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Generacion de microprocesadores o procesadores intel y motorola

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Generacion De La Familia Intel Y Motorola

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  • 1. BIENVENIDOS

2. Generacion de los microprocesadores o precesadores intelCreadoresJose CorderoLuis SulbaranProfesora Maria Virginia Perez 3. Procesadores intel Intel fue fundada en Mountain View (California) en 1968 por Gordon E.Moore (qumico y fsico, famoso por su "Ley de Moore") y Robert Noyce (fsico yco-inventor del circuito integrado) cuando salieron de Fairchild Semiconductor. Eltercer empleado de Intel fue Andy Grove,un ingeniero qumico, que dirigi lacompaa durante la mayor parte de los aos 1980 y del perodo de altocrecimiento de los 1990. Durante casi un ao utilizaron el nombre de NM Electronics ,antes de decidirse allamar a su compaa Integrated Electronics (en espaol Electrnica Integrada),abreviado "Intel". Pero "Intel". 4. La evolucin del microprocesador oprocesadores El microprocesador surgi de la evolucin de distintas tecnologaspredecesoras, bsicamente de la computacin y de la tecnologade semiconductores. El inicio fue en la dcada de 1950; estas tecnologasse fusionaron a principios de los aos 1970, produciendo el primermicroprocesador. Dichas tecnologas iniciaron su desarrolloEn los aos 1950, aparecieron las primeras computadoras digitales de propsitogeneral. Se fabricaron utilizando tubos al vaco o bulbos comocomponentes electrnicos activos.Los tubos al vacio componan circuitos lgicos basicos, tales como compuertas yflip-flops. 5. La tecnologa de los circuitos de estado slido evolucion en la dcadade 1950. El empleo del silicio (Si), de bajo costo y con mtodos deproduccin masiva, hicieron del transistor el componente ms usadopara el diseo de circuitos electrnicos. Por lo tanto el diseo de lacomputadora digital se reemplazo del tubo al vaco por el transistor, afinales de la dcada de 19 A principios de 1960, el estado de construccin de computadoras deestado slido sufri un notable avance; surgieron las tecnologasen circuitos digitales como: RTL (LgicaTransistorResistor). DTL (Lgica Transistor Diodo). TTL (Lgica Transistor Transistor). ECL(Lgica Complementada Emisor). 6. Evolucion de los procesadores intel 1971: El Intel 4004 El 4004 fue el primer microprocesador del mundo, creado en un simple chip ydesarrollado por Intel. Era un CPU de 4 bits y tambin fue el primero disponiblecomercialmente. 1972: El Intel 8008 Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intel por Computer TerminalCorporation para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, este nocumpla con la expectativas de Computer Terminal Corporation, y no fue usadoen el Datapoint. Posteriormente Computer Terminal Corporation e Intelacordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros clientes. 7. 1974: El Intel 8080 EL 8080 se convirti en la CPU de la primera computadora personal, la Altair8800 de MITS, segn se alega, nombrada as por un destino de la Nave EspacialStarship del programa de televisin Viaje a las Estrellas, y el IMSAI 8080,formando la base para las mquinas que ejecutaban el sistema operativo CP/M-80. 1978: Los Intel 8086 y 8088 Una venta realizada por Intel a la nueva divisin de computadoras personales deIBM, hizo que las PC de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevoproducto con el 8088, el llamado IBM PC. El xito del 8088 impuls a Intel a lalista de las 500 mejores compaas, en la prestigiosa revista Fortune. 8. 1982: El Intel 80286 El 80286, popularmente conocido como 286, fue el primer procesador de Intel quepodra ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad delsoftware sigue siendo un sello de la familia de microprocesadores de Intel. Luego deseis aos de su introduccin, haba un estimado de 15 millones de PC basadas en el286. 1985: El Intel 80386 Este procesador Intel, popularmente llamado 386, se integr con 275.000 transistores,ms de 100 veces como en el original 4004. El 386 aadi una arquitectura de 32bits, con capacidad para multitarea y una unidad de traslacin de pginas, lo que hizomucho ms sencillo implementar sistemas operativos que usaran memoria virtual. 9. 