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Trabajo de Procesadores

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Trabajo de Procesadores Powered By Docstoc
					                     UNIVERSIDAD DE ORIENTE.
                          NÚCLEO SUCRE.
                       ESCUELA DE CIENCIAS.
                  DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICAS.
   COORDINACIÓN DEL PROGRAMA LICENCIATURA EN INFORMÁTICA.




Prof.:                                  Integrantes:
Castro Alfredo.                        Acuña Eduardo         #14.596.701
                                        Hernández Alexandra #20.447.045.
                                        Hernández Luis      #20.526.776.
                                        Sánchez Katherine   #23.806.139.


                       Cumaná-Noviembre- 2011.
                                    Introducción:

       El procesador es el elemento principal o centro neurálgico de una computadora. Su
misión consiste en coordinar y realizar todas las operaciones del sistema informático.

       El desempeño de un procesador está gobernado por su arquitectura. La arquitectura
de un chip determina en donde están localizadas y conectadas sus partes, la manera en que
se conecta con otras partes de la computadora y muchas cosas más.

        Actualmente se utilizan muchos tipos de arquitecturas de chip y cada familia de
procesadores para PC está basada en su propia arquitectura. De hecho cabe destacar que los
procesadores se distinguen por su arquitectura. La arquitectura de un procesador determina
la cantidad de transistores que tiene y, por lo tanto el poder del procesador. Los primeros
procesadores contenían unos cuantos miles de transistores, actualmente existen
procesadores que contienen decenas de millones.

        Un procesador contiene características que afectan su desempeño, por ejemplo la
cantidad de bits de datos que puede procesar a la vez. En el 2003, la compañía AMD lanzo
al mercado una nueva generación de procesadores para PC de escritorio que puede manejar
64 bits de datos.

       Anteriormente Intel era la compañía más grande en el mercado de procesadores para
PC, esto cambio a mediados de 1998 cuando AMD empezó a crear procesadores que
ofrecían menos desempeño por un precio más bajo. Sin embargo esto ha cambiado medida
que AMD mejora las capacidades de sus productos. En la actualidad AMD puede competir,
característica por característica, con muchos de los exitosos de Intel.

       No solo Intel y AMD se dedican a fabricar procesadores, Motorola, también
conocida como Freescalefábrica los procesadores que utilizan las Macintosh. IBM también
fue una empresa conocida fabricante de procesadores.
       Definición de Procesador.




    El procesador es el circuito integrado central y más complejo
de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele
asociar por analogía como el cerebro de un sistema informático.
El procesador puede definirse, como un circuito integrado
constituido por millones de componentes electrónicos agrupados
en un paquete.

   El Procesador se divide en dos componentes:

              Unidad Aritmético/Lógica (ULA): La UAL o ULA (por sus siglas en inglés
               (UnitLogicArithmetic) es la parte del procesador encargada de realizar todas
               las operaciones elementales de tipo aritmético (suma, resta, multiplicación y
               división) y de tipo lógico (comparaciones: igual a, menor que, mayor
               que,..).

              Unidad de Control (UC): Es la parte del procesador encargada de gobernar
               al resto de las unidades, además de interpretar y de ejecutar las instrucciones
               controlando su secuencia.


    Desde el punto de vista funcional es,básicamente, el encargado de realizartoda
operación aritmético-lógica, de control y de comunicación con el resto de los componentes
integrados queconforman un PC, siguiendo el modelo base de Von Neumann. También es
el principal encargado de ejecutar losprogramas, sean de usuario o de sistema; sólo ejecuta
instrucciones programadas a muy bajo nivel, realizandooperaciones elementales,
básicamente, las aritméticas y lógicas, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las
lógicas binarias y accesos a memoria.



       Velocidad del Procesador.


    La velocidad del procesador suele medirse por la cantidad de operaciones por ciclo de
reloj que puede realizar y en los ciclos por segundo que este último desarrolla, o también en
MIPS. Está basada en la denominada frecuencia de reloj (oscilador). La frecuencia de reloj
se mide hercios, pero dada su elevada cifra se utilizan múltiplos, como el megahercio o el
gigahercio. Cabe destacar que la frecuencia de reloj no es el único factor determinante en el
rendimiento, pues sólo se podría hacer comparativa entre dos microprocesadores de una
misma microarquitectura. Es importante notar que la frecuencia de reloj efectiva no es la
suma de la frecuencia de cada núcleo físico del procesador, es decir, uno de 6 núcleos
físicos con 3 GHz cada uno nunca tendrá 18 GHz, sino 3 GHz, independientemente de su
número de núcleos.

   Hay otros factores muy influyentes en el rendimiento, como puede ser su memoria
caché, su cantidad de núcleos, sean físicos o lógicos, el conjunto de instrucciones que
soporta, su arquitectura, etc; por lo que sería difícilmente comparable el rendimiento de dos
procesadores distintos basándose sólo en su frecuencia de reloj.



       Buses del procesador.


    Los buses son un conjunto de líneas eléctricas en paralelo, que transmiten datos,
direcciones y señales de control entre los elementos de un computador.

    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
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 de AMD, que
maneja los datos en forma de paquetes usando una cantidad menor de líneas de
comunicación, permitiendo frecuencias de funcionamiento más altas y en el caso de
Intel, Quickpath.

    Los microprocesadores de Intel y de AMD (desde antes) poseen además un controlador
de memoria de acceso aleatorio en el interior del encapsulado lo que hace necesario la
implementación de buses de memoria del procesador hacia los módulos. Ese bus esta 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.




       Procesadores de 8 bits, 16 bits, 32 bits y 64 bits:

      Procesadores de 8 bits:

    El primer microprocesador de 8 bits ampliamente utilizado es
el Intel 8080, que se usó en computadores de aficionados a finales
de los años 1970 y principio de los años 1980, muchos corriendo
el sistema operativo CP/M. El Zilog Z80 (compatible con el 8080)
el Motorola 6800 y el MOS Technology 6502 se utilizan en varios
computadores similares y profesionales. Pero se conocen más por
haber sido ampliamente usados en computadores domésticos y videoconsolas en los 70 y
80, abarcando parte de la segunda y sobre todo tercera generaciones de videoconsolas.

