NAREN DAVID OÑATE CADENAIng. Electronico

Trabajo Presentado al profesor ELIECER SUAREZ SERRANO como requisito de la asignatura Algoritmos y Fundamentos de Programación

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

Valledupar – Cesar

2014

EVOLUCIÓN DE MICROPROCESADORES

MICROPROCESADOR

Es un circuito electrónico que actúa como unidad central de proceso de un ordenador, proporcionando el control de las operaciones de cálculo. Los microprocesadores también se utilizan en otros sistemas informáticos avanzados, como impresoras, automóviles o aviones. En 1995 se produjeron unos 4.000 millones de microprocesadores en todo el mundo.

El microprocesador es un tipo de circuito sumamente integrado. Los circuitos integrados, también conocidos como microchips o chips, son circuitos electrónicos complejos formados por componentes extremadamente pequeños formados en una única pieza plana de poco espesor de un material conocido como semiconductor. Los microprocesadores modernos incorporan hasta 10 millones de transistores (que actúan como amplificadores electrónicos, osciladores o, más a menudo, como conmutadores), además de otros componentes como resistencias, diodos, condensadores y conexiones, todo ello en una superficie comparable a la de un sello postal.

TECNOLOGÍAS DE MICROPROCESADORES

•Microprocesador 68881: En informática, el coprocesador matemático, o de coma flotante, de la firma estadounidense Motorola para los procesadores 68000 y 68020. Los coprocesadores matemáticos aceleran cualquier función de cálculo matemático siempre que las aplicaciones los admitan. El 68881 acelera los procesos mediante un conjunto adicional de instrucciones aritméticas de coma flotante muy complejas, un conjunto de registros de datos en coma flotante y 22 constantes incorporadas que incluyen potencias de 10. El 68881 cumple el estándar ANSI/IEEE 754-1985 de aritmética binaria en coma flotante

•Microprocesador 80286: Denominado también 286. Se trata de un microprocesador de 16 bits de Intel, presentado en 1982 e incluido desde 1984 en el equipo PC/AT de IBM y compatibles. El 80286 dispone de registros de 16 bits, transfiere información a través del bus de datos a 16 bits simultáneos y utiliza 24 bits para direccionar la memoria. El 80286 puede operar en dos modos, el real (que es compatible con MS-DOS y con los límites de los chips 8086 y 8088) y el protegido (que potencia la funcionalidad del microprocesador). El modo real limita a 1 megabyte la cantidad de memoria que el microprocesador puede direccionar. Por otro lado, en el modo protegido, el 80286 puede acceder directamente a 16 megabytes de memoria. Además, un 80286 en modo protegido protege al sistema operativo de aplicaciones que provocan fallos. Esta protección no existe en procesadores 8088 y 8086, ni está presente en el 80286 cuando funciona en modo real.

•Microprocesador 80386SX: Denominado también 386SX en informática. Se trata de un microprocesador de Intel, introducido en 1988 como un producto de bajo costo alternativo al 80386DX. El 80386SX es básicamente un procesador 80386DX limitado por un bus de datos de 16 bits. El diseño basado en 16 bits permite configurar los sistemas 80386SX con componentes menos costosos del tipo AT, reduciendo considerablemente el precio total del sistema. El 80386SX proporciona además prestaciones superiores al 80286 y compatibilidad con todo el software diseñado para el 80386DX. Incorpora también características del 80386DX, como la multitarea y el modo 8086 virtual.

•Microprocesador 8086: En informática, microprocesador de Intel presentado en 1978. Es un descendiente directo del 8080, pero con registros de 16 bits, un bus de datos de 16 bits y direccionamiento de 20 bits, y permite controlar más de un megabyte de memoria. Está disponible con velocidades de 4,77, 8 y 10 MHz. Los modelos 25 y 30 de los equipos PS/2 de IBM, disponen de un 8086 a 8 MHz.

