Introducción a los microprocesadores

 MICROPROCESADORES

(Conceptos Básicos)

Luis Pinzón, C.I 25827939

e-mail: elpinzon@gmail.com

        RESUMEN: Con el advenimiento de los circuitos integrados se ha logrado encapsular la arquitectura completa de un computador en un solo circuito. Hoy la industria de los microprocesadores ha tomado mayor impulso debido a las necesidades de la computación móvil y a la corriente llamada el internet de las cosas. La búsqueda por optimizar el consumo energético, reducir los componentes e incrementar las velocidades de procesamiento y memoria, han permitido también el desarrollo de las llamadas computadoras de tarjeta, tales como raspberry pi, nanoPi y cubieboard entre otras.

En este documento se presentan la historia y algunas características básicas del integrado llamado microprocesador.

PALABRAS CLAVE:  Microprocesador,  arquitectura, computadora.

        INTRODUCCIÓN

        Un microprocesador es el elemento de un ordenador que se encarga de realizar las operaciones lógicas (si se cumple una instrucción hará una cosa y si no otra) y las operaciones aritméticas (cálculos). También se encarga de dirigir el trafico por la placa base y gobernar el ordenador.

Historia y Evolución

        Su nacimiento parte de la evolución de los semiconductores, el reemplazo de los tubos al vacio por los transistores pasando por los circuitos integrados hasta su primera aparición en 1971 del intel 4004.

Los primeros procesadores se presentan a continuación con sus principales características:

1971        Intel 4004        4 bits 700 KHz

1972        Intel 8008        8 bits        800 KHz

1974        SC/MP de National Semiconductor        16 bits        Simple Cost Efective Micro processor

1974        Intel 8080        8 bits        2MHz        Usado en las primeras PC con CP/M-80

1975        Motorola 6800        8 bits

1976        Zilog Z80        8 bits        1.77 MHz

1978        Intel 8086 y 8088        16 bits                Inicia la era de la PC con IBM

1985        Intel 80386        32 bits        10 MHz        capacidad multitarea

1985        VAX 78032 de Digital Equipment Corporation (DEC)

1989        Intel 80486        32 bits

1991        AMD AMx86                        Clones de Intel

1993        PowerPC 601        32 bits                Alianza entre IBM, Motorola y Apple para reducir a Microsoft

1993        Intel Pentium        32 bits        60 MHz

1994        PowerPC 620        64 bits        133 Mhz        Orientado a fabricación de servidores

        En los años siguientes se mejoran las velocidades, se optimizan las arquitecturas multitarea y multiprocesador y se establece una competencia estrecha entre Intel y AMD (Advanced Micro Devices).

Hoy día se cuentan con procesadores que integran módulos gráficos, múltiples núcleos, amplios cache de memoria y características especiales como la virtualización.

        Aunque el liderazgo en PC lo tienen Intel y AMD, la empresa ARM ha tomado gran parte del mercado de la computación movil con sus diseños de procesadores de alta eficiencia energética.

Familia de Microprocesadores

        El término familia se refiere a la gama o línea de producción del fabricante. En el caso de Intel, se pueden encontrar las familias Celeron, Pentium, Core, Xeon y en el caso de AMD la encabeza la familia Athlon y Sempron. Básicamente consiste en la clasificación que se da al procesador en función de las características y orientación, tales como al uso personal de ingeniería, edición de video o servidores.

        Estas familias estarán determinadas por la arquitectura del microporcesador, que pueden ser:

• CISC (Complex Instruction Set Computer) serie X86 fabricados por Intel, AMD y Cyrix
• RISC (Reduced Instruction Set Computer)
• VLIM (Very Long Instruction Word)
• EPIC (Explicit Parallel Instruction Computing).

Características Distintivas

Número de núcleos: Cantidad de unidades de procesamiento incrustados en la misma envoltura

Memoria cache: Memoria ultrarápida intermedia

Bus de datos:

Velocidad: Nro de ciclos de reloj o millones de instrucciones procesadas por segundo (MIPS)

Elementos Básicos

Encapsulado. Impide el deterioro del microprocesador recubriendo la oblea de silicio, ayudándolo a acoplarse con el zócalo de la placa base.

Memoria Cache. Memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener mejor alcance de datos y no recurrir a la memoria RAM. Cuanto mas tenga mejor, aunque ojo a veces cuanto mas tiene mas lenta es.

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