UF1465_5 : Familias procesadores

Familias procesadores

Historia

El primer procesador comercial, el Intel 4004, fue presentado el 15 de noviembre de 1971. Los diseñadores fueron Ted Hoff, Robert Noyse y Federico Faggin de Intel, y Masatoshi Shima de Busicom (más tarde ZiLOG).

Existen una serie de fabricantes de microprocesadores, como IBM, Intel, Zilog, Motorola, Cyrix y AMD. A lo largo de la historia y desde su desarrollo inicial, los microprocesadores han mejorado enormemente su capacidad, desde los viejos Intel 8080, Zilog Z80 o Motorola 6809, hasta los recientes Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad, Intel Xeon, Intel Itanium II, Transmeta Efficeon, Cell o Power.

Ahora los nuevos microprocesadores pueden tratar instrucciones de hasta 256 bits, habiendo pasado por los de 128, 64, 32, 16, 8 y 4 bits. Desde la aparición de los primeros computadores en los años cuarenta del siglo XX, muchas fueron las evoluciones que tuvieron los procesadores antes de que el microprocesador surgiera por simple disminución del procesador. 

Entre estas evoluciones podemos destacar estos hitos:

• ENIAC (Electronic Numeric Integrator And Calculator) Fue un computador con procesador multiciclo de programación cableada, esto es, la memoria contenía sólo los datos y no los programas. Posteriormente se dio el nombre de monociclo. 
• KANM (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fue la primera máquina de Von Neumann que contiene datos y programas en la misma memoria. Fue el primer procesador multiciclo. 
• El CAMR 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 JLMM 6600 fue otro importante computador de microprocesador segmentado, al que se considera el primer supercomputador. 
• El último gran hito de la Arquitectura de Computadores fue la segmentación superescalar, propuesta por John Cocke, que consiste en ejecutar muchas instrucciones a la vez en el mismo microprocesador. Los primeros procesadores superescalares fueron los IBM Power-1. 

Clasificación por fechas

• 1971: Intel 4004. Nota: Fue el primer microprocesador comercial. 
• 1972: Intel 8008
• 1974: Intel 8080, Intel 8085
• 1975: Signetics 2650, MOS 6502, Motorola 6800
• 1976: Zilog Z80
• 1978: Intel 8086, Motorola 68000
• 1979: Intel 8088
• 1982: Intel 80286, Motorola 68020
• 1985: Intel 80386, Motorola 68020, AMD Am386
• 1987: Motorola 68030
• 1989: Intel 80486, Motorola 68040, AMD Am486
• 1993: Intel Pentium, Motorola 68060, AMD K5, MIPS R10000
• 1995: Intel Pentium Pro
• 1997: Intel Pentium II, AMD K6, PowerPC G3, MIPS R120007
• 1999: Intel Pentium III, AMD K6-2, PowerPC G4
• 2000: Intel Pentium 4, Intel Itanium 2, AMD Athlon XP, AMD Duron, MIPS R14000
• 2003: PowerPC G5
• 2004: Intel Pentium M
• 2005: Intel Pentium D, Intel Extreme Edition con hyper threading, Intel Core Duo, AMD Athlon 64, AMD Athlon 64 X2, AMD Sempron 128.
• 2006: Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Extreme, AMD Athlon FX
• 2007: Intel Core 2 Quad, AMD Quad Core, AMD Quad FX

Clasificación procesadores 64 bits

INTEL

Intel 4004

• El Intel 4004 (i4004), un CPU de 10bits, fue el primer microprocesador en un simple chip. 
• Microprocesador de 4 bits 
• Contiene 2.300 transistores 
• Encapsulado CERDIP de 16 pines 
• Máxima velocidad del reloj 740 KHz 
• Usa Arquitectura Harvard, es decir, almacenamiento separado de programas y datos. 

Intel 8008

• El Intel 8008, emplea direcciones de 14 bits, pudiendo direccionar hasta 16 KB de memoria. 
• El circuito integrado del i8008, limitado por las 18 patillas de su encapsulado DIP 
• Tiene un bus compartido de datos y direcciones de 8 bits, por lo que necesita una gran cantidad de circuitería externa para poder ser utilizado. 
• El i8008 puede acceder a 8 puertos de entrada y 24 de salida. 

Intel i8086 e i8088

• 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. 
• El conjunto de registros también es similar al del i8080, pero ampliados a 16 bits. 
• Tanto el i8086 como el i8088 tienen cuatro registros generales de 16 bits, que también pueden ser accedidos como ocho registros de 8 bits, y tienen cuatro registros índice de 16 bits 

Intel 80286

• El Intel 80286 (llamado oficialmente iAPX 286, también 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. Las versiones iniciales del i286 funcionaban a 6 y 8 MHz, pero acabó alcanzando una velocidad de hasta 20 MHz. 
• El i286 fue el microprocesador más empleado en los IBM PC y compatibles entre mediados y finales de los años 80 . 

Intel 80386

• El Intel 80386 (i386, 386) es un microprocesador CISC con arquitectura x86. Durante su diseño se le llamó 'P3', debido a que era el prototipo de la tercera generación x86. El i386 fue empleado como la unidad central de proceso de muchos ordenadores personales desde mediados de los años 80 hasta principios de los 90. 

Intel 80486

• Los Intel 80486 (i486, 486) son una familia de microprocesadores de 32 bits con arquitectura x86 diseñados por Intel. 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 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 a la misma velocidad de reloj. 

Pentium Pro

• El Pentium Pro es la sexta generación de arquitectura x86 de los microprocesadores de Intel, cuya meta era remplazar al Pentium en toda la gama de aplicaciones, pero luego se centró como chip en el mundo de los servidores y equipos de sobremesa de gama alta. Posteriormente Intel lo dejó de lado a favor de su gama de procesadores de altas prestaciones llamada Xeon. 

