Evolución

EVOLUCION DE LOS PROCESADORES DESDE EL INTEL 8086 HASTA
EL INTEL PENTIUM III Y AMD K-7.

En este tutorial, que espero que no se os haga muy pesado, vamos
a ver un poco la historia de los procesadores y a dar un repaso por
lo que estos nos ofrecen en la actualidad.

Hablar de procesadores es, sobre todo, hablar de Intel y de AMD, ya
que son las empresas que han soportado el peso del desarrollo de
estos, ya sea colaborando ambas empresas como en su fase de
desarrollos independientes.

Aunque la historia de los ordenadores comienza bastante antes, la
historia de los microprocesadores comienza en el año 1.971, con el
desarrollo por parte de Intel del procesador 4004, para facilitar el
diseño de una calculadora.

Al mismo tiempo, la empresa Texas Instruments (conocida por el
diseño y fabricación de calculadoras) también trabajaba en un
proyecto similar, por lo que aun se discute quien fue el creador del
primer microprocesador, si Texas Instruments o Intel.

aquí nos vamos a limitar a la época de los PC (Personal Computer),
que podemos decir que comienza en el año 1.978, con la salida al
mercado del procesador Intel 8086.

Hablando de la historia de los ordenadores personales y sus
procesadores no podemos olvidar a Apple y su Macintosh, ni a
Motorola y su Power PC, pero en este tutorial nos vamos a centrar
en los procesadores que utilizan los juegos de instrucciones x86 y
x64 (los actuales procesadores de 64 bits).

8086 y 8088 (de 1.978 a 1.982)

Son los primeros procesadores utilizados en PC.

Muy poco tienen que ver con lo que hoy en día estamos
acostumbrados. Ni tan siquiera la forma o el tipo de conexión con la
placa base... y sin embargo, como se suele decir en las películas,
fueron el principio de todo.

La diferencia entre los 8086 y los 8088 estaba en su frecuencia, que

en el caso del 8086 era de unos ''sorprendentes'' 4.77Mhz, pasando
en los 8088 a una frecuencia de entre 8 y 10Mhz, pudiendo
gestionar 1Mb de memoria.

Usaban un socket de 40 pines (paralelos 20 + 20) y tenían un bus
externo de entre 8 y 16 bits.

Carecían de instrucciones de coma flotante, pero para implementar
estas se podían complementar con el coprocesador matemático
8087, que era el más utilizado, aunque no el único, ni tan siquiera el
que ofrecía un mejor rendimiento.

De los dos modelos, el más utilizado sin duda fue el 8088, que
además fue el utilizado por IBM en su IBM PC.

El modelo 8086 aun es utilizado en algunos dispositivos y
calculadoras.

80186 y 80188 (de 1.982 hasta nuestros días)

Se trata de una evolución de los modelos 8086 y 8088.

Si bien su uso como procesadores para ordenador tuvo muy poco
uso e incidencia, siendo utilizado como tal por tan solo un par de
fabricantes de PC, no se puede decir lo mismo sobre su importancia,
ya que se siguen utilizando en nuestros días (en su versión CMOS),
sobre todo por su capacidad de desarrollar las funciones que de otra
forma tendrían que estar distribuidas entre varios circuitos.

En lugar de socket utilizaban una presentación tipo chip (la misma
que utilizan hoy como CMOS), con una frecuencia de 6Mhz.

80286 (de 1.982 a 1.986)

Más conocido como i286 o simplemente como 286, se trata de un
procesador en el que ya aparece la forma definitiva que llega hasta
hoy (cuadrado, con los pines en una de sus caras), insertado en un
socket de 68 pines, si bien también hubo versiones en formato chip
de 68 contactos.

Los primeros 80286 tenían una frecuencia de 6 y 8Mhz, llegando
con el paso del tiempo a los 25Mhz.

Funcionaban al doble de velocidad por ciclo de reloj que los 8086 y
podían direccionar 16Mb de memoria RAM.

Los 80286 fueron desarrollados para poder trabajar en control de
procesos en tiempo real y sistemas multiusuario, para lo que se le
añadió un modo protegido. En este modo trabajaban las versiones
de 16 bits del sistema operativo OS/2. En este modo protegido se
permitía el uso de toda la memoria directamente, ofreciéndose
además una protección entre aplicaciones para evitar la escritura de
datos accidental fuera de la zona de memoria asignada (un sistema
en buena parte similar al actual Bit de desactivación de ejecución de
datos en su funcionamiento).

Los procesadores 80286 fueron fabricados bajo licencia de Intel por
varios fabricantes además de la propia Intel, como AMD, Siemens,
Fujitsu y otros.

80386 (de 1.986 hasta 1.994)

La aparición en el año 1.986 de los procesadores 80386 (más
conocido como i386) supuso el mayor avance hasta el momento en
el desarrollo de los procesadores, no solo por lo que supusieron de
mejora sobre los 80286 en cuanto a rendimiento, sino porque es
precisamente con este procesador con el que se sientan las bases
de la informática tal como la conocemos. Esto llega hasta el punto
de que si no fuera por el rendimiento y frecuencias, cualquier
programa actual podría funcionar perfectamente en un 80386 (cosa
que no ocurre con los procesadores anteriores).

Se trata del primer procesador para PC con una arquitectura CISC

de 32bits e instrucciones x86 de direccionamiento plano (IA32), que
básicamente es la misma que se utiliza en nuestros días.

Al tratarse de procesadores de 32bits podían manejar (en teoría)
hasta 4Gb de RAM.

Fueron también los primeros procesadores a los que se adaptó un
disipador para su refrigeración.

Aclaro lo de ''para PC'' porque Motorola, con su Motorola 68000 para
Mac hacia tiempo que ya utilizaba el direccionamiento plano.

La conexión a la placa base en las primeras versiones es mediante
socket de 68 pines, igual al de los 80286 pero no compatibles, por
lo que también significó el desarrollo de placas base específicas para
este procesador, pasando posteriormente a un socket de 132 pines.

Con unas frecuencias de entre 16 y 40Mhz, se fabricaron en varias
versiones.

80386 - A la que nos hemos referido hasta el momento.

i386SX - Diseñado como versión económica del 80386. Seguía
siendo un procesador de 32bits, pero externamente se comunicaba
a 16bits, lo que hacía que fuera a la mitad de la velocidad de un
80386 normal.

i386SX Now - Versión del 80386SX, pero con el patillaje
compatible pin a pin con los procesadores 80286, desarrollado por
Intel para poder actualizar los 80286 sin necesidad de cambiar de
placa base.

i386DX - Es la denominación que se le dio a los 80386 para
distinguirlos de los 80386SX cuando estos salieron al mercado.

