Tipos De Microprocesadores

. Tipos De Microprocesadores

.1 -Microprocesador 4004

Aparece en 1971 gracias a tres ingenieros: Robert Noyce, Gordon Moore y Andrew Grove. Su Bus de datos era de 4 bits, un bus de direcciones multiplexado de 12 bits que gestionaba hasta 45 bytes y un set de instrucciones de 45. Estaba formado por 2300 transistores e integraba unas 1000 puertas lógicas, implementado todo en 24mm2 con tecnología PMOS y su formato era DIP (Dual Inline Package) cerámico de 16 pines. Su velocidad de proceso era de 60000 operaciones por segundo a una frecuencia de trabajo de 108 KHz.

-Microprocesador 4040

Es otro desarrollo de INTEL. Aparece en 1972 bajo un formato DIP de 24 pines. Usaba tecnología PMOS, 4 bits de bus de datos y 12 bits para manejar un bus de direcciones multiplexado.

-Microprocesador 8008

Aparece en abril de 1972 con una velocidad de proceso de 300KHz. Disponía de un bus de 8 bits y un bus de direccionamiento de memoria multiplexado capaz de manejar 16KB, formado por 14 bits. Su Formato era DIP cerámico de 18 pines con tecnología PMOS, integrando 3300 transistores. Su set de instrucciones era de 66. Los Homónimos del 8008 de INTEL fueron el 6800 de MOTOROLA, el 6502 de MOS TECHNOLOGY y el difundido Z80 de ZILOG.

2.4 -Microprocesador 8086

Fue el primer microprocesador de 16 bits desarrollado por INTEL en el año 1978. Se trata de un integrado de 20 pines con una estructura de direcciones de memoria de 20 bits, lo que le permitía direccionar hasta 1 MB. Alcanzaba una velocidad de 4,77MHz y llego a un máximo de 10MHz. Este micro sentó las bases de lo que seria el desarrollo de los microprocesadores.

2.5 -Microprocesador 8088

Aparece a instancias de IBM en el año 1981 como sucesor del 8086, integrado en ordenadores con capacidades de memoria de 16KB. Internamente trabajaba con un bus de datos de 16 bits, aunque, externamente, lo hace a 8 bits. Su bus de direcciones, al igual que el 8086 era de 20 bits, lo que conseguía un área de direccionable de memoria de 220= 1.048.576 bytes= 1MB. Con una velocidad de trabajo de 8 MHz, se llegaron a alcanzar los 12 MHz. Este micro trabajaba en lo que se denominaba modo normal o modo real, al igual que el 8086.

2.6 -Microprocesador 80286

En el año 1982 nace el 286 o primer microprocesador para ordenadores AT aunque no ve la luz hasta 1984 con distintos formatos en encapsulado PGA.

Algunos estaban soldados a la placa base, otros se colocaban sobre un zócalo. Aparece un competidor serio de INTEL: AMD.

El 80286 dispone de un SET de instrucciones mas amplio que los micros anteriores, disponiendo de un bus de datos de 16 bits y un bus de direcciones de 24 bits. Esto conseguía que la memoria pudiese direccionar hasta 224= 16.777.216 bytes= 16MB. La velocidad evoluciono desde los primeros AT-02 y AT-03 de 6 y 8 MHz respectivamente hasta los 12, 16 y 20MHz. Incorporaba un nuevo modo de trabajo: el modo protegido. Este sistema consistiría en la posibilidad de poder trabajar en multitarea o, lo que es lo mismo, aplicar pequeñas particiones de tiempo a diferentes trabajos que se ejecutan de forma alternativa gestionando hasta 16MB de RAM; también permitía el modo real, emulando varios 8086 con 1024 KB de memoria. El 80286 se popularizo gracias a su implementación en las maquinas 5170 AT de IBM.

2.7 -Microprocesador 80386

Aparece el 386DX con arquitectura tanto interna como externa de 32 bits. Fue el primero en incluir posibilidades de gráficos en color de alta resolución así como sonido. Este micro, dependiendo del fabricante, trabaja entre 16 y 40MHz. Su formato también variaba según el fabricante, un 386sx INTEL de 100 pines a un 386DX AMD de 132. El 386DX era capaz de direccionar hasta 232= 4.294.967.296 bytes = 4Gb de memoria, pero tenia el serio inconveniente del precio. El 386sx aparece como respuesta al alto precio del 386 ``puro'' o DX. Se diferencia por trabajar solo con 16 bits de datos externo y un bus de direcciones de 24bits, además de tener un rango de frecuencia de trabajo de 16 hasta 25 MHz. Existe un modelo de 386 con mayor escala de integración que es el 386SL utilizado en ordenadores portátiles. Este microprocesador permitía un nuevo modo de funcionamiento: el modo virtual.

