REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION MARACAY MARACAY ELECTIVA V (MICROPROCESADORES)
HISTORIA DEL MICROPROCESADOR
ALUMNOS: CORONADO VANESSA BARROSO MARIANGELY GUERRA ANIBAL
MARACAY, MARACAY, ABRIL 20! 2 0!
INTRODUCCION
No hace mucho que las computadoras, los teléfonos y tablets se convirtieron en el mejor ejor ami amigo del del hom hombre, bre, aun aun cuan cuando do la gran gran mayor ayoríía de nos nosotr otros desconocemos la verdadera historia de la computación. Aunque no percibamos su importancia, los microprocesadores y transistores han permitido esta gran revolución tecnológica, podríamos decir que es “el cerebro de cualquier computador, por eso y por los distintos hitos que ha e!perimentado e!p erimentado en las "ltimas décadas vamos va mos a conocer su historia, evolución y funcionamiento. #ero antes, tendremos que definir que es un microprocesador $e define define como como micro micropro proces cesador ador la unidad unidad central central de proces proceso o de datos, datos, constituida por un solo circuito integrado %&'( de escala alta en la integración de sus compone componente ntes. s. )l microp microproc rocesa esador dor opera opera bajo bajo contro controll de un progra programa ma y efect" efect"aa operaciones sobre los propios datos* • • • •
+peraciones de tipo lógico. +peraciones de tipo aritmético. &ontrol de entradasalida de datos. &ontrol de funciones y de unidades e!ternas al mismo, pero internas a la computadora.
HISTORIA Y EVOLUCION DEL MICROPROCESADOR
-asta los primeros aos de la década de /012 los diferentes componentes que formaban un procesador no podían ser un "nico circuito integrado, sino que era neces necesar ario io util utili3 i3ar ar dos dos o tres tres chip chipss para para hacer hacer una %uno %uno era era el “A54 “A546 6 Arithmetical 5ogic 4nit, otro era el “&ontrol 4nit, el “7egister 8an9, etc. )n /01/ la compaía 'ntel consiguió por primera ve3 todos los transistores transistores que constituían constituían u procesador sobre un "nico circuito integrado, el :22:, así nació el microprocesador. •
"#: E$ I%&'$ 00 )l :22: fue el primer microprocesador del mundo, creado en un simple chip y desarrollado por 'ntel. )ra un de : bits y también fue el primero disponible disponible comercialmente comercialmente.. )ste impulso la calculadora calculadora de 8usicom 8usicom e inicio inicio el camino para dotar de inteligencia a objetos inanimados y asimismo, a la computadora personal.
"#2: E$ I%&'$ 00 &odific &odificado ado inicia inicialme lmente nte como “/;2/, “/;2/, fue pedido pedido a 'ntel 'ntel por &omput &omputer er
22> pudiera ser vendido a otros clientes. •
"#: E$ SC*MP +- ./%/.1/ ./+/ SCAMP )l $&?# desarrollado por National $emiconductor, fue uno de los primeros microprocesadores, y estuvo disponible desde principios de /01:. )l nombre $&?# %popularmente conocido como $&A?#( es el acrónimo de $imple &ost6eff &ost6effective ective ?icro #rocessor #rocessor %?icroproce %?icroprocesador sador $imple $imple 7entale(. 7entale(. )staba )staba formado por un bus de direcciones de /@ bits y un bus de datos de > bits. 4na característica avan3ada para su tiempo, es la capacidad de liberar buses a fin de que puedan ser compartidos por varios procesadores. )ste microprocesador fue fue muy muy util utili3 i3ad ado o por por su bajo bajo cost costo o y prov provis isto to en 9its 9its para para propó propósi sito toss
educativos de investigación y para el desarrollo de controladores industriales diversos. •
"#: E$ I%&'$ 00 el >2>2 se convirtió en el de la primera computadora personal, la Altair >>22 de ?'<$, formando la base de las maquinas que ejecutaban el sistema operativo &#?6>2. 5os fanticos de las computadoras podían comprar un equipo Altair por un precio de B0C dólares en aquel momento. )n un periodo de pocos meses, se vendieron decenas de miles de estos #&.
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"#!: M/&//$3 400 )l ?otorola ?&@>22, ms ms conocido como @>22 fue lan3ado al mercado mercado poco después del 'ntel >2>2 por la empresa ?otorola. $u nombre se inspira en los apro! apro!im imad adam ament entee @>22 @>22 tran transi sist stor ores es que pose posee. e. Darias rias de las las prim primer eras as microcomputadoras de las aos 12 usaron el @>22 como procesador. )ntre ellas se encuentran la $E<#& @>22, que fue la primera en usarlo, y la muy conocida Altair @>2. )ste microprocesador se utili3ó profusamente co mo parte de un 9it para el desarrollo de sistemas controladores en la industria. #artiendo del @>22 se crearon varios procesadores derivados, siendo uno de los ms potentes el ?otorola @>20.