•Microprocesador 80387: Denominado también 387 en el campo de la informática. Se trata de un coprocesador matemático, también denominado de coma flotante, diseñado por Intel para la familia de procesadores 80386. Está disponible a velocidades de 16, 20, 25 y 33 MHz. El coprocesador 80387 puede aumentar de forma considerable el rendimiento del sistema, siempre que el software de aplicación haga uso de él, ya que pone a disposición de la aplicación instrucciones aritméticas, trigonométricas, exponenciales y logarítmicas con las que no cuenta el 80386. El 80387 también incorpora operaciones fundamentales para el cálculo de senos, cosenos, tangentes, arcotangentes y logaritmos. Si se utilizan estas instrucciones adicionales, las operaciones son realizadas por el 80387, permitiendo al 80386 dedicarse a otras tareas. El 80387 puede procesar enteros de 32 y 64 bits, números en coma flotante de 32, 64 y 80 bits y operandos BCD (decimales codificados en binario) de 18 dígitos; cumple la norma ANSI/IEEE 754-1985 sobre aritmética en coma flotante binaria. El 80387 opera con independencia del modo en que se encuentre el 80386 y funciona correctamente cuando éste trabaja en modo real, protegido o en 8086 virtual.

•El microprocesador Pentium: (que aquí se muestra con una ampliación de 2,5 veces) es fabricado por Intel Corporation. Contiene más de tres millones de transistores, y puede hacer que algunas partes de sus circuitos vayan más lentas o se detengan cuando no son necesarias, con lo que ahorra energía.

•AMD K7: El nuevo micro de la multinacional AMD, cuyo nombre más conocido es el de K7, se ha lanzado a la competencia con Intel, el rey actual del mercado. El K7 ha sido bautizado con el nombre de Athlon por razones de marketing y para diferenciar este último lanzamiento de la familia del K6, ya que el K7 no es una evolución sino una máquina con nuevas características. Su aspecto físico es un cartucho de plástico que encierra el microprocesador sobre el cual se encuentra la memoria Caché.

Las frecuencias iniciales llegan hasta seiscientos MHz. lo cual supera ya a los Pentium III de Intel. Además al ser el K7 la séptima generación de AMD supera a los Pentium III en prestaciones a igual frecuencia en MHz. Esto se obtiene sobre todos por las extraordinarias características de AMD en cálculos en coma flotante.

El K7 presenta nueve lineas de ejecución completamente optimizadas que ofrecen un alto ancho de banda y la posibilidad de funcionar a altas frecuencias. También permite ejecutar instrucciones de distinto tipo asi como cambiar de un tipo a otro incluida la unidad de coma flotante.

AMD ha optimizado sus características para competir con Intel en aplicaciones Multimedia, prestando especial atención en 3D y operaciones matemáticas para codificación de voz, video, sonido digital y descodificación de Dolby (util para películas en DVD). Sin embargo el problema de las aplicaciones Multimedia en 3D sigue siendo la falta de un software apropiado para su optimización. Aunque el desarrollo del software para aplicaciones en 3D aceleraría las aplicaciones, los fabricantes prefieren centrar sus esfuerzos en mejorar los microprocesadores.

HISTORIA DEL MICROPROCESADOREl 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. El primer microprocesador de 8 bits fue el Intel 8008, desarrollado en 1979 para su empleo en terminales informáticos. El Intel 8008 contenía 3.300 transistores. El primer microprocesador realmente diseñado para uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel 8080 de 8 bits, que contenía 4.500 transistores y podía ejecutar 200.000 instrucciones por segundo. Los microprocesadores modernos tienen una capacidad y velocidad mucho mayores. Entre ellos figuran el Intel Pentium Pro, con 5,5 millones de transistores; el UltraSparc-II, de Sun Microsystems, que contiene 5,4 millones de transistores; el PowerPC 620, desarrollado conjuntamente por Apple, IBM y Motorola, con 7 millones de transistores, y el Alpha 21164A, de Digital Equipment Corporation, con 9,3 millones de transistores.

1971MICROPROCESADOR 4004

El 15 de Noviembre de 1971 Intel lanza su primer microprocesador: el Intel 4004. El Intel 4004 (i4004), un CPU de 4bits, fue el primer microprocesador en un sólo chip, así como el primero disponible comercialmente. Con el Intel 4004 se conseguía situar en placas de 0,25 centímetros cuadrados un circuito integrado que contenía 2300 transistores.

• El objetivo era reunir en un microprocesador todos los elementos necesarios para crear un ordenador, a excepción de los dispositivos de entrada y salida (teclado, pantalla, impresora, etc.) imposibles de miniaturizar.

• El 4004 fue diseñado e implementado por Federico Faggin, entre 1970 y 1971. En cuanto ingresó a trabajar en Intel, Faggin creó una nueva metodología de “random logic design” con Silicon Gate, que no existía previamente, la cual se utilizó para encajar el microprocesador en un único chip. Esta metodología fue usada en todos los primeros diseños de microprocesadores Intel.

