viernes, 27 de febrero de 2009

microprocesadores

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.
Fabricado y diseñado 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 producción 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 diseño se racionalizó.
En mayo de 2006 Intel anunció que la fabricación del 386 finalizaría en a finales de septiembre de 2007.[1] Aunque ha quedado obsoleto como CPU de ordenador personal, Intel ha seguido fabricando el chip para sistemas empotrados y tecnología aeroespacial
INTEL 80486

Los Intel 80486 (i486, 486) son una familia de microprocesadores de 32 bits con arquitectura x86 diseñados 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 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 frecuencia de reloj. De todos modos, algunos i486 de gama baja son más lentos que los i386 más rápidos.
Las velocidades de reloj típicas para los i486 eran 16 MHz (no muy frecuente), 20 MHz (tampoco frecuente), 25 MHz, 33 MHz, 40 MHz, 50 MHz (típicamente con duplicación del reloj), 66 MHz (con duplicación del reloj), 75 MHz (con triplicación del reloj), 100 MHz (también con triplicación del reloj) y 120 MHz (con cuatriplicación de reloj en una variante de AMD, el Am486-DX5).


INTEL PENTIUM 1

Intel Pentium es una gama de microprocesadores de quinta generación con arquitectura x86 producidos por Intel Corporation.
El primer Pentium se lanzó al mercado el 22 de marzo de 1993, con velocidades iniciales de 60 y 66 MHz, 3.100.000 transistores, cache interno de 8 KB para datos y 8 KB para instrucciones; sucediendo al procesador Intel 80486. Intel no lo llamó 586 debido a que no es posible registrar una marca compuesta solamente de números
Pentium también fue conocido por su nombre clave P54C. Se comercializó en velocidades entre 60 y 200 mhz, con velocidad de bus de 50, 60 y 66mhz. Las versiones que incluían instrucciones MMX no solo brindaban al usuario un mejor manejo de aplicaciones multimedia, como por ejemplo, la lectura de películas en DVD si no que se ofrecían en velocidades de hasta 233mhz, incluyendo una versión de 200mhz y la más básica proporcionaba unos 166mhz de reloj.
La aparición de este procesador se llevó a cabo con un movimiento económico impresionante, acabando con la competencia, que hasta entonces producía procesadores equivalentes, como es el 80386, el 80486 y sus variaciones o incluso NPUs.
Las siguientes empresas fueron afectadas por la aparición del Pentium:
Advanced Micro Devices, Mejor conocida como AMD. Tuvo que crear sus procesadores desde cero. Este es el K5 y el K6 (A estos procesadores se los bautizó así debido a que "K" significa Kriptonita, y como se sabe, la Kriptonita debilita al super-heroe de historietas y películas Superman esto es en consecuencia a lo que le hizo Intel a sus competidores con la aparición de Pentium)
Cyrix, que producía muy buenos 486, luego fue adquirida por VIA
Harris
LU-MATH
Estas últimas dos no fueron muy conocidas aunque sus versiones de procesadores de alto rendimiento (como el Harris 80386) llegaron tarde y lamentablemente no pudieron hacerse un hueco en el mercado.
Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Además, poseía un bus de datos de 64 bits, permitiendo un acceso a memoria 64 bits (aunque el procesador seguía manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas y los registros también eran de 32 bits).
Se comercializaron versiones de entre 60 MHz y 133 MHz, con velocidades Front Side Bus (FSB) de 50, 60 y 66 MHz


PENTIUM PRO

El Pentium Pro es la sexta generación de arquitectura x86 de los microprocesadores de Intel, cuya meta era remplazar al Intel 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.
Fue puesto a la venta en noviembre de 1995. En su lanzamiento usaba un enorme Socket 8 de forma rectangular.

PENTIUM 2

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.
El Pentium II se comercializó 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 aumentó a 100 MHz.
Poseía 32 KB de memoria caché de primer nivel repartida en 16 KB para datos y otros 16 KB para instrucciones. La caché de segundo nivel era de 512 KB 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 época, el Pentium II se presentaba en un encapsulado SEC, con forma de cartucho. El cambio de formato de encapsulado se hizo para mejorar la disipación de calor. Este cartucho se conecta a las placas base de los equipos mediante una ranura Slot 1.
El Pentium II integra 7,5 millones de transistores. El siguiente procesador de la familia Pentium es el Pentium III

PENTIUM 3

El Pentium III es un microprocesador de arquitectura i686 fabricado por Intel; el cual es una modificación del Pentium Pro. Fue lanzado el 26 de febrero de 1999.
Las primeras versiones eran muy similares al Pentium II, siendo la diferencia más importante la introducción de las instrucciones SSE. Al igual que con el Pentium II, existía una versión Celeron de bajo presupuesto y una versión Xeon para quienes necesitaban de gran poder de cómputo. Esta línea ha sido eventualmente reemplazada por el Pentium 4, aunque la línea Pentium M, para equipos portátiles, esta basada en el Pentium III.