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"#4: E$ Z0 &reado por la compaía Filog 'nc, es un microprocesador de o bits construido en tecnología N?+$, y fue basado en el 'ntel >2>2. 8si 8sica came ment ntee es una una ampl amplia iaci ción ón de éste éste,, con con lo que que admi admite te toda todass sus sus instrucciones. 4n ao después sale al mercado el primer computador que hace uso del F>2, el 2 ?odel / provisto de un F>2 a /,11 ?-3 y : 9b de 7A?. Gue uno de los procesadores de ms é!ito del mercado, del cual se han producido numerosas versiones clónicas y se sigue usando de forma e!tensiva en la actualidad en multitud de sistemas embebidos. 5a compaía Filog fue fundada en /01: por Gederico Gaggin, quien fue diseador jefe del microprocesador 'ntel :22: y posteriormente del 'ntel >2>2.
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"#: L/- I%&'$ 04 5 0 4na venta reali3ada por 'ntel a la nueva decisión de computadoras personales de '8?, hi3o que las #& de '8? dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto el “>2>>, “ >2>>, el llamado '8? #&. )l é!ito del de l >2>> propulso a 'ntel en la lista de las C22 mejores compaías, en la prestigiosa revista Gortune y la misma nombro la empresa como uno de los triunfos comerciales de los sesenta.
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"2: E$ I%&'$ 024 )l >2;>@, popularmente conocido como “;>@, fue el primer procesador de 'ntel que podría ejecutar todo el softHare escrito para su procesador. )sta comp compat atib ibil ilid idad ad del del softH oftHar aree sigu siguee sien siendo do un sell sello o de la fami famili liaa de microprocesadores de 'ntel. A los @ aos de su fabricación ya había ms de /C millones de #& que portaban el microprocesador ;>@.
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0!: E$ I%&'$ 064 )ste procesador 'ntel, popularmente llamado B>@, se integró con ;1C.222 transistores, aadió una arquitectura de B; bits con capacidad para multitarea y una unidad de traslación de pginas, lo que hi3o mucho ms sencillo implementar sistemas operativos que usaran memoria virtual.
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"!: E$ VAX #062 )l microprocesador DAI 1>2B; %también conocido como =&BBB(, es de un "nico chip y de B; bits, y fue desarrollado y fabricado por la empresa =)&. )ste )ste micr microp opro roce cesa sador dor cont contení eníaa /;C. /;C.222 222 trans transis isto tore res, s, fue fue fabr fabric icado ado en tecno tecnolo logí gíaa F?+$ F?+$ de =)&. =)&. 5os 5os sist sistem emas as DAI y los los basa basados dos en este este procesador fueron los preferidos por la comunidad científica y de ingeniería durante la década de /0>2.
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"": E$ I%&'$ 04 5a generación generación :>@ realmente realmente significo significo contar con una computadora personal personal de presta prestacio ciones nes avan3a avan3adas das,, ya que poseía poseía un conjunt conjunto o de instr instrucci ucciones ones optimi3adas, una unidad de como flotante o G#4, una unidad de interfa3 de
bus mejorada y una memoria cache unificada, y todo ello integrado en el propio chip del microprocesador. )stas mejoras hicieron que los i:>@ fueran el doble de rpidos que el par iB>@6 iB>1. )l procesador 'ntel :>@ fue el primero en ofrecer un coprocesador mate matem mti tico co o G#4 G#4 inte integr grad adoJ oJ con él que acel aceler erar aron on nota notabl blem ement entee las las operaciones de clculo. 4sando una unidad G#4 las operaciones matemticas ms complejas son reali3adas por el coprocesador de manera prcticamente independiente a la función del procesador principal. •
"": E$ AMD AM74 )stos procesadores fueron fabricados por A?= y eran /22K compatible con los códigos de 'ntel de ese momento. 5lamados “clones de 'ntel, llegaron incluso a superar la frecuencia de reloj de los procesadores de 'ntel y a precio significativamente menores. Aquí se incluyen las series Am;>@, AmB>@, AmB>@, Am:>@ y AmC>@.
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""6: P/8'PC 40 )s un procesador de tecnología 7'$& de B; bits, en C2 y @@ ?-3. )n su diseo utili3aron la interfa3 de bus del ?otorola >>//2. )n /00/, '8? busca una alian3a con Apple y ?otorola para impulsar la creación de este microprocesador, así surge la alian3a A'? %Apple, '8? y ?otorola( cuyo objetivo fue quitar el dominio que ?icrosoft e 'ntel tenían en sistemas basados en los >2B>@ y >2:>@. #oHer#c %abreviada ##& o ?#&( es el nombre original de la familia de procesadores de arquitectura de tipo 7'$&, que fue desarrollada por la alian3a A'?. A'?. 5os proces procesador adores es de esta esta famili familiaa son utili3 utili3ados ados princi principalm palment entee en computadoras ?acintosh de Apple &omputer y su alto rendimiento se debe fuertemente a su arquitectura tipo 7'$&.
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""6: E$ I%&'$ P'%&9+ )l microprocesador de #entium poseía una arquitectura capa3 de ejecutar dos operaciones a la ve3, gracias a sus dos “pipeline de datos de B; bits cada uno, uno uno equi equiva vallent ente al :>@= :>@=I% I%u( u( y
el otr otro equi equiva vale lent ntee a :>@$ :>@$I% I%u( u(..
