MICROPROCESADOR
Definición
Funciona como la unidad central de procesos (CPU/Central Procesing Unit). Circuito integrado más importante, se le considera el cerebro de una computadora. Está constituido por millones de transistores integrados. Chip. Componente electrónico en cuyo interior existen miles o en ocasiones millones, según su complejidad, de elementos llamados transistores cuyas interacciones permiten labores o funciones que tenga encomendado el chip.
Parte de la computadora diseñada para llevar a cabo o ejecutar los programas. Ejecuta instrucciones que le dan a la computadora a muy bajo nivel realizando operaciones lógicas.
Dispone para su correcto y estable funcionamiento de un sistema de refrigeración (generalmente de un ventilador montado sobre un disipador de metal térmicamente muy conductor).
Su "velocidad" se determina por la cantidad de operaciones por segundo que puede realizar: también denominada frecuencia de reloj. La frecuencia de reloj se mide Hertzios, pero dado su elevado número se utilizan los múltiplos megahertzio o gigahertzio.
Una frecuencia de reloj de 1 GHz significa un período de reloj de un nanosegundo.
El rendimiento del procesador puede ser medido de distintas maneras, hasta hace pocos años se creía que la frecuencia de reloj era una medida precisa, pero ese mito, conocido como "mito de los megahertzios" se ha visto desvirtuado por el hecho de que los procesadores no han requerido frecuencias más altas para aumentar su potencia de cómputo.
Durante los últimos años esa frecuencia se ha mantenido en el rango de los 1,5
GHz a 4 GHz, dando como resultado procesadores con capacidades de proceso mayores comparados con los primeros que alcanzaron esos valores.
Con prácticas de overclock se le puede incrementar la frecuencia de reloj.
La capacidad de un procesador depende fuertemente de los componentes restantes del sistema, sobre todo del chipset, de la memoria RAM y del software. Pero obviando esas características puede tenerse una medida aproximada del rendimiento de un procesador por medio de indicadores como la cantidad de operaciones de coma flotante por unidad de tiempo FLOPS, o la cantidad de instrucciones por unidad de tiempo MIPS.
1.- El primer microprocesador fue el Intel 4004, producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora, y resultaba revolucionario para su época. Contenía 2.300 transistores en un microprocesador de 4 bits que sólo podía realizar 60.000 operaciones por segundo.
2.- El primer microprocesador de 8 bits fue el Intel 8008, desarrollado en 1972 para su empleo en terminales informáticos. El Intel 8008 contenía 3300 transistores.
3.- El primer microprocesador realmente diseñado para uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel 8080 de 8 bits, que contenía 4500 transistores y podía ejecutar 200.000 instrucciones por segundo.
4.- Los microprocesadores modernos tienen una capacidad y velocidad mucho mayores, acercándose a 800 millones de transistores, como es en el caso de las serie Core i7
El microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma flotante.
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual.
En un microprocesador podemos diferenciar diversas partes:
El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base.
La memoria cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que predeciblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM reduciendo el tiempo de espera. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2 e incluso memoria caché de nivel 3, o L3.
Coprocesador Matemático: o correctamente la FPU (Unidad de coma flotante). Que es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro chip. Esta parte esta considerada como una parte "lógica" junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos.
Los registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros esta diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son treinta y dos registros.
La memoria: es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador las toma de ahí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de trabajo para el procesador.
Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es parecido a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un número de puerto que el procesador utiliza como un número de teléfono para llamar al circuito o a partes especiales
Buses del procesador
· Todos los procesadores poseen un bus principal o de sistema por el cual se envían y reciben todos los datos, instrucciones y direcciones desde los integrados del chipset o desde el resto de dispositivos. Como puente de conexión entre el procesador y el resto del sistema, define mucho del rendimiento del sistema, su velocidad se mide en bits por segundo.
· Ese bus puede ser implementado de distintas maneras, con el uso de buses seriales o paralelos y con distintos tipos de señales eléctricas. La forma más antigua es el bus paralelo en el cual se definen líneas especializadas en datos, direcciones y para control.
· En la arquitectura tradicional de Intel (usada hasta modelos recientes), ese bus se llama el Front Side Bus y es de tipo paralelo con 64 líneas de datos, 32 de direcciones además de múltiples líneas de control que permiten la transmisión de datos entre el procesador y el resto del sistema. Este esquema se ha utilizado desde el primer procesador de la historia, con mejoras en la señalización que le permite funcionar con relojes de 333 Mhz haciendo 4 transferencias por ciclo.