    Muchas CPU y microcontroladores de 8 bits son la base hoy en día de los sistemas
integrados que encontramos en cualquier sitio desde el coche al ascensor o la lavadora.

    En el sistema binario, hay 28 (256) posibles permutaciones para 8
bits.Aproximadamente el 55% de todas las CPU vendidas en el mundo son
microcontroladores o microprocesadores de 8 bits.

    Algunos de los procesadores de 8 bit de Intel son: Intel 8008, Intel 8080, Intel 8085,
Intel 8051, Intel 8088 y el Intel 80188. De ZiLOG se pueden mencionar el Zilog Z80, Zilog
Z180, Zilog Z8 y Zilog eZ80. De Motorola se pueden nombrar el Motorola 6800, el
Motorola 6803 y por último el Motorola 6809.
      Procesadores de 16 bits:

    En arquitectura de ordenadores, 16 bits es un adjetivo usado para describir enteros,
direcciones de memoria u otras unidades de datos que comprenden hasta 16 bits (2 octetos)
de ancho o para referirse a una arquitectura de CPU y ALU basadas en registros, bus de
direcciones o bus de datos de ese ancho.

    Los procesadores de 16 bits más conocidos son el PDP-11, Intel 8086, Motorola 68000,
Intel 80286 y el WDC 65C816. El Intel 8088 es compatible en código con el Intel 8086 y
puede considerarse de 16 bits en cuanto a registros e instrucciones aritméticas, mientras que
su bus de datos es de 8 bits. Los microprocesadores de 16 bits han sido sustituidos
completamente en la industria del ordenador personal, pero permanece en uso en una
amplia variedad de aplicaciones embebidas, por ejemplo los procesadores XAP presentes
en numerosos ASIC.

    El Motorola 68000 (MC68000) es un caso especial ya que es de 16 bits en lo que
respecta a su bus de datos; pero en lo que respecta a sus registros generales y a en la
mayoría de las operaciones matemáticas utiliza 32 bits y en lo que respecta a su bus de
direcciones es de 24 bits. Por tanto su software es de 32 bits y compatible hacia adelante
con otros procesadores de 32 bits de la misma familia. Sin embargo, debido a que era el
procesador de la Sega Mega Drive y a la saturación de publicidad haciendo hincapié en sus
16 bits, es considerado erróneamente como de 16 bits. De hecho es la causa de que el
periodo entre 1988-1995 sea conocida por los jugadores como "la era de los 16 bits".

      Procesadores de 32 bits:

    En arquitectura de computadoras, 32 bits es un adjetivo usado para describir enteros,
direcciones de memoria u otras unidades de datos que comprenden hasta 32 bits (4 octetos)
de ancho, o para referirse a una arquitectura de CPU y ALU basadas en registros, bus de
direcciones o bus de datos de ese ancho. 32 bits es también un término dado a una
generación de computadoras en las cuales los procesadores eran de 32 bits.


    Un campo de almacenamiento de 32 bits permite 232 combinaciones posibles. Debido a
esto, el rango de valores naturales que pueden ser almacenados en 32 bits es de 0 hasta
4.294.967.295 (que es 232 - 1). Para enteros con signo, utilizando el complemento a dos, el
rango es desde −2.147.483.648 (-232 - 1) hasta +2.147.483.647 (232 - 1). Estos rangos
delimitan los sistemas de numeración comunes que utilizan 32 bits, tales como las
direcciones IP ó las fechas POSIX (provocando el efecto 2038).
    Los buses de datos y de direcciones son usualmente más anchos que 32 bits, a pesar de
que éstas se almacenen y manipulen internamente en el procesador como cantidades de 32
bits. Por ejemplo, el Pentium Pro es un procesador de 32 bits, pero el bus de direcciones
externo tiene un tamaño de 36 bits, y el bus de datos externo de 64 bits.


      Procesadores de 64 bits:

    Los microprocesadores de 64 bits han existido en las supercomputadoras desde 1960 y
en servidores y estaciones de trabajo basadas en RISC desde mediados de los años 1990. En
2003 empezaron a ser introducidos masivamente en las computadoras personales
(previamente de 32 bits) con las arquitecturas x86-64 y los procesadores PowerPC G5.

    Aunque una CPU puede ser internamente de 64 bits, su bus de datos o bus de
direcciones externos pueden tener untamaño diferente, más grande o más pequeño y el
término se utiliza habitualmente para describir también el tamañode estos buses. Por
ejemplo, muchas máquinas actuales con procesadores de 32 bits usan buses de 64 bits (p.ej.
elPentium original y las CPUs posteriores) y pueden ocasionalmente ser conocidas como
64 bits por esta razón. La arquitectura de las computadoras de 64 bits tiene integrados
registros que son de 64bits, que permite procesar (interna y externamente) datos de 64 bits.