Adems, estaba dotado de un bus de datos de @: bits, y permitía un acceso a
memoria memoria de @: bits. bits. 5as versiones versiones que incluía incluían n instru instrucciones cciones ??I no solo brindaban usuario un ms eficiente manejo de las aplicaciones multimedia, sino que también se ofrecían en velocidades de hasta ;BB ?h3. $e incluyó una versión de ;22 ?h3 y la ms bsica trabajaba alrededor de /@@ ?h3 de frecuencia de reloj. )l nombre #entium, se mencionó mucho mucho en los medios de comunicación, comunicación, lo que provoco provoco que se volviera volviera una palabra palabra muy popular poco después de su instrucción. •
"": E$ P/8'PC 420 )n este ao '8? y ?otorola desarrollan el primer prototipo del procesador #oHer#& #oHer#& de @: bits, bits, la implem implement entaci ación ón ms avan3ada avan3ada de la arquit arquitect ectura ura #oHer#& estuvo disponible al ao pró!imo. )l @;2 fue diseado para su util utili3 i3ac ació ión n en serv servid idor ores es,, y espe especi cial alme ment ntee opti optimi mi3ad 3ado o para para usar usarlo lo en confi configur gurac acio ione ness de cuat cuatro ro y hast hastaa ocho ocho proc proces esad ador ores es en serv servid idor ores es de aplicaciones de base de datos y video. )ste procesador incorpora siete millones de transistores y corre /BB ?h3. )ra ofrecido como un puente de migración para aquellos usuarios que querían utili3ar aplicaciones de @: bits, sin tener que renunciar a ejecutar aplicaciones de B; bits.
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""!: E$ I%&'$ P'%&9+ P/ 5an3 5an3ad ado o al merc mercad ado o en oto otoo o de /00C /00C,, el proc proces esad ador or #ent #entiu ium m #ro #ro %profesional( se diseó con una arquitectura de B; bits. $e usó en servidores, programas y aplicaciones para estaciones de trabajo %de redes(, éstos impulsaron rpidamente su integración a las computadoras. )l rendimiento del código de B; bits era e!celente, pero el #entium #ro a menudo era ms lento que un #entium cuando ejecutaba código o sistemas operativos de /@ bits, estaba compuesto por alrededor de C.C millones de transitares.
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""4: E$ AMD ! -abiendo abandonado los clones, A?= saco al mercado su primer procesador propio, el LC, rival del #entium. 5a arquitectura 7'$&>@ del A?= LC era
ms semejante a la arquitectura del 'ntel #entium #ro que a la del #entium. )l LC es intensament intensamentee un procesador 7'$& con una unidad !>@ decodificado decodificadora, ra, transforma todos los comandos !>@ %de la aplicación en curso( en comandos 7'$&. )ste principio se usa hasta hoy en todas las !>@. )n la mayoría de los aspectos era superior el LC al #entium, incluso de inferior inferior precio, sin embargo embargo A?= tenía poca e!periencia e!periencia en el desarrollo desarrollo de microp microproc rocesa esador dores es y los difere diferente ntess objeti objetivos vos de producc producción ión marcado marcadoss se fueron superando con poco é!ito, se retrasó un ao de su salida al mercado, a ra3ó ra3ón n de ello ello sus sus frec frecue uenc ncia iass de trab trabaj ajo o eran eran infe inferi rior ores es a las las de la competencia, y por tanto, los fabricantes de #& dieron por sentado que era inferior. •
""4: L/- AMD 4 5 AMD 4;2 &on el L@, A?= no solo consiguió hacerle seriamente la competencia a los #entium ??I de 'ntel, sino que adems amargo lo que de otra forma hubiese sido un plcido dominio del mercado, ofreciendo un procesador casi a la altura del #entium '' pero por un precio muy inferior. )n clculos en “coma flotante, el L@ también quedo por debajo del #entium '', pero por encima del #entium ??I y del #ro. )l L@ conto con una gama que va desde los /@@ hasta los ms de C22 ?h3 y con el juego de instrucciones ??I, que ya se han convertido en estndares. ?s adelante se lan3ó una mejora de los L@, los L@6; de ;C2 nanómetros para seguir compitiendo con los #entium '', siendo éste "ltimo superior en tareas de coma flotante, pero inferior en tareas de uso general.
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""#: E$ I%&'$ P'%&9+ II )ste procesador cuenta con 1.C millones de transistores, entre los cambios fundamentales con respecto a su procesador, mejora el rendimiento en la ejecución de código de q@ bits, aade el conjunto de instrucciones ??I y elim elimin inaa la memo memori riaa cache cache de segun segundo do nivel nivel del n"cl n"cleo eo del del proce procesa sador dor,, colocndola en una tarjeta de circuito impreso a éste.
