Evolucion de los microprocesadores familia Intel

1. FAMILIAINTEL

2. Hanpasadomásde25añosdesdequeIntel
diseñóelprimermicroprocesador,siendola
compañíapioneraenelcampodelafabricación
deestosproductos,yqueactualmentecuenta
conmásdel90porcientodelmercado.Un
tiempoenelquetodohacambiado
enormemente.

3. Eldía15denoviembrede1971INTELcreasuprimer
procesadorel4004,fueelprimerprocesadordel
mundo.Setratabadeuncontroladorprogramablede4
bits.Eracapazdedireccionar4096posicionesde
memoriade4bitsdeancho(1nibble).Elsetde
instruccionesdel4004conteníasolo45instrucciones.
Latasadeejecucióndeinstruccioneserade50KIPs
(kilo-instruccionesporsegundo).

4. Principalventajadel4004:Eraquesupesono
superabalos30gramos.
Principalproblemadel4004:queteníaeste
procesadorde4bitserasuvelocidad,ellargo
delapalabra(4bits)yeltamañodelamemoria.

5. Laevolucióndelosprocesadoresde4bits
finalizóconellanzamientodel4040,unamejora
delprimer4004.El4040operabaamayor
velocidadqueel4004,sinembargonohabía
mejorasencuantoaltamañodelapalabraya
lamemoria.

6. Fuecreadoel1deabrilde1972unaversión
extendidaa8bitsdel4004.Esteprocesador
podíadireccionaraunespaciodememoria
expandidoa16Kbytes.Ademáscontenía
instruccionesadicionales(untotalde48)que
permitíasuusoenaplicacionesmás
avanzadas.

7. Alrededorde1973,elreducidotamañodela
memoriadel8008,suescazavelocidadysu
limitadosetdeinstrucciones,condujeronal
lanzamientodel8080,elprimermicroprocesador
modernode8bits.Ejecutabaaunavelocidad10
vecesmayorqueel8008.Unaoperacióndesuma
requeríasolo2ms(500.000instruccionespor
segundo).El8080podía,además,direccionarel
cuádrupledememoria,esdecir64Kbytes.

8. FuecreadoEn1977.Estefueelúltimo
procesadordepropósitogeneralde8bitsque
desarrollóIntel.Aunqueel8085eraapenasmás
avanzadoqueel8080,ejecutabasoftwarea
unavelocidadaúnmayor.Laoperaciónde
adiciónrequería1.3ms(769.230instrucciones
porsegundo).

9. Principalventaja:
Lasprincipalesventajasdel8085decidíanenel
generadordeclockinterno,elcontroladorde
sistemainternoylamayorfrecuenciadelclock.
Estemayorgradodeintegraciónposibilitóque
seredujeraelcostodel8085yqueaumentara
suutilidad.Intelvendiómásde100millonesde
copiasdel8085.

10. Sinembargo,elordenadorpersonalnopasóaser
talhastalaaparicióndeIBM,elgiganteazul,enel
mercado.Algoquesucedióendosocasionesen
losmesesdejuniode1978yde1979.Fechasen
lasquerespectivamente,hacíansuapariciónlos
microprocesadores8086y8088,quepasarona
formareldenominadoIBMPC.

11. En1978,Intellanzóelmicroprocesador8086yun
añodespuésel8088.Amboseranprocesadores
de16bits,queerancapacesdeejecutar
instruccionesen400ns(2.5MIPso2.5millones
deinstruccionesporsegundo).El8086yel8088
direccionaban1Mbytedememoria,16vecesmás
memoriaquesupredecesor.Estamayor
velocidaddeejecuciónyelmayortamañode
memoriapermitieronqueel8086yel8088
reemplazaranalaspequeñasminicomputadores
enmuchasaplicaciones.

12. El1defebrerode1982,Inteldabaunnuevo
vuelcoalaindustriaconlaaparicióndelos
primeros80286.Comoprincipalnovedad,cabe
destacarelhechodequeporfinsepodíautilizar
ladenominadamemoriavirtual,queenelcasodel
286podíallegarhasta1Giga.el80286,una
versiónmejoradaytotalmentecompatibledel
8086.

13. El80286tambiénteníaarquitecturade16bitsy
eraprácticamenteidénticoal8086y
8088,exceptoquepodíadireccionar16Mbytes
dememoria(16vecesmás).Elsetde
instruccionessóloteníaunaspocasinstrucciones
nuevas,principalmenteorientadasaadministrar
los15Mbytesdememoriaextra.Lafrecuenciadel
clockfueaumentadaenel80286,asíque
ejecutabaalgunasinstruccionesen250ns(4.0
MIPs)enlaversiónoriginalde8.0MHz.