Este procesador supuso la ruptura de la colaboración de Intel con
otros fabricantes de procesadores, lo que tuvo como consecuencia
que la gran mayoría de ellos dejaran de fabricar estos.

La gran excepción fue AMD, que en 1.991 sacó al mercado su
procesador Am386, totalmente compatible con los i386, lo que
terminó con el monopolio de Intel en la fabricación de estos.

Aunque no se utilizan en ordenadores, este procesador sigue en
producción por parte de Intel, habiendo anuncio el fin de esta para
mediados de 2.007.

80486 (de 1.989 a 1.995)

Más conocidos como i486, es muy similar al i386DX, aunque con
notables diferencias.

De este tipo de procesador han habido muchas versiones, tanto de
Intel como de otros fabricantes a los que les fue licenciado.

En ocasiones se trataba de procesadores iguales a los de Intel y en
otras de diseños propios, como fue el caso de los Am486 de AMD.

Las frecuencias de estos procesadores fueron creciendo con el
tiempo, llegando al final de su periodo de venta a los 133Mhz (en el
caso del Am486 DX5 133), lo que lo convirtió en uno de los
procesadores más rápidos de su época (y hay que tener en cuenta
que los Pentium ya estaban en el mercado).

Las más frecuentes fueron 25Mhz, 33Mhz, 40Mhz, 50Mhz (con
duplicación del reloj), 66Mhz (con duplicación del reloj), 75Mhz (con
triplicación del reloj), 100Mhz (con triplicación del reloj) y en el caso
de AMD (en los Am486DX5) 120Mhz y 133Mhz.

En un primer momento también salieron con unas frecuencias de
16Mhz y de 20Mhz, pero estas versiones son muy raras.

Con respecto a los Am486DX5 133 (también conocidos como
Am5x86 133), hay que señalar que se trataba del procesador de
mayor rendimiento de su época.

Las novedades en estos procesadores i486 fueron muchas, como
por ejemplo un conjunto de instrucciones muy optimizado, unidad
de coma flotante integrada en el micro (fueron los primeros en no
necesitar el coprocesador matemático), una caché integrada en el
propio procesador y una interface de bus mejorada. Esto hacia que
a igualdad de frecuencia que un i386 los i486 fueran al doble de
velocidad.

En cuanto a las versiones de los i486, podemos destacar:

Intel 80486-DX - La versión modelo, con las características
indicadas anteriormente.
Intel 80486-SX - Un i486DX con la unidad de coma flotante
deshabilitada, para reducir su coste.
Intel 80486-DX2 - Un i486DX que internamente funciona al doble
de la velocidad del reloj externo.
Intel 80486-SX2 - Un i486SX que funciona internamente al doble
de la velocidad del reloj.
Intel 80486-SL - Un i486DX con una unidad de ahorro de energía.
Intel 80486-SL-NM - Un i486SX con una unidad de ahorro de
energía.
Intel 80486-DX4 - Un i486DX2 pero triplicando la velocidad
interna.
Intel 80486 OverDrive (486SX, 486SX2, 486DX2 o 486DX4) -
variantes de los modelos anteriores, diseñados como procesadores
de actualización, que tienen un patillaje o voltaje diferente.
Normalmente estaban diseñados para ser empleados en placas base
que no soportaban el microprocesador equivalente de forma directa.

Los procesadores i486 utilizaron a lo largo su existencia varios tipos
diferentes de socket (para más información sobre los diferentes
tipos de socket, consulte el tutorial Tipos de sockets y slots para
procesadores), desde el socket 486 (de 168 pines) hasta el socket
2 (de 238 pines), finalizando por el socket 3 (de 237 pines,
trabajando a 3.3v o a 5v).

Como ya hemos comentado, estos procesadores (en sus últimas
versiones, sobre todo de AMD y de Cyrix) estuvieron durante un
tiempo en el mercado junto con los primeros Pentium (desde marzo
de 1.993 hasta 1.995, prácticamente hasta la salida del Pentium Pro
y en el caso de los AMD hasta 1.996).

Pentium (de 1.993 a 1.997)

Este procesador fue creado para sustituir al i486 en los PC de alto
rendimiento, si bien compartió mercado con ellos hasta el año
1.995, siendo precisamente estos su gran rival, ya que tuvieron que
pasar algunos años (y versiones del Pentium) para que superara a

los i486 DX4 en prestaciones, siendo además mucho más caros.

Los primeros Pentium tenían una frecuencia de entre 60Mhz, 66Mhz,
75Mhz y 133Mhz, y a pesar de las mejoras en su estructura, entre
las que destaca su arquitectura escalable, no llegaban a superar a
los i486 de Intel que en ese momento había en el mercado, y
mucho menos a los Cyrix y Am486 DX4.

Para empeorar esta situación, en 1.994 se descubrió un error de
división presentado en la unidad de coma flotante (FPU) de los
Pentium.

Los primeros Pentium de 60Mhz y 66Mhz utilizaban el socket 4, de
273 pines y 5v, siendo rápidamente sustituido por el socket 5, de
320 pines y 3.3v, utilizado por los Intel Pentium a partir de 75Mhz y
por los AMD 5k86 y los primeros K5 de hasta 100Mhz, que también
podían utilizar el socket 7.

En enero de 1.997 salió al mercado una evolución de los Pentium
llamada Pentium MMX (Multimedia Extensions), al añadírsele a los
Pentium un juego de instrucciones multimedia que agilizaba
enormemente el desarrollo de estos, con unas frecuencias de entre
166Mhz y 200Mhz.

Este juego de instrucciones presentaba no obstante un serio
inconveniente. Cuando se habilitaba no se podía utilizar el FPU
(coma flotante), y al deshabilitarlo se producía una gran pérdida de
velocidad.

Los Intel Pentium MMX utilizaban los socket 7, de 321 pines y entre
2.5 y 5v. Estos socket son los que también utilizaban los
procesadores de la competencia de Intel, tanto los AMD K5 y K6
como los Cyrix 6x86.

Los primeros K5 aparecieron en 1.996. Se trataba de unos
procesadores basados en la arquitectura RISC86, más próximos a lo
que después serían los Pentium PRO y con un nivel de prestaciones
desde un principio muy superior a los Pentium de Intel, pero con
una serie de problemas, más de fabricación que del propio
procesador, que hicieron que los K5 fueran un fracaso para AMD, y
si bien los problemas se solucionaron totalmente con la salida de los
K6, Intel supo aprovechar muy bien esta circunstancia para
imponerse en el mercado de los procesadores para PC.