     Los registros en un procesador se dividen generalmente en tres grupos: enteros, coma
flotante y otros. Casi todos los procesadores de propósito general (con la notable excepción
de muchos ARM e implementaciones MIPS de 32 bits) han integrado hardware de coma
flotante, que puede o no utilizar registros de 64 bits para transportar datos con el fin de
procesarlos. Por ejemplo, la arquitectura X86 incluye instrucciones de coma flotante del
x87 que utiliza 8 registros de 80 bits en una configuración en forma de pila; revisiones
posteriores del x86 y la arquitectura x86-64 también incluyen instrucciones SSE que
utilizan 8 registros de 128 bits (16 registros en el x86-64). En contraste, el procesador de 64
bits de la familia DEC Alpha define 32 registros de coma flotante de 64 bits además de sus
32 registros de enteros de 64 bits.
    Una de las ventajas que trajo la implementación de procesadores
de 64 bits dentro del mercado fue la proclama que hizo Intel en 1994,
dondeanunció sus planes para la arquitectura IA-64 de 64 bits
(desarrollada conjuntamente con HP) como sucesor de su procesador
de 32 bits IA-32. Luego en 1996 HP lanzó una implementación de 64
bits, la versión 2.0 de su arquitectura de procesador PA-RISC, el PA-
8000. Nintendo introdujo la consola de videojuegos Nintendo 64,
construida con una variante de bajo coste del MIPS R4000. También en el 2003 AMD sacó
a la luz sus líneas de procesadores con arquitectura AMD64 Opteron y Athlon 64. Apple
lanzó también sus CPUsPowerPC 970 "G5" de 64 bits por cortesía de IBM, junto con una
actualización de su sistema operativo Mac OS X, que añadió soporte parcial para el modo
de 64 bits. Se publicaron varias distribucionesLinux con soporte para AMD64. Microsoft
anunció que crearía una versión de su sistema operativo Windows para esos chips AMD.
Intel sostuvo que sus chips Itanium serían sus únicos procesadores de 64 bits.

    Sin duda las arquitecturas de 64 bits incontestablemente hacen más sencillo el trabajar
con grandes conjuntos de datos en aplicaciones como el vídeo digital, computación
científica y grandes bases de datos, ha habido un debate considerable sobre si los modos de
compatibilidad con 32 bits serán más rápidos que los sistemas de 32 bits delmismo precio
para otras tareas. En las arquitecturas x86-64 (AMD64 y EM64T, IA-32e), la mayoría de
los sistemasoperativos de 32 bits y aplicaciones pueden ejecutarse sin problemas en el
hardware de 64 bits.

       Fabricación de los Procesadores:


      Procesadores de silicio:

   El proceso de fabricación de un microprocesador es muy complejo. Todo comienza con
un buen punado de arena (compuesta básicamente de silicio), con la que se fabrica un
monocristal de unos 20 x 150 centímetros. Para ello, se funde el material en cuestión a alta
temperatura (1.370 °C) y muy lentamente (10 a 40 mm por hora) se va formando el cristal.

    De este cristal, de cientos de kilos de peso, se cortan los
extremos y la superficie exterior, de forma de obtener un
cilindro perfecto. Luego, el cilindro se corta en obleas de 10
micras de espesor, la decima parte del espesor de un cabello
humano, utilizando una sierra de diamante. De cada cilindro
se obtienen miles de obleas, y de cada oblea se fabricaran
varios cientos de microprocesadores.
   Estas obleas son pulidas hasta obtener una superficie perfectamente plana, pasan por un
proceso llamado annealing, que consiste en someterlas a un calentamiento extremo para
remover cualquier defecto o impureza que pueda haber llegado a esta instancia. Después de
una supervisión mediante láseres capaz de detectar imperfecciones menores a una milésima
de micra, se recubren con una capa aislante formada por oxido de silicio transferido
mediante deposición de vapor.

    De aquí en adelante, comienza el proceso del dibujadode los transistores que
conformaran a cada microprocesador. A pesar de ser muy complejo y preciso, básicamente
consiste en la impresión de sucesivas mascaras sobre la oblea, sucediéndose la deposición y
eliminación de capas finísimas de materiales conductores, aislantes y semiconductores,
endurecidas mediante luz ultravioleta y atacada por ácidos encargados de remover las zonas
no cubiertas por la impresión. Después de cientos de pasos, entre los que se hallan la
creación de sustrato, la oxidación, la litografía, el grabado, la implantacióniónica y la
deposición de capas; se llega a un complejo bocadilloque contiene todos los circuitos
interconectados del microprocesador.


    Una vez que la oblea ha pasado por todo el proceso litográfico, tiene “grabados” en su
superficie varios cientos de microprocesadores, cuya integridad es comprobada antes de
cortarlos. Luego la oblea es cortada y cada chip individualizado. En esta etapa del proceso
el microprocesador es una pequeña placa de unos pocos milímetros cuadrados, sin pines ni
capsula protectora. Cada una de estas plaquitas será dotada de una capsula protectora
plástica (en algunos casos pueden ser cerámicas) y conectada a los cientos de pines
metálicos que le permitirán interactuar con el mundo exterior. El resultado final es un
microprocesador como los que equipan a los computadores.

   Aunque la gran mayoría de la producción de circuitos integrados se basa en el silicio,
no se puede omitir la utilización de otros materiales tales como el germanio; tampoco las
investigaciones actuales para conseguir hacer operativo un procesador desarrollado con
materiales de características especiales como el grafeno o la molibdenita.

       Empresas de gran importancia en la creación de los Procesadores.


      IBM:

       Además de trabajar junto con Apple y Freescale en la línea PowerPC, IBM fabrica
los CPU para mainframe y estaciones de trabajo de alto desempeño. En 2003; IBM se
asocio con Apple y lanzo al mercado el G5 anunciado como el “procesador más rápido que
haya existido”. A pesar de que la mayoría de los chips nuevos cumplen con afirmación, el
G5 en realidad lo entregaba. El G5 ofrece el poder verdadero de una estación de trabajo al
costo de un sistema de escritorio estándar. Como demostración, los estadios Pixar
recibieron varias computadoras equipadas con procesadores G5, con los cuales se creó la
película Buscando a Nemo de Disney/Pixar. Las producciones anteriores de Pixar,
incluyendo ToyStory requirieron estaciones de trabajo de alto nivel.



      INTEL:

       Intel es históricamente el proveedor libre de chips para PC. En 1971, Intel invento el
microprocesador (la ampliamente conocida computadora en un chip) con el modelo 4004.
Este invento condujo a la creación de las primeras microcomputadoras que comenzaron a
aparecer en 1975. A pesar de esto, el éxito de Intel en este mercado no estuvo garantizado
hasta 1981 cuando IBM lanzó al mercado su primera PC IBM, el cual estaba basada en un
microprocesador de Intel.

