Microprocesadores

Historia de los MicroProcesadores

Intel empezó en 1971 a fabricar el primer procesador integrado en un chip, el 4004. Este procesador tenía 2250 transistores y trabajaba a 0,1 MHz, con un ancho de bus de 4 bits. Tradicionalmente su uso ha sido para calculadoras. En 1972 presentó el 8008 con un ancho de bus de 8 bits que se utilizaba principalmente para controlar procesos industriales; aún no se hablaba de las CPUs como orientadas a los usuarios normales, pero a partir de ese momento se empezaron a desarrollar de forma continúa nuevas familias de procesadores que se han ido clasificando por generaciones de acuerdo a saltos tecnológicos. - 1ª Generación: El 8080 en 1973, es el primer microprocesador útil para cualquier tipo de operación, funcionaba a 1 MHz con un ancho de 8 bits, lo cual le permitía manejar 64KB de RAM, otros fabricantes como Motorola con su M6800 y Zilog con su Z80, también se dedicaban a construir microprocesadores pero destinados al sector industrial y científico. En 1978 llegan los procesadores a 16 bits de ancho de bus que ya permiten manejar 1MB de RAM, como el 8086 de Intel, el Z800 de Zilog y el 6800 de Motorola. De estos tres fabricantes sólo Intel y Motorola prosperaron. Los procesadores Intel fueron la base de los Personal Computer (PC) de la familia x86 y Motorola fue la base de los primeros Apple y plataformas Unix. - 2ª Generación: El 80286, año 1982, procesador que introduce el modo real, y el protegido de 32 bits que permitía aumentar el rendimiento, esta CPU ya era bastante más eficaz y podía ejecutar más de una instrucción por ciclo.

- 3ª Generación: El 80386, año 1985, primer procesador de 32 bits de ancho del que solo Windows sacaba provecho ya que DOS no podía. Trabajaban a velocidades entre 16 y 33 MHz Incluyeron un Pipeline de 4 etapas, era posible adquirir el modelo 80386DX que integraba en el núcleo la FPU (Coprocesador Matemático) que permitía trabajar con gráficos, también se podía adquirir el 80386SX que era la versión económica sin FPU pero que permitía adquirirlo posteriormente comprando el 80397 (que es la FPU) y que se montaba en un socket al lado de la CPU, otra limitación del SX es que le redujeron el ancho de banda a 16 bits lo que le permitía utilizar hasta 16MB RAM. - 4ª Generación: El 80486 en el año 1989 con 32 bits de ancho que mejoro el juego de instrucciones x86 y utilizo por primera vez una memoria cache L1. Este avance lo hacia el doble de rápido que un 386 trabajando a la misma velocidad. Igual que sucedió con el 386 tuvimos versión DX con FPU y versión SX sin FPU pero con la posibilidad de comprar posteriormente el 80487. Fue la primera CPU que tuvo una larga evolución tecnológica sacando múltiples versiones conocidas como 486SX, 486DX, 486DX2 y 486DX4. Todas estas familias como Intel, AMD como Cyrix supieron comercializar con gran éxito. Los modelos DX2 fueron los primeros

que a través de la opción de turbo permitía dobla r la velocidad interna de trabajo de la CPU respecto a la velocidad externa para comunicarse con la RAM de esta manera la CPU podía trabajar a 66MHz mientras que la memoria RAM trabajaba a 33MHz. El 486DX5 de AMD fue el más rápido que salió al mercado trabajando a una velocidad de 166MHz. Durante la 4ª y 5ª generación como en toda transición en tecnologías aparecieron algunas rarezas como los procesadores OverDrive (Intel). Estas CPU´s son versiones reducidas de una CPU actual en aquel tiempo que era compatible con el socket del modelo más viejo al que sucedían. Ejemplo nos podemos encontrar 486DX4 OverDrive que se puede montar en el socket 486DX o bien los Pentium OverDrive que se podían montar en los sockets 486DX2. - 5ª Generación: Pentium 1993, primera tecnología de Intel que incorpora una arquitectura súper escalada. Esto quiere decir que incorporaba dos unidades de procesamiento o pipelines trabajando en paralelo por lo que podía ejecutar dos instrucciones por ciclo de reloj esta CPU también incremento a 64 bits el ancho del bus FSB y subió su frecuencia de 33 a 66MHz, su nueva arquitectura le permitió aprovechar el incremento constante de la velocidades de trabajo de las CPU’s. Cyrix se retira. AMD saca su K5 en el 1994 procesador de 32 bits de AMD que no tuvo éxito y con un flujo rendimiento respecto a Pentium, utilizaba un pipeline de 6 etapas para los números enteros y así poder incrementar algo su potencia de trabajo.

