Microprocesadores

microprocesadores en el contexto de las características de la primera, segunda y tercera generación, 4ta generación y lo actual

Evolución histórica:

Primeras máquinas:

• Máquina a vapor de Babbage (1871).

“ Para cálculos de tablas matemáticas” con pequeñas diferencias mecánicas.

Charles Babbage Matemático y científico Británico tuvo la idea del diseño de la máquina a vapor en 1811 según los historiadores es considerado el padre de la computación por ser la primera persona en concebir la idea de lo que hoy en día es una computadora.

En 1822 diseño un modelo llamado máquina diferencial que tenía como propósito tabular polinomios usando un método numérico, llamado método de diferencias; sin embargo el gobierno británico evaluó que era muy costoso invertir en ese proyecto el cual no representaba la demanda de masa poblacional y además la tecnología para ese entonces no satisfacía los requerimientos de insumos para tal construcción. En definitiva para ese entonces el mundo no estaba preparado para asumir el impacto del brusco avance tecnológico en el mundo de la computación.

• Máquina de Hollerith(1887)

Tabuladora con entrada de datos a través de tarjetas agujeradas. Ahorro a la oficina de estadística de los Estados Unidos de América (USA) 5.000.000 de dólares y en tiempo procesando la información aproximadamente 2 años y medio

Surgimiento de las computadoras.

1era generación (1941-1956)

La tecnología electrónica era a base de bulbos o tubos de vacío, y la comunicación era en términos de nivel más bajo, el cual se conoce como lenguaje de máquina.

• ENIAC (1941) (Electronic Numerical Integrator and Computer) Computador e integrador numérico electrónico

Computadora para cálculos de trayectoria de lanzamientos bélicos (a ser utilizada durante la segunda guerra mundial)

Era capaz de efectuar cinco mil sumas por segundo. Fue hecha por un equipo de ingenieros y científicos encabezados por los doctores John W. Mauchly y J. Prester Eckert en la universidad de Pennsylvania, en los Estados Unidos.

• EDVAC (1949) (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) Computador Automático electrónico de variable discreta :

Computador electrónico binario con el primer programa diseñado para ser almacenado

Este diseño se convirtió en el estándar de arquitectura para la mayoría de las computadoras modernas. El diseño de la EDVAC es considerado un éxito en la historia de la informática. Sus creadores Mauchly, Eckert y el gran matemático John Von Neumann

La EDVAC poseía físicamente casi 6.000 tubos de vacío y 12.000 diodos. Consumía 56 kilowatts de potencia. Cubría aproximadamente 45,5 m² de superficie y pesaba 7.850 kg.

El personal operativo consistía de treinta personas para cada turno de ocho horas.

La mencionada máquina demostró ser altamente confiable y productiva

• UNIVAC (1951) (UNIVersal Automatic Computer) Computadora Automatica Universal: Fue la primera computadora comercial de propósito general .

Los doctores Mauchly y Eckert fundaron la compañía Universal Computer y su primer producto la UNIVAC siendo el primer cliente la Oficina de censo de los estados unidos

Características de las computadoras de la 1era generación:

a) Todas construidas de tubos de vacío : Tubos de vidrio del tamaño de una bombilla albergando circuitos eléctricos

b) Para la época tecnológica; rapidez en el procesamiento de la información pero difíciles de manejar

Limitaciones:

a) Ocupaban mucha superficie unos 45,5 metros cuadrados y un peso de 30 toneladas

b) Se concentraba mucho el calor por viajar la corriente eléctrica a través de tubos distantes

c) Muy costosa su construcción

2da generación (1956-1963)

La tecnología de circuitos electrónicos avanzó y los científicos hicieron grandes progresos en el diseño de componentes de estado sólido. En los laboratorios Bell de los estados unidos crearon el transistor siendo los galardonados de esta invención con el Premio Nobel de la Física (1956) los físicos estadounidenses John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley

Caracteristicas:

a) Las máquinas eran construidas con transistores. Eran más pequeñas confiables y económicas relativamente.

b) Había la incorporación de mejor software facilitando la programación

c) Se difundió su uso en empresas, ciencia y la ingeniería

Limitaciones:

a) Continuaban generando en el espacio mucho calor

b) Ocupaban mucho espacio

c) Eran un poco menos costosas que las de la primera generación

d) Aún no estaban al alcance de toda la mayoría interesada en poseer tal máquina

3era generación (1963-1971)

