1. Universidad popular del cesar
Evolucin de los microprocesadores
HOLMAN DAVID VILLAFAE ANGULO
ALGORITMO Y FUNDAMENTACION DE PROGRAMACION

2. HISTORIA DE LOS MICROPROCESADORES
Han pasado ms de 25 aos desde que Intel diseara el primer microprocesador, siendo la compaa pionera en el campo de la fabricacin de estos productos, y que actualmente cuenta con ms del 90 por ciento del mercado. Un tiempo en el que todo ha cambiado enormemente, y en el que desde aquel 4004 hasta el actual Pentium II hemos visto pasar varias generaciones de mquinas que nos han entretenido y nos han ayudado en el trabajo diario.
Dicen que es natural en el ser humano querer mirar constantemente hacia el futuro, buscando informacin de hacia dnde vamos, en lugar de en dnde hemos estado. Por ello, no podemos menos que asombrarnos de las previsiones que los cientficos barajan para dentro de unos quince aos. Segn el Dr. Albert Yu, vicepresidente de Intel y responsable del desarrollo de los procesadores desde el ao 1984, para el ao 2011
3. Intel 4004
El Intel 4004 (i4004), un CPU de 4bits, fue el primer microprocesador en un simple chip, as como el primero disponible comercialmente. Aproximadamente al mismo tiempo, algunos otros diseos de CPU en circuito integrado, tales como el militar F14 CADC de 1970, fueron implementados como chipsets, es decir constelaciones de mltiples chips
4. Intel 8008
El Intel 8008 (i8008) es un microprocesador diseado y fabricado por Intel que fue lanzado al mercado en abril de 1972. Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intel por Computer Terminal Corporation para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel termin el proyecto tarde y a que no cumpla con la expectativas de Computer Terminal Corporation, finalmente no fue usado en el Datapoint 2200. Posteriormente Computer Terminal Corporation e Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros clientes.
El conjunto de instrucciones del i8008 y de todos los procesadores posteriores de Intel est fuertemente basado en las especificaciones de diseo de Computer Terminal Corporacin.
El i8008 emplea direcciones de 14 bits, pudiendo direccionar hasta 16 KB de memoria. El circuito integrado del i8008, limitado por las 18 patillas de su encapsuladoDIP, tiene un un bus compartido de datos y direcciones de 8 bits, por lo que necesita una gran cantidad de circuitera externa para poder ser utilizado. El i8008 puede acceder a 8 puertos de entrada y 24 de salida.
5. Intel 8086 y 8088
El Intel 8086 y el Intel 8088 (i8086, llamados oficialmente iAPX 86, y i8088) son los primeros microprocesadores de 16 bits diseados por Intel. Fueron el inicio y los primeros miembros de la arquitecturax86, actualmente usada en la mayora de los computadores. El trabajo de desarrollo para el 8086 comenz en la primavera de 1976 y el chip fue introducido al mercado en el verano de 1978. El 8088 fue lanzado en 1979.
El 8086 y el 8088 ejecutan el mismo conjunto de instrucciones. Internamente son idnticos, excepto que el 8086 tiene una cola de 6 bytes para instrucciones y el 8088 de solo 4. Exteriormente se diferencian en que el 8086 tiene un bus de datos de 16 bits y el del 8088 es de solo 8 bits, por ello, el 8086 era ms rpido, mientras que el 8088 poda usar menos y ms econmicos circuitos lgicos de soporte, lo que permita la fabricacin de sistemas ms econmicos.
6. Intel 80286
El Intel 80286 (llamado oficialmente iAPX 286, tambin conocido como i286 o 286) es un microprocesador de 16 bits de la familia x86, que fue lanzado al mercado por Intel el 1 de febrero de 1982. Cuenta con 134.000 transistores. Al igual que su primo contemporneo, el 80186, puede correctamente ejecutar la mayor parte del software escrito para el Intel 8086 y el Intel 8088. Las versiones iniciales del i286 funcionaban a 6 y 8 MHz, pero acab alcanzando una velocidad de hasta 25 MHz. Fue el microprocesador elegido para equipar al IBM Personal Computer/AT, introducido en 1984, lo que caus que fuera el ms empleado en los compatibles AT hasta principios de los 1990.
7. Intel 80386
El Intel 80386 (i386, 386) es un microprocesadorCISC con arquitecturax86. Durante su diseo se lo llam 'P3', debido a que era el prototipo de la tercera generacinx86. El i386 fue empleado como la unidad central de proceso de muchos ordenadores personales desde mediados de los aos 80 hasta principios de los 90.