Utilizaban para las funciones multimedia las instrucciones MMX, que
se habían convertido en el estándar de la época.

En 1.997 salen al mercado los AMD K6.

Diseñados para trabajar en placas base de Pentium dotadas de
socket 7 y con unas frecuencia de entre 166 y 300Mhz, tuvieron una
pronta aceptación en el mercado, ya que no solo tenían un precio
bastante inferior a los Pentium MMX de Intel, sino también unas
prestaciones muy superiores a estos y a los Cyrix 6x86, que se
quedaron bastante descolgados.

Tal era la velocidad de los K6 que superaban incluso a los Pentium
Pro en ejecución de software de 16 bits y solo por debajo del
Pentium Pro en ejecución de programas de 32 bits y del Pentium II
en ejecución de instrucciones de coma flotante (hay que tener en
cuenta que los rivales naturales del AMD K6 NO son ni el Pentium
Pro ni el Pentium II, sino los Pentium MMX).

En cuanto al Cyrix 6x86, si bien se trataba de un procesador
bastante rápido (más que los MMX de Intel, aunque sin llegar a los

K6 de AMD), fue un procesador que desde un principio adoleció de
una serie de debilidades e incompatibilidades que hizo que no
llegara en ningún momento a ser un serio rival de ninguno de ellos,
llegando incluso a poner en peligro la supervivencia de la propia
Cyrix, que a finales de 1.997 tuvo que fusionarse con Nationals
Semiconductor.

Hay que decir que este es el último socket que tanto Intel como
AMD utilizaron conjuntamente, produciéndose con la salida al
mercado de los Pentium II el definitivo divorcio entre ambas
compañías, hasta el punto de ser incompatibles las placas base para
uno u otro.

Pentium Pro (de 1.995 hasta 1.998)

El Pentium PRO no fue diseñado como sustituto de ningún
procesador, sino como un procesador para ordenadores de altas
prestaciones destinados a estaciones de trabajo y servidores.

Basado en el nuevo núcleo P6, que más tarde seria adoptado por
los Pentium II y Pentium III, utilizaba el socket 8, de forma
rectangular y 387 pines, desarrollado exclusivamente para este
procesador.

Con una frecuencia de reloj de 133 y 200Mhz, incorpora por primera
vez un sistema de memoria caché integrada en el mismo
encapsulado. Esta cache podía ser de 256Kb, 512Kb o de 1Mb.

Sobresalían en el manejo de instrucciones y software de 32 bits, en
máquinas trabajando bajo Windows NT o Unix, pero casi siempre
resultaban más lentos que un Pentium (y no digamos que un AMD

K6) en programas e instrucciones de 16 bits.
Estos procesadores no llegaron nunca a incorporar instrucciones
MMX.

En 1.998 Intel abandonó su producción en favor de una nueva serie
de procesadores para servidores y estaciones de trabajo, conocida
con el nombre de Intel Xeon, que es la denominación que llega
hasta nuestros días para ese tipo de procesadores, tras pasar por
denominaciones tales como Intel Pentium II Xeon o Intel Pentium
III Xeon.

Pentium II (de comienzos de 1.997 a mediados de 1.999).

A comienzo de 1.997 Intel saca al mercado a bombo y platillo, y con
una campaña de propaganda nunca antes vista para el lanzamiento
de un procesador, el Pentium II.

Se trata de un procesador basado en la arquitectura x86, con el
núcleo P6, que fue utilizado por primera vez en los Pentium Pro.

Con el lanzamiento de este procesador se produce la separación
definitiva entre Intel y AMD... y llega la incompatibilidad de placas
base entre ambos.

También se produce por parte de Intel el abandono de los socket,
en favor de instalar los procesadores en Slot, en este caso Slot 1,
de 242 contactos y de entre 1.3 y 3.3 voltios, que por cierto, sería
abandonado posteriormente ante los problemas que este sistema
genera.

Este sistema se empleó por dos motivos. Uno fué el facilitar la

refrigeración del procesador, pero el otro (bastante más real y no
confesado) fue la necesidad de espacio (estamos en 1.997, hace
diez años, toda una vida en informática) para poder dotar de una
serie de características a los Pentium II.
Un tercer motivo fue puramente comercial.
Intel se vio superada tanto en prestaciones como en precio por
AMD, lo que le llevo a intentar con el lanzamiento de los Pentium II
monopolizar el mercado, ya que la patente del Slot 1 es de su
propiedad y no tiene porque licenciarla, por lo que en un principio se
convirtió también en el único fabricante de placas base para
Pentium II, pero este intento tuvo que ser rápidamente abandonado
por razones comerciales, ya que los demás fabricantes de placas
base respondieron potenciando la fabricación de placas base para
los K6 y K6-2 de AMD y para los Syrix, mejorando incluso las
prestaciones del socket 7 con la salida al mercado del socket Súper
7.

Estos procesadores, que como ya hemos dicho estaban basados
más en los Pentium Pro que en los Pentium originales, contaban con
memoria caché, tanto de nivel L1 (32Kb) como de nivel L2 (512Kb),
pero a diferencia de lo que ocurría en los Pentium Pro no estaba
integrada en el encapsulado del procesador, sino unida a este por
medio de un circuito impreso. Para complicar más el tema, se les
dota de instrucciones MMX y se les mejora el rendimiento en
ejecuciones de 16bits.

Las frecuencias de reloj de estos Pentium II iban desde los 166Mhz
a los 450Mhz, con una velocidad de bus de 66Mhz y de 100Mhz para
las versiones superiores a los 333Mhz.

Por primera vez se utilizaron nomenclaturas para definir las
diferentes versiones, tales como Klamath y Deschutes o Tonga y
Dixon en dispositivos móviles.

Klamath:

A la venta desde mayo de 1.997, con un FSB de 66Mhz y
frecuencias de 233Mhz, 266Mhz y 300Mhz.

Deschutes:

Sustituye a la serie Klamath en enero de 1.998.

Se comercializa con dos frecuencias de FSB diferentes y con
velocidades de entre 266Mhz y 450Mhz.

- FSB 66Mhz - 266Mhz, 300Mhz y 333Mhz.

- FSB 100Mhz - 350Mhz. 400Mhz y 450Mhz.