14. Elañode1985esclaveenlahistoriadelos
procesadores.El17deoctubreIntelanunciabala
aparicióndelprocesador80386DX,elprimeroen
poseerunaarquitecturade32bits.Dicho
procesadorconteníaensuinteriorentornoalos
275000transistores,másde100veceslosque
teníaelprimer4004despuésdetansólo14años.

15. En1988,Inteldesarrollabaunpocotardeun
sistemasencillodeactualizarlosantiguos286
graciasalaaparicióndel80386SX.El80386SX
eraunaversiónespecialdel386diseñadapara
serinstaladaenunmotherboardde
80286,permitiendounaactualizaciónparcialde
lasmáquinasbasadasenesteúltimoprocesador.

16. El10deabrilde1989aparecieraelIntel80486DX
novedadesprincipales,laincorporacióndelcaché
denivel1(L1)enelpropiochipLaestructura
internadel486fuemodificadaparaquealrededor
delamitaddelasinstruccionesredujeransu
tiempodeejecucióndedosciclosdeclockauno
solo.Lamejoraenpromediodelavelocidadde
ejecuciónparaunamezclatípicadeinstrucciones
eradel50%sobreel80386,operandoambosa
lamismafrecuenciadeclock.

17. Introducidoen1993.ConocidosporP5enelmundillo
delainformática.Estosprocesadorespasaránala
historiaporserlosprimerosalosqueIntelnolos
bautizóconunnúmero,ysíconunapalabra.Estos
procesadoresquepartíandeunavelocidadinicialde
60MHz,hanllegadohastalos200MHz.ElPentium
contieneunacacheparainstruccionesde8Kbytesy
unaparadatos,tambiénde8Kbytes.Elsistemade
memoriatieneunmáximode4Gbytes,conunbusde
datosde64bits.Latasadetransferenciadelbuses
superioralos60MHz.

18. LacaracterísticamásnotabledelPentiumessu
procesadorenterodual.ElPentiumejecutados
instrucciones,nodependientesentresí,
simultáneamentedebidoaqueutilizaun
tecnologíasuperescalar(contienedosunidades
dearitméticaentera).Igualqueel486,elPentium
contieneunaunidaddepuntoflotanteinterna,
pero5vecesmásrápida.

19. ElPentiumProfuecreadoel27demarzode1995.
Esteprocesadorcontiene21millonesdetransistores,
3unidadesenterasyunadepuntoflotantepara
mejorarlaperformancedelamayorpartedel
software.Ademásdelacacheinternade16Kbytes
(nivel1,L1),tambiéncontieneunacachedenivel2
de256Kbytes.Otrocambiosignificativoesqueutiliza
3motoresdeejecución,locuallepermiteejecutar
hasta3instruccionesalavez.Tambiénpuede
direccionartanto4Gbytescomo64Gbytesdebidoa
subusdedireccionesde36bits.

20. Enelaño1998fuecreadoelPentiumII,que
vieneasersimplementeunnuevoingenioque
sumalastecnologíasdelPentiumProconel
MMX.ElPentiumIIeselprocesadormásrápido
decuantoshacomercializadoIntel.diseñadapara
procesareficientementeaudio,videoygráficos.
SuencapsuladoenformatocartuchoSingleEdge
Contact (S.E.C) Cartridge,conectaba
directamentelacacheexternadenivel2al
procesador.

21. Afinalesde1999surgióelPentiumIII.Las
novedadesqueincluyófueronlassiguientes:
Fabricadoenlatecnologíade0.18µcon256Kb
de caché de segundo nivel(L2)
integrada,funcionandoalamismavelocidadde
reloj.
EstehechoporsísolohacequeelnuevoPentium
IIIfueseunasolución“enunsolochip”,conla
CPU,elcontroladordecachéL2ylapropia
caché.SeguiríahabiendoCoppermineparaSlot1
porqueIntelloquisoasí.

22. Creadoenalaño2000.ElPentium4esun
microprocesadordeséptimageneraciónbasado
enlaarquitecturax86yfabricadoporIntel.Esel
primermicroprocesadorconundiseño
completamentenuevodesdeelPentiumPro.Se
estrenolaarquitecturaNetBurst,lacualnodaba
mejorasconsiderablesrespectoalaanteriorP6.
Intelsacrificóelrendimientodecadaciclopara
obteneracambiomayorcantidaddeciclospor
segundoyunamejoraenlasinstruccionesSSE.

