Organización del Computador
La organización de una computadora se define mediante sus registros internos, la estructura de temporización y control y la secuencia de microoperaciones que ejecuta sobre los datos almacenados son sus registros es decir que la arquitectura de una computadora es el conjunto de registros e instrucciones que debe conocer un programador para utilizarla.
Tomando en cuenta que la mayoría todavía utilizan la arquitectura von Neumann, propuesta a principios de los años 1940 por John von Neumann. La arquitectura de von Neumann describe un computador con 4 secciones principales:
- Unidad lógica y aritmética (ALU)
- Unidad de control
- Memoria
- Dispositivos de entrada y salida (E/S).
- Unidad aritmética lógica: Realiza cálculos y comparaciones, y toma decisiones lógicas (determina si una afirmación es cierta o falsa mediante las reglas del álgebra de Boole) por una serie de registros donde se almacena información temporalmente, y por una unidad de control que interpreta y ejecuta las instrucciones.
- Unidad de control: Controla el funcionamiento de la CPU y por tanto del computador.
- Memoria: Es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit, o unidad de información, que encarga de guardar las instrucciones del programa y datos.
- Dispositivos
de E/S: Es el que
utiliza la computadora para ingresar datos, y luego de ser procesados por
la CPU, genera la salida de información.
El procesador
Existen tres marcas de procesadores: AMD, Cyrix e Intel. La velocidad de los procesadores se mide en Megahertz (MHz =Millones de ciclos por segundo).
Cabe anotar que los procesadores de Intel son más caros y tienen una unidad de punto flotante (FPU) más robusta que AMD y Cyrix. Esto hace que Intel tenga procesadores que funcionen mejor en 3D (Tercera dimensión), AutoCAD, juegos y todo tipo de programas que utilizan esta característica. Para programas de oficina como Word, Wordperfect, entre otros. AMD y Cyrix funcionan muy bien.
Evolución de los procesadores.
Intel
Pentium III.
Hasta los
primeros años de la década de 1970 los diferentes componentes
electrónicos que formaban un procesador no podían ser un único
circuito integrado, era necesario utilizar dos o tres "chips" para
hacer una CPU (uno era el "ALU" - Arithmetical Logic
Unit, el otro la " control Unit",
el otro el " Register Bank",
etc..). En 1971 la compañía Intel
consiguió por primera vez poner todos los transistores que constituían un
procesador sobre un único circuito integrado, el"4004 "',
nacía el microprocesador.
Seguidamente
se expone una lista ordenada cronológicamente de los microprocesadores más
populares que fueron surgiendo. En la URSS
se realizaron otros sistemas que dieron lugar a la serie microprocesador Elbrus.
- 1971: El Intel 4004
El 4004
fue el primer microprocesador del mundo, creado en un simple chip y
desarrollado por Intel. Era un CPU de 4 bits y también fue el primero
disponible comercialmente. Este desarrollo impulsó la calculadora de Busicom e inició el camino para dotar de «inteligencia» a objetos inanimados y
asimismo, a la computadora personal.
- 1972: El Intel 8008
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
terminó el proyecto tarde y a que no cumplía con la expectativas de Computer
Terminal Corporation, finalmente no fue usado en el Datapoint. Posteriormente
Computer Terminal Corporation e Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido
a otros clientes.
- 1974: El SC/MP
El SC/MP
desarrollado por National Semiconductor,
fue uno de los primeros microprocesadores, y estuvo disponible desde principio
de 1974. El nombre SC/MP (popularmente conocido como
«Scamp») es el acrónimo de Simple
Cost-effective Micro Processor (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 capacidad de liberar los buses a fin de que puedan ser
compartidos por varios procesadores. Este microprocesador fue muy utilizado,
por su bajo costo, y provisto en kits, para propósitos educativos, de investigación
y para el desarrollo de controladores industriales diversos.
- 1974: El Intel 8080
EL 8080
se convirtió en la CPU de la primera computadora personal, la Altair 8800 de MITS, según se alega, nombrada así
por un destino de la Nave Espacial «Starship» del programa de televisión Viaje
a las Estrellas, y el IMSAI 8080, formando la
base para las máquinas que ejecutaban el sistema operativo CP/M-80.