      FREESCALE:

       La compañía freescale semiconductor, Inc, una subsidiaria de Motorola Inc, cuenta
con más de 50 años de historia microelectrónica. Como mencionamos antes, las
computadoras Macintosh de Apple utilizan procesadores Freescale. Estos procesadores
también fueron los favoritos entre las compañías que fabricaban computadoras más grandes
basadas en UNIX.

        A través de los años, Freescale ha ofrecido dos arquitecturas de procesador que se
utilizan en las computadoras Macintosh. La primera se conoce como la familia 680x0. Un
nuevo tipo de procesador, desarrollado por Freescale, Apple e IBM, ha reemplazado a esta
familia de procesadores. Esta nueva arquitectura de procesador llamada PowerPC,
representa la base de todas las computadoras nuevas que hace Apple. Los procesadores
MPC74xx de Frescale se pueden encontrar en las computadoras G4 de Apple. Los
procesadores PowerPC de Freescale también son ideales para implementar el sistema
operativo Linux, el cual está ganando más popularidad entre los usuarios de equipos de
escritorio.

      AMD:

       En 1998, Advanced Micro Devices (AMD) surgió como el principal competidor
ante el dominio de Intel dentro del mercado de las PC compatibles con IBM. Hasta
entonces los procesadores AMD se encontraban en computadoras con desempeño y precio
más bajos, para el hogar y negocios pequeños, que se vendían en menos de 1000 dólares.
Con el lanzamiento de las series de procesadores K6 y Athlon, AMD comprobó que podía
competir, característica por característica, con muchos de los productos más exitosos de
Intel. Incluso, AMD comenzó una nueva carrera para obtener el procesador más rápido para
PC.




      RISC:

        Los procesadores de las PC compatibles con IBM son procesadores con la
tecnología computación de conjunto complejo de instrucciones (CISC, por sus siglas en
ingles). El conjunto de instrucciones de estos CPU es grande y generalmente contiene de
200 a 300 instrucciones.

        Otra teoría del diseño de los microprocesadores sostiene que cuando el conjunto de
instrucciones para el CPU se mantiene pequeño y simple, cada instrucción se realizara en
mucho menos tiempo, y esto permite que el procesador lleve a cabo más instrucciones al
mismo tiempo. Los CPU que se diseñan de acuerdo con esta teoría se llaman procesadores
de computación de conjunto reducido de instrucciones (RISC, por sus siglas en ingles). Los
conjuntos de instrucciones RISC son considerablemente más pequeños que los que se
utilizan en los procesadores CISC. El diseño RISC, el cual se utiliza ahora en el procesador
PowerPC pero que se implemento por primera vez a mediados de años ochenta, da como
resultado un procesador más rápido y menos costoso.



       Breve cronología de los Procesadores:

• 1971: El Intel 4004

        El 4004 fue el primer microprocesador delmundo, creado en un
simple chip, y desarrolladopor Intel. Era un CPU de 4 bits y también fue
elprimero disponible comercialmente. Estedesarrollo impulso la
calculadora de Busicomy dio camino a la manera para dotar de
inteligencia a objetos inanimados, así como lacomputadora personal.

• 1972: El Intel 8008

       Codificado inicialmente como 1201, fue pedidoa Intel por Computer Terminal
Corporation parausarlo en su terminal programable Datapoint2200, pero debido a que Intel
termino elproyecto tarde y a que no cumplía con las expectativas de Computer Terminal
Corporation,finalmente no fue usado en el Datapoint.Posteriormente Computer Terminal
Corporatione Intel acordaron que el i8008 pudiera servendido a otros clientes.


• 1974: El SC/MP

       El SC/MP desarrollado por NationalSemiconductor, fue uno de los
primerosmicroprocesadores, y estuvo disponible desdeprincipio de 1974. El nombre
SC/MP(popularmente conocido como Scamp) es el acrónimo de Simple Cost-effective
MicroProcessor(Microprocesador simple y rentable).

       Presenta un bus de direcciones de 16 bits y un bus de datos de 8 bits. Una
característica, avanzada para su tiempo, es la capacidadde liberar los buses a fin de que
puedan ser compartidos por variosprocesadores. Este microprocesador fue muy utilizado,
por su bajocosto, y provisto en kits, para propósitos educativos, de investigación y para el
desarrollo de controladores industrialesdiversos.

• 1974: El Intel 8080

       EL 8080 se convirtió en la CPU de la primera computadorapersonal, la Altair 8800
de MITS, según se alega, nombrada enbase a un destino de la Nave Espacial Starship del
programa de televisión Viaje a las Estrellas, y el IMSAI 8080, formando la basepara las
maquinas que ejecutaban el sistema operativo CP/M-80.Los fanáticos de las computadoras
podían comprar un equipoAltair por un precio (en aquel momento) de u$s395. En un
periodode pocos meses, se vendieron decenas de miles de estas PC.


• 1975: Motorola 6800

        Se fabrica, por parte de Motorola, el Motorola MC6800, másconocido como 6800.
Fue lanzado al mercado poco después delIntel 8080. Su nombre proviene de quécontenía
aproximadamente6800 transistores. Varios de los primeras microcomputadoras delos años
1970 usaron el 6800 como procesador. Entre ellas seencuentran la SWTPC 6800, que fue la
primera en usarlo, y lamuy conocida Altair 680. Este microprocesador se utilizo
profusamente como parte de un kit para el desarrollo de sistemascontroladores en la
industria. Partiendo del 6800 se crearon variosprocesadores derivados, siendo uno de los
más potentes elMotorola 6809.


