Microprocesadores, que son y su historia, Guías, Proyectos, Investigaciones de Informática

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Micropr

ocesad

Micropr

ocesadGrupo

Ensamble de

Alanna Dagmar

 ¿Qué es el microprocesador?

______________________________________ 3

 Historia del microprocesador

______________________________________4-

 Funcionamiento interno

______________________________________10-

 Tipos de microprocesador

______________________________________12-

 Marcas

______________________________________15-

2

Índ

poco espesor. El microprocesador (micro) se encarga de realizar

todas las operaciones de cálculo y de controlar lo que pasa en la

computadora recibiendo información y dando órdenes para que

los demás elementos trabajen.

4

Los microprocesadores se

fabrican empleando técnicas

similares a las usadas para

otros circuitos integrados,

como chips de memoria.

Generalmente, los

microprocesadores tienen

una estructura más compleja

Historia del microprocesador 5 https:// www.duiops.net/ hardware/micros/ La historia de los procesadores ha pasado por diferentes situaciones, siguiendo la lógica evolución de este mundo. Desde aquel primer procesador 4004 del año 1971 hasta el actual Pentium II del presente año ha llovido mucho en el campo de los procesadores. Tanto, que no estamos seguros si las cifras que se barajan en Intel se pueden, incluso, quedar cortas. Aquel primer procesador 4004, presentado en el mercado el día 15 de noviembre de 1971, poseía unas características únicas para su tiempo. Para empezar, la velocidad de reloj sobrepasaba por poco los 100 KHz (sí, habéis leído bien, kilohertzios), disponía de un ancho de bus de 4 bits y podía manejar un máximo de 640 bytes de memoria. Realmente una auténtica joya que para entonces podía realizar gran cantidad de tareas, pero que por desgracia no tiene punto de comparación con los actuales micros. Entre sus aplicaciones, podemos destacar su presencia en la calculadora Busicom, así como dotar de los primeros tintes de inteligencia a objetos inanimados. Poco tiempo después, sin embargo, el 1 de abril de 1972, Intel anunciaba una versión mejorada de su procesador. Se trataba del 8008, que contaba como principal novedad con un bus de 8 bits, y la memoria direccionable se ampliaba a los 16 Kb. Además, llegaba a la cifra de los 3500 Los Inicios

7 El año de 1985 es clave en la historia de los procesadores. El 17 de octubre Intel anunciaba la aparición del procesador 80386DX, el primero en poseer una arquitectura de 32 bits, lo que suponía una velocidad a la hora de procesar las instrucciones realmente importante con respecto a su antecesor. Dicho procesador contenía en su interior en torno a los 275000 transistores, más de 100 veces los que tenía el primer 4004 después de tan sólo 14 años. El reloj llegaba ya hasta un máximo de 33 MHz, y era capaz de direccionar 4 Gigas de memoria, tamaño que todavía no se ha superado por otro procesador de Intel dedicado al mercado doméstico. En 1988, Intel desarrollaba un poco tarde un sistema sencillo de actualizar los antiguos 286 gracias a la aparición del 80386SX, que sacrificaba el bus de datos para dejarlo en uno de 16 bits, pero a menor coste. Estos procesadores irrumpieron con la explosión del entorno gráfico Windows, desarrollado por Microsoft unos años antes, pero que no había tenido la suficiente aceptación por parte de los usuarios. También había habido algunos entornos que no habían funcionado mal del todo, como por ejemplo el Gem 3, pero no es hasta este momento cuando este tipo de entornos de trabajo se popularizan, facilitando la tarea de enfrentarse a un ordenador, que por aquel entonces sólo conocíamos unos pocos. Windows vino a ser un soplo de aire fresco para la industria, pues permitió que personas de cualquier condición pudiera manejar un ordenador con unos requerimientos mínimos de informática. Y si esto parecía la revolución, no tuvimos que esperar mucho para que el 10 de abril de 1989 apareciera el Intel 80486DX, de nuevo con tecnología de 32 bits y como novedades principales, la incorporación del caché de nivel 1 (L1) en el propio chip, lo que aceleraba enormemente la transferencia de datos de este caché al procesador, así como la aparición del co-procesador matemático, también integrado en el procesador, dejando por tanto de ser una opción como lo era en los anteriores 80386. Dos cambios que unido al hecho de que por primera vez se sobrepasaban Micro soft tambi én