Los fanáticos de las computadoras podían comprar un equipo Altair por un precio
(en aquel momento) de 395 USD. En un periodo de pocos meses, se vendieron
decenas de miles de estos PC.
- 1975: Motorola 6800
Se
fabrica, por parte de Motorola, el Motorola
MC6800, más conocido como 6800. Fue lanzado al mercado poco después del
Intel 8080. Su nombre proviene de que contenía aproximadamente 6.800
transistores. Varios de los primeras microcomputadoras de los años 1970 usaron el 6800 como procesador. Entre
ellas se encuentran la SWTPC 6800, que fue la primera en usarlo, y la muy
conocida Altair 680. Este microprocesador se utilizó profusamente como parte de
un kit para el desarrollo de sistemas controladores en la industria. Partiendo
del 6800 se crearon varios procesadores derivados, siendo uno de los más
potentes el Motorola 6809
- 1976: El Z80
La
compañía Zilog Inc. crea el Zilog Z80. Es un microprocesador de 8 bits
construido en tecnología NMOS, y fue basado en el Intel
8080. Básicamente es una ampliación de éste, con lo que admite todas sus
instrucciones. Un año después sale al mercado el primer computador que hace uso
del Z80, el Tandy TRS-80 Model 1 provisto de
un Z80 a 1,77 MHz y 4 KB de RAM. Es uno de los procesadores de más éxito del
mercado, del cual se han producido numerosas versiones clónicas, y sigue siendo
usado de forma extensiva en la actualidad en multitud de sistemas embebidos.
La compañía Zilog fue fundada 1974 por Federico Faggin, quien fue diseñador jefe 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 computadoras personales de IBM, hizo
que las PC de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto con el
8088, el llamado IBM PC. El éxito del 8088 propulsó a Intel a la lista de las
500 mejores compañías, en la prestigiosa revista Fortune, y la
misma nombró la empresa como uno de Los triunfos comerciales de los sesenta.
- 1982: El Intel 80286
El 80286,
popularmente conocido como 286, fue el primer procesador de Intel que podría
ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del
software sigue siendo un sello de la familia de microprocesadores de Intel.
Luego de seis años de su introducción, había un estimado de 15 millones de PC
basadas en el 286, instaladas alrededor del mundo.
- 1985: El Intel 80386
Este
procesador Intel, popularmente llamado 386, se integró con 275.000
transistores, más de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 añadió
una arquitectura de 32 bits, con capacidad para multitarea y una unidad de traslación de páginas,
lo que hizo mucho más sencillo implementar sistemas operativos
que usaran memoria virtual.
- 1985: El VAX 78032
El
microprocesador VAX 78032 (también conocido como DC333), es de único chip y de
32 bits, y fue desarrollado y fabricado por Digital
Equipment Corporation (DEC); instalado en los equipos MicroVAX II,
en conjunto con su ship coprocesador de coma flotante separado, el
78132, tenían una potencia cercana al 90% de la que podía entregar el minicomputador VAX 11/780
que fuera presentado en 1977. Este microprocesador contenía 125000
transistores, fue fabricado en tecnologóa ZMOS de DEC. Los sistemas VAX y los
basados en este procesador fueron los preferidos por la comunidad científica y
de ingeniería durante la década del 1980.
- 1989: El Intel 80486
La
generación 486 realmente significó contar con una computadora personal de
prestaciones avanzadas, entre ellas, un conjunto de
instrucciones optimizado, una unidad de coma
flotante o FPU, una unidad de interfaz de bus mejorada y una memoria
caché unificada, todo ello integrado en el propio
chip del microprocesador. Estas mejoras hicieron que los i486 fueran el doble
de rápidos que el par i386 - i387 operando a la misma frecuencia de reloj.