2.8 -Microprocesador 80486

En 1989 aparecen los i486DX. El motivo del cambio de nomenclatura se debe a la oficina de patentes de EE.UU. dicha oficina no reconoce tres dígitos como marca registrada, lo que le favorece a la competencia de empresas como CYRIX o AMD que pueden llamar a sus productos con el mismo nombre que INTEL.

Se trata de un microprocesador que incorpora la propia CPU, además de un coprocesador matemático, un controlador de memoria de caché de 128bits y dos memorias caché de 4KB cada una, que trabajan como búfer intermedio entre la memoria principal y el micro, trabajando tanto de forma externa como interna con una estructura de 32bits. Tiene una alta integración y rendimiento, no era cierto el comentario que afirmaba que un 386DX con coprocesador matemático ofrecía el mismo rendimiento que un 486DX.

Los distintos modelos que se encuentran en el mercado son SX, DX, SLC, DLC, DX2, Y DX4 con velocidades comprendidas entre 25 y 133 MHz. Los micros DX2 Y DX4 lo que hacen es multiplexar la frecuencia por lo que la velocidad interna del micro es distinta a la externa. Los homónimos del DX y SX en portátiles son el DLC y el SLC, de mayor escala de integración aunque menor rendimiento.

2.9 Microprocesador PENTIUM

El Pentium (o ``586''), de unos 6,4 cm2 aproximadamente, presentó graves problemas en sus inicios debido a un error de fabricación en su modelo a 60 MHz. En el año 1994 se detectaron PENTIUM defectuosos. Este error era provocado, bajo determinadas circunstancias, al realizar una operación de coma flotante y se detectaba en el BIT 13 de la mantisa. Estos errores aparecían con las funciones: FDIV, FDIVR, FPTAN, FPATAN, FPREM y FPREM1 tanto en simple, doble o precisión extendida.

INTEL dispuso un `` chequeo oficial ''.

Posteriormente aparecieron distintos modelos que duplicaban la velocidad del bus, trabajando a 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 180 y 200 MHz que funcionaban perfectamente. Una de las novedades que incorpora es el trabajar a partir del P/66 a 3,3v de alimentación en lugar de con 5v. Esta novedad ya fue implementada por su competidor AMD en el modelo 486 DX2 Y DX4. La cache utilizada es de 16KB. En AMD, el PENTIUM recibe el nombre de K.5 y en CYRIX, el de 6x86.

2.9.1 -Funcionamiento de un PENTIUM

La RAM envía datos o instrucciones codificadas a la BIU (o unidad de interfaz con el BUS) en ``Ráfagas'' de 64bits. Estos datos son enviados por dos rutas cada una de las memorias caché de que dispone el micro. En una se almacenaran los datos y en la otra las instrucciones que indican que debe hacerse con esos datos.

Existe una zona llamada Unidad de predicción de bifurcaciones. Esta unidad se encargara de inspeccionar las dos ALUs que tiene el microprocesador para determinar cual será la encargada de gestionar las nuevas instrucciones. Es unidad asegura el rendimiento optimo del microprocesador, evitando que una ALU este ``sin trabajar'' mientras existan instrucciones que procesar.

Una nueva memoria, llamada búfer del ``prefetch'' recupera los códigos de instrucciones y los convierte a un ``lenguaje'' que la ALU seleccionada pueda ``entender''. En caso de precisar realizar operaciones con números decimales (llamados ``de coma flotante'') se usara el procesador interno especializado para tal fin.

A partir de este momento, cada ALU procesara las instrucciones que le correspondan de manera independiente, recogiendo los datos que le sean precisos desde las caché de datos (registros) y las instrucciones desde cada decodificador de instrucciones. Superaran los 32 bits. Una vez finalizado el proceso, las dos ALUs, así como el procesador de coma flotante, ``entregaran'' sus resultados a la caché de datos, desde donde serán reenviados a la memoria RAM.

2.10 -Microprocesador PENTIUM PRO

El Pentium PRO (microprocesador incluido en lo que INTEL ha llamado la familia P6) es otro de los microprocesadores que INTEL ha orientado a aplicaciones y sistemas operativos de 32bits. Implementado con 5,5 millones de transistores, es muy diferente de los PENTIUM convencionales. Al igual que el PENTIUM convencional, dispone de 8 KB de memoria caché interna para datos y otros 8 KB para instrucciones, pero en el caso de PENTIUM PRO la memoria caché es de nivel 2 (L2) en lugar de nivel 1 (L1) usado por el PENTIUM convencional. Se pueden encontrar versiones de PENTIUM PRO con 256 KB y 512 KB de memoria L2 asociativo de cuatro vías.

Trabajando a 32bits, el PENTIUM PRO ofrece prácticamente el doble de velocidad para una misma frecuencia que un PENTIUM convencional. En caso de trabajar con un sistema operativo de 16 bits, las diferencias en prestaciones son mínimas.

2.11 -Microprocesador PENTIUM MMX

El PENTIUM MMX o P55C es otro micro de INTEL con la innovación de la tecnología MMX. Este microprocesador maneja 257 instrucciones. Estas nuevas

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