8 Sin embargo, Intel no se quedó contemplando la gran obra que había creado, y rápidamente anunció que en breve estaría en la calle una nueva gama de procesadores que multiplicaría de forma general por cinco los rendimientos medios de los 80486. Se trataba de los Pentium, conocidos por P5 en el mundillo de la informática mientras se estaban desarrollando, y de los que la prensa de medio mundo auguraba un gran futuro, tal y como así ha sido. Estos procesadores pasarán a la historia por ser los primeros a los que Intel no los bautizó con un número, y sí con una palabra. Esto era debido a que otras compañías dedicadas a la producción de procesadores estaban utilizando los mismos nombres puesto que no se podía registrar una cadena de ellos como marca, y, por lo tanto, eran de dominio público. De modo que a Intel no le quedó más remedio que ponerle una palabra a su familia de procesadores, que, además, con el paso del tiempo, se popularizó en los Estados Unidos de tal forma, que era identificada con velocidad y potencia en numerosos cómics y programas de televisión. Estos procesadores que partían de una velocidad inicial de 60 MHz han llegado hasta los 200 MHz, algo que nadie había sido capaz de augurar unos años antes. Con una arquitectura real de 32 bits, se usaba de nuevo la tecnología de .8 micras, con lo que se lograba realizar más unidades en menos espacio (ver recuadro explicativo). Los Llega el Pentiu m

10 La evolución que están sufriendo los procesadores es algo que no parece escapar a la atención de millones de personas, cuyo trabajo depende de hasta dónde sean capaces de llegar los ingenieros de Intel a la hora de desarrollar nuevos chips. El último paso conocido ha sido la implementación de la nueva arquitectura de 0.25 micras, que viene a sustituir de forma rotunda la empleada hasta el momento, de 0.35 micras en los últimos modelos de procesador. Esto va a significar varias cosas en un futuro no muy lejano. Para empezar, la velocidad se incrementará una media del 33 por ciento con respecto a la generación de anterior. Es decir, el mismo procesador usando esta nueva tecnología puede ir un 33 por ciento más rápido que el anterior. Para que os podáis hacer una idea del tamaño de esta tecnología, deciros que el valor de 0.25 micras es unas 400 veces más pequeño que un pelo de cualquier persona. Y este tamaño es el que tienen los transistores que componen el procesador. El transistor, como muchos sabréis, permite el paso de la corriente eléctrica, de modo que en función de en qué transistores haya corriente, el ordenador realiza las cosas (esto es una simplificación de la realidad, pero se ajusta a ella más o menos). Dicha corriente eléctrica circula entre dos puntos, de modo que cuanto menor sea esta distancia, más cantidad de veces podrá pasar pues el tiempo de paso es menor. Aunque estamos hablando de millonésimas de segundo, tened en cuenta que un El

Funcionamiento Interno Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmética, lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad de coma flotante. El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases: 11 https://sites.google.com/ site/anthonystoval/otros/ microprocesadores-o- procesadores-1/3--- funcionamiento

Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros. Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento. Lectura de operandos (si los hay).

3 Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué

instrucción es y por tanto qué se debe hacer.

Fetch, envío de la 2

instrucción al decodificador. Prefetch, prelectura de la instrucción desde la memoria principal.

Tipos de Microprocesadores 13 https:// www.centroestudioscer vantinos.es/tipos-de- microprocesadores/ Hay muchos tipos de procesadores. Empero, la división más habitual es aquella que discierne entre procesadores de núcleo simple y aquellos de múltiples núcleos. Los procesadores de un solo núcleo hacen labores sencillas. Ese único núcleo cumple con todas las funciones del computador. No obstante, este único núcleo puede colapsar en caso de ser muy exigido. Sobre todo, cuando la máquina debe hacer multitasking. Para solucionar lo anterior, se crearon los procesadores de dos núcleos. La idea es que cada núcleo haga una tarea independiente. Es decir, los núcleos se reparten las tareas que hacen. Es así como encontramos la más grande variedad de procesadores en la actualidad, ya que los hay de dos, cuatro, seis y hasta ocho núcleos. Estos últimos son en verdad muy potentes, 1) PENTIUM Son los procesadores de un solo núcleo con los cuales empieza a darse a conocer. La última versión es el Pentium 4. Son sencillos, aunque en su época llegan a causar un verdadero furor. Muy bueno equipos, tienen la ventaja de que se recalientan poco. No obstante, han quedado obsoletos pues ahora se usan computadoras con más de un núcleo. 2) CELERON Los microprocesadores celeron son la gama baja de Intel. Son los más económicos. Permiten a esta empresa ganarse un mercado, ampliar sus compradores. Comparados con potentes procesadores actuales, parece que gozan de poca potencia. 3) CORE 2 DUO Se trata de procesadores que tienen más de un simple núcleo. En tiempos

Intel

14 Esta empresa se yergue como la competencia de Intel. No obstante, no logra superar a Intel en popularidad. Se dice que estos procesadores se calientan mucho. Empero, tienen defensores entre quienes se dedican al diseño gráfico. Estos son los principales procesadores que fabrican tanto AMD como Intel. En épocas recientes, han aparecido muchos otros. Por ejemplo, está en Phenom de AMD. No obstante, se puede considerar como una variedad de procesador de muchos núcleos.