Fabricado y diseado por Intel, el procesador i386 fue lanzado al mercado el 16 de octubre de 1985. Intel estuvo en contra de fabricarlo antes de esa fecha debido a que los costes de produccin lo hubieran hecho poco rentable. Los primeros procesadores fueron enviados a los clientes en 1986. Del mismo modo, las placas base para ordenadores basados en el i386 eran al principio muy elaboradas y caras, pero con el tiempo su diseo se racionaliz.
8. Intel 80486
Los Intel 80486 (i486, 486) son una familia de microprocesadores de 32 bits con arquitecturax86 diseados por Intel Corporation.
Los i486 son muy similares a sus predecesores, los Intel 80386. La diferencias principales son que los i486 tienen un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante y un cach 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 rpidos que un i386 e i387 a la misma frecuencia de reloj. De todos modos, algunos i486 de gama baja son ms lentos que los i386 ms rpidos.
9. Intel Pentium
Intel Pentium es una gama de microprocesadores de quinta generacin con arquitecturax86 producidos por Intel Corporation.
El primer Pentium se lanz al mercado el 22 de marzo de 1993, con velocidades iniciales de 60 y 66 MHz, 3.100.000 transistores, cache interno de 8 KiB para datos y 8 KiB para instrucciones; sucediendo al procesador Intel 80486. Intel no lo llam 586 debido a que no es posible registrar una marca compuesta solamente de nmeros.
Pentium tambin fue conocido por su nombre clave P54C. Se comercializ en velocidades entre 60 y 200 MHz, con velocidad de bus de 50, 60 y 66 MHz. Las versiones que incluan instrucciones MMX no slo brindaban al usuario un mejor manejo de aplicaciones multimedia, como por ejemplo, la lectura de pelculas en DVD sino que se ofrecan en velocidades de hasta 233 MHz, incluyendo una versin de 200 MHz y la ms bsica proporcionaba unos 166 MHz de reloj.
10. Pentium Pro
El Pentium Pro es la sexta generacin de arquitecturax86 de los microprocesadores de Intel, cuya meta era remplazar al Intel Pentium en toda la gama de aplicaciones, pero luego se centr como chip en el mundo de los servidores y equipos de sobremesa de gama alta. Posteriormente Intel lo dej de lado a favor de su gama de procesadores de altas prestaciones llamada Xeon.
Fue puesto a la venta en noviembre de 1995. En su lanzamiento usaba un enorme Socket 8 de forma rectangular
11. Pentium II
El Pentium II es un microprocesador con arquitecturax86 diseado por Intel, introducido en el mercado el 7 de mayo de 1997. Est basado en una versin modificada del ncleo P6, usado por primera vez en el Intel Pentium Pro.
Los cambios fundamentales respecto a ste ltimo fueron mejorar el rendimiento en la ejecucin de cdigo de 16 bits, aadir el conjunto de instruccionesMMX y eliminar la memoria cach de segundo nivel del ncleo del procesador, colocndola en una tarjeta de circuito impreso junto a ste.
El Pentium II se comercializ en versiones que funcionaban a una frecuencia de reloj de entre 166 y 450 MHz.La velocidad de bus era originalmente de 66 MHz, pero en las versiones a partir de los 333 MHz se aument a 100 MHz.
Posea 32 KiB de memoria cach de primer nivel repartida en 16 KiB para datos y otros 16 KiB para instrucciones. La cach de segundo nivel era de 512 KiB y trabajaba a la mitad de la frecuencia del procesador, al contrario que en el Pentium Pro, que funcionaba a la misma frecuencia.
Como novedad respecto al resto de procesadores de la poca, el Pentium II se presentaba en un encapsuladoSECC, con forma de cartucho. El cambio de formato de encapsulado se hizo para mejorar la disipacin de calor. Este cartucho se conecta a las placas base de los equipos mediante una ranura Slot 1.
12. Intel Pentium III
El Pentium III es un microprocesador de arquitecturai686 fabricado por Intel; el cual es una modificacin del Pentium Pro. Fue lanzado el 26 de febrero de 1999.
Las primeras versiones eran muy similares al Pentium II, siendo la diferencia ms importante la introduccin de las instrucciones SSE. Al igual que con el Pentium II, exista una versin Celeron de bajo presupuesto y una versin Xeon para quienes necesitaban de gran poder de cmputo. Esta lnea ha sido finalmente reemplazada por el Pentium 4, aunque la lnea Pentium M, para equipos porttiles, esta basada en el Pentium III.