El procesador Intel 486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemático o FPU integrado; con él
que se aceleraron notablemente las operaciones de cálculo. Usando una unidad
FPU las operaciones matemáticas más complejas son realizadas 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» de Intel, llegaron incluso a superar la frecuencia
de reloj de los procesadores de Intel y a precios significativamente
menores. 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 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. PowerPC (abreviada PPC o MPC) es
el nombre original de la familia de procesadores de arquitectura de tipo RISC,
que fue desarrollada por la alinza AIM. Los procesadores de esta familia son
utilizados principalmente en computadores Macintosh de Apple Computer y su alto rendimiento se debe
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 dos pipeline de datos de 32 bits cada uno,
uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Además, estaba
dotado 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). Las versiones que
incluían instrucciones MMX no sólo brindaban al usuario un más eficiente manejo
de aplicaciones multimedia, sino que también se ofrecían en velocidades de
hasta 233 MHz. Se incluyó una versión de 200 MHz y la más básica trabajaba a
alrededor de 166 MHz de frecuencia de reloj. El nombre Pentium, se mencionó 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 ocho procesadores en servidores de
aplicaciones de base de datos y vídeo. Este procesador incorpora siete millones
de transistores y corre a 133 MHz. Es ofrecido como un puente de migración para
aquellos usuarios que quieren utilizar aplicaciones de 64 bits,
sin tener que renunciar a ejecutar aplicaciones de 32 bits.
- 1995: EL Intel Pentium Pro
Lanzado
al mercado en otoño de 1995, el procesador Pentium Pro (profesional) se diseñó
con una arquitectura de 32 bits. Se usó 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
procesador Pentium Pro estaba compuesto por alrededor de 5'5 millones de
transistores.
- 1996: El AMD K5
Habiendo
abandonado los clones, AMD fabricada con tecnologías análogas a Intel.
AMD sacó al mercado su primer procesador propio, el K5, rival del Pentium. La
arquitectura RISC86 del AMD K5 era más semejante a la arquitectura del Intel
Pentium Pro que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC
con una Unidad x86- decodificadora, transforma todos los comandos x86 (de la
aplicación en curso) en comandos RISC. Este principio 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 los diferentes hitos de producción marcados
se fueron superando con poco éxito, se retrasó 1 año de su salida al mercado, a
razón de ello sus frecuencias de trabajo eran inferiores a las de la
competencia, y por tanto, los fabricantes de PC dieron por sentado que era
inferior.
- 1996: Los AMD K6 y AMD K6-2
Con el
K6, AMD no sólo consiguió hacerle seriamente la competencia a los Pentium MMX
de Intel, sino que además amargó lo que de otra forma hubiese sido un plácido
dominio del mercado, ofreciendo un procesador casi a la altura del Pentium II
pero por un precio muy inferior. En cálculos en coma flotante, el K6 también quedó por debajo del
Pentium II, pero por encima del Pentium MMX y del Pro. El K6 contó con una gama
que va desde los 166 hasta los más de 500 MHz y con el juego de instrucciones
MMX, que ya se han convertido en estándares.
Más
adelante se lanzó una mejora de los K6, los K6-2 de 250 nanómetros,
para seguir compitiendo con los Pentium II, siendo éste último superior en
tareas de coma flotante, pero inferior en tareas de uso general. Se introduce
un juego 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 su predecesor, 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. Gracias al nuevo
diseño de este procesador, los usuarios de PC pueden capturar, revisar y
compartir fotografías digitales con amigos y familia vía Internet; revisar y
agregar texto, música y otros; con una línea telefónica; el enviar vídeo a
través de las líneas normales del teléfono mediante Internet se convierte en
algo cotidiano.
- 1998: El Intel Pentium II Xeon
Los
procesadores Pentium II Xeon se diseñan para cumplir con los requisitos de
desempeño en computadoras de medio-rango, servidores más potentes y estaciones
de trabajo (workstations). Consistente con la estrategia de Intel para diseñar
productos de procesadores con el objetivo de llenar segmentos de los mercados
específicos, el procesador Pentium II Xeon ofrece innovaciones técnicas
diseñadas para las estaciones de trabajo
y servidores que utilizan 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
o ocho procesadores trabajando en paralelo, también más allá de esa cantidad.
- 1999: El Intel Celeron
Continuando
la estrategia, Intel, en el desarrollo de procesadores para el segmento de
mercados específicos, el procesador Celeron es el nombre que lleva la línea de
de bajo costo de Intel. El objetivo fue poder, mediante ésta segunda marca,
penetrar en los mercados impedidos a los Pentium, de mayor rendimiento y
precio. Se diseña para añadir valor al segmento del mercado de los PC.
