resumen del microprocesador
Microprocesadores
La evolución del microprocesador
El microprocesador es un producto del computador. Su desarrollo se elabora desde la mitad de los años 50; estas tecnologías se fusionaron a principios de los años 70, produciendo el microprocesador.
El primer microprocesador fue el Intel 4004, producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora, y era revolucionario para su época. Contenía 2.300 transistores en un microprocesador de 4 bits que sólo podía realizar 60.000 operaciones por segundo.
El primer microprocesador de 8 bits fue el Intel 8008, desarrollado en 1972 para su
empleo en terminales informáticos.
El primer procesador desarrollado realmente para uso general fue el INTEL 8080 de 8 bits el cual contenía 4500 transistores y podía ejecutar 200.000 instrucciones por segundo. Loa procesadores actuales tiene una capacidad y una velocidad mayor como lo son:
INTEL PENTIUM PRO: contiene 5,5 millones de transistores.
EL POWERPC620
Desarrollado conjuntamente por Apple, ibm y Motorola con 7 millones de transistores, y el Alpha 21164A, de Digital Equipment Corporation, con 9,3 millones de transistores.
Breve Historia de los Microprocesadores
1971: MICROPROCESADOR 4004: el 4040 fue el primer microprocesador de intel.este fue el que impulso la calculadora de busicom.
1972: MICROPROCESADOR 8008: este fue pedido a intel por computer terminal corporation para ser usado en el terminal programable datapoint 2200. Pero por que intel termino el proyecto tarde finalmente no fue usado.
1978: MICROPROCESADOR 8086-8088: el éxito del 8088 propulso a Intel a la lista de las 500 mejores compañías de la prestigiosa revista fortune.esta revista nombro a esta compañía como uno de los triunfos comerciales de los sesenta.
1982: MICROPROCESADOR 286: era el primer procesador de Intel que podría ejecutar todo el software escrito para su predecesor.
1985: EL MICROPROCESADOR INTEL 386(TM): El Intel 386TM microprocesador ofreció 275 000 transistores, más de 100 veces tantos como en el original 4004.
1993: PROCESADOR DE PENTIUM: El procesador de Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno equivalente al 486DX (u) y el otro equivalente a 486SX (u).
1995: PROCESADOR PENTIUM PROFESIONAL: Lanzado al mercado para el otoño de 1995 el procesador Pentium Pro se diseña con una arquitectura de 32 bits, su uso en servidores, los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (redes).
1998: EL PROCESADOR PENTIUM® II XEON (TM): Los procesadores Pentium II XeonTM se diseñan para cumplir con los requisitos de desempeño en computadoras de medio-rango, servidores más poderosos y estaciones de trabajo.
Funcionamiento
Desde el punto de vista funcional el microprocesador está compuestbásicamente por varios registros como lo son:
•la unidad de control
•unidad aritmético-lógica
•unidad en coma flotante.
El microprocesador ejecuta las instrucciones guardadas y los números binarios almacenados secuencialmente en la memoria principal. Esta ejecución se puede hacer en varias fases:
- PreFetch, pre lectura de la instrucción desde la memoria principal.
- Fetch, envío de la instrucción al decodificador
- Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer.
- Lectura de operandos (si los hay).
- Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.
- Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas funciones se realiza en varios ciclos de cpu, dependiendo de la estructura que tenga el procesador.
Rendimiento
El rendimiento del procesador puede ser medido de distintas maneras, hasta hace pocos años se creía que la frecuencia de reloj era una medida precisa, pero ese mito se ha visto desmentido por que los procesadores no han requerido frecuencias más altas para aumentar su poder de cómputo.
Medir el rendimiento con la frecuencia es válido únicamente entre procesadores con arquitecturas muy similares o iguales, de manera que su funcionamiento interno sea el mismo: en ese caso la frecuencia es un índice de comparación válido.
Arquitectura
El microprocesador tiene una arquitectura parecida el computador digital. En otras palabras, el microprocesador es como el computador digital porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control. El microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU). El microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un microprocesador podemos diferenciar diversas partes:
El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su.
La memoria cache: es una memoria ultrarrápida que es emplea en el micro para tener ciertos datos que luego serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM reduciendo el tiempo de espera.
Coprocesador Matemático: o correctamente la FPU (Unidad de coma flotante). Que es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del micro en otro chip.
Los registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares.
La memoria: es el lugar donde el procesador encuentra sus instrucciones de programa y sus datos.
Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es parecido a una línea de teléfono.
Fabricación
El proceso de fabricación de un microprocesador es muy complejo. Todo comienza con un buen puñado de arena, con la que se fabrica un monocristal de unos 20 x 150 centímetros. Para ello, se funde el material en cuestión a alta temperatura (1.370 °C) y muy lentamente (10 a 40 Mm por hora) se va formando el cristal.
De este cristal, de cientos de kilos de peso, se cortan los extremos y la superficie exterior, de forma de obtener un cilindro perfecto. Luego, el cilindro se corta en obleas de menos de un milímetro de espesor, utilizando una sierra de diamante. De cada cilindro se obtienen miles de obleas, y de cada oblea se fabricarán varios cientos de microprocesadores.