1989: El Intel 80486 La generacin 486 realmente signific contar con una computadora personal deprestaciones avanzadas, entre ellas, un conjunto de instrucciones optimizado,una unidad de coma flotante o FPU, una unidad de interfaz de bus mejorada yuna memoria cach unificada, todo ello integrado en el propio chip delmicroprocesador. Estas mejoras hicieron que los i486 fueran el doble de rpidosque el par i386 - i387 operando a la misma frecuencia de reloj. El procesador Intel486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemtico o FPU integrado.1993: El Intel PentiumEl microprocesador de Pentium posea una arquitectura capaz de ejecutar dosoperaciones a la vez, gracias a sus dos pipeline de datos de 32 bits cada uno,uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Adems, estabadotado de un bus de datos de 64 bits, y permita un acceso a memoria de 64bits (aunque el procesador segua manteniendo compatibilidad de 32 bits paralas operaciones internas, y los registros tambin eran de 32 bits). Estas ofrecianal usuario velocidades de hasta 233 MHz. 10. 1995: EL Intel Pentium Pro Lanzado al mercado en 1995, el procesador Pentium Pro (profesional) se disecon una arquitectura de 32 bits. Se us en servidores, programas y aplicacionespara estaciones de trabajo (de redes) impulsaron rpidamente su integracin enlas computadoras. El rendimiento del cdigo de 32 bits era excelente, pero elPentium Pro a menudo era ms lento que un Pentium cuando ejecutaba cdigo osistemas operativos de 16 bits 1997: El Intel Pentium II Un procesador de 7'5 millones de transistores, se busca entre los cambiosfundamentales con respecto a su predecesor, mejorar el rendimiento en laejecucin de cdigo de 16 bits, aadir el conjunto de instrucciones MMX yeliminar la memoria cach de segundo nivel del ncleo del procesador,colocndola en una tarjeta de circuito impreso junto a ste. 11. 1998: El Intel Pentium II Xeon Los procesadores Pentium II Xeon se disean para cumplir con los requisitos dedesempeo en computadoras de medio-rango, servidores ms potentes y estacionesde trabajo (workstations),el procesador Pentium II Xeon ofrece innovaciones tcnicasdiseadas para las estaciones de trabajo y servidores que utilizan aplicacionescomerciales exigentes, como servicios de Internet, almacenamiento de datoscorporativos, creaciones digitales y otros.1999: El Intel Celeron Continuando la estrategia, Intel, en el desarrollo de procesadores para el segmento demercados especficos, el procesador Celeron es el nombre que lleva la lnea de de bajocosto de Intel. El objetivo fue poder, mediante sta segunda marca, penetrar en losmercados impedidos a los Pentium, de mayor rendimiento y precio. Se disea paraaadir valor al segmento del mercado de los PC. Proporcion a los consumidores unagran actuacin a un bajo coste, y entreg un desempeo destacado para usos comojuegos y el software educativo 12. 1999: El Intel Pentium III El procesador Pentium III ofrece 70 nuevas instrucciones Internet Streaming, lasextensiones de SIMD que refuerzan dramticamente el desempeo con imgenesavanzadas, 3D, aadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeo enaplicaciones de reconocimiento de voz esta le permite a los usuarios hacer cosas,tales como, navegar a travs de pginas pesadas (con muchos grficos), tiendasvirtuales y transmitir archivos video de alta calidad. El procesador se integra con9,5 millones de transistores, y se introdujo usando en l tecnologa 250nanmetros.1999: El Intel Pentium III Xeon El procesador Pentium III Xeon ampla las fortalezas de Intel en cuanto a lasestaciones de trabajo (workstation) y segmentos de mercado de servidores, yaade una actuacin mejorada en las aplicaciones del comercio electrnico einformtica comercial avanzada 13. 2000: EL Intel Pentium 4 Este es un microprocesador de sptima generacin basado en la arquitecturax86 y fabricado por Intel. Es el primero con un diseo completamente nuevodesde el Pentium Pro. Se estren la arquitectura NetBurst, la cual no dabamejoras considerables respecto a la anterior P6. Intel sacrific el rendimiento decada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y unamejora en las instrucciones SSE.2004: El Intel Pentium 4 (Prescott)A principios de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versin de Pentium 4denominada 'Prescott'. Primero se utiliz en su manufactura un proceso defabricacin de 90 nm y luego se cambi a 65nm. Su diferencia con los anteriores esque stos poseen 1 MiB o 2 MiB de cach L2 y 16 Kb de cach L1 (el doble que losNorthwood. 