Proporcionó a los consumidores una gran actuación a un bajo coste, y entregó 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 mejoró substancialmente el sistema de coma flotante (ahora con 3 unidades de coma
flotante que pueden trabajar simultáneamente) y se le incrementó la memoria caché de primer nivel (L1) a 128 KB (64
Kb para datos y 64 Kb para instrucciones). Además incluye 512 Kb de caché de
segundo nivel (L2). El resultado fue el procesador x86
más potente del momento.
El
procesador Athlon con núcleo Thunderbird apareció como la evolución del Athlon
Classic. Al igual que su predecesor, también se basa en la arquitectura x86 y
usa el bus EV6. El proceso de fabricación usado para todos estos
microprocesadores es de 180 nanómetros. El Athlon Thunderbird consolidó a AMD
como la segunda mayor compañía de fabricación de microprocesadores, ya que
gracias a su excelente rendimiento (superando siempre al Pentium III y a los
primeros Pentium IV de Intel a la misma frecuencia de reloj) y bajo precio, la
hicieron muy popular 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 páginas pesadas (con muchos gráficos), tiendas
virtuales y transmitir archivos video de alta calidad. El procesador se integra
con 9,5 millones de transistores, y se introdujo usando en él tecnología 250
nanómetros.
- 1999: El Intel Pentium III Xeon
El
procesador Pentium III Xeon amplía las fortalezas de Intel en cuanto a las
estaciones de trabajo (workstation) y segmentos 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 vídeo. 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 séptima generación basado en la arquitectura x86 y fabricado por Intel.
Es el primero con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro. Se estrenó la arquitectura NetBurst,
la cual no daba mejoras considerables respecto a la anterior P6. Intel
sacrificó el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de
ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE.
- 2001: El AMD Athlon XP
Cuando
Intel sacó 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 los procesadores x86, AMD tuvo que diseñar un nuevo núcleo, y sacó el Athlon XP. Este compatibilizaba las instrucciones
SSE
y las 3DNow! Entre las mejoras respecto al Thunderbird se puede mencionar la
prerrecuperación de datos por hardware, conocida en inglés 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 se utilizó en su manufactura un proceso de
fabricación de 90 nm y luego se cambió a 65nm. Su diferencia con los anteriores
es que éstos poseen 1 MiB o 2 MiB de caché L2 y 16 Kb de caché L1 (el
doble que los Northwood), prevención de ejecución, SpeedStep, C1E State, un
HyperThreading mejorado, instrucciones SSE3,
manejo de instrucciones AMD64, de 64 bits creadas por AMD,
pero denominadas EM64T por Intel, sin embargo por graves problemas
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 instrucciones AMD64, que fueron introducidas
con el procesador Opteron. El Athlon 64 presenta un controlador de memoria en
el propio circuito integrado del microprocesador y otras mejoras de
arquitectura que le dan un mejor rendimiento que los anteriores Athlon y que el
Athlon XP funcionando a la misma velocidad, incluso ejecutando código heredado
de 32 bits. El Athlon 64 también presenta una tecnología de reducción de la
velocidad del procesador llamada Cool'n'Quiet,: cuando el usuario está
ejecutando aplicaciones que requieren poco uso del procesador, baja la
velocidad del mismo y su tensión se reduce.
- 2006: EL Intel Core Duo
Intel
lanzó ésta gama de procesadores de doble núcleo y CPUs 2x2 MCM (módulo
Multi-Chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado
en la nueva arquitectura Core de Intel. La microarquitectura Core regresó a velocidades de
CPU bajas y mejoró el uso del procesador de ambos ciclos de velocidad y energía
comparados con anteriores NetBurst de los CPU Pentium 4/D2. La
microarquitectura Core provee etapas de decodificación, unidades de ejecución,
caché y buses más eficientes, reduciendo el consumo de energía de CPU Core 2,
mientras se incrementa la capacidad de procesamiento. Los CPU de Intel han
variado muy bruscamente en consumo de energía de acuerdo a velocidad de
procesador, arquitectura y procesos de semiconductor, mostrado en las 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 y cuatro núcleos basados en la microarquitectura K10. Como
característica común todos los Phenom tienen tecnología de 65 nanómetros
lograda a través de tecnología de fabricación Silicon on insulator (SOI). No
obstante, Intel, ya se encontraba fabricando mediante la más avanzada
tecnología de proceso de 45 nm en 2008. Los procesadores Phenom están diseñados
para facilitar el uso inteligente de energía y recursos del sistema, listos
para la virtualización, generando un óptimo rendimiento por vatio. Todas las
CPU Phenom poseen características tales como controlador de memoria DDR2
integrado, tecnología HyperTransport y unidades
de coma flotante de 128 bits, para incrementar la
velocidad y el rendimiento de los cálculos de coma flotante.