PENTIUM 4

El Pentium 4 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; y fue lanzado en noviembre de 2000.
Para la sorpresa de la industria informática, el Pentium 4 no mejoró el viejo diseño P6 según las dos tradicionales formas para medir el rendimiento: velocidad en el proceso de enteros u operaciones de coma flotante. La estrategia de Intel fue sacrificar el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE. Al igual que la Pentium II y la Pentium III, el Pentium 4 se comercializa en una versión para equipos de bajo presupuesto (Celeron), y una orientada a servidores de gama alta (Xeon).
Las distintas versiones son: Willamette, Northwood, Extreme Edition, Prescott y Cedar Mill.

AMD:

8086, Am286, Am386, Am486, Am5x86 [editar]
Artículos principales: Am286, Am386, Am486 y Am5x86
En 1982 AMD firmó un contrato con Intel, convirtiéndose en otro fabricante licenciatario de procesadores 8086 y 8088. IBM quería usar Intel 8088 en sus IBM PC, pero las políticas de IBM de la época exigían al menos dos proveedores para sus chips. AMD produjo después, bajo el mismo acuerdo, procesadores 80286, o 286, pero Intel canceló el contrato en 1986, reusándose a revelar detalles técnicos del i386. La creciente popularidad del mercado de los clones de PC significaba que Intel podría producir CPUs según sus propios términos y no según los de IBM.
AMD apeló esa decisión y posteriormente ganó bajo arbitraje judicial. Comenzó un largo proceso judicial que solo acabaría en 1991, cuando la Suprema Corte de California finalmente falló a favor de AMD, y forzó a Intel a pagar más de 1000 millones de dólares en compensación por violación de contrato. Disputas legales subsiguientes se centraron en si AMD tenía o no derechos legales de usar derivados del microcódigo de Intel. Los fallos fueron favoreciendo a las dos partes. En vista de la incertidumbre, AMD se vio forzado a desarrollar versiones "en limpio" del código de Intel. Así, mientras un equipo de ingeniería describía las funciones del código, un segundo equipo sin acceso al código original debía desarrollar microcódigo que realizara las mismas funciones.
Llegado este punto, Jerry Sanders bien pudo retirarse del mercado. Pero en 1991 AMD lanza el Am386, su clon del procesador Intel 80386. En menos de un año AMD vendió un millón de unidades. El 386DX-40 de AMD fue muy popular entre los pequeños fabricantes independientes. Luego, en 1993 llegó Am486 que, al igual que su antecesor se vendió a un precio significativamente menor que las versiones de Intel. Am486 fue utilizado en numerosos equipos OEM e incluso por Compaq probando su popularidad. Pero nuevamente se trataba de un clon de la tecnología Intel; y a medida que los ciclos de la industria de las PCs se acortaban, seguir clonando productos de Intel era una estrategia cada vez menos viable dado que AMD siempre estaría tras Intel.
El 30 de diciembre de 1994, la Suprema Corte de California finalmente negó a AMD el derecho de usar microcódigo de i386. Posteriormente, un acuerdo entre las dos empresas (cuyos términos aun siguen en el mayor de los secretos) permitió a AMD producir y vender microprocesadores con microcódigo de Intel 286, 386, y 486. El acuerdo parece haber permitido algunos licenciamientos cruzados de patentes, permitiendo a ambas partes el uso de innovaciones tecnológicas sin pago de derechos. Más allá de los detalles concretos del acuerdo, desde entonces no hubo acciones legales significativas entre las empresas.