· En algunos procesadores de AMD y en el Intel Core i7 se han usado otros tipos para el bus principal de tipo serial. Entre estos se encuentra el bus HyperTransport que maneja los datos en forma de paquetes usando una cantidad menor de líneas de comunicación, permitiendo frecuencias de funcionamiento más altas.
· Los microprocesadores de última generación de Intel y muchos de AMD poseen además un controlador de memoria DDR en el interior del encapsulado lo que hace necesario la implementación de buses de memoria del procesador hacia los módulos. Ese bus está de acuerdo a los estándares DDR de JEDEC y
consisten en líneas de bus paralelo, para datos, direcciones y control. Dependiendo de la cantidad de canales pueden existir de 1 a 4 buses de memoria.
Características
1.- El tipo de procesador hace referencia a la potencia del conjunto de instrucciones que el microprocesador puede llevar a cabo. Cada fabricante de microprocesadores tiene distintos tipos de procesadores que manejan conjuntos de instrucciones diferentes. Así, un ordenador actual con un microprocesador Pentium 4 "sabe" realizar operaciones que un microprocesador antiguo no podría llevar a cabo directamente.
2.- La velocidad de un ordenador está en relación directa con la velocidad del microprocesador, o lo que es lo mismo, depende de la cantidad de instrucciones que este puede ejecutar en un segundo. La velocidad de un micro se medía hace muchos años en hertzios (teniendo en cuenta que 1 hertzio indica que se realiza una operación cada segundo, 1 KHtz. -1000 Hz.- indica que se realizan 1000 operaciones por segundo) y actualmente se expresa en megahertzios (1 MHz =
1.000 KHz) y en gigahertzios (1 GHz = 1.000 MHz). Así, por ejemplo, un microprocesador actual a 3,2 GHz es capaz de realizar 3200 millones de instrucciones en un segundo.
Sin embargo, hay que resaltar que un ordenador con un microprocesador a 3
GHz no será nunca el doble de rápido que uno con un microprocesador a 1,5
GHz, ya que hay que tener muy en cuenta otros factores como la calidad del resto de componentes.
3.- Otro parámetros importantes a tener en cuenta son la longitud de las instrucciones que maneja el microprocesador (en la actualidad se utilizan instrucciones de 32 bits aunque ya existen micros que utilizan instrucciones de
64 bits), los tamaños de las memorias cachés (denominadas L1 y L2, respectivamente) y la velocidad del FSB (Front-Side Bus o Bus Frontal), que es la línea que conecta al microprocesador con el resto de componentes del ordenador (y que actualmente se sitúa sobre los 800 Mhz.).
Historia de Procesadores
INTEL y AMD
Historia
El primer procesador comercial, el Intel 4004, fue presentado el 15 de noviembre de 1971. Los diseñadores fueron Ted Hoff y Federico Faggin de Intel, y Masatoshi Shima de Busicom (más tarde ZiLOG).
Los microprocesadores modernos están integrados por millones de transistores y otros componentes empaquetados en una cápsula cuyo tamaño varía según las necesidades de las aplicaciones a las que van dirigidas, y que van desde el tamaño de un grano de lenteja hasta el de casi una galleta. Las partes lógicas que componen un microprocesador son, entre otras: unidad aritmético-lógica, registros de almacenamiento, unidad de control, Unidad de ejecución, memoria caché y buses de datos control y dirección.
Existen una serie de fabricantes de microprocesadores, como IBM, Intel, Zilog, Motorola, Cyrix y AMD. A lo largo de la historia y desde su desarrollo inicial, los microprocesadores han mejorado enormemente su capacidad, desde los viejosIntel 8080, Zilog Z80 o Motorola 6809, hasta los recientes Intel Core 2
Duo, Intel Core 2 Quad, Intel Xeon, Intel Itanium II, Transmeta Efficeon o Cell.
Ahora los nuevos microprocesadores pueden tratar instrucciones de hasta 256 bits, habiendo pasado por los de 128, 64, 32, 16, 8 y 4 bits. Desde la aparición de los primeros computadores en los años cuarenta del siglo XX, muchas fueron las evoluciones que tuvieron los procesadores antes de que el microprocesador surgiera por simple disminución del procesador.
Antecedentes
Entre estas evoluciones podemos destacar estos hitos:
*** ENIAC (Electronic Numeric Integrator And Calculator) Fue un computador con procesador multiciclo de programación cableada, esto es, la memoria contenía sólo los datos y no los programas. ENIAC fue el primer computador, que funcionaba según una técnica a la que posteriormente se dio el nombre de monociclo.
*** EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fue la primera máquina de Von Neumann, esto es, la primera máquina que contiene datos y programas en la misma memoria. Fue el primer procesador multiciclo.