• El 4004 fue diseñado originalmente por Intel para la compañía japonesa Busicom, para ser usado en su línea de calculadoras. Este primer procesador tenía características únicas para su tiempo, como la velocidad del reloj, que sobrepasaba los 100 KHz (kilo hertzio).

1972MICROPROCESADOR 8008El 1 de Abril de 1972, Intel anunció una versión mejorada de su procesador anterior. Era el 8008, y su principal ventaja frente a otros modelos, fue poder acceder a más memoria y procesar 8 bits. La velocidad de su reloj alcanzaba los 740KHz.

• Fue el primer microprocesador de 8 bits, implantado con tecnología PMOS, contaba con 48 instrucciones, podía ejecutar 300.000 operaciones por segundo y direccionaba 16 Kbytes de memoria.

1974MICROPROCESADOR 8080

En Abril de 1974 Intel lanzó el 8080 con una velocidad de reloj que alcanzaba los 2 Mhz. Al año siguiente, aparece en el mercado el primer ordenador personal, de nombre Altair, basado en la microarquitectura del Intel 8080.. El procesador de este computador suponía multiplicar por 10 el rendimiento del anterior, gracias a sus 2 Mhz de velocidad.

• Este microprocesador también direccionaba 8 bits, tenía 78 instrucciones, su velocidad de operaciones era 10 veces mayor que la del 8008 y podía direccionar hasta 64 Kbytes de memoria.

1977MICROPROCESADOR 8085En 1977 sale al mercado el Intel 8085 procesador de 8 bits, binariamente compatible con el anterior i8080, pero exigía menos soporte de hardware, así permitía sistemas de microordenadores más simples.

1978-1979MICROPROCESADOR 8086 & 8088En junio de 1978 y 1979 hacen su aparición los microprocesadores 8086 y 8088 que pasaron a formar el IBM PC, equipo que salió al mercado en 1981.

• Los i8086 e i8088 se basaron en el diseño del Intel 8080 y el Intel 8085, y de hecho son compatibles a nivel de ensamblador con el i8080.

• Ambos tienen cuatro registros generales de 16 bits, que también pueden ser accedidos como ocho registros de 8 bits, con cuatro registros.

1982MICROPROCESADOR 286El 1 de Febrero de 1982, Intel daba un nuevo vuelco a la industria con la aparición de los primeros 80286 (el famoso ordenador”286”) con una velocidad entre 6 y 25 Mhz y un diseño mucho más cercano a los actuales microprocesadores. El 286 tiene el honor de ser el primer microprocesador usado para crear ordenadores clones en masa. Gracias al sistema de “licencias cruzadas”, aparece en el mercado el primer fabricante de clónicos “IBM compatible”.

1985MICROPROCESADOR I80386El 16 de octubre de 1985 Intel lanza el i80386, con arquitectura de x86. Fue empleado como la unidad central de proceso de muchos computadores personales desde mediados de los años 80 hasta principios de los 90.

• También conocido como 386, con una velocidad de reloj entre 16 y 40 Mhz. Este producto se destacó principalmente por ser un microprocesador con arquitectura de 32 bits.

1988MICROPROCESADOR 80386SXEn 1988, Intel desarrolla un sistema sencillo de actualizar los antiguos 286 gracias a la aparición del 80386SX, que sacrificaba el bus de datos para dejarlo en uno de 16 bits, pero a menor costo. Estos procesadores irrumpieron con la explosión del entorno gráfico Windows, desarrollado por Microsoft unos años antes, pero que aún no había tenido la suficiente aceptación por parte de los usuarios.

1989MICROPROCESADOR 80486DXEl 10 de abril de 1989 aparece el Intel 80486DX, de nuevo con tecnología de 32 bits y como novedad principal con la incorporación del caché de nivel 1 (L1) en el propio chip. Estas características aceleran enormemente la transferencia de datos de este caché al Procesador.

MICROPROCESADOR I486En 1989 Intel lanza el i486, que alcanzó velocidades entre 16 y 100 MHz. Eran microprocesadores muy similares a los Intel 80386, con la principal diferencia que el i486 tiene un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante y un caché unificado integrados en el propio circuito integrado del microprocesador y una unidad de interfaz de bus mejorada.

