Generaciones Procesadores

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Generaciones de procesadores

AARN OJEDA REYES PERIFRICOS E INTERFACES CURSO 2008/2009

NDICE

Resumen............................................................................................................................3 Introduccin......................................................................................................................3 Primera generacin: P1 (086).........................................................................................3 Segunda generacin: P2 (286).........................................................................................4 Tercera generacin: P3 (386)..........................................................................................5 Cuarta generacin: P4 (486)...........................................................................................7 Quinta generacin: P5 (Pentium)...................................................................................9 Sexta generacin de Intel: P6 (Pentium Pro, Pentium II, Pentium III)......................11 Sexta generacin de otros fabricantes............................................................................14 Sptima generacin: Intel Pentium 4.............................................................................16 Octava generacin: procesadores de 64 bits..................................................................17 Procesadores de doble ncleo..........................................................................................19 Mejoras y actualizaciones................................................................................................21 Nombres cdigo de los procesadores..............................................................................22 Conclusin.....................................................................................................................27 Preguntas tipo test27 Bibliografa........................................................................................................................30

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RESUMEN En este trabajo se hablar de la evolucin de los procesadores a lo largo de la historia, desde el Intel 8086 hasta los actuales procesadores de doble ncleo. Principalmente se hablar de Intel y AMD, aunque tambin se mencionarn otros fabricantes que con mayor o menor suerte intentaron entrar en un mercado dominado claramente por estas dos compaas. Se har especial hincapi en las diferencias entre una generacin y otra, dejando un poco de lado las caractersticas muy especficas de generaciones pasadas que no han perdurado hasta hoy en da.

INTRODUCCIN Mucho ha llovido ya desde que Intel lanzara el primer microprocesador en un simple chip, el Intel 4004. A partir de entonces se han ido sucediendo lanzamientos de nuevos y mejorados procesadores. En este documento he hecho un recorrido desde la considerada primera generacin de procesadores hasta los procesadores de doble ncleo que copan hoy el mercado. Comenzar hablando de la primera generacin, que tiene como estandarte al procesador Intel 8086. Posteriormente comentar la segunda generacin, representada por el 286. A continuacin se produce un salto importante, pues entramos en la era de los 32 bits, con el flamante Intel 80386. La cuarta generacin (486) supone bsicamente un aumento del rendimiento del 386, y en la quinta generacin nos encontramos con los archiconocidos Pentium. La sexta generacin versar sobre la mejora de los citados Pentium, y se dividir en dos partes: sexta generacin de Intel y sexta generacin de otros fabricantes. La sptima generacin tiene como representante ms importante al Pentium 4 y en el tema dedicado a la octava generacin ya nos meteremos con los procesadores de 64 bits. Una vez analizadas las ocho generaciones de procesadores, comentar las caractersticas de los procesadores de doble ncleo, y por ltimo tenemos dos apartados dedicados a mejoras y actualizaciones, y al curioso tema de los nombres cdigo de los procesadores. Es importante resaltar que el tema de los procesadores est dividido en tres trabajos: uno correspondiente a los procesadores en s como elemento del PC, otro dedicado a la fabricacin e instalacin de dichos procesadores, y el que nos ocupa, dedicado a las generaciones de procesadores. Como es lgico, aspectos relacionados con los otros trabajos basados en procesadores aparecern con frecuencia, pero slo se mencionarn y como mucho se describirn someramente.

PRIMERA GENERACIN: P1 (086) Procesador 8086 Fue uno de los primeros procesadores de 16 bits del mercado (introducido en junio de 1978), tena registros de 16 bits y poda procesar una nueva clase de software usando instrucciones de 16 bits. El bus de direcciones era de 20 bits, permitiendo direccionar 1 Mb de memoria, lo cual supona un contraste con la mayora de los chips de la poca, que tenan registros de 8 bits y un bus de direcciones de 16 bits, pudiendo direccionar como mximo 64 Kb de memoria RAM. Por desgracia, la mayora de equipos del momento usaban procesadores de 8 bits que trabajaban con sistemas operativos y software de 8 bits. Por esto, las placas base y los diseos de circuitos estaban tambin orientados a los 8 bits. 3

