HISTORIA DE LOS PROCESADORES
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).Los microprocesadores modernos están integrados por millones de transistores y otros componentes empaquetados en una cápsula cuyo tamaño varía según las necesidades de las aplicaciones a las que van dirigidas, y que van desde el tamaño de un grano de lenteja hasta el de casi una galleta. Las partes lógicas que componen un microprocesador son, entre otras: unidad aritmético-lógica, registros de almacenamiento, unidad de control, Unidad de ejecución, memoria caché y buses de datos control y dirección.
ANTECEDENTES
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. 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 microprocesador. Los primeros procesadores
superescalares fueron los IBM Power-1.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL
PROCESADOR
NOTA: Para no entrar en redundancia le mostraremos sola las
características de los procesadores de las compañías más destacadas en la
historia (AMD & INTEL)
Existen
características comunes a todos los modelos. Estas características serán las
que debamos de tomar en cuenta al seleccionar que tipo de procesador nos
conviene elegir.
VELOCIDAD INTERNA DEL PROCESADOR:
Se
refiere a los ciclos por segundo a los que opera. La ejecución de una
instrucción puede tardar uno o más ciclos por segundo (incluso hay procesadores
que pueden ejecutar varias instrucciones en un ciclo de reloj), por lo que
mientras mayor sea la Velocidad interna más instrucciones podrá procesar.
Imaginemos
una calle de 2 carriles por donde circulan carros. Se podría decir que tenemos un
procesador de 2 bits es decir se pueden pasar dos carros al mismo tiempo. En la
actualidad los procesadores comerciales son de 32 ó 64 bits, por lo que
tendríamos avenidas de 32 o 64 carriles respectivamente claro, pudiendo
transportar instrucciones (una instrucción de 64 bits) con un bus más
grande.
FRONT SIDE BUS (FSB) [INTEL]:
Aquí
es a donde se comunica el subsistema de memoria y los dispositivos que se comunican
con el procesador mediante los canales de la tarjeta madre (puente norte). La velocidad
de este Bus es lo que hace que nuestro procesador se comunique rápido o lento
con el puente norte (memoria RAM, video AGP o PCI exprés) y el puente sur (Discos
duros, comunicaciones, dispositivos de entrada, USB, etc...) de nuestra
tarjeta madre. Este es un factor muy importante a considerar puesto que si la
velocidad de este Front Side Bus (FSB) es poca, la información pasará
lentamente al interior del procesador creando un cuello de botella. Digamos
que un procesador Celeron tiene un FSB de 400 Mhz y la Velocidad
interna es de2.2 Ghz, debemos de introducir el concepto de multiplicador,
siendo que si dividimos 2,200Mhz de la velocidad interna entre 400 Mhz del FSB
tendremos un multiplicador de 5.5. Debemos procurar que el multiplicador sea un
número pequeño y no rebase de los 12 porque tendríamos un gran cuello de
botella.
Los
datos viajan en paralelo por el bus de 32 bits a la velocidad del Front Side
Bus (FSB).
HYPER TRANSPORT (AMD):
Es sin
embargo la tecnología que aprovecha mucho mejor la transmisión de los datos por
dos buses de 32 bits, uno de ida y uno de regreso. Lo interesante de esto es
que los datos que viajan a través de estos buses vienen codificados de tal
manera que permite obtener entre un 20 y 25% mayor rendimiento sobre estas vías
de comunicación.
La
codificación es mejor conocida como un protocolo de comunicación que permite
enviar instrucciones tanto de 32 bits como de 64 bits. Se envía la información
una detrás de la otra y puede que se utilice tan solo un poco del canal de los
32 bits para completar la instrucción inmediata anterior, y ya no se pierde
tiempo en la espera de una nueva instrucción completa de 32 bits como en el
FSB, sino que se administra mejor el bus. Por esta razón se dice que la
información viene en serie o en paralelo.
