¿Qué son los microprocesadores?
El microprocesador, o simplemente procesador, es el circuito integrado central y más complejo de una computadora u ordenador; a modo de ilustración, se le suele asociar por analogía como el "cerebro" de una computadora.
El procesador es un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos integrados. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.
Desde el punto de vista funcional es, básicamente, el encargado de realizar toda operación aritmético-lógica, de control y de comunicación con el resto de los componentes integrados que conforman un PC, siguiendo el modelo base de Von Neumann. También es el principal encargado de ejecutar los programas, sean de usuario o de sistema.
Historia y Antecedentes
* ** 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 microproceAvances
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. 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.
Primer Procesador
Intel 4004
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). El Intel 4004 (i4004), un CPU de 4bits, fue un simple chip, así como el primero disponible comercialmente.
Zilog Z80
Motorola 68000
Microprocesador Intel 80486DX2.
Los primeros procesadores superescalares fueron los IBM Power-1.
Evolución de los Microprocesadores - Intel
El primer PC fue inventado por IBM en 1.981 llamado simplemente IBM PC, en realidad ya existían computadoras personales antes como la Spectrum, Commodore, Atari, etc. pero el termino PC (Personal Computer – Computadora Personal) es una marca registrada perteneciente a IBM. En su interior tenia un micro llamado 8086, de una empresa no muy conocida en ese momento llamada Intel.
8086
Su lanzamiento fue aproximadamente en Mayo de 1978, era un chip tipo CISC de 16 bits tanto interno como externo sin cache ni coprocesador matemático integrados, construido con 30.000 transistores y funcionando a 5 voltios llegaba a velocidades de 4.77, 8 y 10 MHz. Fue el micro que utilizo IBM para su primer PC.
8088
En un principio todo indicaba que el 8086 iba a convertirse en el procesador definitivo de la plataforma PC, pero surgió un problema: El bus de datos era de 16 bits, dicho bus, algo novedoso en aquel entonces, obligo al desarrollo de nuevas tarjetas y placas para poder soportarlo, lo que encareció muchísimo el costo de un PC. Para abaratar los costos Intel no perdió el tiempo y desarrollo el 8088 cuya única diferencia con el 8086 era que el bus de datos externo era de 8 bits. De esta forma Intel consiguió mantener el contrato con IBM.
80286
No hay mucho que destacar de este chip, ya que era muy similar a los anteriormente mencionados, es mas, los tres son muy similares con la diferencia de que el 8086 era de 16 bits, el 8088 de 8 bits externamente, y el 80286 o simplemente 286 promediaba los 25 MHz.
80386 (DX), 80386 SX
Su principal ventaja es que eran de 32 bits, mejor dicho, el 386 era de 32 bits, el 386 SX es de 32 bits internamente, pero de 16 en el bus externo, lo que le hace hasta un 25% más lento que el original, conocido como DX y funcionaban a una velocidad de 40 MHz aproximadamente, sin cache ni coprocesador integrados.
Aunque parezca curioso que el original era mejor y mas potente que el SX (que salió posteriormente), no lo es tanto si lo vemos desde el punto de vista de que se construyo el SX de menor rendimiento para venderlo mas barato y así ser mas accesible, algo que aun sigue ocurriendo en la actualidad.
La cuestión es que ambos podían usar software de 32 bits, Windows 3.x pero ninguno posterior (Windows 95, 98...).
80486, 80486 SX, DX, DX2 y DX4
También muy similar a los anteriores, pero con la gran diferencia de que el 80486 DX (que es el original) incorporaba una cache de 8 KB y un coprocesador matemático para coma flotante integrados lo que lo hacia rendir casi al doble que el 386.
Las diferencias eran:
486 SX: era un DX pero sin coprocesador matemático, se hacían todos como DX y se quemaba el coprocesador, luego en vez de DX se serigrafiaba SX sobre el chip. Algo increíble y parecido a lo que hicieron con el 8088.
486 DX2: un chip que iba internamente el doble de rápido que externamente, es decir, al doble de MHz, así, un 486 DX2-66 iba a 66 MHz en su interior y a 33 MHz en sus comunicaciones con la placa base, memoria, caché secundaria, etc.
486 DX4: lo mismo que antes, pero multiplicando por 3 en vez de por 2, así un DX4-100 significaba 33x3=99 ó, más o menos, 100. pero... ¿Por qué no se lo llamo DX3? solo Intel lo sabe.
Pentium
Las primeras series, funcionaban a 60 y a 66 MHz, y debido a que trabajaban a 5V. tenían problemas de sobrecalentamiento. Además trabajaban a la misma velocidad que el propio bus. Estaba formado por 3,3 millones de transistores e iban montados sobre un zócalo llamado Socket 5, o como el de los MMX (Del tipo Socket 7).
Pentium PRO
Este chip era más superescalar que el Pentium todavía, tenía un mejor núcleo, incorporaba una unidad matemática aún más rápida, tenía caché interna de 16 KB y por sobre todo la cache externa se encontraba en el encapsulado del chip con 256 y hasta 512 KB, y por tanto se comunicaba con la CPU a la misma velocidad que trabaja ésta internamente.
El único problema de este micro era que además de ser muy caro, necesitaba correr software sólo de 32 bits. Con software de 16 bits, o incluso una mezcla de 32 y 16 bits como Windows 95, su rendimiento es menor que el de un Pentium clásico, aunque en Windows NT, OS/2 o Linux, concretamente vuela, sin embargo se lo considera como uno de los mejores procesadores que a sacado Intel.
Pentium MMX
Es una mejora del Pentium Clásico al que se le incorporó un nuevo juego de instrucciones (57 para ser exactos) llamado MMX (MultiMedia eXtensions) destinado a mejorar el rendimiento en aplicaciones multimedia, que necesitan mover gran cantidad de datos de tipo entero, como pueden ser videos, secuencias musicales o gráficos 2D.