• 1976: El Z80
       La compañíaZilog Inc. crea el Zilog Z80. Es un
microprocesadorde 8 bits construido en tecnología NMOS, y fue basado
en el Intel8080. Básicamente es una ampliación de este, con lo que
admitetodas sus instrucciones. Un año después sale al mercado el
primerComputador que hace uso del Z80, el Tandy TRS-80 Model
1provisto de un Z80 a 1,77 MHz y 4 KB de RAM. Es uno de losprocesadores de masexito
del mercado, del cual se han producidonumerosas versiones clónicas, y sigue siendo usado
de formaextensiva en la actualidad en multitud de sistemas embebidos. LacompañíaZilog
fue fundada 1974 por Federico Faggin, quien fue diseñadorjefe del microprocesador Intel
4004 y posteriormente del Intel 8080.


• 1978: Los Intel 8086 y 8088

        Una venta realizada por Intel a la nueva división de computadoraspersonales de
IBM, hizo que las PC de IBM dieran un gran golpecomercial con el nuevo producto con el
8088, el llamado IBM PC.El éxito del 8088 propulso a Intel a la lista de las 500 mejores
compañías, en la prestigiosa revista Fortune, y la misma nombro laempresa como uno de
Los triunfos comerciales de los sesenta.

• 1982: El Intel 80286

       El 80286, popularmente conocido como 286, fue el primerprocesador de Intel que
podría ejecutar todo el software escritopara su predecesor. Esta compatibilidad del software
sigue siendoun sello de la familia de microprocesadores de Intel. Luego de 6años de su
introducción, había un estimado de 15 millones de PCbasadas en el 286, instaladas
alrededor del mundo.

• 1985: El Intel 80386

        Este procesador Intel, popularmente llamado 386, se integro con275000 transistores,
mas de 100 veces tantos como en el original4004. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits,
con capacidadpara multitarea y una unidad de traslación de páginas, lo que hizomucho más
sencillo implementar sistemas operativos que usaranmemoria virtual.

• 1985: El VAX 78032

        El microprocesador VAX 78032 (también conocido comoDC333), es de único chip
y de 32 bits, y fue desarrollado yfabricado por Digital EquipmentCorporation (DEC);
instalado enlos equipos MicroVAX II, en conjunto con su chip coprocesadorde coma
flotante separado, el 78132, tenían una potencia cercanaal 90% de la que podía entregar el
minicomputador VAX 11/780que fuera presentado en 1977. Este microprocesador contenía
125000 transistores, fue fabricado en tecnología ZMOS de DEC.Los sistemas VAX y los
basados en este procesador fueron lospreferidos por la comunidad científica y de ingeniería
durante la década del 1980.
1989: El Intel 80486

        La generación 486 realmente significo contar con
unacomputadora personal de prestaciones avanzadas, entre
ellas,unconjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma
flotanteo FPU, una unidad de interfaz de bus mejorada y una
memoriacache unificada, todo ello integrado en el propio chip
delmicroprocesador. Estas mejoras hicieron que los i486 fueran eldoble de rápidos que el
par i386 - i387 operando a la misma frecuencia de reloj. El procesador Intel 486 fue
elprimero en ofrecer un coprocesador matemático o FPU integrado; con el que se
aceleraron notablemente lasoperaciones de cálculo. Usando una unidad FPU las
operaciones matemáticasmás complejas sonrealizadas por el coprocesador de manera
prácticamente independiente a la función del procesador principal.


• 1991: El AMD AMx86

       Procesadores fabricados por AMD 100% compatible con los códigos de Intel de ese
momento, llamados clones deIntel, llegaron incluso a superar la frecuencia de reloj de los
procesadores de Intel y a precios significativamentemenores. Aquí se incluyen las series
Am286, Am386, Am486 y Am586.

• 1993: PowerPC 601

        Es un procesador de tecnología RISC de 32 bits, en 50 y 66MHz. En su diseño
utilizaron la interfaz de bus delMotorola 88110. En 1991, IBM busca una alianza con Apple
y Motorola para impulsar la creación de estemicroprocesador, surge la alianza AIM (Apple,
IBM y Motorola) cuyo objetivo fue quitar el dominio que Microsofte Intel tenían en
sistemas basados en los 80386 y 80486. PowerPC(abreviada PPC o MPC) es el nombre
original dela familia de procesadores de arquitectura de tipo RISC, que fue desarrollada por
la alianza AIM. Los procesadores deesta familia son utilizados principalmente en
computadores Macintosh de Apple Computer y su alto rendimiento sedebe fuertemente a su
arquitectura tipo RISC.

• 1993: El Intel Pentium
        El microprocesador de Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos
operaciones a la vez, gracias a sus dospipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente
al 486DX (u) y el otro equivalente a 486SX (u). Además, estabadotado de un bus de datos
de 64 bits, y permitía un acceso a memoria de 64 bits (aunque el procesador seguía
manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas, y los registros
también eran de 32 bits). Lasversiones que incluían instrucciones MMX no solo brindaban
al usuario un más eficiente manejo de aplicacionesmultimedia, como por ejemplo, la lectura
de películas en DVD, sino que también se ofrecían en velocidades de hasta233 MHz. Se
incluyo una versión de 200 MHz y la mas básica trabajaba a alrededor de 166 MHz de
frecuencia dereloj. El nombre Pentium, se menciono en las historietas y en charlas de la
televisión a diario, en realidad se volvió una palabra muy popular poco después de su
introducción.

• 1994: EL PowerPC 620

       En este año IBM y Motorola desarrollan el primer prototipo del procesador
PowerPC de 64 bit, la implementación más avanzada de la arquitectura PowerPC, que
estuvo disponible al año próximo. El 620 fue diseñado para su utilización en servidores, y
especialmente optimizado para usarlo en configuraciones de cuatro y hasta
ochoprocesadores en servidores de aplicaciones de base de datos y video. Este procesador
incorpora siete millones detransistores y corre a 133 MHz. Es ofrecido como un puente de
migración para aquellos usuarios que quieren utilizaraplicaciones de 64 bits, sin tener que
renunciar a ejecutar aplicaciones de 32 bits.