Mracia Mraciass al nuevo nuevo diseo diseo de este este proces procesador ador,, los usuarios usuarios de #& pueden pueden captura capturar, r, revis revisar ar y compar compartir tir fotogr fotografí afías as digital digitales es vía intern internet, et, revis revisar ar y agregar te!to, m"sica y otros. •
"": E$ I%&'$ P'%&9+ II XEON 5os 5os proc proces esad ador ores es #ent #entiu ium m '' Ieon Ieon se dise disea aro ron n para para cump cumpli lirr con con los los requisitos de desempeo en computadoras de medio rango, servidores ms potentes y estaciones de trabajo %Eor9station(. %Eor9station(. &onsistente con la estrategia de 'ntel para disear productos de procesadores con el objetivo de llenar segmentos de los mercados específicos, el procesador #entium #entium Ieon ofrece innovaciones innovaciones técnicas diseadas para las estaciones estaciones de trabajo y servidores que utili3an aplicaciones comerciales e!igentes, como servici servicios os de interne internet, t, almacen almacenami amient ento o de datos datos corpor corporati ativos vos,, creaci creaciones ones digitales y otros. #ueden configurarse sistemas basados en este procesador para integrar de cuatro a ocho procesadores trabajando en paralelo, también mas all de esta cantidad.
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""": E$ I%&'$ C'$'1/% &ontinu &ontinuando ando la estrat estrategi egia, a, 'ntel 'ntel en el desarr desarroll ollo o de proces procesador adores es para para el segmento de mercados específicos, crea el procesador &eledron, que es el nombre que lleva la línea de bajo costo de 'ntel. )l objetivo fue poder, mediant mediantee esta esta segund segundaa marca, marca, penetr penetrar ar en los mercado mercadoss impedi impedidos dos a los #entium de mayor rendimiento y precio. #roporciono a los consumidores una gran actuación a un bajo costo y entrego un desempeo destacado para usos como juegos y el softHare educativo.
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""": E$ AMD ATHLON ATHLON # (C$3--. ( C$3--. 5 T<9%1'=1) $on procesadores totalmente compatible con la arquitectura !>@. 'nternamente el Athlon es un rediseó de su antecesor, pero se le mejoro substancialmente el sistema de coma flotante %ahora tres unidades de coma flotante que pueden trabajar simultneamente( y se le incremento la memoria cache de primer nivel %5/( a /;> 9b %@:9b para datos y @:9b para instrucciones(. Adems
incluye C/;9b de cache de segundo nivel %5;(. )l resultado fue el procesador !>@ mas potente del momento. )l procesador Athlon con n"cleo 2 nanómetros. )l Athlon
""": E$ I%&'$ P'%&9+ III )l procesador #entium ''' ofrece 12 nuevas instrucciones internet streaming, las e!tensiones de $'?= que refuer3an dramticamente el desempeo con imgenes avan3adas, B=, aadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeo en aplicaciones de reconocimiento de vo3. Gue diseado para refor3ar el rea del desempeo en internet, ya que permite a los usuarios navegar a través de pginas pesadas, tiendas virtuales y transmitir archivos video de alta calidad. )l proces procesador ador se integr integraa con 0,C millone milloness de trans transist istore ores, s, y se introd introdujo ujo usando en él tecnología ;C2 nanómetros.
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""": E$ I%&'$ P'%&9+ III X'/% )l procesador #entium ''' Ieon amplía las fortale3as de 'ntel en cuanto a las estaciones de trabajo %Eor9station( y segmentos de mercado de servidores, y aade una actuación actuación mejorada en las aplicaciones aplicaciones del comercio comercio electrónico electrónico e informtica comercial avan3ada. 5os procesadores incorporan mejoras que refuer3an el procesamiento multimedia, particularmente las aplicaciones de video. video. 5a tecnol tecnologí ogíaa del proces procesado adorr ''' Ieon acelera acelera la transm transmisi isión ón de info inform rmaci ación ón a trav través és del bus bus del del sist sistem emaa al proc proces esad ador or,, mejo mejora rando ndo el desempeo desempeo significat significativame ivamente. nte. $e disea disea pensando pensando principalmen principalmente te en los sistemas con configuraciones de multiprocesador.
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2000: E$ I%&'$ P'%&9+ )ste es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura !>@ !>@ y fabr fabric icad ado o por por 'nte 'ntel. l. )s el prim primer ero o que que repr repres esen enta ta un dise diseo o completamente nuevo desde el #entium #ro. $e estrenó la arquitectura Net8urst, la cual no daba mejoras considerables respecto a la anterior #@. 'ntel sacrifico de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones $$).
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200: E$ AMD ATHLON XP &uando 'ntel saco el #entium : a /,1 M-3 en abril de ;2/ se vio que el Athlon @, A?= tuvo que disear un nuevo n"cleo, y saco el Athlon I#. )ste compatibili3aba las instrucciones $$) y las B=NoH. )ntr )ntree las las mejo mejora rass resp respec ecto to al
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200: E$ I%&'$ P'%&9+ (P'-./&&) A principios de febrero de ;22:, 'ntel introdujo una nueva versión de #entium : denominada #rescott. #rimero se utili3ó en su manufactura un proceso de fabricación de 02mm y luego se cambió a @Cmm. $u diferencia con los anteriores anteriores es que estos poseen / ?i8 o ; ?i8 de chache 5; y /@9b de cache 5/, preven prevención ción de ejecuci ejecución, ón, $peed$t $peed$tep, ep, &/) $tate, $tate, un -yper< -yper
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200: E$ AMD ATHLON 4 )l A?= Athlon @: es un microprocesador !>@ de octava generación que implementa el conjunto de instrucciones A?=@:, que fueron introducidas con el procesador +pteron.
