Informatiaca

Sección de Microprocesadores.

Un poco de historia.

La historia del microprocesador va íntimamente ligada a la de la computadora, aunque no al revés, pues las primeras computadoras no incluían microprocesador. Si, aunque cueste creerlo, las primeras computadoras (por así llamarlas) eran mecánicas, ya en el siglo XVII, el filósofo y científico francés, Blaise Pascal, con solo 18 años, invento una maquina de calcular, con un complicado sistema de ruedas y engranajes. Esta maquina solo permitía la suma y resta, operaciones básicas, a partir de las cuales los ordenadores actuales ejecutan sentencias (por si no lo sabias, un microprocesador, en realidad solo sabe sumar, y por medio de ciertos trucos, como el complemento a 2, es capaz de restar, multiplicar y dividir.

Desde esos tiempo a llovido mucho (o muy poco, es el cambio climático), y posteriormente se construyeron computadoras que basaban su capacidad de calculo en válvulas o reles. Los reles, son pequeños dispositivos electrónicos, similares a interruptores, pero de movimiento mecánico, realizado por una bobina,

lo cual permitía tener un 0 o un 1 según estuviera el reles abierto o cerrado. Las válvulas, por su parte, eran dispositivos más avanzados y rápidos, pero que tenían en su contra, su gran fragilidad, y su alto consumo de energía eléctrica, unido a una considerable producción de calor. Pero la verdadera revolución (de la cual nació el microprocesador) fue cuando en 1947, se invento el primer transistor, dando paso a la segunda generación de computadoras. El primer ordenador basado en transistores, se construyo en Alemania, en 1957, de la mano de Siemens, el 2002, y aquí empezó una nueva era de la informática.

A partir de ese momento comenzó la carrera para la miniaturización, en este momento es hora de hablar de Jack St. Clair Kilby, al que se le negó entrar en el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts), por pocos conocimiento matemáticos (¿?) y solo consiguió un puesto en una empresa que fabrica piezas para radios, con lo consiguió familiarizarse enormemente con los transistores, consiguiendo entonces entrar en Texas Instruments, cuyo proyecto era el desarrollo de micromodulos, una especie de placas con varios transistores que se unirían por cables para crear múltiples aparatos, pero Kilby pensó que eso seria una maraña de cables y se le ocurrió crear, en una solo plaquita de silicio de un centímetro cuadrado, varios dispositivos electrónicos (transistores, resistencias, condensadores) en "integrarlos" todos en uno, así nació el primer "integrado", lo que se conoce popularmente como CHIP. Fue poco después, en 1970, de la mano de Marcian Edward, Stanley Mazor y Federico Fanggin, que se creo lo que hoy conocemos como MICROPROCESADOR, el 4004 de Intel.

Actualidad.

Hoy en día el numero de microprocesadores, así como el de fabricantes de estos se ha incrementado enormemente. Intel, creador del primer micro, conserva solo el liderazgo en la gama de ordenadores "compatibles IBM-PC", estando el mercado profesional dominado por otros fabricantes. He de decir que en el mercado de los PC, también Intel se esta viendo terriblemente acosada, tras el fallo de sus Pentium, en la unidad de coma flotante, las cosas no han ido muy bien. Desde el nacimiento del 8086, para el primer IBM-PC, y su versión recortada, el 8088, Intel a tenido que luchar contra otras empresas, que viendo las carencias de los micros de Intel, se pusieron manos a la obra para el desarrollo de otros dispositivos. Tal es el caso de AMD, la cual, lleva fabricando Coprocesadores para IBM-PC, casi desde el nacimiento de este, con lo que Intel, para evitar posibles competencias, pacto con AMD, para el intercambio de tecnología y creación de un nuevo micro, el 486, con coprocesador matemático incluido en la pastilla del micro, esto trajo mucha tela, ya que AMD, se vio engañada, pues más que intercambio de tecnología, fue copia de sus técnicas de construcción de Coprocesadores, lo que trajo incontables juicios entre ambas empresas, sin un final claro.

A partir de entonces, AMD, que sus vio barbas remojar, se dedico a potenciar la producción de micros compatibles x86, (que ya fabricaba desde el 286), consiguiendo lo que hoy a dado a llamar AMD K6, un micro compatible x86, con una estructura que solo los P2 de Intel incluyen, (algunas ni eso) a un precio ridículo, con una cache de primer orden superior incluso al P2. Entre sus proyectos venideros se incluye, el lanzamiento de una versión mejorada de K6, llamada K6 3D, con aceleración Direct 3D y MPG2, y unas velocidades iniciales de 300, 350, y puede que 400. Esto será para la primera mitad del 1998, pero del futuro de cada casa hablaremos más tarde.