• 1995: EL Intel Pentium Pro

        Lanzado al mercado para el otoño de 1995, el procesador Pentium Pro (profesional)
se diseño con una arquitectura de 32 bits. Se uso en servidores y los programas y
aplicaciones para estaciones de trabajo (de redes) impulsaron rápidamente su integración en
las computadoras. El rendimiento del código de 32 bits era excelente, pero el Pentium Pro a
menudo era más lento que un Pentium cuando ejecutaba código o sistemas operativos de 16
bits. El procesadorPentium Pro estaba compuesto por alrededor de 5,5 millones de
transistores.

• 1996: El AMD K5

       Habiendo abandonado los clones, AMD fabricada con tecnologíasanálogas a Intel.
AMD saco al mercado su primerprocesador propio, el K5, rival del Pentium. La
arquitectura RISC86 del AMD K5 era más semejante a laarquitectura del Intel Pentium Pro
que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC con una Unidadx86-
decodificadora, transforma todos los comandos x86 (de la aplicación en curso) en
comandos RISC. Esteprincipio se usa hasta hoy en todas las CPU x86. En la mayoría de los
aspectos era superior el K5 al Pentium,incluso de inferior precio, sin embargo AMD tenía
poca experiencia en el desarrollo de microprocesadores y losdiferentes hitos de producción
marcados se fueron superando con poco éxito, se retraso 1 año de su salida almercado, a
razón de ello sus frecuencias de trabajo eran inferiores a las de la competencia, y por tanto,
losfabricantes de PC dieron por sentado que era inferior.

• 1996: Los AMD K6 y AMD K6-2

       Con el K6, AMD no solo consiguió hacerle seriamente la
competencia a los Pentium MMX de Intel, sino que además amargo
lo que de otra forma hubiese sido un plácido dominio del mercado,
ofreciendo un procesador casi ala altura del Pentium II pero por un
precio muy inferior. En cálculos en coma flotante, el K6 también quedo pordebajo del
Pentium II, pero por encima del Pentium MMX y del Pro. El K6 conto con una gama que
va desde los166 hasta los más de 500 MHz y con el juego de instrucciones MMX, que ya se
han convertido en estándares.


        Más adelante se lanzo una mejora de los K6, los K6-2 de 250 nanómetros, para
seguir compitiendo con los PentiumII, siendo este ultimo superior en tareas de coma
flotante, pero inferior en tareas de uso general. Se introduce unjuego de instrucciones
SIMD denominado 3DNow!

• 1997: El Intel Pentium II

        Un procesador de 7,5 millones de transistores, se busca entre los cambios
fundamentales con respecto a supredecesor, mejorar el rendimiento en la ejecución de
código de 16 bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX yeliminar la memoria cache de
segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuitoimpreso
junto a este. Gracias al nuevo diseño de este procesador, los usuarios de PC pueden
capturar, revisar ycompartir fotografías digitales con amigos y familia vía Internet; revisar
y agregar texto, música y otros; con una líneatelefónica; el enviar video a través de las
líneas normales del teléfono mediante Internet se convierte en algocotidiano.

• 1998: El Intel Pentium II Xeon

       Los procesadores Pentium II Xeon se diseñan para cumplir con los requisitos de
desempeño en computadoras demedio-rango, servidores más potentes y estaciones de
trabajo (workstation). Consistente con la estrategia de Intelpara diseñar productos de
procesadores con el objetivo de llenar segmentos de los mercados específicos, elprocesador
Pentium II Xeon ofrece innovaciones técnicasdiseñadas para las estaciones de trabajo y
servidores queutilizan aplicaciones comerciales exigentes, como servicios de Internet,
almacenamiento de datos corporativos,creaciones digitales y otros. Pueden configurarse
sistemas basados en este procesador para integrar de cuatro u ocho procesadores trabajando
en paralelo, también mas allá de esa cantidad.

• 1999: El Intel Celeron

       Continuando la estrategia, Intel, en el desarrollo de
procesadores para los segmentos del mercado específicos,
elprocesador Celeron es el nombre que lleva la línea de de bajo
costo de Intel. El objetivo fue poder, mediante estasegunda marca,
penetrar en los mercados impedidos a los Pentium, de mayor
rendimiento y precio. Se diseña para el añadir valor al segmento del
mercado de los PC. Proporciono a los consumidores una gran actuación a un bajo coste,y
entrego un desempeño destacado para usos como juegos y el software educativo.


• 1999: El AMD Athlon K7 (Classic y Thunderbird)

        Procesador totalmente compatible con la arquitectura x86. Internamente el Athlon
es un rediseño de su antecesor,pero se le mejoro substancialmente el sistema de coma
flotante (ahora con 3 unidades de coma flotante que puedentrabajar simultáneamente) y se
le incremento la memoria cache de primer nivel (L1) a 128 KiB (64 KiB para datos y
64 KiB para instrucciones). Además incluye 512 KiB de cache de segundo nivel (L2). El
resultado fue el procesadorx86 más potente del momento.

       El procesador Athlon con núcleoThunderbirdapareció como la evolución del Athlon
Classic. Al igual que supredecesor, también se basa en la arquitectura x86 y usa el bus
EV6. El proceso de fabricación usado para todosestos microprocesadores es de 180
nanómetros. El Athlon Thunderbird consolido a AMD como la segunda mayor compañía
de fabricación de microprocesadores, ya que gracias a su excelente rendimiento (superando
siempre alPentium III y a los primeros Pentium IV de Intel a la misma frecuencia de reloj)
y bajo precio, la hicieron muypopular tanto entre los entendidos como en los iniciados en la
informática.

• 1999: El Intel Pentium III

       El procesador Pentium III ofrece 70 nuevas instrucciones Internet Streaming, las
extensiones de SIMD que refuerzan dramáticamente el desempeño con imágenes
avanzadas, 3D, añadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeño en aplicaciones
de reconocimiento de voz. Fue diseñado para reforzar el área del desempeño en el
Internet, le permite a los usuarios hacer cosas, tales como, navegar a través de paginas
pesadas (con muchos gráficos), tiendas virtuales y transmitir archivos video de alta calidad.