14. 2004: El Intel Pentium 4 (Prescott) A principios de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versin dePentium 4 denominada 'Prescott'. Primero se utiliz en su manufacturaun proceso de fabricacin de 90 nm y luego se cambi a 65nm. Sudiferencia con los anteriores es que stos poseen 1 MiB o 2 MiB de cachL2 y 16 Kb de cach L1 (el doble que los Northwood. 15. 2006: EL Intel Core Duo Intel lanz sta gama de procesadores de doble ncleo y CPUs 2x2 MCM (mduloMulti-Chip) de cuatro ncleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado enla nueva arquitectura Core de Intel. La microarquitectura Core regres avelocidades de CPU bajas comparados con anteriores NetBurst de los CPUPentium 4/D2. esta provee etapas de decodificacin, unidades de ejecucin,cach y buses ms eficientes, reduciendo el consumo de energa de CPU Core 2,mientras se incrementa la capacidad de procesamiento. 2008: El Intel Core Nehalem Intel concuri timmy torne i7 es una familia de procesadores de cuatro ncleos dela arquitectura Intel x86-64. Los Core i7 son los primeros procesadores que usanla microarquitectura Nehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2.Memoria de tres canales (ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportaruna o dos memorias DIMM DDR3. Las placa base compatibles con Core i7 tienencuatro (3+1) o seis ranuras DIMM en lugar de dos o cuatro, y las DIMMs debenser instaladas en grupos de tres, no dos 16. 2011: El Intel Core Sandy Bridge Llegan para remplazar los chips Nehalem, con Intel Core i3, Intel Core i5 e IntelCore i7 serie 2000 y Pentium G. Intel lanz sus procesadores que se conocen con el nombre en clave SandyBridge. En la segunda generacin de los Intel Core con nuevas instrucciones de 256 bits,duplicando el rendimiento, mejorando el desempeo en 3D y todo lo que serelacione con operacin en multimedia. Llegaron la primera semana de enero del2011. Incluye nuevo conjunto de instrucciones denominado AVX y una GPUintegrada de hasta 12 unidades de ejecucin 17. 2012: El Intel Core Ivy Bridge Ivy Bridge es el nombre en clave de los procesadores conocidos como Intel Corede tercera generacin. Son por tanto sucesores de los micros que aparecieron aprincipios de 2011, cuyo nombre en clave es Sandy Bridge. Pasan de los 32nanmetros de ancho de transistor en Sandy Bridge a los 22 de Ivy Bridge. 2013: El Intel Core Haswell Haswell es el nombre clave de los procesadores de cuarta generacin de IntelCore. Son la correccin de errores de la tercera generacion y Continua como supredecesor en 22 nanmetros pero funciona con un nuevo socket con clave 1150. 18. Procesadores De Familia Motorola Los 68000 surgieron del proyecto MACSS (Motorola Advanced ComputerSystem on Silicon), Sistemas de Computacin Avanzadas en Silicio deMotorola), iniciado en 1976 para desarrollar una arquitectura totalmentenueva sin mantener la compatibilidad hacia los anteriores procesadores. El Motorola 68000 (MC68000) debe su nombre al nmero de transistoresde los que se compone, es un microprocesador desarrollado porMotorola y utilizado, entre otros, en los famosos ordenadorespersonales de la dcada de los 80 y 90 (Commodore Amiga), los Atari STy los primeros Macintosh. El MC68000 fue lanzado al mercado en 1980 yes el primero de una familia de microprocesadores que est formada porel Motorola 68010, Motorola 68020, Motorola 68030, Motorola 68040 yel Motorola 68060. Esta familia de procesadores a menudo es designadapor el trmino genrico 680x0, m68k o familia 68000. Losmicroprocesadores de la familia 68000 son de tipo CISC. 19. El MC68000 tiene registros de 32 bits pero solo un ALU de 16 bits yun bus externo de datos. Otra caracterstica del MC68000 es que tiene diecisis registros de 32bits, parten en registros de datos y direccin. Un registro de la direccinse reserva para el Stack Pointer. Cualquier registro, de cualquier tipo, sepuede utilizar para cualquier funcin menos dirigir directo. Slo registrosde direccin se pueden utilizar como la fuente de una direccin, peroregistros de datos pueden proporcionar la desviacin de una direccin. Motorola 68000 El Motorola 68000 es un microprocesador CISC 16/32 -bitdiseado y comercializado por Motorola (actualmente producidopor Freescale). Introducido en 1979, con la tecnologa HMOS, fueel primer miembro de la exitosa familia de microprocesadoresm68k de 32 bits. 20. Modelo de registros Todos son de 32 bits, y son los siguientes: 8 registros de datos (D0/D7). 