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Historia de los procesadores

Recorrido de los prcoesadores desde el 186 hasta el AMD de 64 bits, revisando cada una de sus caracteristicas que nos han llevado a las PC de hoy en día.

Por: felix


Intel empresa desarrolladora del primer microprocesador fue creciendo en el diseño, construcción y desarrollo de microprocesadores. Durante este tiempo de la empresa en el mercado, ha tratado de mantener la ley de Moore como principal objetivo, aunque en fechas recientes se ha visto limitada por barreras físicas de los materiales que utiliza, mas no por el ingenio de sus ingenieros.

 

Sin embargo no es la única empresa que desarrolla microprocesadores en el mercado la que le sigue de importancia es AMD

Marzo de 1991, AMD introduce la familia de microprocesador AM386, rompiendo totalmente el monopolio de Intel, lo que le causa una demanda ganada a su favor que Intel inicio por supuestos robos de marca del 386.

 

AMD es otra empresa que ha dado saltos durante su trayectoria en la innovación tecnológica y se ha caracterizado en ofrecer productos de alta innovación pero sobre todo de bajo precio, su estrategia mas observable para competir con el gigante de Intel ah sido sus alianzas estratégicas con otras empresas tanto armadoras de maquina como de software como es el caso de Compaq (ahora parte de HP), y Microsoft, lo que se ve reflejado en productos como AMD.

 

Así considerando estos aspectos veamos algunos de los productos de mayor importancia que aportado AMD al mercado de Microprocesadores.

Implanto tecnología como el doblado de velocidad, en sus inicios redujo el 40% del consumo de energía en los microprocesadores.

 

Actualmente AMD ofrece un golpe muy fuerte a Intel que es la creación de un microprocesador de 64 bits para el uso de PC de escritorios así como la introducción de esta tecnología a computadoras portátiles.

 

En el pasado AMD se caracterizo por ser altamente innovadora y en pruebas superior a Intel en algunos aspectos importantes, pero falta de promoción y de penetración de mercado le impedían crecer mas rápidamente, pero actualmente la ferocidad con que esta sacando sus nuevos productos AMD Athlon 64 es realmente sorprendente el manejo de 64 en computadoras caseras y portátiles lo hace sonar fuertemente en la industria de computo actual. 

Procesadores basados en la Familia 8086


 

En la siguiente tabla se muestra un pequeño histórico de los procesadores para PC de la familia 8086 o que tienen que ver directamente con esta rama.

 

Nombre

Fecha

# de Transistores

Microns

Velocidad de Reloj

Tamaño de Dato

MIPS

4004

1971

2,300

10

108 KHz

4 bits

0.06

8080

1974

6,000

6

2 MHz

8 bits

0.64

8088

1979

29,000

3

5 MHz

16 bits
8-bit bus

0.33

80286

1982

134,000

1.5

6 MHz

16 bits

1

80386

1985

275,000

1.5

16 MHz

32 bits

5

80486

1989

1,200,000

1

25 MHz

32 bits

20

Pentium

1993

3,100,000

0.8

60 MHz

32 bits
64-bit bus

100

Pentium II

1997

7,500,000

0.35

233 MHz

32 bits
64-bit bus

~300

Pentium III

1999

9,500,000

0.25

450 MHz

32 bits
64-bit bus

~510

Pentium 4

2000

42,000,000

0.18

1.5 GHz

32 bits
64-bit bus

~1,700

AMD64

2004

105,900,000

0.13

2.0Ghz a 3.0 Ghz

64 bits

~2,000

a

~3,000

Tabla Comparativa de Procesadores.

La fecha y el procesador son las que fueron introducidos para cada procesador

Micrones: Es la medida mas pequeña en un chip

MIPS: Millones de instrucciones por segundo.

Las operaciones por segundo varían de la velocidad del reloj teniendo que ver directamente con la arquitectura, mientras los más antiguos realizaban una instrucción por cada 15 ciclos de reloj, los mas modernos se acercan a una o dos por ciclo.

 

Características más representativas de los procesadores

8086


Longitud de palabra de 8 a 16 bits.

* Direccionamiento de 20 bits(1 Mbyte), utilizando al segmentación.

* No se genera su propia señal de reloj.

* Estructura interna en dos bloque: EU y la BIU(que incluye una proto cache).

 

80286


 

Se proponen dos nuevas mejoras:

* Segmentación de instrucciones( pipeline) en cuatro niveles.

* Unidad de gestión de memoria(MMU).