También, y en un intento por dominar totalmente el mercado
cubriendo el espectro de ordenadores más económicos, Intel
introduce en 1.998 la gama Celeron.

En agosto de 1.998 Intel saca al mercado una nueva gama de
procesadores económicos, denominados Intel Celeron,
denominación que llega hasta nuestros días.
La principal finalidad de esta gama fue y es la de ofrecer
procesadores al bajo precio para frenar el avance de AMD.

En esta fecha, Intel lanza el primer Celeron, denominado
Covington.
Este procesador no era otra cosa que un Pentiun II a 266 o a
300Mhz, pero sin memoria Caché L2.
Tenían una velocidad superior a los MMX, pero su rendimiento
efectivo era bastante pobre, por lo que después de un éxito inicial
(basado sobre todo en la fuerza de la marca, más que en las
cualidades del producto), Intel se planteó su sustitución.

A primeros de 1.999, Intel saco al mercado el sustituto del Celeron
Covington, el Celeron Mendocino.

Aquí sí que Intel hizo bien los deberes, sacando al mercado uno de
los mejores procesadores de su época, ofreciendo sobre todo una
relación calidad/prestaciones/precio hasta el momento reservada a
AMD, ya que si bien los Pentium II tenían unas prestaciones
bastante superiores a los AMD, sobre todo en el desempeño de
coma flotante, no es menos cierto que su precio era muy superior.

Los primeros Mendocino salieron con una velocidad de 300Mhz,
conservando el FSB a 66Mhz, pero incorporando por primera vez en
un procesador una memoria caché L2 (en este caso de 128Kb)
incorporada en el mismo microprocesador y a la misma velocidad de
este, en vez de llevarla exterior, como es el caso de los Pentium II.

Esto hacía que las prestaciones de los Mendocino, sobre todo en
velocidades de hasta 433Mhz, fueran realmente buenas, llegando a

competir seriamente con sus hermanos mayores, los Pentium II, lo
que a la larga se convirtió en un problema para la propia Intel.

En las versiones superiores, debido sobre todo a la limitación que
suponía el FSB a 66Mhz, las prestaciones reales no eran tan buenas,
dejando de ser un gran procesador para convertirse simplemente en
un procesador competitivo, siendo en muchos casos superado
ampliamente por los AMD K6-2.

Por su parte , AMD no respondió a la salida de los Intel Pentium II
hasta mayo de 1.998, con la salida al mercado del nuevo AMD
K6-2.

Este procesador siguió utilizando el socket 7 en las versiones de
hasta 550Mhz y el socket Súper7, que permitía el uso de AGP.

El uso de este tipo de socket fue todo un acierto comercial por parte
de AMD, ya que permitía actualizar los Pentium que utilizaban este
mismo socket a unas prestaciones incluso superiores a las ofrecidas
por los Mendocino, e incluso en algunos casos a las ofrecidas por los
Pentium II de menores velocidades, pero con un desembolso
económico muchísimo menor.

A esto hay que sumarle una serie de mejoras introducidas por AMD,
tales como caché L1 incorporada en el microprocesador y un nuevo
juego de instrucciones de coma flotante y multimedia exclusivo de
AMD, denominada 3DNow!, que ofrecía un rendimiento superior a
las instrucciones MMX (si bien es perfectamente compatible con
estas), y sobre todo mejorando sustancialmente el problema de no
ser posible la utilización de instrucciones de coma flotante cuando
se utilizaban las instrucciones MMX.

En general, los Mendocinos eran más rápidos en accesos a caché y
tenían un excelente rendimiento en operaciones de coma flotante
frente a los K6-2, pero estos tenían una mayor velocidad de acceso
a memoria y un mejor desempeño multimedia, debido sobre todo a
la utilización de un FSB a 100Mhz y al conjunto de instrucciones

3DNow!, que con las debidas actualizaciones y mejoras sigue
utilizando AMD en la actualidad.

La gama de AMD K6-2 iba desde los 233Mhz hasta los 550Mhz, con
una caché L1 de 64Kb (32 para instrucciones y 32 para datos, en
acceso exclusivo).

Este procesador, de un gran éxito comercial, afianzó las bases de
AMD y permitió el posterior desarrollo de los AMD Athlon.

Pentium III (de 1.999 hasta 2.003)

En febrero de 1.999 Intel lanza el sustituto del Pentium II, el
Pentium III.

Entre 1.999 y 2.003 se produjeron Pentium III en tres modelos
diferentes:

Katmai:

De diseño muy similar al Pentium II, introduce el juego de
instrucciones SSE, que ya no implica la deshabilitación de la unidad
de coma flotante para poder realizar las funciones multimedia, tal
como ocurría con MMX, así como un controlador mejorado de caché.

El Pentium III Katmai utilizaba el mismo Slot 1 que los Pentium II,
pero se fabricaron con unos FSB de 100Mhz y de 133Mhz.
En un principio sus frecuencias eran de 450Mhz y 500Mhz, y en
mayo de 1.999 salieron al mercado los Katmai de 550Mhz y
600Mhz.

Coppermine:

A finales de 1.999 sale al mercado la versión Coppermine.
Esta versión incluye un aumento de caché L2 hasta los 256Kb.
Esta serie utiliza tanto el Slot 1 como el nuevo Socket 370,
introducido en el mercado para estos procesadores.

Incluso existía un adaptador para poder utilizar los Coppermone
370 en slot 1.
Se fabricaron con unas velocidades de 500Khz, 533Mhz, 550Mhz,
600Mhz, 650Mhz, 667Mhz, 700Mhz y 733Mhz.
En el año 2.000 salieron las versiones de 750Mhz, 800Mhz, 850Mhz,
866Mhz, 933Mhz y 1Ghz.

Esta versión no ha muerto, ya que los primeras consolas Xbox lo
utilizan en una versión especial de 900Mhz.

Tualatin:

Introducida en el año 2.001, se trata de la última serie de Pentium
III, ya desarrollada solo para socket 370, con unas velocidades de
1.13Ghz, 1.2Ghz, 1.26Ghz y 1.4Ghz y un FSB de 133Mhz.
Estos procesadores contaban con 256Kb de caché, y en la versión

Pentium III-S (versión para servidores), con 512Kb.