8 registros de direcciones (A0/A7): el registro A7 (SP) est desdoblado endos registros independientes (puntero de pila de supervisor o SSP y elpuntero de pila de usuario o USP). 1 contador de programa o PC. 1 registro de estado o SR: est dividido en dos bytes: el byte deusuario (CCR) y el byte de supervisor (es un recurso privilegiado,pues slo se puede leer y escribir en modo supervisor; en modousuario tan slo se puede leer El byte de supervisor lo constituyen 8 bits, de los cuales 3 son lamscara de interrupciones, el bit S o de supervisor (indica si est enmodo supervisor o modo usuario) y el bit T o modo de traza. Modos de direccionamiento Acepta los siguientes modos de direccionamiento: Implcito (o inherente). Inmediato. Inmediato rpido. 21. Organizacin interna Modelo de memoria Se organiza mediante el mapa de memoria fsica y el mapa de memoriafuncional. Absoluto: Absoluto largo. Absoluto corto. Directo a registro. Directo a registro de datos. Directo a registro de direcciones. Indirecto. Indirecto con postincremento. Indirecto con predecremento. Indirecto con desplazamiento. Indirecto con ndice y desplazamiento. Relativo a PC con desplazamiento. Relativo a PC con ndice y desplazamiento. 22. Organizacin externa Pines del MC68000 Buses: Bus de Solo seales de salida. El bit A0 no sale al exterior, sino que sedesdobla en dos seales: UDS y LDS, ambas activas en baja, para laseleccin de una palabra y de un byte par o impar. Bus de datos (D0/D15): tambin tiene la caracterstica de altaimpedancia, y es bidireccional (tanto entrada como salida). De control: Control de bus asncrono (AS', R/W', UDS', LDS' y DTACK'). Control de perifricos (E, VPA' y VMA'): . Control del arbitraje de bus (BR', BG' y BGACK'). Control de interrupciones (IPL0', IPL1', IPL2' e IPL3'). Control de espacio de direcciones (FC0, FC1 y FC2). Control del sistema (RESET, HALT y BERR). Otros: Reloj (CLK): con un ciclo de trabajo del 50%. Alimentacin y masa (VCC y GND): . Durante la operacin normal sedebe prever un requerimiento instantneo de corriente de hasta1,5A. 23. Seales externas Debida a una seal de RESET, que inicializa el microprocesador. Seal de BERR, que indica un error en el bus y salta a la ISR de gestin deerrores en el bus. Interrupciones: peticin de una interrupcin, a travs de los pines IPL0',IPL1', IPL2' e IPL3'. El perifrico para pedir una interrupcin, si esvectorizado, deposita el vector durante el ciclo de reconocimiento deinterrupcin. Seales internas Error de direccin: indica un direccionamiento invlido, como uno imparde palabras (Word). Una instruccin ilegal o no vlido. Una divisin por cero (en el nemnico de divisin DIVU DIVS). Durante la comprobacin de rangos (CHK). Detectando un desbordamiento. En la ejecucin de una instruccin privilegiada en modo usuario. 24. Perifricos del MC68000 MOTOROLA present junto con el microprocesador gama de perifricosorientados a crear un sistema completo: 68881: coprocesador matemtico. 68452: controlador de buses. 68454: controlador de disco. 68681: comunicacin en serie. 68451: MMU. 68450: DMA. La compatibilidad con los perifricos de su antecesor, el MC680, fuemantenida, como por ejemplo con la VIA6522 (comunicacin en paralelomediante puertos) y, adems, realiz esfuerzos para mantener lacompatibilidad con dispositivos de otros fabricantes y colabor en elprotocolo VME de IEEE. 25. Los miembros de la familia 68kPrimera generacinMotorola 68000: un chip hbrido de 16/32 bit (bus de 16-bit)Motorola 68EC000Motorola 68HC000Motorola 68008 un chip hbrido de 8/16/32 bit (bus de 8-bit)Motorola 68010 6801Segunda generacin (completamente de 32 bits)Motorola 68020Motorola 68EC020Motorola 68030Motorola 68EC030Tercera generacin (completamente de 32 bits)Motorola 68040Motorola 68EC040Motorola 68LC040 26. Cuarta generacin (completamente de 32 bits)Motorola 68060.OtrosMotorola CPU32 (tambin conocido como Motorola 68330)Motorola Coldfire.Motorola Dragonball. Usos principalesLa lnea de procesadores 68K ha sido usada en una ampliavariedad de sistemas, desde calculadoras Texas Instruments hastasistemas crticos de control de la lanzadera espacial 27. FIN.