)l Athlon Athlon @: presen presenta ta un control controlado adorr de memori memoriaa en el propio propio circuito circuito integrado del microprocesador y otras mejoras de arquitectura que dan un mejor rendimiento que los anteriores Athlon. #resenta una tecnología de reducción de velocidad del procesador llamada &oolnOuiet, cuando el usuario est ejecutando aplicaciones que requieres poco uso del procesador, baja la velocidad del mismo y su tensión se reduce. •
2004: E$ I%&'$ C/' D9/ 2 'ntel lan3o esta gama de procesadores de doble n"cleo y s ;!; ?&? %?odulo %?odulo ?ulti6&hip ?ulti6&hip(( de cuatro n"cleo con el conjunto conjunto de instruccione instruccioness !>@6 @:, basado en la nueva arquitectur arquitecturaa &ore de 'ntel. 5a microarqui microarquitectur tecturaa &ore regreso a velocidades de bajas y mejoro el uso del procesador de ambos ciclos de velocidad y energía comparados con anteriores Net8urts de los #entium :=;. 5a microarquit microarquitectur ecturaa &ore provee etapas de descodificaci descodificación, ón, unidades unidades de ejecución, cache y buses ms eficientes, reduciendo el consumo de energía de &ore ;, mientras se incrementa la capacidad de procesamiento. Así los de 'ntel han variado muy bruscamente bruscamente e consumo consumo de energía energía de acue acuerd rdo o a la velo veloci cida dad d del del proc proces esad ador or,, arqu arquit itec ectu tura ra y proc proces esos os de semicon semiconduc ductor tor.. )sta )sta gama gama de proces procesador adores es dieron dieron fabric fabricado adoss de @C a :C nanómetros.
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200#: E$ AMD P<'%/+ #henom #henom fue fue el nombr nombree dado dado por por Advance dvanced d ?icr ?icro o =evi =evice cess %A?= %A?=(( a la primera generación de procesadores de tres y cuatro n"cleos basados en la microarquitectura L/2. &omo característica com"n todos los #hemon tiene tecnología de @C nanómetros lograda a través de tecnología de fabricación $ilicon on 'nsulator %$+'(. No obstante, 'ntel, ya se encontraba fabricando mediante la ms avan3ada tecnología de proceso de :Cmm en el ;22>. 5os procesadores procesadores #henom estn diseadas diseadas para facilitar facilitar el uso inteligente inteligente de energía y recursos del sistema, listos para la virtuali3ación, generando un óptimo rendimiento por vatio.
tale taless
como como
cont contrrolad olador or
de
memor emoria ia
==7; ==7;
integ ntegra rado do,,
tecno ecnollogí ogía
-yper bits, para incrementar la velocidad y el rendimiento de los clculos de coma flotante. 5a arquitectura =irect &onnect asegura que los cuatro n"cleos tengan un óptimo acceso al controlador integrado de memoria, logando un ancho de banda de /@Mbs, para intercomunicación de los n"cleos del microprocesador y la tecnología -yper
200: E$ I%&'$ C/' N'<3$'+ 'nte 'ntell &ore &ore i1 es una una fami famili liaa de proc proces esad ador ores es de cuatr cuatro o n"cl n"cleos eos de la arquitectura 'ntel !>@6@:. 5os &ore i1 son los primeros procesados que se usan la microarquitectura Nehalem de 'ntel y es sucesor de la familia 'ntel &ore ;. G$8 es reempla3ado por la interfa3 Ouic9#ath en i1, iC e iB %3ócalo //C@( por el =?', =?', elimin eliminado ado el North8 North8rig rigee e implem implement entado ado puertos puertos #&' )!pres )!presss directamente. #osee memoria de tres canales %ancho de datos de /0; bits(* cada canal puede soportar una o dos memorias ='?? ==7B. 5as placas bases compatibles con &ore i1 tiene cuatro %BP/( o seis ranuras ='?? en lugar de dos o cuatro, y las ='??s deben ser instaladas en grupos de tres, tres, no dos. dos. )l -yper< -yper
•
200: L/- AMD P<'%/+ II 5 A&<$/% II
#henom ii es el nombre n ombre dado por A?= a una familia de microprocesadores de s multinucleo %multicore( fabricados en :Cnm, la cual sucede al #henom original y dieron soporte a ==7B. 4na de las ventajas del paso de los @Cnm a los :Cnm, es que permitió aumentar la cantidad de cache 5B. =e hecho, este se incrementó de una manera generosa, pasando de los ; ?i8 del #henom original a @ ?i8. )ntre ellos, el A?= #henom '' I; 8) CCC de doble n"cleo surge como el procesador binucleo del mercado. M-3. )l A?= Athlon '' I: @BC continua la misma línea. A?= también lan3a un triple n"cleo, llamado Athlon '' IB ::2, así como un doble n"cleo Athlon '' I; ;CC.