       El procesador se integra con 9,5 millones detransistores, y se introdujo usando en
latecnología 250 nanómetros.

• 1999: El Intel Pentium III Xeon

       El procesador Pentium III Xeonamplia las fortalezas de Intel en cuanto a las
estaciones de trabajo (workstation) ysegmentos de mercado de servidores, y añade una
actuación mejorada en las aplicaciones del comercio electrónico e informática comercial
avanzada.

       Los procesadores incorporan mejoras que refuerzan el procesamiento
multimedia,particularmente las aplicaciones de video. La tecnología del procesador III
Xeon acelera la transmisión de información a través del bus del sistema al procesador,
mejorando el desempeño significativamente. Se diseña pensando principalmente en los
sistemas con configuraciones de multiprocesador.

• 2000: EL Intel Pentium 4

        Este es un microprocesador de séptimageneración basado en la arquitectura x86 y
fabricado por Intel. Es el primerocon un diseño completamente nuevo desde el Pentium
Pro. Se estreno la arquitectura NetBurst, la cual no dabamejoras considerables respecto a la
anterior P6. Intel sacrifico el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambiomayor
cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE.

• 2001: El AMD Athlon XP

        Cuando Intel saco el Pentium 4 a 1,7 GHz en abril de 2001 se vio que el Athlon
Thunderbird no estaba a su nivel. Además no era práctico para el overclocking, entonces
para seguir estando a la cabeza en cuanto a rendimiento de losprocesadores x86, AMD tuvo
que diseñar un nuevo núcleo, y saco el Athlon XP. Este compatibilizaba lasinstrucciones
SSE y las 3DNow! Entre las mejoras respecto al Thunderbird se puede mencionar la
prerecuperaciónde datos por hardware, conocida en ingles como prefetch, y el aumento de
las entradas TLB, de 24 a 32.

• 2004: El Intel Pentium 4 (Prescott)
       A principios de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versión de Pentium 4
denominada 'Prescott'. Primero seutilizo en su manufactura un proceso de fabricación de 90
nm y luego se cambio a 65nm. Su diferencia con losanteriores es que estos poseen 1 MiB o
2 MiB de cache L2 y 16 KiB de cache L1 (el doble que los Northwood), prevención de
ejecución, SpeedStep, C1E State, un HyperThreading mejorado, instrucciones SSE3,
manejo deinstrucciones AMD64, de 64 bits creadas por AMD, pero denominadas EM64T
por Intel, sin embargo por gravesproblemas de temperatura y consumo, resultaron un
fracaso frente a los Athlon 64.

• 2004: El AMD Athlon 64

        El AMD Athlon 64 es un microprocesador x86 de octava generación que
implementa el conjunto de instruccionesAMD64, que fueron introducidas con el procesador
Opteron. El Athlon 64 presenta un controlador de memoria en elpropio circuito integrado
del microprocesador y otras mejoras de arquitectura que le dan un mejor rendimiento
quelos anteriores Athlon y que el Athlon XP funcionando a la misma velocidad, incluso
ejecutando código heredado de32 bits.El Athlon 64 también presenta una tecnología de
reducción de la velocidad del procesador llamadaCool'n'Quiet,: cuando el usuario está
ejecutando aplicaciones que requieren poco uso del procesador, baja lavelocidad del mismo
y su tensión se reduce.

• 2006: EL Intel CoreDuo

        Intel lanzo esta gama de procesadores de doble núcleo y CPUs 2x2 MCM
(moduloMulti-Chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en
el la nueva arquitectura Core de Intel. La microarquitecturaCoreregreso a velocidades de
CPU bajas y mejoro el uso del procesador de ambos ciclos de velocidad y energía
comparados con anteriores NetBurst de los CPU Pentium 4/D2. La microarquitecturaCore
provee etapas de decodificación, unidades de ejecución, cache y buses más eficientes,
reduciendo el consumo de energía de CPU Core2, mientras se incrementa la capacidad de
procesamiento.

        Los CPU de Intel han variado muy bruscamente enconsumo de energía de acuerdo a
velocidad de procesador, arquitectura y procesos de semiconductor, mostrado enlas tablas
de disipación de energía del CPU. Esta gama de procesadores fueron fabricados de 65 a 45
nanómetros.

• 2007: El AMD Phenom
       Phenom fue el nombre dado por Advanced Micro Devices (AMD) a la primera
generación de procesadores de tres ycuatro núcleos basados en la microarquitectura K10.
Como característicacomún todos los Phenom tienen tecnología de 65 nanómetros lograda a
través de tecnología de fabricaciónSilicononinsulator (SOI). No obstante, Intel, ya
seencontraba fabricando mediante la más avanzada tecnología de proceso de 45 nm en
2008.

       Los procesadoresPhenomestándiseñados para facilitar el uso inteligente de energía y
recursos del sistema, listos para lavirtualizacion, generando un óptimo rendimiento por
vatio. Todas las CPU Phenom poseen características tales comocontrolador de memoria
DDR2 integrado, tecnologíaHyperTransport y unidades de coma flotante de 128 bits,
paraincrementar la velocidad y el rendimiento de los cálculos de coma flotante.

        La arquitectura DirectConnect aseguraque los cuatro núcleos tengan un óptimo
acceso al controlador integrado de memoria, logrando un ancho de banda de16 Gb/s para
intercomunicación de los núcleos del microprocesador y la tecnologíaHyperTransport, de
manera quelas escalas de rendimiento mejoren con el número de núcleos. Tiene cache L3
compartida para un acceso másrápido a los datos (y así no depende tanto del tiempo de
latencia de la RAM), además de compatibilidad de infraestructurade los zócalos AM2,
AM2+ y AM3 para permitir un camino de actualización sin sobresaltos. A pesar de todo,
nollegaron a igualar el rendimiento de la serie Core 2 Duo.