Con esto obtenemos las siguientes características:

* Reducción de ciclos por instrucción.

* Se amplia el rango de direccionamiento a 16 Mbyte(utilizando 24 hilos)

* Existen dos modos de direccionamiento: Real y Protegido.

* Se posibilita la gestión Multitarea.

Con el nuevo modo protegido conseguimos dos importantes aportaciones:

1. Podemos realizar un mejor aprovechamiento de la memoria, facilitando al prevención de fallos y el control de privilegio a las diferentes zonas de la memoria.

2. Podemos desarrollar un sistema de conmutación de tareas más sencillo.

80386


* La CPU posee arquitectura completa de 32 bits.

* Bus de direcciones de 32 bits(implica una capacidad de 4Gbytes).

* Modo “virtual 8086”.

* Pipeline completo de 6 cauces.

* Incorpora nuevos registros de depuración.

* Paginación de memoria(utilizando una nueva unidad de PAGINACIÓN).

* Incorpora cache interna de 32 posiciones(utilizada en la paginación).

 

80486


Las principales novedades que incluye este procesador son:

* Unidad de segmentación de cinco unidades.

* Incluye una cache primaria L1 dentro de laa pastilla de la CPU. En el exterior se acopla otra L2 de mayor capacidad. A pesar

de ello, la L1 es compartida por estructuras de instrucciones y datos a la vez.

 

Pentium©


 

* Arquitectura Superescalar: Que consiste en la posibilidad de realizar varias operaciones a la vez en un miso ciclo de

reloj(para ello utilizamos varias unidades de ejecución(ALUS))

* Sistema de Predicción de Saltos: Que consiste en ir almacenando en un buffer los resultados últimos obtenido en los diferentes saltos que posee el programa, y posibilitar así que la unidad de decodificación de instrucciones siga el camino correcto el número máximo de veces.

* Se descompone la cache interior L1 en dos partes, una para datos y otra para instrucciones.

* Se amplia el número de registros internos.

* Posee un modo de paginación de 4Mbytes, eliminando reducir el tamaño de las tablas de descriptores.

 

pentium mmx©


 

* Sistema de predicción de saltos de retorno.

* SIMD( Simple Instruction Múltiple Data ).

* Aritmética Saturada.

pentium pro©

* Arquitectura RISC de 32 bits.

* Ejecución dinámica:

1. Ejecución especulativa: Se descomponen las instrucciones en microinstrucciones RISC que se almacena en un

pequeño bufer de 40. Posteriormente el propio micro realiza una selección para ir cogiendo aquellas que puede

ir ejecutando de forma consecutiva en las cinco unidades que posee:

2 ALUS.

Unidad de generación de dirección de escritura.

Unidad de generación de dirección de lectura.

Unidad de predicción de saltos

 

2. Renombrado de Registros.

3. Unidad de Predicción de saltos mejorada.

 

* La segunda cache L2 se introduce también dentro de la pastilla.

 

Pentium II©


 

  • Incorpora las mejoras mmx a la estructura del pro.

 

Pentium II©


 

*Incorpora nuevas instrucciones de mmx2.

 

 

Pentium III©


 

70 nuevas instrucciones para la navegación de Internet, mejor sampleo de imagen, 3-D,audio, reconocimiento de video y audio.

 

Pentium 4©


 

Nuevas instrucciones para mejoras Multimedia, rendereo 3-D en tiempo real, y funciones de decodificación de música.

 

Hasta este punto dominando el mercado Intel con los procesadores, pero podemos observar que en ámbito general Intel se ha dedicado a mejorar y corregir sus productos implementando sobre todo nuevas instrucciones y circuitos integrados mas pequeños. Siguiendo este análisis veamos la nueva propuesta de AMD Athlon™ 64, que por la magnitud de la propuesta es digno mencionar detalladamente.

 

AMD Athlon™ 64


 

  • La tecnología AMD64 ofrece la máxima velocidad para el código base x86, con el objetivo de proporcionar un rendimiento pleno de 32 bits y además permite la utilización de aplicaciones de 64 bits.
  • Direccionamiento físico de 40 bits, direccionamiento virtual de 48 bits
  • 8 nuevos registros de números enteros de 64 bits (dieciséis en total)
  • 8 nuevos registros SSE/SSE2 de 128 bits (dieciséis en total)
  • Incluye soporte para la tecnología 3DNow!™ Professional y SSE2


Controlador integrado de memoria DDR con un gran ancho de banda y baja latencia.