20: EL I%&'$ C/' S3%15 B1>' 5legan para reempla3ar los chips Nehalem, con el 'ntel &ore iB, 'ntel &ore iC e 'ntel &ore i1 serie ;222 y #entium M. 'ntel lan3o los procesadores que se conocen con el nombre en clave $andy 8ridge. )stos procesadores 'ntel &ore no tienen sustanciales cambios en arquitectura respecto a Nehalem, pero si los necesarios para hacerlos ms eficientes y rpidos que los modelos anteriores. )n la segunda generación de los 'ntel &ore con nuevas instrucciones de ;C@ bits, duplicando el rendimiento, mejorando el desempeo en B= y todo lo que se relaciones con operación en multimedia. 5legaron la primera semana de enero del ;2//. 'ncluyen un nuevo conjunto de instrucciones denominados ADI y una M#4 integrada de hasta /; unidades de ejecución.
•
20: EL AMD ?9-/% )l A?=
Gusión
es
el
nombre
clave
para
un
diseo
futuro
de
micr micropr oproc oces esad ador ores es
combinado con la ejecución ejecuc ión general del procesador, el proceso de la geo metría B= y otras funciones de M#4s actuales. 5a M#4 %proceso grfico( est integrada en el propio microprocesador. 5os primeros modelos %+ntaro y Facate( para ordenadores de bajo consumo salieron en el ;2/26;2//, dejando el legado de las gamas medias y altas %5lanas, 8ra3os y 8ulldo3er para mediados o finales del ;2//(. •
202: EL I%&'$ C/' I@5 B1>' 'vy 8ridge es el nombre en clave de los procesadores conocidos como 'ntel &ore de tercera generación. $on por tanto sucesores de los micros que aparecieron a principios de ;2//, cuyo nombre en clave es $andy 8ridge. #asamos de los B; nanómetros de ancho de transistor en $andy 8ridge a los ;; nm de 'vy 8ridge. )sto le permite meter el doble de ellos en la misma rea. 4n mayor n"mero de transistores significa que puedes poner ms bloques funcionales dentro del chip. )s decir, este ser capa3 de hacer un mayor n"mero de tareas al mismo tiempo.
•
206: EL INTEL CORE HASELL -asHell es el nombre clave de los procesadores de cuarta generación de 'ntel &ore. $on la corrección de errores de la tercera generación e implementan nuevas tecnologías grficas para el gamming y el diseo grfico, funcionando con un menos consumo y teniendo un mejor rendimiento a un buen precio. &ontinuando con su procesador en ;; nanómetros pero funciona con un nuevo soc9et con clave //C2.
?AMILIA ?AMILIA DE MICROPROCESADORES • •
'ntel. ?otorola.
• • • •
&iry!.
CARACTERISTICAS DEL MICROPROCESADOR •
Anch Ancho o de band banda* a* n"me n"mero ro m!i m!imo mo de bits bits que que se pued pueden en tran transm smit itir ir simultneamente tanto por los buses internos como por los e!ternos. 5os primeros microprocesadores eran de > y /@ bits, aunque actualmente manejan
•
datos de entre @: y /;> bits. )spacio de memoria direccionable* )l tipo de procesador limita la cantidad
•
m!ima de memoria 7A? y caché que se puede instalar en el #&. Delocidad o Grecuencia %interna y e!terna(* se refiere tanto a la velocidad de proceso de los datos en el interior del micro %frecuencia interna( como a la velocidad a la que se transmiten los datos a otros componentes %frecuencia e!terna(. )sta velocidad se mide en megahercios %?-3( o Migahercios %M-3( y ha evolucionado desde los /; ?-3 de los primeros micros a los B M-3 de los los ms ms moder modernos nos.. 5a velo veloci cida dad d inte intern rnaa suel suelee ser ser much mucho o mayor mayor que que la
•
e!terna. #ipeline* capacidad de ejecutar ms de una instrucción por ciclo, es decir, que antes de terminar una instrucción, el micro sea capa3 comen3ar a procesar otras
ELEMENTOS BASICOS DEL MICROPROCESADOR
/. 5a 4nid 4nidad ad Aritm Aritmét étic ico o 5ógi 5ógica ca %A54 %A54(, (, es un circ circuit uito o digi digita tall que que calcul calculaa
• • •
operaciones aritméticas %como adición, sustracción, etc.(, entre dos n" meros. 5a A54 est formada a su ve3 por los siguientes elementos* &ircuito operacional. 7egistros de entrada %7)N(. 7egistros Acumulador.
•
7egistro de estado %flags(.
;. 5a 4nidad 4nidad de contro control* l* es el cerebr cerebro o del micropro microproces cesador ador.. es la encarg encargada ada de activar o desactivar los diversos componentes del microprocesador en función de la instrucción que el microprocesador esté ejecutando y en función también de la etapa de dicha instrucción que se esté ejecutando. &omo funciones bsicas tiene* a(
&ont &ontad ador or de prog progra rama ma.. 7egistro de instrucciones. =eco =ecodi difi fica cado dorr. 7eloj. $ecu $ecuen enci ciad ador or..