*** El IBM 7030 (apodado Stretch) fue el primer computador con procesador segmentado. La segmentación siempre ha sido fundamental en Arquitectura de Computadores desde entonces.
*** El IBM 360/91 supuso grandes avances en la arquitectura segmentada, introduciendo la detección dinámica de riesgos de memoria, la anticipación generalizada y las estaciones de reserva.
*** El CDC 6600 fue otro importante computador de microprocesador segmentado, al que se considera el primer supercomputador.
*** El último gran hito de la Arquitectura de Computadores fue la segmentación superescalar, propuesta por John Cocke, que consiste en ejecutar muchas instrucciones a la vez en el mismo microprocesador. Los primeros procesadores superescalares fueron los IBM Power-1.
Avances
Hay que destacar que los grandes avances en la construcción de microprocesadores se deben más a la Arquitectura de Computadores que a la miniaturización electrónica. El microprocesador se compone de muchos componentes. En los primeros procesadores gran parte de estos estaban ociosos el 90% del tiempo. Sin embargo hoy en día los componentes están repetidos una o más veces en el mismo microprocesador, y los cauces están hechos de forma que siempre están todos los componentes trabajando. Por eso los microprocesadores son tan rápidos y tan productivos. Esta productividad tan desmesurada, junto con el gran número de transistores por microprocesador (debido en parte al uso de memorias caché) es lo que hace que se necesiten los inmensos sistemas de refrigeración que se usan hoy en día. Inmensos en comparación con el microprocesador, que habitualmente consiste en una cajita de 2 centímetros de largo y de ancho por 1 milímetro de altura, cuando los refrigeradores suelen tener volúmenes de al menos 5 centímetros cúbicos.
Intel 4004
Intel 4004
Zilog Z80
Zilog Z80
Motorola 68000
Motorola 68000
Microprocesador Intel 80486DX2. Microprocesador Intel 80486DX2.
Evolución del microprocesador
* ** 1971: Intel 4004. Nota: Fue el primer microprocesador comercial. Salió al mercado el 15 de noviembre de 1971.
* ** 1974: Intel 8008
* ** 1975: Signetics 2650, MOS 6502, Motorola 6800
* ** 1976: Zilog Z80
* ** 1978: Intel 8086, Motorola 68000
* ** 1979: Intel 8088
* ** 1982: Intel 80286, Motorola 68020
* ** 1985: Intel 80386, Motorola 68020, AMD80386
* ** 1987: Motorola 68030
* ** 1989: Intel 80486, Motorola 68040, AMD80486
* ** 1993: Intel Pentium, Motorola 68060, AMD K5, MIPS R10000
* ** 1995: Intel Pentium Pro
* ** 1997: Intel Pentium II, AMD K6, PowerPC G3, MIPS R120007
* ** 1999: Intel Pentium III, AMD K6-2, PowerPC G4
* ** 2000: Intel Pentium 4, Intel Itanium 2, AMD Athlon XP, AMD Duron, MIPS R14000
* ** 2003: PowerPC G5
* ** 2004: Intel Pentium M
* ** 2005: Intel Pentium D, Intel Extreme Edition con hyper threading, Intel Core
Duo, AMD Athlon 64, AMD Athlon 64 X2, AMD Sempron 128.
* ** 2006: Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Extreme, AMD Athlon FX
* ** 2007: Intel Core 2 Quad, AMD Quad Core, AMD Quad FX
* ** 2008: Procesadores Intel y AMD con más de 8 núcleos.
HISTORIA DE LOS PROCESADORES INTEL
He aqui una lista con la evolución de los procesadores que esta compañía ha sacado al mercado y que ha convivido con nosotros desde hace tantos años.
Procesador 4004
En 1969, Busicom, una joven empresa japonesa, fue a la compañía Intel (fundada el año anterior) para que hicieran un conjunto de doce chips para el corazón de su nueva calculadora de mesa de bajo costo. Este trabajo daría lugar a la fabricación de los primeros procesadores 4001, 4002 y 4003 hasta llegar a una versión estable de funcionamiento en el año 1971, dandose origen así al procesador 4004.
Procesador 8008
En 1969 Computer Terminal Corp. (ahora Datapoint) visitó Intel.
Vic Poor, vicepresidente de Investigación y Desarrollo en CTC quería integrar la CPU de su nueva terminal Datapoint 2200 en unos pocos chips y reducir el costo y el tamaño del circuito electrónico. Motivo por el que Intel y CTC firmaron un contrato para desarrollar el chip, que internamente llamado 1201.Pensado para la aplicación de terminal inteligente, debería ser más complejo que el 4004.