La tecnología FSB se ve fuertemente afectada
por los retrasos en la comunicación, ya que no utiliza un protocolo de
comunicación sino que simplemente se comunica a comparación de la tecnología
Hyper Transport de AMD que regula el tránsito a su conveniencia.
MEMORIA CACHÉ L1,
L2, L3:
El
Caché en general es información almacenada para su pronta recuperación, es
decir, si el procesador detecta que existen instrucciones que son
constantemente utilizadas, las guarda en la memoria cache para obtener esta información
mucho más rápido, a comparación de viajar hasta la memoria RAM para obtenerla. Es
bueno tener memoria caché porque tenemos información al instante sin embargo no
se recomienda memoria excesiva puesto que el núcleo siempre va a buscar
información primero dentro del caché y si no la encuentra va a buscarla a la
memoria RAM, por lo que en lugar de ir directamente a la memoria RAM perdió
tiempo en ir a buscar los datos al cache. Esto responde a la teoría de tiempos
y movimientos de Taylor que nos dice que mientras más a la mano tengamos
nuestras herramientas de trabajo, menos tiempo desperdiciaremos en ir por ellas
y utilizarlas. Así mismo si pensábamos tener unas pinzas a la mano y no las encontramos
nos tardamos más en buscarlas y después ir por ellas que si hubiésemos ido por
ellas desde un principio a la pared de herramientas.
La memoria cache
de nivel uno: (L1)
es por lo general de muy pocos kb por ser la que se encuentra más cerca del
núcleo del procesador y ser aproximadamente 5 veces más rápida que la memoria
RAM.
La memoria cache
de nivel dos: (L2)
es mucho más grande que la de nivel uno, puede almacenar datos de frecuente uso
y está un tanto más lejos que el núcleo.
La memoria cache
de nivel tres: (L3)
es una adaptación que utilizan algunos procesadores de cuádruple núcleo de
forma compartida entre núcleos.
Otra
configuración interesante de los procesadores de dos o más núcleos es que
pueden ono compartir la memoria cache.
PROCESADORES DE DOS O MÁS NÚCLEOS:
La
construcción de los núcleos para procesadores llegó al máximo rendimiento,
reduciendo siempre la distancia entre un componente y otro para obtener mayor
velocidad (nanómetros o nm.). Por lo que se optó por utilizar dos núcleos en un
principio que se dividieran la carga de trabajo; por ejemplo en un videojuego,
un núcleo se encargará de los gráficos mientras el otro de realizar los
cálculos inherentes al programa y el control del mismo.
Así es como AMD se aventura a sacar
procesadores dos núcleos (AMD Athlon 64 x2), de 3núcleos (AMD Phenom X3 8000) y
posteriormente Intel y con su famoso Core 2 quad de cuatro núcleos.
VARIEDADES DE PROCESADORES DE INTEL & AMD
VARIEDADES DE PROCESADORES DE INTEL & AMD
Arquitectura evolutiva de los procesadores
INTEL
|
Arquitectura evolutiva de AMD
|
Procesador
|
Procesador
|
Intel 4004
|
|
Intel 8008
a 740KHz.
