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EVOLUCIÓN DEL MICROPROCESADOR Y LA COMPUTADORA
INTEGRANTES: Luis Miguel Pacheco Ascanio Jahdiel José Padilla Vega
Trabajo Presentado al
Ing. Eliecer Suarez Serrano como requisito del primer corte.
ALGORITMOS Y FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN
Grupo # 6
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR VALLEDUPAR/CESAR
MARZO 2012
LOS MICROPROCESADORES
Uno de los actuales microprocesadores de doble núcleo y 64 bits, un AMD Athlon
64 X2 3600.
El microprocesador o micro es un circuito integrado que contiene todos los
elementos de una "unidad central de procesamiento" o CPU. En la actualidad en el
interior de este componente electrónico existen millones de transistores
integrados.
Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre un elemento llamado
zócalo[2] . También, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la placa
madre. Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de cartucho, sin
embargo no tuvo mucho éxito. Actualmente se dispone de un zócalo especial para
alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento, que comúnmente es un
ventilador (cooler). El microprocesador está compuesto por: registros, la Unidad de
control, la Unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, una unidad en
coma flotante.
HISTORIA
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.
Existen una serie de fabricantes de microprocesadores, como IBM, Intel, Zilog,
Motorola, Cyrix y AMD. A lo largo de la historia y desde su desarrollo inicial, los
microprocesadores han mejorado enormemente su capacidad, desde los viejos
Intel 8080, Zilog Z80 o Motorola 6809, hasta los recientes Intel Core 2 Duo, Intel
Core 2 Quad, Intel Xeon, Intel Itanium II, Transmeta Efficeon o Cell.
Ahora los nuevos microprocesadores pueden tratar instrucciones de hasta 256
bits, habiendo pasado por los de 128, 64, 32, 16, 8 y 4 bits. Desde la aparición de
los primeros computadores en los años cuarenta del siglo XX,
AVANCES
Hay que destacar que los grandes avances en la construcción de
microprocesadores se deben más a la Arquitectura de Computadores que a la
miniaturización electrónica. El microprocesador se compone de muchos
componentes. En los primeros procesadores gran parte de estos estaban ociosos
el 90% del tiempo.
Sin embargo hoy en día los componentes están repetidos una o más veces en el
mismo microprocesador, y los cauces están hechos de forma que siempre están
todos los componentes trabajando. Por eso los microprocesadores son tan rápidos
y tan productivos. Esta productividad tan desmesurada, junto con el gran número
de transistores por microprocesador (debido en parte al uso de memorias caché)
es lo que hace que se necesiten los inmensos sistemas de refrigeración que se
usan hoy en día. Inmensos en comparación con el microprocesador, que
habitualmente consiste en una cajita de 2 centímetros de largo y de ancho por 1
milímetro de altura, cuando los refrigeradores suelen tener volúmenes de al menos
5 centímetros cúbicos.
FUNCIONAMIENTO
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios en
la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar 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,
•Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo
de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación.
La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca
podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en
un solo ciclo) de mayor coste temporal.
VELOCIDAD
Actualmente se habla de frecuencias de Gigaherzios (GHz.), o de Megaherzios
(MHz.). Lo que supone miles de millones o millones, respectivamente, de ciclos
por segundo. El indicador de la frecuencia de un microprocesador es un buen
referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único.
La cantidad de instrucciones necesarias para llevar a cabo una tarea concreta, así
como la cantidad de instrucciones ejecutadas por ciclo ICP, son los otros dos
factores que determinan la velocidad de la CPU. La cantidad de instrucciones
necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de
instrucciones disponible, mientras que ICP depende de varios factores, como el
grado de supersegmentación y la cantidad de unidades de proceso o "pipelines"
disponibles, entre otros. La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una
tarea depende directamente del juego de instrucciones.