Durante este periodo, Intel también potenció la Gama Celeron, con
una serie de mejoras introducidas en este, así como una serie de
modelos diferentes:

Celeron Coppermine-128:

En Marzo de 2.000, Intel pone finalmente a la venta los nuevos
Celeron Coppermine-128, conocidos también como Celeron II.
Estos procesadores estaban basados en los Pentium III Coppermine,
pero con un FSB de 66Mhz y tan solo 128Kb de caché.
Estos Celeron no destacaban precisamente por su rendimiento, que
no supuso una gran mejora sobre el Mendocino.
Se fabricaron en velocidades que iban desde los 533Mhz a los
766Mhz.

Para solucionar esta falta de rendimiento, en enero de 2.001 Intel
renovó la gama de los Celeron Coppermine-128, aumentando su
velocidad de FSB hasta los 100Mhz y ofreciendo unas velocidades de
800Mhz (el primero que se fabricó con un FSB de 100Mhz), 850Mhz,
900Mhz, 950Mhz, 1Ghz y 1.1Ghz.
Esta mejora en el rendimiento los seguía dejando bastante lejos de
los Pentium III, pero les permitía defenderse bastante bien frente a
los AMD K6-2, a los que superaba en prestaciones.

Nunca fueron unos procesadores que destacaron en nada en
concreto, pero debido a su precio eran una buena opción para
aquellas maquinas en las que no se necesitara un gran rendimiento.

Celeron Tuatalin:

En 2.002 se introducen los Celeron Tuatalin, basados en los
Pentium III del mismo nombre, a los que se les había reducido el
FSB a 100Mhz, con la misma caché que los Pentium III, es decir,
256Kb.

Las primeras versiones de este nuevo Celeron tenían una
velocidades de 1Ghz y 1.1Ghz, y se les denomina como Celeron A
para diferenciarlos de los Celeron Coppermine de esas velocidades.
Posteriormente se sacaron al mercado versiones de 1.2Ghz, 1.3Ghz
y 1.4Ghz.

Estos nuevos Celeron no tuvieron un gran éxito, ya que a pesar de
las mejoras no alcanzaban un rendimiento destacable, y si bien
tenían un buen precio, ya no se tenían que enfrentar a los K6-2,
sino a los nuevos AMD Duron, contra los que no tenían nada que
hacer.

Todos los nuevos Celeron se fabricaron en socket 370, teniéndose
que recurrir a los adaptadores para poderlos montar en placas con
slot 1.

Tanto los Pentium III como los Celeron estuvieron unos años junto
con los Pentium 4, de los que hablaremos en otro tutorial.

Bien, hasta aquí hemos visto que pasaba en Intel con los Pentium
III y los Celeron, pero... ¿qué estaba pasando en este periodo en
AMD?.

Pues bien, AMD parecía conformarse con participar (eso sí, con
bastante éxito) en el segmento de ordenadores de gama media y
baja, con procesadores con un buen rendimiento, pero enfrentados
a la gama Celeron de Intel, con unos rendimientos superiores a
estos con la gamaAMD K6-2, al menos hasta la salida de los Celeron
Coppermine-128.

Pero esto iba a cambiar totalmente en agosto de 1.999 con la salida
de los nuevos AMD K7 ATHLON.

La primera serie de Athlon, conocidos también como Athlon

Classic salen al mercado en agosto de 1.999, presentando una
amplia serie de novedades y luchando no ya contra los Celeron, sino
directamente contra los Pentium III de Intel, a los que por cierto
superaron ampliamente.

Dadas las peculiaridades de los procesadores AMD, estos no eran
compatibles con las prestaciones ni estructura de los chipset de
Intel, por lo que AMD colaboró con otras empresas (en especial en
esta época con VIA) para el desarrollo de chipset que soportaran
las características y rendimientos de los procesadores AMD.

Athlon Classic:

Aunque basado en parte en el K6-2, se le mejora notablemente el
rendimiento de coma flotante al incorporar 3 unidades que pueden
funcionar simultáneamente, incorporando también las instrucciones
3DNow!. También se eleva la caché L1 a 128Kb (64 para
instrucciones y 64 para datos) y se le incorporan 512Kb de caché
L2, montados externamente (al igual que los P-II y los P-III de slot
1).
Pero quizás la mayor diferencia la marca la utilización del FSB
compatible con el protocolo EV6 de Alpha. Este bus funciona en esta
versión a 100Mhz DDR (Dual Data Rate), lo que lo convierte en
200Mhz efectivos.

Esto hace que el rendimiento a igualdad de frecuencia sea muy
superior, por lo que no es comparable un Pentium III a 850Mhz con
un Athlon a la misma frecuencia.

Se comercializaron en un principio a unas velocidades de entre
500Mhz y 650Mhz, saliendo posteriormente versiones de 750Mhz,
800Mhz, 850Mhz, 900Mhz, 950Mhz y 1Ghz.

La memoria caché trabajaba a la mitad de frecuencia del procesador
en los modelos inferiores, a 2/5 en los modelos de entre 750Mhz y
850Mhz y a 1/3 en los de 900mhz, 950mhz y 1Ghz.

los Athlon Classic utilizaban el Slot A, que físicamente era
exactamente igual al Slot 1 utilizado por Intel, pero

electrónicamente eran incompatibles.

Athlon Thunderbird:

Comercializados a partir de junio de 2.000, la principal diferencia es
que abandonan el Slot A para utilizar el denominado Socket A, de
462 pines.
Mantienen el FSB EV6, 128Kb de caché L1 (64 + 64) y 256Mb de
caché L2, pero funcionando a la misma frecuencia que el núcleo del
procesador.

De esta serie hay dos versiones. Las primeras tenían un FSB de
100Mhz DDR (200Mhz efectivos), y la segunda, comercializada a
partir de primeros de 2.001 y denominada Athlon C, con un FSB de
133Mhz DDR (266Mhz efectivos).

Desde su salida al mercado, los Athlon se convirtieron en los
procesadores más rápidos del mercado, superando siempre a todas
las versiones del Pentium III e incluso a las primeras versiones del
Pentium 4, presentando tan solo en inconveniente de unas
temperaturas excesivamente elevadas, tema que se solucionó con la
salida al mercado del Athlon XP.

Pero AMD no se conformó con esta situación, ya que en la gama
baja los procesadores K6-2 habían perdido competitividad frente a
los nuevos Celeron Tuatalin.
Para solucionar esto, a mediados de 2.000 AMD saca su nueva
gama de procesadores económicos Duron.

AMD Duron:

La primera serie de AMD Duron, denominada Spitfire, sale al
mercado a mediados de 2.000 para competir en el mercado de los
procesadores económicos con los Intel Celeron, batiendo a estos en
prestaciones desde el primer momento.
Esta primera serie no es otra cosa que un Athlon Thunderbird al que
se le ha reducido la caché L2 a 64Kb, en lugar de los 256Kb de los
Athlon, pero manteniendo el resto de especificaciones, incluido el
FSB EV6 de 100Mhz DDR (200Mhz efectivos).