Mientras tanto, CTC también contrató a la empresa Texas Instruments para hacer el diseño del mismo chip como fuente alternativa.
Durante el verano de 1971, mientras el trabajo con el 1201 estaba progresando rápidamente, Datapoint decidió que no necesitaba más el 1201 debido a la recesión económica de aquella época que había bajado el costo de los circuitos TTL de tal manera que ya no era rentable el circuito a medida. Datapoint le dejó usar la arquitectura a Intel y a cambio esta última no le cobraba los costos de desarrollo.
Intel decidió cambiarle el nombre al 1201 y lo llamaría 8008. Lanzándose al mercado a primeros de abril de 1972.
Procesador 8086/8088
El 8086 es un microprocesador de 16 bits, tanto en lo que se refiere a su estructura como en sus conexiones externas, mientras que el 8088 es un procesador de 8 bits que internamente es casi idéntico al 8086. La única diferencia entre ambos es el tamaño del bus de datos externo.
Procesador 80286
Este microprocesador apareció en febrero de 1982. Los avances de integración permitieron hacer un microprocesador que soportaba nuevas capacidades, como la multitarea (ejecución simultánea de varios programas). El 80286 contiene 134.000 transistores dentro de su estructura (360% más que el 8086).
Procesador 80386
En octubre de 1985 Intel lanzó el microprocesador 80386 original de 16 MHz, con una velocidad de ejecución de 6 millones de instrucciones por segundo y con 275.000 transistores. 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.
Procesador 80486
Este microprocesador es básicamente un 80386 con el agregado de una unidad de punto flotante y un caché de memoria de 8 KBytes. De este procesador podíamos encontrar varias versiones:
80486 DX
80486 SX
80486 DX2
80486 SL
80486 DX4
Procesador Pentium
El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que la quinta generación de su línea de procesadores compatibles (cuyo código interno era el P5) llevaría el nombre Pentium en vez de 586 u 80586, como todo el mundo estaba esperando. Esta fue una estrategia de Intel para poder registrar la marca y así poder diferir el nombre de sus procesadores del de sus competidores (AMD y Cyrix principalmente).
Procesador Pentium Pro
Es la sexta generación de arquitectura x86 de los microprocesadores de Intel, cuya meta era remplazar al Intel Pentium en toda la gama de aplicaciones. Pero luego se centró, como chip, en el mundo de los servidores y equipos de sobremesa de gama alta.
Procesador Pentium II
El Pentium II es un microprocesador con arquitectura x86, introducido en el mercado el 7 de mayo de 1997. Está basado en una versión modificada del núcleo P6, usado por primera vez en el Intel Pentium Pro.
Los cambios fundamentales respecto a éste último fueron mejorar el rendimiento en la ejecución de código de 16 bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste.
Procesador Pentium II Xeon
Basado en la arquitectura del procesador Pentium II, el procesador Pentium II Xeon agrega un mayor rendimiento, facilidad de uso y confiabilidad en fases crítica, ya que estaban destinados a servidores y estaciones de trabajo.
Procesador Pentium III
El Pentium III es un microprocesador de arquitectura i686, el cual es una modificación del Pentium Pro. Fue lanzado el 26 de febrero de 1999.
Procesador Pentium 4
El Pentium 4 (erróneamente escrito Pentium IV) es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado en noviembre de 2000.
Procesador Pentium M
Introducido en marzo de 2003, el Intel Pentium M es un microprocesador con arquitectura x86 (i686) diseñado y fabricado por Intel. El procesador fue originalmente diseñado para su uso en computadoras portátiles. Su nombre en clave antes de su introducción era “Banias”. Todos los nombres clave del Pentium M son lugares de Israel, la ubicación del equipo de diseño del Pentium M.
Procesador Pentium D
Pentium D fueron introducidos por Intel en 2005. Los chips Pentium D consisten básicamente en dos procesadores Pentium 4 (de núcleo Prescott) ubicados en una única pieza de silicio con un proceso de fabricación de 90 nm. El nombre en clave del Pentium D antes de su lanzamiento era “Smithfield”. Incluye una tecnología DRM (Digital rights management) para hacer posible un sistema de protección anticopia de la mano de Microsoft.
Procesador Core 2 Duo y Core 2 Quad
Últimamente se libero la gama Core 2 Duo y Core 2 Quad, los cuales engloban dos procesadores físicos dentro de uno solo, obteniendo resultados impresionantes.
En un futuro veremos procesadores con 12, 32 y 80 núcleos, algo nunca antes habíamos creído.