Crear una placa base y un sistema de memoria de 16 bits era costoso, elevando demasiado el precio del equipo en el que estuviera instalado el 8086. El coste era alto porque el 8086 necesitaba un bus de datos de 16 bits en lugar de uno de 8 bits, que era ms barato. La mayora de los sistemas disponibles por aquel entonces eran de 8 bits, y las bajas ventas del 8086 indicaban que la gente no estaba dispuesta a pagar el dinero necesario requerido para tener un diseo adecuado a los 16 bits. Por todo esto, Intel decidi introducir una variacin del 8086 a la que llam 8088. Bsicamente, el 8088 eliminaba 8 de los 16 bits del bus de datos, haciendo el 8088 un chip de 8 bits con la velocidad de entrada y salida correspondiente. Sin embargo, segua manteniendo los registros internos de 16 bits y los 20 bits del bus de direcciones, as que poda ejecutar software de 16 bits y era capaz de direccionar 1 Mb de memoria. Debido a estas razones, IBM eligi el 8088 para el IBM PC original, decisin que aos ms tarde fue criticada. Sin embargo, fue una sabia decisin. IMB deca que su nuevo PC tena un microprocesador de 16 bits, ya que el 8088 era capaz de ejecutar software de 16 bits tan potente como el que poda ejecutar el 8086, slo que un poco ms lento. De hecho, los programadores pensaban en el 8088 como un chip de 16 bits, ya que era prcticamente imposible que un programador pudiera diferenciar un 8088 de un 8086. Todo esto permiti a IBM concebir un PC capaz de ejecutar software de 16 bits de nueva generacin, con un diseo de hardware de 8 bits mucho ms barato. Aunque el 8088 fue introducido en junio de 1979, el primer PC de IBM que lo utiliz apareci en agosto de 1981, dos aos despus. Hoy en da no pasa esto, pues casi al momento de salir un nuevo procesador, ya puede incorporarse a un ordenador personal. El 8088 en el PC de IBM funcionaba a 4.77 Mhz y las instrucciones tardaban un promedio de 12 ciclos en ejecutarse.

Procesadores 80186 y 80188 Bsicamente son lo mismo que los anteriores, pero en el 80186 y el 80188 el chip tena integrados algunos de los soportes hardware necesarios, requiriendo menos componentes en el diseo del PC.

Coprocesador 8087 Fue un procesador orientado al clculo matemtico. Se le llam numeric data processor (NDP), coprocesador matemtico, o simplemente chip matemtico.

SEGUNDA GENERACIN: P2 (286)

Intel 80286 Este chip, introducido en 1982, es la CPU que encuentra detrs del de PC de IBM AT (Advance Technology). Otros fabricantes intentaron copiarlo llamando a sus sistemas AT-compatibles u ordenadores de clase AT. Cuando IBM desarroll el AT, seleccion el 286 como la base del nuevo sistema debido a su compatibilidad con el 8088. Por tanto, el software desarrollado para estos chips funcionaba en el 286. Los equipos con el 286 eran ms rpidos que sus predecesores por varias razones. La principal es que el 286 es mucho ms eficiente a la hora de ejecutar instrucciones. En el 8088 y el 8086 una instruccin tarda un promedio de 12 ciclos en ejecutarse; con el 286 esta cantidad se ve reducida a 4

4,5 ciclos. Por otra parte, el 286 tena dos modos de operacin: el modo real y el modo protegido. En el modo real el 286 era bsicamente lo mismo que un 8086. Era en el modo protegido donde el 80286 realmente aportaba algo nuevo. En este modo, un programa orientado a sacar partido de las capacidades del chip crea que tena acceso a 1 Gb de memoria (incluyendo memoria virtual, de ah lo de crea). El chip 286, sin embargo, slo poda direccionar 16 Mb de memoria. Un defecto importante con respecto a esto de los modos de operacin, es que no se poda pasar del modo protegido al modo real sin resetear (del real al protegido s que se poda). Posteriormente el 386 permitira este cambio de modo sin reiniciar el sistema. No hubo mucho software que aprovechara el 286 hasta que Windows 3.0 ofreci un modo compatible con este chip, aunque por ese entonces el 386 ya dominaba el mercado. Cabe decir que el 286 fue el primer intento de Intel de crear un chip CPU que soportara mltiples programas ejecutndose al mismo tiempo.

Coprocesador 80287 Internamente es el mismo chip que el 8087, aunque los pins usados para acoplarlo a la placa base son distintos. Se puede decir que el 80287 es al 80286 lo que el 8087 al 8086, es decir, un coprocesador para mejorar el clculo de operaciones matemticas.

TERCERA GENERACIN: P3 (386) La tercera generacin representa quizs el cambio ms significativo desde el primer PC. El gran cambio consisti en pasar de procesadores que manejaban operaciones de 16 bits a verdaderos chips de 32 bits.

Procesadores 386 El Intel 80386 (386) agit la industria del PC debido al gran cambio que supona; era un procesador completamente de 32 bits optimizado para operaciones a alta v