Existen tres versiones de Pentium III: Katmai, Coppermine y Tualatin
13. Intel Pentium 4
El Pentium 4 es un microprocesador de sptima generacin basado en la arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primer microprocesador con un diseo 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 el 20 de noviembre de 2000.[1] El 8 de agosto de 2008 se realiza el ltimo envo de Pentium 4,[2] siendo sustituido por los Intel Core Duo
Para la sorpresa de la industria informtica, la nueva microarquitectura NetBurst del Pentium 4 no mejor el viejo diseo de la microarquitectura Intel P6 segn las dos tradicionales formas para medir el rendimiento: velocidad en el proceso de enteros u operaciones de coma flotante.
14. Intel Pentium M
El Pentium M representa un cambio radical para Intel, ya que no es una versin de bajo consumo del Pentium 4, sino una versin fuertemente modificada del diseo del Pentium III (que a su vez es una modificacin del Pentium Pro). Est optimizado para un consumo de potencia eficiente, una caracterstica vital para ampliar la duracin de la batera de las computadoras porttiles. Funciona con un consumo medio muy bajo y desprende mucho menos calor que los procesadores de ordenadores de sobremesa, el Pentium M funciona a una frecuencia de reloj ms baja que los procesadores Pentium 4 normales, pero con un rendimiento similar (por ejemplo un Pentium M con velocidad de reloj de 1,73 GHz normalmente puede igualar el rendimiento de un Pentium 4 a 3,2 GHz.
Los procesadores Intel Pentium M forman parte integral de la plataforma Intel Centrino.
15. Intel Core 2
La marca Core 2 se refiere a una gama de CPUs comerciales de Intel de 64 bits de doble ncleo y CPUs 2x2 MCM (Mdulo Multi-Chip) de cuatro ncleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en el Core microarchitecture de Intel, derivado del procesador porttil de doble ncleo de 32 bitsYonah.[Nota 1] El CPU 2x2 MCM de cuatro ncleos[1] tena dos dies separados de dos ncleos (CPUs) -uno junto al otro- en un paquete MCM de cuatro ncleos. El Core 2 releg la marca Pentium a un mercado de gama medio-bajo, y reunific las lneas de sobremesa y porttiles, las cuales previamente haban sido divididas en las marcas Pentium 4, D, y M.
16. El Intel Core Nehalem
Intel Core i7 es una familia de procesadores de cuatro ncleos de la arquitectura Intel x86-64. Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitectura Nehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2. FSB es reemplazado por la interfaz QuickPath en i7 e i5 (zcalo 1366), y sustituido a su vez en i7, i5 e i3 (zcalo 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 base compatibles con Core i7 tienen cuatro (3+1) o seis ranuras DIMM en lugar de dos o cuatro, y las DIMMs deben ser instaladas en grupos de tres, no dos. El Hyperthreading fue reimplementado creando nucleos lgicos. Est fabricado a arquitecturas de 45 nm y 32 nm y posee 731 millones de transistores su versin ms potente. Se volvi a usar frecuencias altas, aunque a contrapartida los consumos se dispararon.
17. Intel Core Sandy Bridge
Llegarn para remplazar los chips Nehalem, con Intel Core i3, Intel Core i5 e Intel Core i7 serie 2000 y Pentium G.
Intel lanzar sus nuevos procesadores que se conocen con el nombre clave Sandy Bridge. Estos procesadores Intel Core que no tienen sustanciales cambios en arquitectura pero si los necesarios para hacerlos ms eficientes y rpidos que los modelos anteriores. Es la segunda generacin de los Intel Core con nuevas instrucciones de 256 bits, duplicando el rendimiento, mejorando el desempeo en 3D y todo lo que se relacione con operacin en multimedia. Se esperan para Enero del 2011. Incluye nuevo conjunto de instrucciones denominado AVX y una GPU integrada de hasta 12 unidades de ejecucin
Ivy Bridge es la mejora de Sandy bridge, se estima para 2012 y promete una mejora de la GPU, as como procesadores de sexdcuple ncleo en gams ms altas y cudruple ncleo en la ms bsica, eliminando as los procesadores de ncleo doble.
18. Microprocesadores AMD
AMD K6.
Podramos definir al K6 como un Pentium II para Socket-7.
El AMD K6 inclua un conjunto de instrucciones multimedia MMX y tena una cach de nivel 1 de 64 Kb, frente a los 32 Kb de un Pentium II. A igual velocidad de reloj, por ejemplo, 233 MHz, un K6 233 era ms rpido que un Pentium MMX 233 y ligeramente ms lento que un Pentium II a 233.