|
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Intel 8080
a 2 MHz
|
|
8086 a 5, 8 y 10 MHz
|
|
8088 a 5, 8 y 10 MHz
|
|
80286 a 6 y 25 MHz
|
|
Intel 80386 16 y 40 MHz
|
|
Intel
80486DX
Intel 486 a 16 y 100 MHz
|
|
Am486 de 40 MHz
|
|
i486 DX2
a 50 y 66 MHz
|
Am386 a 40 MHz
AMD Am5x86 a 133 MHz
|
Pentium a 200 MHz
|
AMD K5
|
Pentium Pro de 150
MHz hasta 200 MHz
|
|
AMD K5 PR166 a 60 y 66 MHz
|
|
AMD K6 a 166, 200, 233 MHz
|
|
K6 "Little Foot" (Model 7)
|
|
PIII a 600 a 1100 MHz
PIII a 600 a 1130 MHz
PIII incorpora los 256kb de cache L2
1000-1400 MHz
PIII-S 512kb de cache L2 1130-1400 MHz
|
Athlon Pluto 500 a 700MHz
Duron Morgan -900 a
1300MHz
Athlon Thunderbird 650 a
1400Mhz
|
Celeron 533 a 766 MHz
|
Athlon Orion 550 a 1000MHz
Athlon Thunderbird 650 a
1400MHz
Duron Spitfire 600 a
950MHz
AthlonXP Palomino 1300MHz
a 1733MHz
|
PIV 1300 MHz a 2000MHz
PIV 1400 a 2000MHz
PIV 1600 a 2800MHz
|
AthlonXP Thorton 200 a 1733MHz
Duron Applebred 1400 a
1800MHz
|
Celeron 800 a 1100MHz
Celeron 1000 a 1400MHz (se ha llegado a
subir hasta los 2GHz)
Celeron 1700 a 1800MHz
Celeron 1800 a 2800MHz
PIV 2266 a 3066MHz
PIV 2400 a 3400MHz
PIV 2260 a 2800MHz
PIV 2800MHz a 3800MHz
Xeon Prestonia 2000 a 3200MHz
Celeron 2530 a 2800 MHz
|
AthlonXP Barton 1833 a 2167MHz
|
PIV EE 3200 a 3400MHz
Centrino 1600MHz (1MB L2 cache)
PIV EE 3400MHz
PIV 2800MHz a 3800MHz
|
AthlonXP barton 2100 a 2200
Opteron Italy 1800, 2400MHz 2400MHz
|
Xeon Gallatin 1500 a 3000MHz
Xeon Nocona 2800 a 3600MHz
|
Sempron (Tbred B) 1500 a 2000Mhz
Sempron 1800MHz
Athlon64 Clawhammer 2000 a
2400MHz
Sempron Thoroughbred B
1833MHz
Turion 64 Lancaster 1600,
2200MHz
Athlon 64 FX Sledgehammer
2200, 2400MHz
|
DUAL CORE 1600MHz a 3200MHz
|
Athlon 64 MewCastle 1800 a
2400MHz
Athlon 64 Winchester 1800
a 2400MHz
|
CORE 2 DUO 1600 a 2500MHz
|
Athon 64 FX Clawhammer
2200 a 2600HMz
|
CORE i7 1100MHz a 2200MHz
|
Phenom 2100 a 2800Mhz
|
Atlon II
|
ACTUALIDADES
DE LOS PROCESADORES
Pentium 4 HT 661
Especificaciones de rendimiento
|
|||
Detalles de la
CPU
|
Características
de la CPU
|
||
Velocidad de CPU
|
2 GHz
|
CPU
Notebook
|
Si
|
Núcleo del procesador
|
2 núcleos
|
Caché L1
|
128Kb
|
CPU Codename
|
Merom-2M
|
Caché L2
|
1024Kb
|
TDP (Poder)
|
35W
|
Caché L3
|
Si
|
Litografía
|
65nm
|
Aprobado
|
4 Estrella
|
Zócalo de la CPU
|
Socket P
|
GD
CALIFICACIÓN
|
Si
|
Athlon II M340 Dual-Core
|
|||
Detalles de la
CPU
|
Características
de la CPU
|
||
Velocidad de CPU
|
2.2 GHz
|
CPU
Notebook
|
Si
|
Núcleo del procesador
|
2 núcleos
|
Caché L1
|
256Kb
|
CPU Codename
|
Caspian
|
Caché L2
|
1024Kb
|
TDP (Poder)
|
35W
|
Caché L3
|
Si
|
Litografía
|
45nm
|
Aprobado
|
4 Estrella
|
Zócalo de la CPU
|
Socket S1g3
|
GD
CALIFICACIÓN
|
Si
|
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