HISTORIA DE LOS PROCESADORES AMD
En 1982 AMD firmó un contrato con Intel, convirtiéndose en otro fabricante licenciatario de procesadores 8086 y 8088. IBM quería usar Intel 8088 en sus IBM PC, pero las políticas de IBM de la época exigían al menos dos proveedores para sus chips.
AMD produjo después, bajo el mismo acuerdo, procesadores 80286, o 286, pero Intel canceló el contrato en 1986, rehusándose a revelar detalles técnicos del i386. La creciente popularidad del mercado de los clones de PC significaba que Intel podría producir CPUs según sus propios términos y no según los de IBM.
AMD apeló esa decisión y posteriormente ganó bajo arbitrio judicial. Comenzó un largo proceso judicial que solo acabaría en 1991, cuando la Suprema Corte de California finalmente falló a favor de AMD, y forzó a Intel a pagar más de 1.000 millones de dólares en compensación por violación de contrato. Disputas legales subsiguientes se centraron en si AMD tenía o no derechos legales de usar derivados del microcódigo de Intel. Los fallos fueron favoreciendo a las dos partes. En vista de la incertidumbre, AMD se vio forzado a desarrollar versiones "en limpio" del código de Intel. Así, mientras un equipo de ingeniería describía las funciones del código, un segundo equipo sin acceso al código original debía desarrollar microcódigo que realizara las mismas funciones.
Llegado este punto, Jerry Sanders bien pudo retirarse del mercado. Pero en 1991
AMD lanza el Am386, su clon del procesador Intel 80386. En menos de un año AMD vendió un millón de unidades. El 386DX-40 de AMD fue muy popular entre los pequeños fabricantes independientes. Luego, en 1993 llegó Am486 que, al igual que su antecesor se vendió a un precio significativamente menor que las versiones de Intel. Am486 fue utilizado en numerosos equipos OEM e incluso por Compaq probando su popularidad. Pero nuevamente se trataba de un clon de la tecnología Intel; y a medida que los ciclos de la industria de las PCs se acortaban, seguir clonando productos Intel era una estrategia cada vez menos viable dado que AMD siempre estaría tras Intel.
El 30 de diciembre de 1994, la Suprema Corte de California finalmente negó a AMD el derecho de usar microcódigo de i386. Posteriormente, un acuerdo entre las dos empresas (cuyos términos aun siguen en el mayor de los secretos) permitió a AMD producir y vender microprocesadores con microcódigo de Intel 286, 386, y 486. El acuerdo parece haber permitido algunos licenciamientos cruzados de patentes, permitiendo a ambas partes el uso de innovaciones tecnológicas sin pago de derechos. Más allá de los detalles concretos del acuerdo, desde entonces no hubo acciones legales significativas entre las empresas.
K5
El primer procesador completamente propio de AMD, fue lanzado en 1995. La "K" hacía referencia a "Kryptonite", en el mundo de los comics la conocida sustancia que podía dañar a Superman (siendo esto una clara referencia a la posición dominante de Intel en el mercado).
Estaba pensado para competir directamente con el micro Intel Pentium, presentado al público ya en 1993. Sin embargo, a nivel de arquitectura tenía más en común con el recién lanzado Pentium Pro o con el 6x86 de Cyrix; procesadores que decodifican las instrucciones x86 en micro-instrucciones y las ejecutan en un núcleo estilo RISC. Hubo numerosos inconvenientes de todos modos. Entre ellos la indignación de muchos consumidores al descubrir que la velocidad de reloj del procesador no correspondía al valor indicado en la etiqueta de algunos productos, hecho que era obvio al momento de iniciar el equipo.
Concretamente, el K5 no igualaba el rendimiento del 6x86 ni de la FPU de los Pentium. AMD solía usar pruebas de rendimiento que no implicaban tareas intensivas para la Unidad de Coma Flotante. Todo esto combinado con el tamaño del procesador y la pobre escalabilidad del diseño, condenó al K5 casi al punto del fracaso total en el mercado. Como punto a favor de este procesador puede mencionarse que no tenía los problemas de compatibilidad de 6x86, y no se calentaba tanto como aquel que era microprocesador.
NexGen / K6
En 1996, AMD compra NexGen especialmente por los derechos sobre su línea de procesadores Nx compatibles con x86. Clara muestra de que AMD carecía de las habilidades técnicas necesarias para desarrollar arquitecturas de
procesador originales que compitieran con Intel. Bien se puede decir que la tecnología adquirida salvó a AMD, e irónicamente NexGen fue fundada por ex- empleados de Intel.