19. AMD K6-III.
Su principal novedad radicaba en incluir en el propio encapsulado una cach de nivel 2 de 256 Kb funcionando a la misma velocidad que el microprocesador, lo que elevaba sus prestaciones considerablemente. De esta forma, la cach que pudiera llevar integrada la placa base pasaba a ser una cach de nivel 3, con lo que situamos el sistema con tres niveles de cach, frente a los dos habituales. Tenemos as, una cach de nivel 1 de 64 Kb, con 32 Kb para datos y 32 Kb para instrucciones, una cach de nivel 2 de 256 Kb y una cach de nivel 3 del tamao que incorpore la placa base.
20. AMD Athlon.
Una de las principales armas con las que cuenta el Athlon es una unidad de clculo en coma flotante extremadamente potente, considerada como una de las ms avanzadas en arquitectura x86. Adems, tambin se han mejorado considerablemente las unidades de proceso MMX y 3Dnow! A estas ltimas se le aadieron inicialmente 19 nuevas instrucciones orientadas a un mejor tratamiento en la codificacin de voz y vdeo, as como el tratamiento orientado a Internet y multimedia. Tambin se le incorpor un segundo grupo de cinco instrucciones orientadas al procesamiento de sonido digital y decodificacin de sonido Dolby Digital AC-3, relacionado con el DVD y el formato de audio MP3.
En el aspecto de la memoria cach hay que destacar que el Athlon cuenta con 128 Kb de cach de nivel 1, de las cuales 64 Kb son para instrucciones y 64 Kb para datos, un tamao cuatro veces mayor que el de un Pentium III. En cuanto a la cach de nivel 2, los primeros modelos de Athlon contaban inicialmente con 512 Kb, tamao que disminuy a 256 Kb en los modelos posteriores basados en Socket-A, en los cuales esta cach se integra en el ncleo del microprocesador, siendo este el motivo de la disminucin de su tamao. El Athlon se fabric inicialmente con una tecnologa de integracin de 0,25 micras e integraba 22 millones de transistores.
Posteriormente, en los modelos actuales se baj el nivel de integracin a las 0,18 micras y a fecha de publicacin de este libro ya existen modelos Athlon XP fabricados en 0,13 micras.
21. AMD Athlon XP.
Las versiones ms actuales de AMD Athlon son las denominadas XP. Este microprocesador comenz con versiones de 1,3 GHz y ha ido aumentando progresivamente hasta el momento actual, en que ya est disponible el modelo Athlon XP 3000+ basado en el nuevo ncleo denominado Barton.
Una caracterstica significativa es que las denominaciones comerciales aaden el sufijo +, lo que indica la equivalencia en prestaciones con los modelos equivalentes de Intel. As, un Athlon XP 3000+ tericamente ofrece el mismo rendimiento que un Pentium 4 a 3 Ghz. Este cambio en la denominacin fue bautizado por AMD con el nombre QuantiSpeed. QuantiSpeed es tambin el nombre que AMD le asign a la arquitectura en que estn basados sus microprocesadores Athlon XP. Esta arquitectura ofrece, las siguientes caractersticas:
Una microarquitectura x86 superescalar y superpipelined que incluye 9 etapas de ejecucin.
Incluye decodificadores para mltiples instrucciones x86 en paralelo.
Dispone de tres unidades de ejecucin de coma flotante con capacidad para ejecutar instrucciones x97 (de coma flotante), tanto MMX como 3Dnow!.
Dispone de tres unidades de enteros superescalares y otras tres unidades de clculo de direcciones de memoria.
Dispone tambin de una potente unidad hardware de prelectura de datos (hardware data prefetch). Esta tecnologa permite anticipar datos que el microprocesador va a necesitar basndose en el flujo de instrucciones que se est ejecutando, lo que redunda en un importante aumento de velocidad.
22. AMD Athlon MP.
Esta es la versin del microprocesador Athlon de AMD con capacidades para multiproceso, es decir, el empleo de varios procesadores sobre la misma placa, trabajando conjuntamente. AMD desarroll su propio chipset, el AMD-760 MP.
23. AMD Duron.
Es la versin de Athlon destinado al mercado de gama media y baja, como una opcin econmica, al igual que Intel hiciera en su momento con su procesador Celaron. Todos los modelos Duron estn basados nicamente en Socket-A. el microprocesador Duron difiere de su hermano mayor el Athlon en una serie de caractersticas, entre ellas las siguientes