Amd

1) ATHLON Son los más sencillos, equivalente a un Pentium. No son de bajo coste. Uno de los problemas con AMD es que suele ser un tanto más costoso que los procesadores de Intel. No obstante, hay una buena cantidad de adeptos a estos procesadores. 2) DURÓN Es la versión de bajo coste de AMD. Equivalente a los celeron de Intel. Hay que decir que son bastante económicos, lo cual compensa los costes del Athlon. Por eso, dieron buena competencia a la gama baja de Intel. 3) ATHLON 64 BITS Diseñado para trabajar con Windows de 64 bits. Un procesador muy bueno. No se puede negar que catapulta a AMD entre los buenos estándares de rendimiento. En buena medida, su aceptación obedece a que hace excelentes labores gráficas. Hay que recordar que en tiempos recientes el uso de video es muy solicitado por los usuarios. 4) SEMPRON Y TURIÓN

Marcas Marca Descripción Intel Probablemente la más popular, aunque curiosamente no sea la que domina el mercado. Intel fue el primer fabricante de microprocesadores; tiene el honor de haber sacado al mercado el primero, allá por el año 1971, bautizado como el Intel 4004. La empresa fue fundada solamente tres años antes y hoy en día sigue manteniendo su protagonismo en el mercado, si bien ha ampliado fronteras porque entre otras cosas compite contra más rivales. Qualcomm La compañía tecnológica con sede en la ciudad californiana de San Diego es una de las punteras en el negocio de la fabricación de microprocesadores, probablemente más que otras más famosas como Intel. De hecho, Samsung trabaja habitualmente con Qualcomm hasta el punto de que, pese a que los coreanos también fabrican sus propios chips, usará un modelo de Qualcomm para el futuro Galaxy S9 en el mercado americano. TSMC Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, significado de sus siglas, es una compañía de Taiwan y es una de las más activas del momento en este mercado gracias sobre todo a haber podido fabricar microprocesadores para Apple entre otros. 16 https://blogs.imf- formacion.com/blog/ tecnologia/2394- 201801/

TSMC es el ejemplo junto a Mediatek y otras compatriotas de que el dominio norteamericano (concretamente californiano) se está poniendo también en duda desde China en negocios tecnológicos. IBM Otro gigante conocido por todos, pero seguramente no porque sea fabricante de microprocesadores. Lleva años haciéndolo con éxito, incluso estuvo aliada con Apple y Motorola en tiempos de la arquitectura POWERPC. MediaTek Es una compañía china que fundamentalmente trabaja para los dispositivos Android. En eso tiene centrados sus esfuerzos de cara al 2018, especialmente en detalles como el reconocimiento facial por un lado en los smartphones, y en lanzar su nueva generación de chips para Android TV. AMD Advanced Micro Devices se atribuye a sí mismo el microprocesador más rápido para portátiles ultralight, que actualmente son los más demandados por el consumidor, ya que requieren productos de poco peso que puedan ser transportados constantemente con comodidad y sin dañar la salud. Los californianos se hacen hueco en la élite gracias a productos tan potentes como este procesador móvil AMD Ryzen. Spreadtru Otra compañía china que compite en el mundo de los microprocesadores. Trabaja en colaboración con gigantes como Intel actualmente. Uno de sus clientes más potentes es la firma china Leagoo, que hace unos días ha presentado su nuevo smartphone Leagoo T5c. 17

Tipos de Zócalo 19 http:// www.ticarte.com/ contenido/tipos-de- zocalos-en-la-placa-

PGA ZIF BGA Slot LGA

(Land Grid Array). Este zócalo sigue la filosofía del ZIF, pero en esta ocasión los pines se encuentran en la placa base en lugar de estar en el microprocesador, mientras que el microprocesador contiene huecos en su parte inferior donde éstos se insertarán. De esta Totalmente diferente a los anteriores. Se trata de de un rectángulo similar a las ranuras de expansión. Utiliza contactos (y no pines como los anteriores) para la transmisión de datos y electricidad. Se ayuda de unas (Ball Grid Array): En este caso tenemos en lugar de pines existen unas bolitas cobre que se sueldan directamente a la placa base. Elimina cualquier posibilidad de (Zero Insertion Force): Se trata de una evolución del PGA, donde los pines los lleva el microprocesador y se insertan en los conectores del zócalo, pero con una gran variación, la palanca que hay al lado del zócalo (Pin Grid Array): Consiste en un cuadrado de conectores donde se insertan los pines del microprocesad or y éste se fija mediante un tornillo existente en el

Línea del tiempo Máquina de escribir ( 1714 – 1948) La máquina de escribir o maquinilla1 es un dispositivo mecánico, electromecánico o electrónico, con un conjunto de teclas que, al ser presionadas, imprimen caracteres en un documento, normalmente papel. La persona que opera una máquina de escribir recibe el nombre de mecanógrafo. Desde el final del siglo XIX y durante buena parte del siglo XX, las máquinas de escribir fueron herramientas indispensables en las oficinas comerciales, así como para muchos (si no todos) los escritores profesionales. Sin embargo, en los ochenta los procesadores de texto en computadoras personales reemplazaron casi totalmente a las máquinas de escribir en las tareas propias de éstas, si bien siguen siendo populares en los países en desarrollo y en algunos nichos de mercado. 20 https:// www.preceden.com/ timelines/74072- historia-del- microprocesador