B. 4nidad 4nidad de ejecuci ejecución* ón* es una parte parte de la que que reali3a reali3a las las operacio operaciones nes y clculos llamados por los programas. :. ?emoria ?emoria cache* es un conjunto conjunto de datos datos duplicado duplicadoss de otros otros originale originales, s, con la propiedad de que los datos originales son costosos de acceder, normalmente es tiempo, respecto a la copia en el cache. &uando se accede por primera ve3 a un dato, se hace una copia en el cacheJ los accesos siguientes se reali3an a dicha copia, haciendo que el tiempo de acceso medio al dato sea menor. C. 8uses* transf nsferenci ncias inte nternas de datos que se dan en un sistema computacional en funcionamiento.
ESTRUCTURA DEL MICROPROCESADOR
Figura 1 )structura del ?icroprocesador
)n la figura / podemos ver la estructura bsica de este dispositivo, se puede observar pese a la complejidad de los microprocesadores su diagrama de bloques es muy muy senc sencil illo lo.. A gran grande dess rasg rasgos os,, esta esta es la estr estruc uctu tura ra bsi bsica ca de los los microprocesadores* /. 5a 4nidad 4nidad Aritmé Aritmétic ticaa 5ógica %A54(, %A54(, que ejecuta ejecuta todas las operacio operaciones nes solicitadas. ;. 4na serie serie de regist registros ros,, donde se almacenan almacenan tempora temporalme lmente nte los datos. datos. =e aquí, aquí, la A54 A54 e!trae e!trae las instru instrucci cciones ones sobre sobre operac operacion iones es especi especific ficas as a reali3ar y sobre el segmento de la memoria 7A? donde vaciara sus resultados una ve3 ejecutadas las instrucciones. B. 4na 4na seri seriee de bloq bloques ues de contr control ol %dir %direcc eccio iones nes,, dato datos, s, memo memori ria( a(,, para para comu comuni nica cars rsee con con el e!te e!teri rior or.. )sto )stoss bloq bloque uess cont contro rola lan n el fluj flujo o de información y el orden de ejecución del programa. :. )l circuito circuito de reloj reloj o timer, timer, sincroni3a sincroni3a perfectam perfectamente ente la ejecución ejecución de todas todas las operaciones sealadas en los tres puntos anteriores. )l microprocesador determina si una afirmación es cierta o falsa mediante las reglas del algebra de 8oole. )n la actualidad este componente electrónico esta compuesto por millones de transistores, integrados en una misma placa de silicio. silicio.
EECUCION DE INSTRUCCIONES
5as 5as inst instru rucci ccion ones es son son paso pasoss elem element ental ales es que que conf confor orma man n un prog program ramaa completo. completo. &ada instrucción instrucción ejecuta una función función bsica. bsica. 5as instrucciones instrucciones se pueden agrupar seg"n el tipo de función que reali3an.
:. 'nstruccione 'nstruccioness de salto* salto* sirven sirven para la ejecución ejecución de un programa programa salte salte hasta hasta una dirección dirección especifica en la instrucción, instrucción, alterando el contenido contenido del contador contador de programa %#&(. )!isten dos clases de saltosJ los saltos condicionales, que se poducen si se cumple cierta condición y los saltos incondicionales, que se producen siempre, sin verificar una condición previa. C. 'nstru 'nstruccio cciones nes de llamad llamado o a subrut subrutina ina** reali reali3an 3an un llamad llamado o a subrut subrutina ina %parte %parte del programa que reali3a una función determinada y que se ubica por separado del program programaa princi principal( pal(.. )sta )sta llamad llamadaa tambié también n puede puede ser condici condicional onal o incondicional. @. 'nstru 'nstruccio cciones nes de entrada entrada y salida* salida* se emplean emplean para transf transferi erirr datos hacia hacia y desde los periféricos del sistema. 1. 'nstru 'nstruccio cciones nes para para el manejo manejo de la pila* pila* sirven sirven para guardar guardar el conteni contenido do de registros temporalmente en una 3ona de memoria denominada pila %stac9(. >. 'nstru 'nstruccio cciones nes de control control** son instruc instruccio ciones nes para controla controlarr la ejecució ejecución n del programa.
OPERACIN DE ESCRITURA )n la figu figura ra ; se mues muestr traa el func funcio ionam namie iento nto bsic bsico o de la opera operaci ción ón de escr escrit itur ura. a. #ara #ara alma almace cena narr un dato dato en la memo memori riaa hay que reali reali3a 3arr la sigu siguie ient ntee secuen secuencia cia de operaci operaciones ones.. #rimer #rimero o el microp microproc rocesa esador dor coloca coloca la direcc dirección ión de memo memori riaa en la que que se dese deseaa escr escrib ibir ir,, y que que est est almace almacenad nadaa es su regi regist stro ro de direcciones, en el bus de direcciones. 5uego el decodificador de direcciones de la memoria decodifica esa dirección y selecciona la posición de memoria especificada. A continuación el microprocesador coloca el dato guardado en su registro de datos en el bus de datos. #or "ltimo, el dato pasa del bus de datos a la memoria y se escribe en la posici posición ón especi especifi ficada cada.. &uando &uando se escribe escribe un nuevo nuevo dato en una posici posición ón de memoria se destruye el dato anteriormente almacenado en esa posición.