- 2008: El Intel Core Nehalem
Intel
concuri timmy torne i7 es una familia de procesadores de cuatro núcleos 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 (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 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 núcleos lógicos. Está fabricado a arquitecturas de 45 nm
y 32 nm y posee 731 millones de transistores su versión más potente. Se volvió
a usar frecuencias 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 CPUs multinúcleo
(multicore) fabricados en 45 nm, la cual sucede al Phenom original y dieron
soporte a DDR3. Una de las ventajas del paso de los 65 nm a los 45 nm, es que
permitió aumentar la cantidad de caché L3. De hecho, ésta se incrementó de una
manera generosa, pasando de los 2 MiB del Phenom original a 6 MiB.
Entre
ellos, el Amd Phenom II X2 BE 555 de doble núcleo surge como el procesador
binúcleo del mercado. También se lanzan tres Athlon II con sólo Caché L2, pero
con buena relación precio/rendimiento. El Amd Athlon II X4 630 corre a 2,8 GHz.
El Amd Athlon II X4 635 continua 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 más de 3,2GHz. También AMD lanza la familia Thurban con 6 núcleos
físicos 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
lanzó sus procesadores que se conocen con el nombre en clave Sandy Bridge.
Estos procesadores Intel Core que no tienen sustanciales cambios en
arquitectura respecto a nehalem, pero si los necesarios para hacerlos más
eficientes y rápidos que los modelos anteriores. Es la segunda generación de
los Intel Core con nuevas instrucciones de 256 bits, duplicando el rendimiento,
mejorando el desempeño en 3D y todo lo que se relacione con operación en
multimedia. Llegaron la primera semana de enero del 2011. Incluye nuevo
conjunto de instrucciones denominado AVX y una GPU integrada de hasta 12
unidades de ejecución
- 2011: El AMD Fusion
AMD Fusion es el nombre clave para un diseño
futuro de microprocesadores Turion, producto de la fusión entre AMD
y ATI, combinando
con la ejecución general del procesador, el proceso de la geometría 3D y otras
funciones de GPUs actuales. La GPU (procesador gráfico) estará
integrada en el propio microprocesador. Se espera la salida progresiva de esta
tecnología a lo largo del 2011; estando disponibles los primeros modelos
(Ontaro y Zacate) para ordenadores de bajo consumo entre últimos meses de 2010
y primeros de 2011, dejando el legado de las gamas medias y altas (Llano,
Brazos y Bulldozer para mediados o finales del 2011)
- 2012: El Intel Core Ivy Bridge
Ivy
Bridge es el nombre en clave de los procesadores conocidos como Intel Core de
tercera generación. Son por tanto sucesores de los micros que aparecieron a
principios de 2011, cuyo nombre en clave es Sandy Bridge. Pasamos de los 32
nanómetros de ancho de transistor en Sandy Bridge a los 22 de Ivy Bridge. Esto
le permite meter el doble de ellos en la misma área. Un mayor número de
transistores significa que puedes poner más bloques funcionales dentro del
chip. Es decir, este será capaz de hacer un mayor número de tareas al mismo
tiempo.
- 2013: El Intel Core Haswell
Haswell
es el nombre clave de los procesadores de cuarta generación de Intel Core. Son
la corrección de errores de la tercera generación e implementan nuevas
tecnologías gráficas para el gamming y el diseño gráfico, funcionando con un
menor consumo y teniendo un mejor rendimiento a un buen precio. Continua como
su predecesor en 22 nanómetros pero funciona con un nuevo socket con clave
1150. Tienen un costo elevado a comparación con los APU's y FX de AMD pero
tienen un mayor rendimiento.
Actualmente en el año 2014 se han desarrollado otros modelos mas actuales de procesadores con caracteristicas sumamente novedosas.