• Estas mejoras hacen que los i486 sean el doble de rápidos que un i386 y un i387 a la misma frecuencia de reloj.

1993MICROPROCESADOR PENTIUMEl 22 de marzo del 1993 ve la luz por primera vez el “Pentium”, también conocido por nombre clave P54C. Estos procesadores partían de una velocidad inicial de 60 MHz, llegando a los 200 MHz, algo que nadie había sido capaz de augurar unos años antes. Con una arquitectura real de 32 bits, se usaba de nuevo la tecnología de .8 micras, con lo que se lograba realizar más unidades en menos espacio. Poseía un bus de datos.

• El Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez, gracias a sus dos pipeline de datos de 32 bits cada uno, uno equivalente al i486DX (u) y el otro equivalente al 486SX (u).

• Poseía un bus de datos de 64 bits, permitiendo un acceso de memoria de 64 bits.

1995MICROPROCESADOR PENTIUM PROEl 27 de Marzo de 1995, el procesador Pentium Pro supuso para los servidores de red y las estaciones de trabajo un aire nuevo, tal y como ocurriera con el Pentium en el ámbito doméstico.

• El Pentium Pro es la sexta generación de arquitectura x86. Este producto buscaba reemplazar al Intel Pentium en toda gama de aplicaciones pero luego se centró como chip en el mundo de los servidores.

1997MICROPROCESADOR PENTIUM 2El 7 de marzo de 1997 Intel lanza al mercado el Intel Pentium 2, con arquitectura x86, basado en una versión modificada del núcleo P6, usado por primera vez en el Intel Pentium Pro.

• En comparación con su antecesor, este último mejora el rendimiento en la ejecución de código de 16 bits, añade el conjunto de instrucciones MMX y elimina la memoria caché de segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste.

• Poseía 32 KB de memoria caché de primer nivel, repartida en 16 KB para datos y otros 16 KB para instrucciones.

1998MICROPROCESADOR PENTIUM II XEONEn 1998 aparece el primer procesador Xeon, con nombre Pentium II Xeon, que utilizaba tanto el chipset 440GX como el 450NX.

• En 2001, el Pentium III Xeon se reemplazó por el procesador Intel Xeon.

1999MICROPROCESADOR PENTIUM IIIEl 26 de febrero de 1999 llega el Pentium III, microprocesador de arquitectura i686.

• Las primeras versiones eran muy similares al Pentium II, siendo la diferencia más importante la introducción de las instrucciones SSE. Al igual que con el Pentium II, existía una versión Celeron de bajo presupuesto y una versión XEON para quienes necesitaban mayor poder de cómputo.

2000MICROPROCESADOR PENTIUM 4El 20 de noviembre de 2000 sale al mercado el Pentium 4, microprocesador de séptima generación, basado en la arquitectura X86 y con un diseño completamente nuevo.

• El 8 de agosto de 2008 Intel lanza el último Pentium 4, siendo sustituido por los Intel Core Duo.

2003MICROPROCESADOR PENTIUM MEn marzo de 2003 llega el Intel Pentium M, microprocesador con arquitectura x86 (i686), que representa un cambio radical para Intel, ya que no es una versión de bajo consumo del Pentium 4 sino una versión fuertemente modificada del diseño del Pentium III (que a su vez es una modificación del Pentium Pro).

• Está optimizado para un consumo de potencia eficiente, una característica vital para ampliar la duración de la batería de los computadores Portátiles

• Funciona con un consumo medio muy bajo y desprende mucho menos calor que los procesadores de computadores de escritorio.

• Los procesadores Intel Pentium M forman parte integral de la plataforma Intel Centrino.

2005MICROPROCESADOR PENTIUM D

En el Spring 2005 Intel Developer Forum se introducen los procesadores Pentium D, que eran básicamente 2 procesadores Pentium 4 metidos en un solo encapsulado (2 núcleos Prescott para el core Smithfield y 2 núcleos Cedar Mill para el core Presler).

• Su proceso de fabricación fue inicialmente de 90 nm y en su segunda generación de 65 nm.

• El nombre en clave antes de su lanzamiento era “Smithfield”.