Tenían en esta versión una frecuencia de entre 600Mhz y 1.2Mhz,
un extraordinario rendimiento en operaciones de coma flotante y
contaban con las instrucciones 3DNow!.

Todo esto los convierte en los procesadores más rápidos en el
segmento de procesadores económicos, al igual que sus hermanos
los Athlon lo son el el segmento superior.

Esta supremacía en prestaciones la mantendrán durante bastante
tiempo, prácticamente hasta la salida al mercado de la última
generación de Pentium 4, pero de estos hablaremos en la segunda
parte de este tutorial.

En noviembre del año 2.000 Intel saca al mercado el procesador
Intel Pentium 4, que estuvieron durante unos años compartiendo
mercado con los Pentium III y AMD Athlon y Athlon XP.

En la segunda parte de este tutorial (Modelos de procesadores y
su evolución (2ª parte)) hablaremos de las diferentes series de
Pentium 4 y Celeron, así como de los procesadores de AMD que
compiten en el mercado con ellos.

Procesador [editar]
Es la cabeza del computador, se encarga de convertir la materia prima de éste y dar un
producto que puede ser sometido a otro procesamiento o ser el producto final del
sistema o maquina. Realiza càlculos matemáticos a altísimas velocidades .

Capacidad [editar]
Dependiendo del tipo de procesador y su velocidad, se obtendrá un mejor o peor
rendimiento. La velocidad de los procesadores se mide en Megahertz (MHZ = millones
de ciclos por segundo), este parámetro indica el número de ciclos de instrucciones que
el procesador realiza por segundo, pero solo sirve para compararlo con procesadores del
mismo tipo, por ejemplo un procesador 586 de 133 MHz no es más rápido que un
pentium de 100 MHz.

Inicios [editar]
Comenzó siendo del tamaño de un armario, posteriormente se redujo al de una gran
caja, después se construyó en un placa de unos 15 por 15,00 pulgadas. Finalmente se
construyó en un solo circuito integrado, encapsulado en un "chip", que se inserta en un
zócalo de la placa-base (0). La historia de los procesadores, ha pasado por diferentes
situaciones siguiendo la lógica evolución de este mundo. Desde el primer procesador
4004 del año 1971, hasta el actual Core i7 del presente año ha llovido mucho en el
campo de los procesadores. Aquel primer procesador presentado en el mercado el día 15
de noviembre, poseía unas características únicas para su tiempo. Para empezar, la
velocidad del reloj sobrepasaba por poco los 100 KHz (Kilo hertzio) disponía de un
ancho de bus de 4 bits. Fue expuesto por Roberto Pineda 2002 en la U.E.V.A.A

Máximo de 640 bytes de memoria. Realmente una auténtica joya, que para entonces
podía realizar gran cantidad de tareas pero que 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. Sin
embargo el 1º de Abril de 1972 Intel anunciaba una versión mejorada de su procesador.
se trataba del 8008,que contaba como pricipal novedad un bus de 8 bytes y la memoria
direccionable se ampliaba a los 16 Kb. Además, llegaba a la cifra de los 3500
transistores, casi el doble que su predecesor, y se le puede considerar como el
antecedente del procesador que serviría de corazón a la primera computadora personal.
Justo 2 años después Intel anunciaba esa tan esperada computadora personal, de nombre
Altair, cuyo nombre proviene de un destino de la nave Enterprise, en uno de los
capítulos de la popular serie de televisión Star Trek, la semana en la que se creó la
computadora. Esta computadora tenía un costo alrededor de los 400 dólares de la época,
y el procesador suponía multiplicar por 10 el rendimiento del anterior, gracias a sus 2
MHz de velocidad (por primera vez se utiliza esta medida) con una memoria de 64 Kb.
en unos meses logró vender decenas de miles de unidades en lo que supónia la aparición
de la primera computadora que la gente podía comprar, y no ya simplemente utilizar.
Intel al cual se le ocurrió que su procesador 586 se llamara PENTIUM, por razones de
mercado. Tiene varios como son: Pentium, Pentium II, Pentium III y Pentium IV ,

AMD tiene el AMD586, K5 y el K6. Los 586 (Pentium) ya son prácticamente
obsoletos.

Ley de Moore [editar]
El Dr. Gordon Moore, uno de los fundadores del Intel Corporation, formuló en el año de
1965 una ley que se ha venido a conocer como la " Ley de Moore". La citada ley nos
viene a decir, que el número de transistores contenido en un microprocesador se duplica
más o menos cada 18 meses. Esta afirmaciôn que en principio estaba destinada a los
dispositivos de memoria, pero también los microprocesadores han cumplido la ley. Una
ley que significa para el usuario que cada 18 meses, de forma continua pueda disfrutar
de una mejor tecnología, algo que se ha venido cumpliendo durante los últimos 30 años,
y se espera siga vigente en los próximos 15 o 20 años. De modo que el usuario puede
disponer de mejores equipos, aunque también signifique la necesidad de cambiar de
equipo cada poco tiempo, algo que no todo el mundo se puede permitir. y eso que el
precio aumenta de forma obsoleta pero no relativa, puesto que la relación MIPS-dinero
está decreciendo a velocidad vertiginosa. Algo que sin embargo no sucede con la
industria del automóvil por ejemplo, ya que la potencia de los coches no se ha
multiplicado de la misma forma que los precios, en cualquier caso, queda claro que en
los próximos años nos espera una auténtica revolución en lo que a rendimiento de los
procesadores se refiere, como ya predijera Moore hace más de 30 años.

Nuevas tecnologías [editar]
Los procesadores ahora se pueden fabricar en mayor cantidad por Waffer de silicio
utilizado, esto le da una ventaja al fabricante: menores costos. Pero no todo se reduce a
eso, ahora es posible poner dos núcleos del procesador en el mismo espacio que antes
ocupaba uno sólo. Así pues el siguiente paso es el llamado Dual Core, es decir, un
mismo procesador tiene, en realidad, dos cerebros, dos procesadores con sus respectivas
memorias Caché pero la misma cantidad de conectores.El proceso a seguir fue achicar
aún más todo y además cambiar materiales, AMD e Intel pasaron entonces a los 90nm,
más pequeño aún, y a nuevas tecnologías de proceso (SOI, por ejemplo: Silicon On
Insulator), esto trae dos ventajas: menos calor, menos energía necesaria para mover el
mismo electrón a la misma velocidad y más espacio. La ventaja de AMD sobre Intel
está en el multiprocesamiento debido a que cada núcleo posee su conector
HyperTransport y su controlador de memoria, Intel resolvió en cierta manera esto, pero
AMD tiene, al poseer el controlador de memoria y el HT incluidos, la posibilidad no de
Dual Core solamente... si no de N núcleos es decir, el paso que le sigue para el año que
viene es meter 4 procesadores en un mismo envase, y luego 8.