40 AÑOS DEL MICROPROCESADOR
EVOLUCIÓN DEL COMPUTADOR
Durante muchos años, o más bien, durante muchos siglos la humanidad carecía
de algo que los ayudara a procesar o archivar información, tal vez porque
consideraron que eran datos pequeños o sin importancia. Pero a medida que la
sociedad fue creciendo se vi en la necesidad de crear inventos a adaptaciones
innovadoras de diversas índoles.
Hace aproximadamente unos 4.000 años antes de Cristo los chinos inventaron el
Abaco, un instrumento formado por un conjunto de cuerdas paralelas, cada una
sostenía unas cuencas las cuales utilizaban para sumar.
Un joven francés de nombre Blaise Pascal fue el inventor de la Pascalina, un
mecanismo para realizar operaciones aritméticas lo bastante seguro como para
ser lanzado comercialmente en el año 1642.
En el siglo XIX el británico Charles Babbage elaboro los principios fundamentales
de un computador digital moderno. Creo una serie de maquinas como la maquina
diferencial, la cual fue inventada para solucionar problemas matemáticos
complejos, aunque en aquella época no era capaz de trasladar a la practica sus
acertados conceptos, ya tenia muchas características de los computadores
modernos.
Gracias a estos y otros inventos que no menciono pues son muchos, nace el
computador moderno del cual se dieron varias generaciones que se señalan a lo
largo del trabajo.
GENERACIONES
A pesar que han existido maquinas que han hecho el trabajo parecidos a los de
los computadores actuales el PC se considera como un invento reciente, ya que
no ha alcanzado los 100 años, contándolos desde su primera generación, no
obstante, es un invento que sigue evolucionando permanentemente en
innovaciones tecnológicas debido a que existen empresas en este campo que nos
muestran propuestas nuevas en muy poco tiempo. Veamos entonces las
diferentes generaciones del PC.
PRIMERA GENERACIÓN
Esta generación comprende desde el año 1951 a 1959 y era estrictamente a modo
de secuencia.
En esta primera generación las computadoras utilizaban bulbos (tubos de vacio)
para almacenar la información, los operadores ingresaban los datos por medio de
tarjetas perforadas, pesaba aproximadamente 300 toneladas, contenía
aproximadamente 18.000 bulbos y ocupaba un espacio aproximado de 139.354
metros cuadrados, esas computadoras eran muy grandes y generaban más calor
que los modelos actuales.
SEGUNDA GENERACIÓN
Esta generación comprende desde el año 1959 a 1964, en este periodo aparecen
los primeros computadores creados a base de transistores por las empresas NCR
y RCA con fines científico-administrativos.
Aunque eran mas pequeñas y rápidas, seguían siendo muy costosas para las
empresas y es aquí donde las que podían acceder a una se comenzaron a utilizar
como almacenamiento de registros, manejo de nominas, inventarios y
contabilidades.
TERCERA GENERACIÓN
Esta generación comprende desde 1965 a 1969, para este periodo la compañía
IBM aparece con los modelos 360 y 370 construidas con circuitos integrados de
pequeñas escalas y gran escala respectivamente las cuales sustituyen a varios
transistores de los computadores de la generación anteriores, ocupando así,
menor espacio y por supuesto menor costo. Además cantaron con una memoria
virtual que permitió optimizar la memoria principal.
CUARTA GENERACIÓN
Esta generación comprende desde 1970 hasta la fecha, para este periodo nace el
primer microprocesador, fue el modelo 4004 creado por Intel como modelo
comercial y contenía todos los circuitos requeridos para hacerlo programable.
Gracias a este novedoso invento, el microprocesador, aparecen los primeros
computadores personales (PC) y a finales de los 70 principio de los 80, los
computadores estaban siendo utilizados en casas, escuelas y lugares de trabajo.
Por el gran crecimiento que tuvo las ventas de computadores la empresas de
software se vieron obligadas a crear sistemas operativos de mayor entono grafico
para agradar más a los usuarios, de allí nace Windows que es uno de los sistemas
operativos de ambiente gráfico mas comerciales en el mundo.
En la actualidad los computadores han llegado a tal punto que existen modelos de
bolsillo e incluso los celulares vienen con sistemas operativos instalados.