• 2008: El Intel CoreNehalem

       Intel Core i7 es una familia de procesadores de cuatro núcleos de la arquitectura
Intel x86-64. Los Core i7 son losprimeros procesadores que usan la
microarquitecturaNehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2. FSBes
reemplazado por la interfaz QuickPath en i7 e i5 (zócalo 1366), y sustituido a su vez en i7,
i5 e i3 (zócalo 1156)por el DMI eliminado el northBrige e implementando puertos PCI
Express directamente.

        Memoria de tres canales(ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportar una
o dos memorias DIMM DDR3. Las placa basecompatibles con Core i7 tienen cuatro (3+1)
o seis ranuras DIMM en lugar de dos o cuatro, y las DIMMs deben serinstaladas en grupos
de tres, no dos. El Hyperthreading fue reimplementado creando núcleoslógicos. Esta
fabricadoa arquitecturas de 45 nm y 32 nm y posee 731 millones de transistores su
versiónmás potente. Se volvió a usarfrecuencias altas, aunque a contrapartida los consumos
se dispararon.

• 2008: Los AMD Phenom II y Athlon II
        Phenom II es el nombre dado por AMD a una familia de microprocesadores o
CPUsmultinucleo (multicore)fabricados en 45 nm, la cual sucede al Phenom original y
dieron soporte a DDR3. Una de las ventajas del paso de los65 nm a los 45 nm, es que
permitió aumentar la cantidad de cache L3. De hecho, esta se incremento de una
maneragenerosa, pasando de los 2 MiB del Phenom original a 6 MiB. Entre ellos, el
AmdPhenom II X2 BE 555 de doble núcleo surge como el procesador binucleo del
mercado. Tambiénse lanzan tres Athlon II con solo Cache L2, pero con buena relación
precio/rendimiento. El AmdAthlon II X4 630corre a 2,8 GHz. El Amd Athlon II X4 635
continúa la misma línea.
AMD también lanza un triple núcleo, llamado Athlon II X3 440, así como un doble núcleo
Athlon II X2 255.

      También sale el Phenom X4 995, de cuatro núcleos, que corre a mas de 3,2GHz.
También AMD lanza la familiaThurban con 6 núcleosfísicos dentro del encapsulado.

• 2011: El Intel Core Sandy Bridge

        Llegan para remplazar los chips Nehalem, con Intel Core i3, Intel Core i5 e Intel
Core i7 serie 2000 y Pentium G.Intel lanzo sus procesadores que se conocen con el nombre
en clave Sandy Bridge. Estos procesadores Intel Core queno tienen sustanciales cambios en
arquitectura respecto a nehalem, pero si los necesarios para hacerlos más eficientesy
rápidos que los modelos anteriores. Es la segunda generación de los Intel Core con nuevas
instrucciones de 256bits, duplicando el rendimiento, mejorando el desempeño en 3D y todo
lo que se relacione con operación enmultimedia. Llegaron la primera semana de Enero del
2011. Incluye nuevo conjunto de instrucciones denominadoAVX y una GPU integrada de
hasta 12 unidades de ejecución Ivy Bridge es la mejora de sandy bridge a 22 nm. Se estima
su llegada para 2012 y promete una mejora de la GPU, así como procesadores de
sexdecuplenúcleo en gamas más altas y cuádruplenúcleo en las más bajas, abandonándose
los procesadores de núcleo doble.

• 2011: El AMD Fusion

       AMD Fusion es el nombre clave para un diseño futuro de
microprocesadores Turion, producto de la fusion entreAMD y
ATI, combinando con la ejecución general del procesador, el
proceso de la geometría 3D y otras funcionesde GPUs actuales.
La GPU (procesador grafico) estará integrada en el propio
microprocesador. Se espera la salidaprogresiva de esta
tecnología a lo largo del 2011; estando disponibles los primeros modelos (Ontaro y Zacate)
paraordenadores de bajo consumo entre últimos meses de 2010 y primeros de 2011,
dejando el legado de las gamasmedias y altas (Llano, Brazos y Bulldozer para mediados o
finales del 2011).



                                      Conclusión:


         El procesador ha sido uno de los inventos de más rápida evolución. El primer
procesador o microprocesador fue el Intel 4004 creado por la empresas Intel en 1971, desde
entonces han recorrido un largo camino. Durante esta evolución, varias empresas se han
unido a la investigación de los microprocesadores, han sido creados infinidad de
procesadores, entre ellos han surgido procesadores de 8, 16, 32 y 64 bits.

         Los procesadores, actualmente creados en silicio, no solo se usan en las PC
(computadoras personales), muchas compañías se están especializando en procesadores
para estaciones de trabajo, minicomputadoras, dispositivos handheld, circuitos electrónicos
para automóviles y aparatos de cocina, entre otras cosas.

         Los fabricantes de procesadores hacen mejoras continuas a sus productos, al refinar
continuamente los diseños de sus procesadores y procesos de producción, los fabricantes de
estos siempre encuentran nuevas maneras de añadir más transistores a sus productos. Los
procesos de fabricación actuales son tan precisos que pueden integrar millones de
transistores en un solo chip, el cual no es mucho más grande que el pulgar de una persona.
Una forma de conseguir esto es mediante el grabado de la superficie del chip en capas
separadas, apilando literalmente grupos de circuitos, uno sobre otro.

        Los transistores son parte importante de cualquier procesador. Mientras más
transistores tenga el procesador, más poderoso será, pero esto presenta un problema. Tener
más transistores implica más espacio en el procesador. Es por esto que las técnicas de
producción de procesadores estánrefinándose constantemente. Actualmente, los fabricantes
de chip pueden colocar los transistores con un espacio de separación es de una micra.
Debido a esto existen procesadores para PC que contienen decenas de millones de
transistores, y se estima que dentro de unos años, un solo chip de procesador pueda
contener miles de millones de transistores.

       Los diseños de los chips evolucionan constantemente, haciendo que los
procesadores cada día sean más rápidos y poderosos.

				
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