Figura 2. +peración de escritura* / la dirección de memoria se coloca en el bus de
dire direcc ccio ione ness y se deco decodi difi fica ca.. ; el dato dato guar guarda dado do en el regi regist stro ro de dato datoss del del microprocesador se coloca en el bus de datos. B el dato pasa del bus a la memoria y se escribe en la posición de memoria especificada.
OPERACIN DE LECTURA
)n la figura B se muestra el funcionamiento bsico de la operación de lectura. )l mecanismo de direccionamiento es igual que en la operación de escritura, el microproces microprocesador ador coloca la dirección dirección de memoria memoria que se desea, que est almacenada almacenada en su registro de direcciones, en el bus de direcciones. A continuación el codificador de direcciones de la memoria decodifica la dirección y selecciona la posición de memoria especificada. )ntonces se lee la posición de memoria seleccionada y se coloca en el bus de datos una copia del dato almacenado ella. )ste dato pasa del bus de datos al registro de datos del microprocesador donde se almacena y finali3a la operación de lectura. &uando se lee un dato de una posición de memoria, el dato sigue almacenado en esa posición, no se ve afectado por la operación de lectura.
Figura 3. +peración de lectura* / la dirección de memoria se coloca en el bus de
direcciones y se decodifica. ; se lee la posición de memoria seleccionada y el dato almacenado en ella se coloca en el bus de datos. B el dato pasa del bus de datos al registro de datos del microprocesador.
CONCLUSION
)l microprocesador es una avance tecnológico que revolucionó en el mundo actu ctual,
las
aplicac caciones nes
son
muy
e!tens ensas,
los
podemo emos
encont ontrar
en
electr electrodom odomést éstico icos, s, juguet juguetes, es, equipos equipos de comuni comunicaci caciones ones,, en la electr electrome omedic dicina ina,, automo automotri tri3, 3, sistem sistemas as de cómput cómputo, o, etc. etc. $u evoluc evolución ión ha sido sido sorpre sorprenden ndente, te, las tecnologías actuales de fabricación y las modernas arquitecturas internas hacen que los microp microproc rocesa esador dores es sean sean cada ve3 ms veloces veloces,, con e!celen e!celente te rendim rendimien iento to y prestaciones, ms pequeos y de bajo consumo de energía. 5a importancia del estudio
de los microprocesadores y sistemas basados en ellos, para nosotros como estudiantes de 'ngeniería )lectrónica, est en el hecho de que la gran mayoría de los equipos y tarjetas electrónicas cuentan con un microprocesador.
RE?ERENCIAS 'ng. ng. &el &eledon edoniio ). Aguil guilar ar ?e3a ?e3a.. Microprocesadores Microprocesadores R=ocu R=ocume ment nto o en líne líneaS aS.. =isponible* http*aguilarmicros.me!.tli http*aguilarmicros.me!.tlimagesneH;2222;/:;0@# magesneH;2222;/:;0@#A A<$6? <$6?c.pdf c.pdf Rconsulta* ;2/C, abril /0S. ?aestros del Heb %;22>(. Historia %;22>(. Historia del Microprocesador Microprocesador Rresumen Rresumen en base electrónicaS. =isponible* http*HHH.maestrosdelHeb.comhistoria6de6los6 microprocesadores Rconsulta* microprocesadores Rconsulta* ;2/C, abril ;/S. 'nformtica Aplica. Procesador Aplica. Procesador o Microprocesador Microprocesador [Documento [Documento en línea]. =isponible*
http*admin.colegiosanjosesscc.orgArchivos&olegios$anTose$anToseArchivosdoc umentosK;2pK&BKA/gina&opisterK&BKA=a#rocesadorK;2U-BU.pdf R&onsulta* ;2/C, abril ;/S. ?antenimiento preventivo y correctivo a mi #&. Características de los Microprocesadores Microprocesadores R7esumen en base electrónicaS. =isponible* http*informaciondemipc.blogspot.com;220/;caracteristicas6de6los.html R&onsulta* ;2/C, abril ;2S. 'van Dictoria y Ab3alon Dillalba %;2/2(. Micropr %;2/2(. Microprocesadores ocesadores R7esumen en base electrónicaS. =isponible* http*evolucionprocesadores.blogspot.comppagina/.html R&onsulta* ;2/C, abril ;2S. )duardo $antamaria %/00B(. Electrónica %/00B(. Electrónica Digital y Microprocesador Microprocesadores es R5ibro R5ibro en líneaS. =isponible* https*boo9s.google.co.veboo9sV idW1d91Q&tu2-?&XpgW#A/02XlpgW#A idW1d91Q&tu2-?&XpgW#A /02XlpgW#A/02XdqWejecucionPdePinstruccionesPmic /02XdqWejecucionPdePinstruccionesPmic roprocesadorXsourceWblXotsW:oFHf7T4hLXsigWI11!>L0>>e88jom/4Arjv4L/ L'OXhlWesXsaWIXeiW+Lg;DQM:GLUisA