2006MICROPROCESADOR XEON DUAL CORE

El 26 de junio de 2006, Intel anuncia la nueva generación: Xeon Dual Core con tecnología de doble núcleo. Este nuevo procesador brindaba un 80% más de rendimiento por vatio y en un 60% más rápido que la competencia. Además, la nueva generación ofrecía más del doble de rendimiento que la generación anterior de servidores basados en el procesador Intel Xeon, que era capaz de ejecutar aplicaciones de 32 y 64 bits.

• La marca Core 3 fue introducida el 27 de julio de 2006, abarcando las líneas SOLO (un núcleo), DUO (doble núcleo), QUAD (quad-core) y EXTREME (CPUs de dos o cuatro núcleos). Los procesadores Intel Core 2 con tecnología vPro (diseñados para negocios) incluyen los modelos de doble núcleo y cuatro núcleos.

• La marca Core 2 se refiere a una gama de CPUs comerciales de Intel de 64 bits de doble núcleo y CPUs 2x2 MCM (módulo multi-chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86 – 64, basado en el Core Microarchitecture de Intel, derivado del procesador portátil de doble núcleo de 32 bits.

• El 2 de noviembre de 2006 aparece Intel Core 2 Quad, una serie de procesadores con 4 núcleos, asegurando ser un 65% más rápidos que los Core 2Duo disponibles anteriormente. Para poder crear este procesador se tuvo que incluir 2 núcleos Core bajo un mismo empaque y comunicarlos mediante el bus del Sistema, para así totalizar 4 núcleos reales.

2008MICROPROCESADOR INTEL ATOMEl 2 de marzo de 2008 Intel anuncia la llegada de Intel Atom, nombre de una línea anteriormente denominada Silverthorne / Diamondville. Diseñados para un proceso de frabricación de 45 nm CMOS y destinados a usarse en dispositivos móviles de internet, ultraportátiles, teléfonos inteligentes y otros de baja potencia y aplicaciones.

2010MICROPROCESADORES INTEL CORE I3, I5 E I7 DE CUATRO NÚCLEOS

En el 2010, Intel anunció los modelos Core i3, i5 e i7 de cuatro núcleos, familia de procesadores que cubren los requerimientos de proceso de todos los niveles de usuario, dependiendo de su perfil y estilo de vida.

• Core i3 integra una experiencia informática rápida y flexible. Equipado con el acelerador Intel para medios gráficos de alta definición, un motor de video de avanzada que ofrece una fluida reproducción de video, así como capacidades 3D de avanzada, lo que implica una solución ideal para gráficos en su uso cotidiano.

• Core i5 asigna automáticamente la capacidad de proceso donde más se necesita, permitiendo al usuario crear videos HD, componer música digital, editar fotos o jugar videojuegos.

• Y para los usuarios más experimentados, el Core i7 se presenta como la mejor opción, el cual posee grandes ventajas al momento de usar aplicaciones que requieren mayor performance.

• La familia Core 2010 de Intel posee la tecnología Hyper Threading que permite que cada núcleo del procesador trabaje en dos tareas al mismo tiempo, ofreciendo el rendimiento que el usuario necesita para ejecutar varias tareas a la vez.

• En tanto, Intel Core i5 e Intel Core i7 integran Turbo Boost, que incrementa de forma automática la velocidad de procesamiento de los núcleos por encima de la frecuencia operativa básica si no se han alcanzado los límites especificados de energía, corriente y temperatura.

2011MICROPROCESADORESINTEL CORE SEGUNDA GENERACIÓN

En enero de 2011 Intel lanzó la segunda generación de la familia Core, tecnología que posee cambios en la memoria caché, mejorías en el modo Turbo Boost y perfeccionamientos en la propia arquitectura.

• Esta nueva familia tiene motor gráfico integrado para aumentar el desempeño de procesamiento y gráficos de un dispositivo. Así provee el perfecto balance entre diseño, performance y durabilidad.

• Poseen características visuales mejoradas, que se centran en las áreas para las que la mayoría de los usuarios utilizan sus computadores hoy: video en alta definición, 3D, juegos, realización de múltiples tareas al mismo tiempo y redes sociales o uso de multimedia en línea.

• Basados en la tecnología de proceso de 32 nanómetros (nm) de Intel, los nuevos chips son la primera microarquitectura “visiblemente inteligente” que combina la tecnología visual y de gráficos 3D con microprocesadores líderes en desempeño en un único chip, sin necesidad de agregar hardware adicional para mejorar el desempeño de juegos u otras tareas de alta exigencia.

MUCHAS GRACIAS