Tipos de procesadores:
- Pentium-75 ; 5x86-100 (Cyrix y AMD)
- AMD 5x86-133
- Pentium-90
- AMD K5 P100
- Pentium-100
- Cyrix 686-100 (PR-120)
- Pentium-120
- Cyrix 686-120 (PR-133) ; AMD K5 P133
- Pentium-133
- Cyrix 686-133 (PR-150) ; AMD K5 P150
- Pentium-150
- Pentium-166
- Cyrix 686-166 (PR-200)
- Pentium-200
- Cyrix 686MX (PR-200)
- Pentium-166 MMX
- Pentium-200 MMX
- Cyrix 686MX (PR-233)
- AMD K6-233
- Pentium II-233
- Cyrix 686MX (PR-266); AMD K6-266
- Pentium II-266
- Pentium II-300
- Pentium II-333 (Deschutes)
- Pentium II-350
- Pentium II-400
- entre otros.
Es necesario saber que el procesador esta internamente conformado por la unidad de control, la unidad aritmetica logica, registros internos, buses, unidad punto flotante y reloj.
Unidad Central de Proceso o CPU:
Se puede definir como un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones. La CPU se ocupa del control y el proceso de datos en los ordenadores. Habitualmente, la CPU es un microprocesador fabricado en un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos. Ademas se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus el cual conecta la CPU a los dispositivos de almacenamiento, sabiendo que el bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre varias computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuitos impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados. entre los buses se pueden encontrar:
Se puede definir como un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones. La CPU se ocupa del control y el proceso de datos en los ordenadores. Habitualmente, la CPU es un microprocesador fabricado en un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos. Ademas se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus el cual conecta la CPU a los dispositivos de almacenamiento, sabiendo que el bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre varias computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuitos impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados. entre los buses se pueden encontrar:
- Bus de datos: Mueve los datos entre los dispositivos del hardware de Entrada como el teclado, el escáner, el ratón, entre otros y de salida como la Impresora, el Monitor o la tarjeta de Sonido, y de Almacenamiento como el Disco Duro, el Disquete o la Memoria-Flash.
- Bus de direcciones : Está vinculado al bloque de Control de la CPU para tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los procesos de cómputo.
- Bus de control: Transporta señales de estado de las operaciones efectuadas por la CPU con las demás unidades.
- Memoria cache: Forma parte de la tarjeta madre y del procesador y se utiliza para acceder rápidamente a la información que utiliza el procesador. Existen cache primario (L1) y cache secundario (L2). El cache primario esta definido por el procesador y no lo podemos quitar o poner. En cambio el cache secundario se puede añadir a la tarjeta madre. La regla de mano es que si se tienen 8 Megabytes (Mb) de memoria RAM se debe tener 128 Kilobytes (Kb) de cache. Si se tiene 16 Mb son 256 Kb y si se tiene 32 Mb son 512 Kb. Parece que en adelante no se observa mucha mejoría al ir aumentando el tamaño del cache. Los Pentium II tienen el cache secundario incluido en el procesador y este es normalmente de 512 Kb.
- Unidad de punto flotante (UFP): también conocido como coprocesador matemático, es un componente de la unidad central de procesamiento especializado en el cálculo de operaciones en coma flotante. Las operaciones básicas que toda FPU puede realizar son la suma y multiplicación usuales, si bien algunos sistemas más complejos son capaces también de realizar cálculos trigonometricos o exponenciales.
Los registros.
El procesador necesita
para su funcionamiento de ciertas áreas de almacenamiento,
que aquí se llaman registros, y que son de dimensiones mínimas sin embargo, tienen la ventaja de su rapidez. Comparados con los accesos a
RAM, los de registro son como mínimo 10 veces más veloces.
Existen 4 registros denominados AX, BX,
CX y DX que en realidad tienen asignados usos característicos.
· AX es denominado acumulador;
suele contener uno de los operandos que intervienen en las operaciones aritméticas
y lógicas, y después de esta, el resultado de la operación.
· BX es el registro base,
suele contener la dirección de inicio de una
tabla de valores.
· CX es denominado contador.
Las instrucciones de bucle (LOOP) utilizan este registro como contador.
· DX es un registro de datos,
multiuso. Se utiliza en operaciones de multiplicación y división junto
con AX. En operaciones de entrada/salida de puertos IN/OUT, su
mitad inferior DL, contiene el número de puerto.