Jerry Sanders dio al equipo de diseño de NexGen edificio propio, tiempo y dinero para reelaborar el Nx686. El resultado fue bautizado K6. Su diseño incluía un mecanismo retroalimentado de reordenamiento dinámico de instrucciones, instrucciones MMX y agregaba la Unidad de Punto Flotante que faltaba. Fue construido compatible pin a pin con IntelPentium, de modo que podía ser utilizado en las -por ese entonces- populares placas base con zócalo "Socket 7". Al igual que los anteriores Nx586 y Nx686, el K6 traducía el conjunto de instrucciones x86 a un set RISC. Al año siguiente, AMD lanza el K6-2 que agregó un conjunto de instrucciones multimedia de punto flotante llamado 3DNow! que antecedió las instrucciones SSE de Intel e instauró un nuevo estándar de zócalos, "Super Socket 7" que extendía la velocidad del bus FSB de 66 a 100 MHz.
En enero de 1995, tuvo lugar el último lanzamiento de la serie K6-x, el K6-III de 450 MHz, que compitió muy bien con los mejores productos de Intel. El chip era esencialmente un K6-2 con 256KB de caché Nivel 2 de alta velocidad integrados al núcleo, y una unidad mejorada de predicción de saltos lógicos. Aún cuando alcanzó (y en general superó) a los procesadores Pentium II/III en operaciones con enteros, el diseño de su FPU (serial non-pipeline) no podía competir con la de Intel, más avanzada. A pesar que las extensiones 3DNow! podrían en teoría compensar esa diferencia, pocos juegos la aprovecharon. La excepción más notable fue Quake 2 de Id Software.
A lo largo de su vida, el procesador K6 se acercó mucho al rendimiento de Intel, pero no llegó a superarlo. Y en los momentos en que anunció ventajas en la velocidad de reloj, afrontó problemas de manufactura que resultaron en la poca disponibilidad de sus productos. Y una vez desviado del estándar con el formato Super Socket 7, el abanico de calidad de las placas base que soportaron K6 fue muy variado, especialmente en lo que se refiere a la implementación de las especificaciones AGP.
Con todo, K6 fue muy popular entre los consumidores, en especial fuera de Norteamérica, ofreciendo un desempeño decente a un precio comparativamente bajo. Pero los pequeños inconvenientes técnicos alrededor de la plataforma y la falta de disponibilidad de los componentes de alto rendimiento anunciados, evitaron la entrada de los productos de AMD al mercado corporativo. Intel respondió a los precios bajos de AMD con su versión de "bajo presupuesto" de Pentium, los procesadores Celeron. Y aunque estos no fueron tan populares como Intel esperaba, efectivamente acorralaron a AMD en el sector del mercado de "ganancias pequeñas".
== Las revisiones de Athlon (XP) == Esta sección es muy inexacta y contiene errores.
En 2001, Intel lanza su arquitectura Pentium 4 (código Willamette) que tenía una microarquitectura radicalmente distinta a la de los núcleos Athlon y P6. Mientras Pentium 4 soporta velocidades de reloj más altas, el rendimiento de su arquitectura por ciclo de reloj es inferior. Las velocidades más altas llevaron a muchos a creer que el rendimiento de Pentium 4 es superior, aún contra los resultados de las pruebas de rendimiento.
Mientras varios analistas de la industria predijeron que P4 volvería a restringir a AMD al mercado de baja performance/bajo costo, AMD respondió con revisiones incrementales de su núcleo básico K7. Palomino introdujo un mecanismo inteligente de pre-fetching de memoria, compatibilidad con SSE de Intel y cache L2 en el chip, con una mejora en velocidad de alrededor del 10%.
AMD volvió a adoptar entonces la nomenclatura PR, que proyectaría el rendimiento relativo del reloj en estos nuevos Athlon versus las versiones anteriores. Para un número de modelo determinado, un procesador Pentium 4 con velocidad de reloj correspondiente al número muestra un rendimiento equiparable en una amplia variedad de pruebas. Por esta razón, el etiquetado PR fue ampliamente aceptado a diferencia de lo ocurrido en los sistemas K5. AMD se aseguró también, que las pantallas de inicio de los equipos exhibieran el número de modelo y no los MHz reales.
Intel contraatacó a AMD elevando la velocidad de sus procesadores, y por un tiempo AMD debió luchar. En particular, el núcleo "Thoroughbred" con tecnología de 130nm (2002) sufrió inesperados problemas de calentamiento y debió ser puesto en una revisión B, con una capa de metal extra que mejorara la disipación de calor. Posteriormente se presentó el núcleo "Barton" que incrementó el caché L2 a 512KB. En cada revisión AMD hizo lo suficiente para mantener el rendimiento de sus Athlon en niveles de competitividad y evitar el retroceso al mercado del bajo costo.