  • Soporte para DDR SDRAM PC3200, PC2700, PC2100 ó PC1600
  • SO-DIMM sin buffer
  • Memoria SDRAM DDR de 72 bits (interfaz de 64 bits + ECC de 8 bits)
  • Ancho de banda de hasta 3.2 Gbps
  • La protección ECC permite incrementar la fiabilidad del sistema


Tecnología HyperTransport™ para comunicaciones de E/S, de alta velocidad

  • Vínculo de 16 bits que soporta hasta 800 MHz (1600 MT/s)
  • Ancho de banda E/S HyperTransport de hasta 6.4 Gbps


Gran caché en chip de alto rendimiento

  • Caché de instrucciones Nivel 1 de 64 KB
  • Caché de datos Nivel 1 de 64 KB
  • Caché Nivel 2 de hasta 1 MB
  • Predicción del direccionamiento mejorada para una mayor precisión con el objetivo de prever las llamadas de instrucciones
  • Estructuras TLB reforzadas para una mejor gestión de la memoria, en las complejas cargas de trabajo


Tecnología AMD PowerNow!™ para una gestión avanzada de la energía

  • Optimiza la duración de la batería de su ordenador portátil
  • Proporciona un rendimiento óptimo siempre que la aplicación lo necesite
  • Permite a los ordenadores portátiles funcionar de forma más silenciosa


Compatibilidad enteramente inalámbrica

  • Totalmente compatible con las soluciones actuales inalámbricas 802.11a, b y g ya disponibles
  • AMD le permite elegir entre las mejores soluciones inalámbricas.

 

Aunque hasta aquí las noticias parecen buenas no lo son del todo como toda nueva tecnología tiene su costo, y en esta en particular es realmente elevado para un consumidor normal, aunque barato por el tipo de procesador en pesos mexicanos el costo del puro procesador es de $ 7,209.06.

 

Como Conclusión podemos maravillarnos con el avance del hardware en cuestión de microprocesadores, el abaratamiento de costos, así como velocidad, Intel líder en el campo a definido hasta principios del año pasado el rumbo de la tecnología sin embargo AMD, tiro el primer golpe de los 64, acabe aclarar que los procesadores de 64 bits ya se desarrollaban para maquinas de servidor.

Esto nos da una idea bastante clara que no solo la ley de Moore rige los nuevos procesadores, sino también la competencia entre ellas.

 

Bibliografía:

 

Información de Prensa e Imagen Empresarial de AMD.

http://www.amd.com/la-es/

Documento Libre “Revisión Histórica de los Microprocesadores” por linchar0

http://www.eurobotics.org/textos/Revisi%F3n%20micro.pdf

Museo Virtual de Procesadores Intel “ Microprocessor Processor Hall of Fame ”:

http://www.intel.com/intel/intelis/museum/exhibits/hist_micro/hof/index.htm

How stuff Works “ How Microprocessors Work”:

http://computer.howstuffworks.com/microprocessor.htm

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Comentarios de Este Articulo:
alex: les falta informacion no es lo que necesito faltan imagenes y mas procesadores
ISRA: CREO QUE HACCEN UN BUEN TRABAJO EN PONER TODA ESTA INFORMACIÒN.MUCHAS GRACIAS.
juan: abla comparativa de los buses de datos y dirección para los procesadores Pentium II, III y IV, y AMD64.
luis: como que le hace falta mas informacion
lunas: ptmm no sale
pamela aschy: eso no es lo que yo pedi es la definicion de cada uno de los procesadorers bien hecho okei hagalo bien
:
Ivan: Muy buena informacion resumida, para informarse y no cansarse
EMANUEL: UF LE FALTA MUCHA INFO
fabian: ta entera completa la info vale
uriel: hola a toos!!!..... pz........... si me sirvio de algo la informacion
Yaneth: Creo que la información es buena pero muy pobre a nivel superior, habria que agregarle varias cosas
1823+23: holacomo estas
1823+23: holacomo estas
↨HmP&#: Buena info me sirvio n1
CRISTIAN: Gracias me sirvio mucho.
PEPE: LE FALTAN IMAGENES O FOTOS DE PROCESADORES
camla: QUE ALGUNOS PROCESADORES ME PARECEN UNA MALDITA BASURA
brian: que falta sacar mas cosas sobre todos los procesadores
carlos: esta informacion es basta para trabajos de bachiller pero a licenciatura aun le falta
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