Actualmente, ya hay disponibles procesadores de 4 núcleos a un precio asequible
(alrededor de 300 €). Estos procesadores son los Intel Core 2 Quad y sus velocidades de
proceso oscilan entre 2.400 y 2.666Mhz, aunque su principal ventaja es la elevada
cantidad de memoria caché de segundo nivel: 8 Mb. La memoria caché de un ordenador
es la que almacena las operaciones que más se repiten, por lo que se almacenan en esa
memoria en concreto para acelerar el proceso.

Por otro lado tenemos los procesadores multinúcleo de AMD, principal competidor de
Intel. Próximamente lanzará al mercado sus procesadores de 3 y 4 núcleos - con los

nombres de Phenom y Opteron, respectivamente - aunque los precios todavía son una
incógnita.

En cuanto a lo que se aproxima, lo lógico es pensar que los fabricantes buscarán la
manera de ir "sumando núcleos" y no tanto en aumentar la velocidad de reloj del
procesador.

Otro factor que se sigue trabajando en cuanto a las CPU se refiere, es la velocidad del
FSB. Mientras que AMD ha llegado a los 2000 Mhz gracias al Hyper Transport, los
últimos procesadores de Intel ya soportan velocidades de 1366 Mhz.

Futuro de los microprocesadores [editar]
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 medida del 33%
con respecto a la generación del anterior. es decir, el mismo procesador usando esta
nueva tecnología puede ir un 33% más rápido que el anterior. Para los que no podamos
hacer una idea de este tamaño de tecnología, el valor de 0.25 micras es unas 400 veces
más pequeño que un cabello de cualquier persona. Y este tamaño es el que tienen
transistores que componen el procesador. El transistor, como muchos sabemos, 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). Dicha corriente eléctrica circula entre dos puntos de modo que cuanto
menor sea esta distancia, más cantidad de veces podrá pasar, pues el tiempo es menor.
Aunque estamos hablando de millonésimas de segundo, tener en cuenta que un
procesador está trabajando continuamente, de modo que ese tiempo que parece
insignificante cuando es sumado a lo largo de las miles de millones de instrucciones que
realizar, nos puede dar una cantidad de tiempo importante. De modo que la tecnología
que se utilice puede dar resultados totalmente distintos, incluso utilizando el mismo
procesador. en un futuro cercano además de contar con la arquitectura de 0.25 micras
podremos disfrutar de una de 0.07, para el año 2011, lo que supondrá la introducción en
el procesador de mil millones de transistores, alcanzando una velocidad de reloj cercana
a los diez mil MHz, es decir, diez GHz.

Han pasado más de 25 años desde que Intel diseñara el primer microprocesador, que
actualmente cuenta con más del 90% del mercado. Un tiempo en el que todo ha
cambiado enormemente, y en el hemos visto pasar varias generaciones de maquinas que
nos han entretenido y ayudado en el trabajo diario. Dicen que es natural en el ser
humano queres mirar constantemente hacia el futuro, buscando información de hacia
donde vamos, en lugar de en donde hemos estado. Por ello no podemos menos que
asombrarnos de las previsiones que los científicos barajan para dentro de unos 15 años.
Según el Dr. Albert Yu, vicepresidente de Intel y responsable del desarrollo de los
procesadores desde el año 1984, para el año 2011, utilizaremos procesadores cuyo reloj
ira a una velocidad de 10 GHz (10,000 MHz) contendrán mil millones de transistores y
será capaz de procesar cerca de 100 mil millones de instrucciones por segundo. Un
futuro prometedor, permitirá realizar tareas nunca antes pensadas.

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Procesadores"

3 El procesador
§1 Presentación

En realidad "procesador" es un término relativamente moderno. Se refiere a lo que en los
grandes ordenadores de antaño se conocía como Unidad Central de Proceso UCP (CPU
"Central Processin Unit" en la literatura inglesa). Comenzó siendo del tamaño de un armario,
posteriormente se redujo al de una gran caja, después se
construyó en una placa de unas 15 x 15 pulgadas. Finalmente se
construyó en un solo circuito integrado encapsulado en un "chip"
que se inserta en un zócalo de la placa-base [0].

En los primeros tiempos de la informática personal, que podemos
suponer se inicia con la introducción del PC ("Personal Computer")
por IBM a mediados de 1981 [1], el mercado de
microprocesadores para el PC estaba copado por Intel, que
arrancando con el 8088 [2], un modesto procesador de 16 bits a
4.77 MHz de velocidad de reloj ( H2), fue sufriendo sucesivas
mejoras; principalmente en lo que respecta a la velocidad (que en
el 2001 ha alcanzado más de 1 GHz. para equipos comerciales);
capacidad de procesamiento en paralelo; capacidad de los
registros; cache interna y facilidades hardware para multiprogramación.

En la imágen adjunta sendas vistas, superior e inferior, de un procesador Intel 80386 de 16
MHz junto con el primitivo 8088.

Nota: En la actualidad existen procesadores fabricados por otras compañías (IBM, AMD,
Cyrix, Etc.) que son compatibles a nivel ensamblador con el juego de instrucciones Intel, lo
que permite que no todos los PCs sean necesariamente "Intel inside".

§2 Galería de procesadores "Ilustres"

El cuadro adjunto (referido exclusivamente a los productos Intel), comprende un resumen de
urgencia de la historia de los procesadores utilizados en la informática personal.

Modelo año Registros bus Bus de Memoria Frecuencia Frecuencia Modo
internos de direcc. (4) externa (2) interna
(bits) datos (bits) máxima (3)
(bits)
(1)
8088 1979 16 8 20 1 MB. 4.77 MHz 14 MHz. Real
80286 1982 16 16 24 16 MB. 12.5 MHz. Real/Prot
80386 1985 32 32 32 4 GB. 20 MHz. Protegido
80486 1989 32 32 32 4 GB. 25 MHz. Protegido
Pentium 1993 32 64 4 GB. 60 MHz. Protegido
Pentium- 1995 32 64 64 GB. 66 MHz 200 MHz Protegido
pro
Pentium 1997 32 64 64 GB. 66/100 MHz 266 MHz Protegido

II
Pentium 1999 32/128 64 64 GB. 550 MHz Protegido
III
Pentium 2001 32/128 64 64 GB. 400 MHz. 2 GHz Protegido
4
Pentium 2003
M
? ?