Con la era espacial los investigadores e ingenieros desarrollaron una tecnología para fabricar el primer Chip de Silicio (empaquetaron varios transistores en un circuito integrado de un Chip de Silicio )

En el año 1969 se ideo el proyecto para la construcción del primer microprocesador. El proyecto es desarrollado durante (1970-1971) por Federico Faggin empleado de Intel® quien con el uso de la tecnología construye el MICROPROCESADOR intel 4004

 MICROPROCESADOR Intel 4004 (1971)

Contenía:

• 2300 transistores en un Chip de Silicio

• Arquitectura de 4 bits (bus de dirección)

• Velocidad de 60000 operaciones /seg

• Memoria de 4 KB

• Frecuencia de reloj de aproximadamente 740 KHz

Con el desarrollo del MICROPROCESADOR Intel 4004 (1971), se da inicio a la cuarta generación de las computadoras

Características resaltantes:

 Confiabilidad: Los chip de silicio podían probarse rigurosamente antes de ser instalados

 Tamaño: Las máquinas eran mucho más pequeñas

 Velocidad: Eran mucho más rápidas las máquinas, pues la electricidad debía viajar por distancias más pequeñas

 Eficiencia: por su tamaño los Chips de silicio empleaban menos energía eléctrica y por ende generaban menos calor

 Costos: Las técnicas de producción masiva facilitaron la manufactura de chips económicos

Limitación: Poca memoria. Se tenían que tomar más previsiones en el momento de la programación y resguardo de la información a ser almacenada

La invención de este primer MICROPROCESADOR Intel 4004 causó cambios inmediatos y profundos en la apariencia, capacidad y disponibilidad de los computadores en todo el planeta. Surgiendo otras series de chips de silicio (microprocesadores ) de Intel® siendo IBM, el arquitecto de los mismos.

 MICROPROCESADOR Intel 8008

Desarrollado a mediados de 1972 para ser usado en terminales informáticos

Contenía:

• 3300 transistores en un Chip de Silicio

• Arquitectura de 8 bits (bus de dirección)

• Velocidad de 60000 operaciones /seg

• Memoria de 4 KB

• Frecuencia de reloj máxima de 800 KHz

 MICROPROCESADOR Intel 8080

Desarrollado en el año 1974

Contenía:

• 4500 transistores en un Chip de Silicio

• 8 bits (bus de dirección)

• Velocidad de 200.000 operaciones /seg

• Frecuencia de reloj máximas de 2 MHz

Continuando con especificaciones de Microprocesadores en su evolución histórica

MICROPROCESADOR CONTENIDO OBSERVACIÓN

Intel 8086 • Arquitectura: x86

• Bus de direcciones de 16 bits

• Frecuencias de reloj superior a 4Mhz. Arquitectura: x86

Actualmente usada en la mayoría de los computadores

El Intel 8086 se introdujo en el mercado en el año 1978

El Intel 8088 se lanzó al mercado en el año 1979

Ambos microprocesadores idénticos con capacidad para gestionar más memoria y convivir con el 8087 (Coprocesador matemático)

Intel 8088

Intel 80186 • Arquitectura: x86

• Velocidad de reloj de 25Mhz

Año de fabricación 1980

Nunca se implementó en PC.

Fue implementado en Robots dando muy buenos resultados hasta los años 90

Intel 80286 • Bus de direcciones de 16 bits

• Arquitectura: x86

• 134.000 transistores

• Frecuencia de reloj 25 MHz.

Microprocesador elegido para equipar al IBM Personal Computer/AT por ser multitarea

Conocido simplemente como 286

Lanzado al mercado en 1982

Intel 80386

• Arquitectura de 32 bits

• 275.000 transistores

• Velocidad de ejecución de 6 millones de instrucciones por segundo

• Frecuencia de reloj hasta 40Mhz. En octubre de 1985 la empresa Intel lanzó el microprocesador 80386 original de 16 MHz.. La primera empresa en realizar una computadora compatible con IBM PC/AT basada en el 80386 fue Compaq con su Compaq Deskpro 386 al año siguiente.

En sus diferentes versiones hasta finales de la década de los 80

Intel 80486

• Arquitectura de 32 bits

• 1.200.000 transistores

• Procesos a 33Mhz superable

• Memoria Caché de 4KB cada una Implantado en PC en el año 1989 Gracias a la tecnología overdrive (1992)

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