Otra empresa creadora de compatibles x86 es Cyris, que con su 6x86 se acerca a los Intel y AMD, pero no superandolos en rendimiento. Y la sorpresa del verano de 1997, fue el Centaur, un micro, compatible 586 MMX, a un precio ridículo, este ultimo, que cosecho razonables ventas en EE.UU. no llego a España (vete tu a saber porque).

LLegados aquí, retomo el tema de Intel, y su no tan buena situación. El PentumPro, el sustituto de Pentium normal, no llego a implantarse en el mercado de consumo (verdadera fuente de ingresos de Intel) por una razón, al ejecutar instrucciones de 16 Bits, su rendimiento apenas superaba a sus hermanos pequeños. Esto, unido a la situación que presentaba el mercado de los sistemas operativos PC, no convenció al mercado, que no lo implanto como estándar (Se dice que fue la propia Microsoft, la que metió mano, pues no podía permitir que sus sistemas operativos Windows 3.11, y 95, con código de 16 Bits, se vieran marginados frente a los auténticos de 32 Bits, como OS/2 Warp, UNIX, Linux,... que se verían potenciados), pasando a ser "renombrado" como micro para aplicaciones profesional, donde tampoco tiene mucha ventajas, pues por su precio, junto con la de sus placas (recordemos que necesita una placa especial para el), no podía competir con los ALPHA o MIPS. En este momento, al sentirse en una situación de perdida de mercado, Intel saco lo que según el, seria la revolución multimedia, los MMX, micros con un juego de 57 nuevas instrucciones, diseñadas para acelerar la ejecución de aplicaciones multimedia, y alguna mejora más (como el incremento de la cache interna del micro), pero sin el inconveniente de ejecutar mejor código de 32 que de 16 Bits. Lo que permitió a Intel no perder tanto mercado que con el PentiumPro. Este micro, verdadero "parche" para Intel, se ha implantado rápidamente, por no ser un salto tan grande con su generación anterior, y permitir esto, usar las placas con Socket 7 (el conector de 586 normal) para su implementación.

Metiendonos en otros fabricantes, nos encontramos con Motorola, la cual, con su M68000 y familia, a conseguido un éxito más que merecido, este micro, RISC, con solo 7.14 MHz, fue la base para la creación de computadoras rapidísimas (para su época) como los primero MAC, Atari St, y Amiga, tiene un bus de datos de 16 Bits y uno de direcciones de 32 Bits pudiendo direccionar hasta 16 Mb de memoria (todo un récord para aquel entonces), hay van más datos de el. 17 registros de 32 Bits de datos y direcciones, acceso directo a un rango de direcciones de 16Mb, también llamado DMA, (lo que hoy es una novedad en los Pentium), 14 modos de direccionamiento, entrada/salida mapeada en memoria..., esto hace que aun en día se encuentren 68000 en controladoras de disco llamados "inteligentes" y otros dispositivos, pues es muy económico y potente. Pero la familia 680x0 no acabo aquí (es solo el principio), le siguió el 68010, que compartía patillaje con el 68000, pudiendo intercambiarse ambos, y con una mejora del 30% en rendimiento. Ha esto le siguió el 68020, completo micro de 32 Bits, y con una cache interna de 256Kb, esta versión a 14MHz, permitía usar 4Gb de RAM!!!, así como arquitectura segmentada, que permite ejecutar varias instrucciones simultáneamente, y otras maravillas (no olvidemos su compatibilidad con el 68000). El siguiente eslabón fue el... SI!!! 68030 (como lo has sabido ;-), similar al 68020, pero con capacidad para ejecutar instrucciones concurrentemente, esto es, en paralelo y mientras se accede a las caches internas, el copro o el controlador de buses, dos caches independientes para datos e instrucciones a las que puede acceder simultáneamente, control de acceso a BUS, por tres métodos, Síncrono (2 ciclos), Asíncrono, y Burst (1 ciclo). Y continuamos con la familia 680x0, esta vez con el 68040, a 40MHz, con Coprocesador incluido en el micro, dos caches de 4Kb, y un largo etc. Aquí tenemos que pegar un salto de casi dos generaciones de 680x0 pues el 68050 nunca salió a la luz con ese monbre (dicen que se los quedo en exclusiva Ford, para su automóviles), pasando al 68060, un micro realmente impresionante. Incluye dos caches, dos MMU independientes , (una para datos y otra para instrucciones), dos unidades segmentadas de enteros, unidad de calculo en coma flotante, arquitectura Hardvard (replicación de bloques funcionales), con lo que consigue paralelismo de ejecución múltiples buses internos y unidades independientes de ejecución. El manejo del consumo de corriente es gestionado por el propio CHIP, entrando en bajo consumo solo con ejecutar una instrucción (LPSTOP), diseño estático, (cuando un circuito no se esta usando no consume), ya veis, ideal para un portátil. Este micro funciona a 50MHz, y creo que salió una versión a 66MHz, siendo tres veces más rápido que un 68040.

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