- 6ª Generación: El Pentium PRO del año 1995 orientado a entorno profesional, servidores y equipos de gama alta, incorpora un pipeline de 14 etapas y un juego de instrucciones RISC que permite el trabajo en multiproceso en placas capaces de alojar 2 o 4 CPU´s, introdujo como gran mejora el DIB(Arquitectura Independiente Dual) que permite a la CPU enviar y recibir información diferente por los 2 buses de los que dispone (uno con la RAM y otro con la cache). Esto incremento mucho el rendimiento, el cual subió aun mas porque fue el primer micro que integró cache L2 en su núcleo, además modifico a 36 bits el bus de direcciones para poder manejar hasta 64 GB de RAM. Pentium MMX del año 1997 incorpora el juego de instrucciones MMX con 57 nuevas instrucciones para el tratamiento multimedia y aumenta el doble la cache L1 para aumentar la velocidad de trabajo de la CPU y que el rendimiento suba proporcionalmente. Pentium II en el año 1997 (diferencia con el anterior, 9 meses aprox.) Es una versión reducida del Pentium PRO pero añadiendo las instrucciones MMX el CORE inicialmente se llamo Klamath y la versión más avanzada tiene el nombre de Deschutes. Esta CPU incorpora cache L2 pero no integrada pero montada al lado del CORE en una placa con lo que trabaja a la mitad de velocidad que la CPU. Este conjunto fue un nuevo tipo de cartucho y de socket conocido como SLOT1. Esta CPU incorporó un nuevo Pipeline para la FPU con lo que ya podía ejecutar hasta 3 instrucciones por ciclo de reloj. Pentium II Celeron, versión económica y reducida que excepto en el CORE Mendocino se vendía sin cache L2 y en este CORE solo incorporaba 128KB, tradicionalmente tanto Intel como AMD sacan versiones baratas pero de bajo rendimiento de sus productos más populares. Pentium II XEON en el año 1998, versión profesional basadas en equipos y en tasas profesionales, tomó lo mejor del Pentium PRO y el CORE Deschutes, puede trabajar hasta con 8 CPU en la misma placa a una velocidad de 300 a 450MHz e integra una cache L2 de hasta 2MB y con un FSB de 100MHz. Hasta la aparición del modelo Itanium de 64 bits todos los Pentium tienen su versión profesional XEON. AMD K6 en el 1997, compite con el Pentium II intentó mejorar con una cache de 64KB que era el doble que la del Pentium II, consiguió ser más rápido que un Pentium MMX pero estaba por debajo del Pentium II ya que aún no

incorporaba un Pipeline para la FPU y solo podía ejecutar dos instrucciones por ciclo AMD K6-II en el 1998, incorpora el juego de instrucciones 3D-NOW! Con 24 nuevas instrucciones pero incompatibles con las MMX este CORE ya puede ejecutar 3 instrucciones por ciclo y compite realmente en rendimiento con el Pentium II. Pentium III en el 1999, su primer CORE se llamó Katmai, pero los más avanzados son el Coppermine y el Tualalin, integraba la cache L2 en el núcleo para subir el rendimiento y aumentar la frecuencia de trabajo llegando hasta los 1,4GHz. Utilizaba un socket 370. Además incorporo un Pipeline de 10 etapas. Y un nuevo juego de instrucciones llamado SSE que mejoraban al 3D NOW! AMD K6-III en el 1999, es básicamente el K6-II pero integrando 256KB de cache L2 en el núcleo para que pueda trabajar a la misma velocidad y aumentar el rendimiento, en algunos modelos profesionales incluso incorporaba cache L3 en la placa base, esta CPU no presentaba suficientes mejoras como para competir con Pentium III por lo que rápidamente AMD tuvo que cambiar de arquitectura. - 7 Generación: Athlon 1999, se le considera como un K7, supera claramente en rendimiento a un Pentium III de su misma velocidad. Desde que AMD desarrollo su Athlon a 500Mhz su arquitectura de diseño casi no evoluciono hasta la aparición del Athlon64. Las primeras versiones de estas CPU´s se montaban en un zócalo especial de tipo cartucho llamados Slot A, donde la chache L2 se montaba en chips junto al Core, en versiones posteriores ya se integró la cache L2 dentro del Core y apareció un nuevo socket llamado socket A de 462 contactos. Los Athlon no necesitan de tanta velocidad como un Pentium 4 para conseguir el mismo rendimiento ya que su CPU tiene un diseño más eficaz y está pensada en utilizar instrucciones CISC que son más complejas que las RISC pero AMD fue consciente de que la informática se vende más con nº más grandes y por eso acabo llamando a sus CPU con un nº que en realidad era un performance rating (PR) que quiere decir que es un factor comparativo con un Pentium4 del mismo rendimiento. Ejemplo: Un Athlon a 1833MHz se vende como un Athlon 2500+ queriendo indicar que este equipo es igual o superior a un Pentium4 a 2,5GHz. Actualmente los PR son cada vez menos realistas y ya solo sirven para distinguir modelos. Esta arquitectura de CPU que incorpora el Athlon se llamo Quanti-Speed y está definida por: cache L1 de 128KB (64 datos, 64 instrucciones) es cuatro veces más que un Pentium3 y cinco veces más que la de un Pentium4. Tres decodificadores de Cisc a Risc, Tres unidades ALU, Tres unidades de FPU de alto rendimiento que pueden ejecutar 3 instrucciones a la vez haciendo posible ejecutar nueve instrucciones por ciclo frente a las seis que podía ejecutar el Pentium4, Pipeline de 10 etapas y soporte total del juego de instrucciones SSE. CORE Frequéncia FSB Juego de instrucciones Tecnología Fabricación Cache L2. Comentarios: TRORCHERBIRD 650 a 1400 MHZ 100-133 MHZ 3D NOW O,18 256 KB. Las ultimas pasan al SOCKET A (CACHE L2 integrada)

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