AMD64 / K8
K8 es una revisión mayor de la arquitectura K7, cuya mejora más notable es el agregado de extensiones de 64 bit sobre el conjunto de instrucciones x86. Esto es importante para AMD puesto que marca un intento de definir el estándar x86 e imponerse, en vez de seguir los estándares marcados por Intel. Y al respecto, AMD ha tenido éxito. La historia ha dado un giro y Microsoft adoptó el conjunto de instrucciones de AMD, dejando a Intel el trabajo de ingeniería inversa de las especificaciones de AMD (EM64T). Otras características notables de K8 son el aumento de los registros de propósito general (de 8 a 16 registros), la arquitectura Direct Connect Architecture y el uso de HyperTransport.
El proyecto AMD64 puede ser la culminación de la visionaria estrategia de Jerry Sanders, cuya meta corporativa para AMD fue la de convertirla en una poderosa empresa de investigación por derecho propio, y no sólo una fábrica de clones de bajo precio, con estrechos márgenes de ganancia.
AMD Opteron es la versión para servidores corporativos de K8; y aunque fue concebida por la compañía para competir contra la línea IA-64 Itanium de Intel, dados los bajos volúmenes de venta y producción de esta última, compite actualmente con la línea Xeon de Intel. El liderazgo tecnológico de AMD ha mejorado considerablemente su credibilidad y su llegada en el sector corporativo del mercado.
AMD K10 (K8L)
En noviembre de 2006, AMD hace publico el desarrollo de su nuevo procesador con nombre codigo "Barcelona", que seria lanzado a mediados del 2007; Con este procesador se da inicio a la arquitectura K8L. Tras el dominio total de Intelcon su arquitectura "CORE", AMD tuvo que re-diseñar su tecnologia de produccion y finalmente dar el salto a los 65nm y al los Quad Core nativos, a diferencia de los Quad FX, que son 2 dual core en una misma placa madre. Un Quad core nativo (Monolitico), quiere decir que los cuatro núcleos del procesador son totalmente independientes entre si, a diferencia de los "Kentsfield" (2 "Conroe" ) y los "Clovertown" (2 Kentsfield) de Intel, y de los Quad FX del propio AMD. Los primeros procesadores en usar el nucleo Barcelona, seran los Quad Core Opteron.
Las nuevas inovaciones que trae consigo la arquitectura K8L (Barcelona) son:
- Proceso de fabricacion de 65nm.
- Configuracion y compatibilidad para plataformas multi-socket (4x4).
- 2MB de cache L3. (Compartido para los 4 nucleos).
- 512KB de cache L2. (Para cada nucleo).
- Hyper Transport 3.0
- Soporte para memorias DDR3.
- Soporte para instrucciones extendidas SSE4.
Con la arquitectura K8L, a parte de los Barcelona, también estan en desarrollo los nucleos:
- Barcelona (Proxima generacion de los Opteron, version Quad Core).
- Rana (Proxima generacion de los Sempron, version Dual Core).
- Bariloche (Dual Core 65nm).
- Agena (Proxima generacion de los Phenom X2 y X4, version Quad Core).
- Agena FX (Proxima generacion de los Phenom FX, version Quad Core).
Después de Barcelona (3Q-2007), seguira "Budapest" (1Q-2008), después "Shanghai" (3Q-2008) y por ultimo "Montreal".
Geode
En agosto de 2003 AMD compra también Geode empresa (originalmente Cyrix MediaGX) a National Semiconductor para extender su línea ya existente de productos x86 para sistemas embebidos. A mediados de 2004, lanzó sus procesadores Geode de bajo consumo con velocidad máxima de 1,4 GHz y consumo máximo de 19W.
AMD / ATI
Después de completar la compra de ATI, AMD se reestructura como la única empresa en el mundo que provee un abanico de soluciones en todos los ramos de microprocesadores, tarjetas de video y chipsets así también se convierte en el mayor productor mundial de chips para TV, consolas y celulares en el mundo, con esto AMD se convierte hoy en día en el mayor rival de Intel en cuanto a soluciones en semiconductores se refiera.
AMD Fusion
La nueva iniciativa de AMD para el próximo lustro consiste en implantar las capacidades de las GPU's en el mismo chip de silicio que los microprocesadores y así dotarlos de poder extra en aplicaciones de gráficos principalmente para la computación móvil.
Iniciativa 50X15
Consiste en que la mitad de la población cuente con la capacidad de conectarse a internet para el 2015; esto se logra a través de concursos entre universidades de varios países donde desarrollan las mejores soluciones para cada región del planeta basadas en la tecnología de AMD.
