i7 está en la categoría de los i9) fabricado con seis núcleos (12 hilos) con velocidades desde los 3.2Ghz hasta 3.7Ghz donde por fin se pasa la barrera de los 3.6Ghz; bueno hasta aquí llegamos, sé que este articulo ha sido bastante largo y técnico, pero espero que ahora conozcan mejor los procesadores de la empresa Intel, ¿recuerdan como empezamos con el 8086 de 4.77Mhz o lo que es lo mismo 0.00477Ghz?, que velocidades aquellas, y todo desde 1979 hasta el 2010 (31 años aunque intel tiene más tiempo), ¿que nos deparará el futuro en la linea de procesadores?. Cacuango Wilson Quinto Semestre “A”