Se dispone de cuatro registros que sirven para
contener las direcciones de otros tantos segmentos (zonas de 64 KB
de ), permiten manejar la totalidad de la memoria
direccionable.
·
Segmento de código CS
("Code segment"). Señala la dirección del segmento de código
del programa que se está ejecutando.
·
Segmento de datos DS ("Data
segment"). Señala la dirección del segmento de datos del programa en
ejecución.
·
Segmento de pila SS ("Stack
segment"). Señala la dirección del segmento donde está la pila del
programa.
·
Segmento extra ES ("Extra
segment"). Es un segmento auxiliar a los anteriores, se utiliza para
señalar espacio extra en alguno de los segmentos o para almacenar
momentáneamente direcciones intermedias.
·
El primero, denominado indistintamente puntero de
instrucción IP ("Instrucción pointer") y contador de programa
PC ("Program counter"), indica el desplazamiento (dentro del
segmento de código CS) de la próxima instrucción a ejecutar.
·
El puntero de pila SP ("Stack Pointer"),
señala el desplazamiento del final de la pila dentro del segmento de pila SS.
·
El puntero base BP ("Base pointer") señala el
desplazamiento (dentro del segmento de pila SS) donde se encuentra el
origen de la zona ocupada por las variables dinámicas.
·
Existen dos registros denominados "de índice", se utilizan con alguno de los registros de uso
general y con ciertas instrucciones específicamente pensadas para transferir
datos
Existe un registro especial, el registro de estado
(FLAGS), en el que 9 de los 18 bits actúan como semáforos (indicadores del
estado del procesador y del resultado de determinadas operaciones). Por
ejemplo, si después de una suma aritmética hay o no desbordamiento del bit más
significativo.
Referencias:
Los microprocesadores necesitan de registros para poder almacenar la informacion, cabe destacar que los registros son diez veces mas rápidos que la memoria RAM, por lo tanto se guarda la informacion es en los registros.
ResponderEliminarExisten diferentes tipos de registros entre los cuales se encuentran:
los registros de uso general, los de segmentos, los de puntero y los de estado entre otros, sabiendo que cada uno de ellos tiene diferentes funcionamientos.
Yesenia Sanchez.
Muy bueno el contenido, una cosita que acotar es que también existe una unidad llamada "Unidad de intercambio", y lo que hace es adaptar el formato de los datos, la velocidad de operación y el tipo de señales entre el procesador y los periféricos. También establece el cambio de entrada y salida a los datos y realiza ciertas funciones sobre los periféricos. En conclusión comunica al procesador con el mundo exterior.
ResponderEliminarMuy bueno su blog algo que acotar en los tipos de registros podemos encontrar uno que no mencionaron el cual es el registro de indice que este se usa para el direccionamiento de los datos de procesos hacia o desde la memoria ram y dentro de los registros de indice podemos encontrar tambien los registros SI y los DI estos están disponibles para direccionamiento indexado y para sumas y restas.
ResponderEliminarMuy bueno, también existen los Registros Banderas que son usados en instrucciones de comparación y en operaciones aritméticas, entre ellos están OF, IF, CF, ZF, PF, TF, SF, AF, DF.
ResponderEliminarLos registros están en la cumbre de la jerarquía de memoria, y son la manera más rápida que tiene el sistema de almacenar datos. Los registros se miden generalmente por el número de bits que almacenan; por ejemplo, un "registro de 8 bits" o un "registro de 32 bits". Recordemos que los registros generalmente se implementan en un banco de registros, pero antiguamente se usaban biestables individuales, memoria SRAM o formas aun más primitivas.
ResponderEliminarEn esta oportunidad voy hacer referencia a la unidad central de proceso considerado el corazón del computador debido a que se encarga de controla el flujo de datos, los procesa y gobierna el secuenciamiento lógico de las acciones en todo el sistema; para ello necesita un oscilador externo o reloj que sincroniza las operaciones y marca la velocidad de proceso, este va marcando la evolución del CPU y mide su velocidad de funcionamiento; en forma no afortunada la frecuencia del reloj del CPU viene limitada por la tecnología del CPU y del computador completo ya dependiendo de los periféricos, sus tarjetas gráficas, memorias, etc. Por lo tanto, el uso excesivo de los recursos que tenga la computadora puede resultar un sobrecalentamiento que deteriore parcial o totalmente la CPU.
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