Para computadora portátil
El procesador AMD Turion 64 es una versión de bajo consumo del procesador AMD Athlon 64 destinada a los ordenadores portátiles, que salieron a competir contra la tecnología Centrino de Intel. Se presentan en dos series, ML con un consumo máximo de 35 W y MT con un consumo de 25 W, frente a los 27 W del Intel Pentium M.
Resumen
El microprocesador es un circuito integrado que es parte fundamental de un CPU
o unidad central de procesamiento en una computadora.
Se le llama microprocesador a la parte de un CPU que se clasifica como un componente electrónico compuesto por cientos de miles de transistores integrados en una placa de silicio. Se trata del elemento clave en la conformación de un ordenador. A pesar de que comúnmente se los confunde, el microprocesador no es lo mismo que el CPU. El microprocesador a una o varias CPU, y varios microprocesadores pueden soportar a un CPU, pero en el caso de
la Unidad Central de Procesamiento se trata de un concepto lógico que agrupa a todos los componentes que hacen al funcionamiento electrónico de la máquina. Los microprocesadores se diseñan en distintos tipos y capacidades, ofreciendo posibilidades adecuadas a cada equipo.
El microprocesador se compone de una unidad de control, una unidad aritmético
- lógica, varios registros y, en ocasiones, una unidad en coma flotante. Este componente de cada ordenador es el encargado de ejecutar instrucciones codificadas en númeross binarios. A menudo, se realiza una primera lectura de las instrucciones, luego se las envía al decodificador, la instrucción se decodifica, se leen los operandos, se ejecutan y se presentan los resultados. Todo esto puede ocurrir en un segundo o menos.
La marca más conocida de microprocesadores y componentes afines es Intel que funciona desde 1968. Su último lanzamiento son los circuitos Intel Atom, especiales para netbooks y equipos similares. Los procesadores Intel se venden desde y hacia todas partes del mundo y son utilizados en equipos de baja y alta gama, incluso en equipamiento de la NASA. Además, esta compañía ha tenido una enorme participación en desarrollo de tecnología y software open source o de código abierto. Otras empresas de microprocesadores son AMD, Motorola, IBM y muchas más.
Summary
The microprocessor is an integrated circuit that is a fundamental part of a CPU
or central processing unit in a computer.
It is called microprocessor part of a CPU that is classified as an electronic component composed of hundreds of thousands of integrated on a silicon wafer transistors. This is the key element in shaping a computer. Although the commonly confused, the microprocessor is not the same as the CPU. The microprocessor to one or more CPU, and several microprocessors can support a CPU, but in the case of the Central Processing Unit is a logical concept that brings together all the components that make the electronic operation of the machine. Microprocessors are designed in different types and capacities, offering possibilities appropriate to each team.
The microprocessor consists of a control unit, one unit arithmetic - logic, multiple records and sometimes a floating point unit. This component of each computer is responsible for executing the instructions encoded in binary númeross. Often performed a first reading of the instructions, then they are sent to the decoder, the instruction is decoded, the operands are read, are executed and the results are presented. All this can happen in a second or less.
The best known of microprocessors and related components Intel brand is operating since 1968. Their latest release are the Intel Atom, especially for netbooks circuits and similar equipment. Intel processors are sold and from all over the world and are used on low-and high-end equipment including NASA. In
addition, this company has had a huge participation in technology development and open source software or open source. Other companies are AMD microprocessors, Motorola, IBM and many more.
Conclusiones
Al realizar el presente trabajo podemos decir que:
Apreciación Personal
Este tema es uno de los temas mas importantes que me a servido para poder identificar tanto el funcionamiento , partes y la historia de lo que es un microprocesador así como también informarnos mas sobre el microprocesador INTEL y ADM sus diferencias y realizar una breve comparación entre ellas con la clara finalidad de conocer mas sobre estos microprocesadores.
Glosario de Términos
Intel: (Viene de la palabra intelligence) por los pioneros en semiconductores Robert Noyce y Gordon Moore, y muchas veces asociados con la dirección ejecutiva y la visión de Andrew Grove.
AMD: Es el segundo proveedor de microprocesadores basados en la arquitectura x86 y también uno de los más grandes fabricantes de unidades de procesamiento gráfico. También posee un 8,6% de Spansion, un proveedor de memoria flash no volátil.)
CPU: Sigla de la expresión inglesa central processing unit, 'unidad central de proceso', que es la parte de una computadora en la que se encuentran los elementos que sirven para procesar datos.
Bibliográfica o Linkografía