23. Creadoenelaño2001.CuandoIntelsacóelPentium
4a1,7GHzsevioqueelAthlonThunderbirdno
estabaasunivel.Ademásnoeraprácticoparael
overclocking,entoncesparaseguirestandoala
cabezaencuantoarendimientodelosprocesadores
x86,AMDtuvoquediseñarunnuevonúcleo,poreso
sacóelAthlonXP.Compatibilizabalasinstrucciones
SSEylas3DNow!Entrelasmejorasrespectoal
Thunderbirdpodemosmencionarlaprerrecuperación
dedatosporhardware,conocidaeningléscomo
prefetch,yelaumentodelasentradasTLB,de24a
32.

24. Aprincipiosdefebrerode2004,Intelintrodujouna
nuevaversióndePentium4denominada'Prescott'.
Primeroseutilizóensumanufacturaunprocesode
fabricaciónde90nmyluegosecambióa65nm.Su
diferenciaconlosanterioresesqueéstosposeen1
MBo2MBdecachéL2y16KBdecachéL1(el
doblequelosNorthwood),Prevenciónde
Ejecución,SpeedStep,C1EState,unHyperThreading
mejorado,instruccionesSSE3,manejode
instruccionesAMD64,de64bitscreadaspor
AMD,perodenominadasEM64TporIntel.

25. Fuecreadoenelaño2004.Presentaun
controladordememoriaenelpropiocircuito
integradodelmicroprocesadoryotrasmejorasde
arquitectura.Tambiénpresentaunatecnologíade
reduccióndelavelocidaddelprocesadorllamada
Cool'n'Quiet,.Cuandoelusuarioestáejecutando
aplicacionesquerequierenpocousodel
procesador,lavelocidaddelmismoysutensión
sereducen.

26. Creadosenelaño2006.Intellanzóéstagamade
procesadoresdedoblenúcleoyCPUs2x2MCM
(MóduloMulti-Chip)decuatronúcleosconel
conjuntodeinstruccionesx86-64.La
microarquitecturaCoreregresóavelocidadesde
CPUbajasymejoróelusodelprocesadorde
ambosciclosdevelocidadyenergía.provee
etapasdedecodificación,unidadesde
ejecución, caché y buses más
eficientes,reduciendoelconsumodeenergíade
CPUsCore2,mientrasseincrementala
capacidaddeprocesamiento.

27. Creadoenelaño2007.Primerageneraciónde
procesadoresdetresycuatronúcleosbasadosen
lamicroarquitecturaK10.tienentecnologíade65
nanómetroslogradaatravésdetecnologíade
fabricaciónSilicononinsulator(SOI).Tienecaché
L3compartidaparaunaccesomásrápidoalos
datos.Poseencaracterísticascomocontrolador
dememoriaDDR2integrado,tecnología
HyperTransportyunidadesdecomaflotantede
128bits,paraincrementarlavelocidadyel
rendimientodeloscálculosdecomaflotante.

28. Creadoenelaño2008.LosCorei7sonlosprimeros
procesadoresqueusanlamicroarquitecturaNehalem.
FSBesreemplazadoporlainterfazQuickPatheni7e
i5(socket1366),ysustituidoasuvezeni7,i5ei3
(socket1156)porelDMIeliminadoelnorthBrigee
implementandopuertosPCIExpressdirectamente.
Memoriadetrescanales(anchodedatosde192bits):
cadacanalpuedesoportarunaodosmemoriasDIMM
DDR3.LasplacabasecompatiblesconCorei7tienen
cuatro(3+1)oseisranurasDIMMenlugardedoso
cuatro,ylasDIMMsdebenserinstaladasengrupos
detres,nodos.

29. Creadosenel2008.PhenomIIeselnombredado
porAMDaunafamiliademicroprocesadoreso
CPUsmultinúcleo(multicore)fabricadosen45
nm,lacualsucedealPhenomoriginalydieron
soporteaDDR3.Unadelasventajasdelpasode
los65nmalos45nm,esquepermitióaumentar
lacantidaddecacheL3.Dehecho,éstase
incrementódeunamaneragenerosa,pasandode
los2MBdelPhenomoriginala6MB.

30. 2010:INTELCORESANDY BRIDGELos
próximosprocesadoresdeInteldelafamiliacore
2011:AMD BULLDOZER Lospróximos
procesadoresdeAMDdelafamiliaFusion

31. FRANKLIN MARIN PAYARES
UPC
ALGORITMOS 02