K5, K6, Athlon (K7) [editar]
Artículos principales: K5, K6 y Athlon
El primer procesador completamente propio de AMD, fue lanzado en 1995. La "K" hacía referencia a "Kryptonite", en el mundo de los comics la conocida sustancia que podía dañar a Superman (siendo esto una clara referencia a la posición dominante de Intel en el mercado). Estaba pensado para competir directamente con el micro Intel Pentium, presentado al público ya en 1993. Sin embargo, a nivel de arquitectura tenía más en común con el recién lanzado Pentium Pro o con el 6x86 de Cyrix; procesadores que decodifican las instrucciones x86 en micro-instrucciones y las ejecutan en un núcleo estilo RISC. Hubo numerosos inconvenientes de todos modos. Entre ellos la indignación de muchos consumidores al descubrir que la velocidad de reloj del procesador no correspondía al valor indicado en la etiqueta de algunos productos, hecho que era obvio al momento de iniciar el equipo.
Concretamente, el K5 no igualaba el rendimiento del 6x86 ni de la FPU de los Pentium. AMD solía usar pruebas de rendimiento que no implicaban tareas intensivas para la Unidad de Coma Flotante. Todo esto combinado con el tamaño del procesador y la pobre escalabilidad del diseño, condenó al K5 casi al punto del fracaso total en el mercado. Como punto a favor de este procesador puede mencionarse que no tenía los problemas de compatibilidad de 6x86, y no se calentaba tanto como aquel que era microprocesador.
En 1996, AMD compra NexGen especialmente por los derechos sobre su línea de procesadores Nx compatibles con x86. Clara muestra de que AMD carecía de las habilidades técnicas necesarias para desarrollar arquitecturas de procesador originales que compitieran con Intel. Bien se puede decir que la tecnología adquirida salvó a AMD, e irónicamente NexGen fue fundada por ex-empleados de Intel.
Jerry Sanders dio al equipo de diseño de NexGen edificio propio, tiempo y dinero para reelaborar el Nx686. El resultado fue bautizado K6. Su diseño incluía un mecanismo retro alimentado de reordenamiento dinámico de instrucciones, instrucciones MMX y agregaba la unidad de coma flotante que faltaba. Fue construido compatible pin a pin con Intel Pentium, de modo que podía ser utilizado en las -por ese entonces- populares placas base con zócalo "Socket 7". Al igual que los anteriores Nx586 y Nx686, el K6 traducía el conjunto de instrucciones x86 a un repertorio RISC. Al año siguiente, AMD lanza el K6-2 que agregó un conjunto de instrucciones multimedia de coma flotante llamado 3DNow! que antecedió las instrucciones SSE de Intel e instauró un nuevo estándar de zócalos, "Super Socket 7" que extendía la velocidad del bus FSB de 66 a 100 MHz.
En enero de 1995, tuvo lugar el último lanzamiento de la serie K6-x, el K6-III de 450 MHz, que compitió muy bien con los mejores productos de Intel. El chip era esencialmente un K6-2 con 256KB de caché Nivel 2 de alta velocidad integrados al núcleo, y una unidad mejorada de predicción de saltos lógicos. Aún cuando alcanzó (y en general superó) a los procesadores Pentium II/III en operaciones con enteros, el diseño de su FPU (serial non-pipeline) no podía competir con la de Intel, más avanzada. A pesar que las extensiones 3DNow! podrían en teoría compensar esa diferencia, pocos juegos la aprovecharon. La excepción más notable fue Quake 2 de Id Software.
A lo largo de su vida, el procesador K6 se acercó mucho al rendimiento de Intel, pero no llegó a superarlo. Y en los momentos en que anunció ventajas en la velocidad de reloj, afrontó problemas de manufactura que resultaron en la poca disponibilidad de sus productos. Y una vez desviado del estándar con el formato Super Socket 7, el abanico de calidad de las placas base que soportaron K6 fue muy variado, especialmente en lo que se refiere a la implementación de las especificaciones AGP.
Con todo, K6 fue muy popular entre los consumidores, en especial fuera de Norteamérica, ofreciendo un rendimiento decente a un precio comparativamente bajo. Pero los pequeños inconvenientes técnicos alrededor de la plataforma y la falta de disponibilidad de los componentes de alto rendimiento anunciados, evitaron la entrada de los productos de AMD al mercado corporativo. Intel respondió a los precios bajos de AMD con su versión de "bajo presupuesto" de Pentium, los procesadores Celeron. Y aunque estos no fueron tan populares como Intel esperaba, efectivamente acorralaron a AMD en el sector del mercado de "ganancias pequeñas".
En 2001, Intel lanza su arquitectura Pentium 4 (código Willamette) que tenía una micro arquitectura radicalmente distinta a la de los núcleos Athlon y P6. Mientras Pentium 4 soporta velocidades de reloj más altas, el rendimiento de su arquitectura por ciclo de reloj es inferior. Las velocidades más altas llevaron a muchos a creer que el rendimiento de Pentium 4 es superior, aún contra los resultados de las pruebas de rendimiento.
Mientras varios analistas de la industria predijeron que P4 volvería a restringir a AMD al mercado de bajo rendimiento/bajo costo, AMD respondió con revisiones incrementales de su núcleo básico K7. Palomino introdujo un mecanismo inteligente de pre-fetching de memoria, compatibilidad con SSE de Intel y cache L2 en el chip, con una mejora en velocidad de alrededor del 10%.
AMD volvió a adoptar entonces la nomenclatura PR, que proyectaría el rendimiento relativo del reloj en estos nuevos Athlon contra las versiones anteriores. Para un número de modelo determinado, un procesador Pentium 4 con velocidad de reloj correspondiente al número muestra un rendimiento equiparable en una amplia variedad de pruebas. Por esta razón, el etiquetado PR fue ampliamente aceptado a diferencia de lo ocurrido en los sistemas K5. AMD se aseguró también, que las pantallas de inicio de los equipos exhibieran el número de modelo y no los MHz reales.
Intel contraatacó a AMD elevando la velocidad de sus procesadores, y por un tiempo AMD tuvo que luchar. En particular, el núcleo "Thoroughbred" con tecnología de 130nm (2002) sufrió inesperados problemas de calentamiento y debió ser puesto en una revisión B, con una capa de metal extra que mejorara la disipación de calor. Posteriormente se presentó el núcleo "Barton" que incrementó el caché L2 a 512KB. En cada revisión AMD hizo lo suficiente para mantener el rendimiento de sus Athlon en niveles de competitividad y evitar el retroceso al mercado del bajo costo.

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