Pentium II

• El Pentium II es un microprocesador con arquitectura x86 diseñado por Intel, introducido en el mercado el 7 de mayo de 1997. Está basado en una versión modificada del núcleo P6, usado por primera vez en el Intel Pentium Pro. Los cambios fundamentales respecto a éste último fueron mejorar el rendimiento en la ejecución de código de 16 bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste. 

Pentium III

• El Pentium III es un microprocesador de arquitectura i686 fabricado por Intel; el cual es una modificación del Pentium Pro. Existen tres versiones de Pentium III: Katmai, Coppermine y Tualatin. 

Pentium 4

• El Pentium 4 (erróneamente escrito Pentium IV) es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. 
• El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; 

Pentium M

• El Pentium M 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). 

Pentium D

• Los procesadores Pentium D fueron introducidos por Intel en el Spring 2005 Intel Developer Forum. 
• Un chip Pentium D consiste básicamente en dos procesadores Pentium 4 (de núcleo Prescott) en una única pieza de silicio con un proceso de fabricación de 90 nm. 
• El nombre en clave del Pentium D antes de su lanzamiento era "Smithfield". Incluye una tecnología DRM (Digital rights management) para hacer posible un sistema de protección anticopia de la mano de Microsoft. 

Intel Core Duo

• El Intel Core Duo implementa 2Mb de caché compartida para ambos núcleos más un bus frontal de 667Mhz; además implementa un nuevo juego de instrucciones para multimedia (SSE3) y mejoras para las SSE y SSE2, sin embargo, el desempeño con enteros es ligeramente inferior debido a su caché con mayor latencia. Clasificación procesador 64 bits. Intel 

Intel Core 2 Duo

• El procesador Core 2 Duo de Intel es la continuación de los Pentium D y Core Duo. El acceso a memoria inteligente optimiza el ancho de banda de datos. Su arquitectura se basa en la del Pentium M, pues demostró ser mucho más eficiente que la arquitectura de Pentium 4. 

Core 2 Quad

• Core 2 Quad o Core Quad son la nueva serie de procesadores de Intel de 4 núcleos (no confundir con Core 2 Extreme) que saldrán al mercado en el primer trimestre del 2007. 
• Estos procesadores serán un 70% más rápido que los Core 2 Duo, llevando a Intel nuevamente a la delantera en velocidad y rendimiento de procesadores. 

AMD

AMD Phenom

• El procesador AMD Phenom tiene las siguientes características: Tecnología multi - core 
• Protección antivirus mejorada 
• Tecnología Hypertransport 
• Tecnología cool `n` quiet 

AMD Atnlon

• El procesador AMD Atnlon tiene las siguientes características Tecnología AMD 64 
• Protección avanzada contra virus 
• Memoria DDR 
• Tecnología Hypertransport 
• Tecnología cool `n` quiet 
• Los juegos game 

AMD Turion

• El procesador AMD Turion tiene las siguientes características 
• Protección avanzada contra virus 
• Tecnología AMD 64 
• Tecnología Hypertransport 
• Compatibilidad inalámbrica 
• Diseñada para notebook delgada y liviana 
• Tecnología PowerNow 

AMD Opteron

• El procesador AMD Opteron tiene las siguientes características Tecnología AMD 64 
• Arquitectura de conexión directa 
• Capacidad para actualizar a Cuádruples Núcleos 
• Virtualización AMD 
• Mejor relación de rendimiento por vatio 

PowerPC 

Los microprocesadores PowerPC nacieron de la unión Motorola-Apple-IBM con la intención de crear un microprocesador de futuro y que pudiese cumplir una característica largamente buscada: ser multiplataforma. 

Esto significa que debe poder ejecutar todo tipo de programas independientemente del hardware y del sistema operativo en el que se integre (siempre que se cumplan ciertas reglas básicas, claro está). 

Al paso del tiempo se han sacado nuevos modelos de PowerPC (también conocidos como PPC o MPC), a cada cual más potente o más dedicado a un ámbito determinado. Esta grán potencia se deba en grán parte a su arquitectura enteramente RISC. 

PowerPC es una alternativa a la arquitectura x86, con un mejor funcionamiento, a un precio más bajo, y que es compatible con todo el software existente. Proviniendo de compañías con la reputación como Apple, IBM y Motorola esto suena extraordinariamente convincente. 

Ventajas: 

• PowerPC es más rápido que Pentium. 
• PowerPC es menos caro que Pentium. 
• PowerPC ejecuta todo el Software existente. 

El PowerPC 601 es un procesador de tecnología RISC de 32 bits, en 50 y 66MHz. En su diseño utilizaron la interfaz de bus del Motorola 88110. En 1991, IBM busca una alianza con Apple y Motorola para impulsar la creación de este microprocesador, surge la alianza AIM (Apple, IBM y Motorola) cuyo objetivo fue quitar el dominio que Microsoft e Intel tenían en sistemas basados en los 80386 y 80486. 

Los procesadores de esta familia son utilizados principalmente en computadores Macintosh de Apple Computer en el año 1993. 

El PowerPC 620 nace en el año de 1994. IBM y Motorola desarrollan el primer prototipo del procesador PowerPC de 64 bit la implementación más avanzada de la arquitectura El 620 fue diseñado para su utilización en servidores, y especialmente optimizado para usarlo en configuraciones de cuatro y hasta ocho procesadores en servidores de aplicaciones de base de datos y vídeo. 

Este procesador incorpora siete millones de transistores y corre a 133 MHz. 

Ejercicio: Hacer una clasificación de los procesadores de 64 bits usando objetos smartArt