Nota: Por razones eminentemente comerciales, casi todos los modelos aparecieron en
diversas versiones, que se diferenciaban en la frecuencia interna, tamaño de la caché, etc.

(1) Se refiere al bus "externo", que utiliza el procesador para comunicar con el exterior.
Internamente el procesador dispone de buses que son de 2 a 4 veces esta anchura.
(2) Los valores indicados para las frecuencias externas son típicos de los modelos de la época
(por tanto aproximados)
(3) Los valores de frecuencia interna máxima son los correspondientes al momento de la
aparición del modelo.
(4) Se refiere a la máxima memoria accesible directamente.

Es significativo señalar que todos son compatibles hacia atrás con sus predecesores, de
forma que pueden ejecutar el código objeto escrito para el 8086, el primer ejemplar de esta
prolífica saga aparecido en 1978 (no incluido en el cuadro).

En la tabla adjunta se muestran las características principales de los procesadores más
utilizados en el 2004.

Modelo Transistores Velocidad del núcleo Caché L2 Velocidad bus frontal
Celeron 7,500,000 1.06 GHz - 2 GHz 256 KB 133 MHz y 400 MHz
Pentium II 7,500,000 233 MHz - 450 MHz 512 KB 100 MHz
Pentium III 9,500,000 450 MHz - 1 GHz 256 KB 133 MHz
Pentium III Xeon 28,100,000 500 MHz - 1 GHz 256 KB - 2 MB 100 MHz
Pentium 4 55,000,000 1.4 GHz - 3.4 GHz 256 KB 800 MHz
K6-II 9,300,000 500 MHz - 550 MHz N/A 100 MHz
K6-III 21,300,000 400 MHz - 450 MHz 256 KB 100 MHz
Athlon (K7) 22,000,000 850 MHz - 1.2 GHz 256 KB 200 MHz y 266 MHz
Athlon XP 37,500,000 1.67 GHz 384 KB 266 MHz
Duron N/A 700-800 MHz 64 KB 200 MHz
PowerPC G3 6,500,000 233 MHz - 333 MHz 512 KB, 1 MB 100 MHz
PowerPC G4 10,500,000 400 MHz - 800 MHz 1 MB 100 MHz
Athlon 64 105,900,000 800 MHz 1 MB 1.6 GHz

§3 Evolución

En esta mini-historia, podemos destacar varios hitos importantes:

§3.1 Soporte para memoria virtual

La introducción en 1982 del procesador Intel 80286 marcó un hito importante por varios
motivos: Por primera vez el procesador podía acceder más rápidamente a sus propios
registros que a la RAM más rápida existente; desde entonces esta ventaja no ha hecho sino
aumentar en favor del procesador.

Desde el punto de vista del software, el verdadero avance fue la implementación en el micro de
un dispositivo que permitía el manejo de memoria virtual ( H5a). Hasta entonces, el
manejo de este tipo de memoria había que realizarlo a nivel del Sistema Operativo, pero el 286
permitía ya manejarlo de forma nativa mediante el procesador [3], con las consiguientes
mejoras del rendimiento y la seguridad.

§3.2 Introducción del coprocesador matemático integrado

Los procesadores del tipo 8086 solo podían realizar operaciones aritméticas con números
enteros. Para los fraccionarios debían utilizar complicados artificios, por lo que desde el
principio se crearon procesadores específicos para operaciones aritméticas con números
fraccionarios.

Conocidos como coprocesadores de punto flotante o coprocesadores matemáticos, eran
una opción instalable en un zócalo vacío preparado al efecto en la placa-base, enlazado
mediante líneas especiales con el procesador principal. Estos procesadores aligeraban
grandemente los cálculos en las aplicaciones que eran capaces de sacar partido de su
existencia, y no solo realizaban operaciones de números fraccionarios (de coma flotante
2.2.4a), también operaciones como raíz cuadrada, e implementanban funciones trascendentes
como cálculo del seno, coseno, tangente, arcotangente, logaritmos y exponenciación.

A partir de la introducción del 80486, Intel incorporó el coprocesador matemático junto con el
principal, con lo que su existencia dejó de ser opcional, convirtiéndose en estándar.

§3.3 Capacidad de procesar varias instrucciones en paralelo

La ejecución de cada instrucción ensamblador no se realiza en un solo ciclo de reloj. Cada
instrucción puede contener varias microinstrucciones, de forma que en general el rendimiento
del procesador no equivale a una instrucción en cada ciclo. Una forma de aumentar la
eficiencia es procesar varias instrucciones en paralelo, de forma que, en la medida de lo
posible, varias instrucciones se encuentran en diversas fases de ejecución simultanea de su
microcódigo. Utilizando un número conveniente de estas vías de ejecución paralela se
consiguen rendimientos que actualmente han excedido la relación 1:1, de forma que la
arquitectura súper escalar [4] del Pentium Pro proporciona rendimientos del orden de tres
instrucciones por ciclo de reloj.

El primero en implementar esta arquitectura en el PC fue el 80386 de Intel, que incluye seis de
estas vías de ejecución:

1. La unidad de interfaz del bus ("Bus Interface Unit") accede a memoria y a otros
dispositivos de E/S.

2. La unidad de precarga de instrucciones ("Code Prefetch Unit") recibe objetos desde
la unidad de bus y la sitúa en una cola de 16 bytes.

3. La unidad de decodificación de instrucciones ("Instruction Decode Unit") decodifica
el código objeto recibido en la unidad de precarga y lo traduce a microcódigo.

4. La unidad de ejecución ("Execution Unit") ejecuta las instrucciones del microcódigo.
5. La unidad de segmento ("Segment Unit") traduce direcciones lógicas en direcciones
absolutas, y realiza comprobaciones de protección.

6. La unidad de paginación ("Paging Unit") traduce las direcciones absolutas en
direcciones físicas; realiza comprobaciones de protección de página, y dispone de una
cache con información de las 32 últimas páginas accedidas.

§3.4 Introducción de soporte para sistemas multiporcesador

Esta capacidad, originaria del mundo de los mainframe, se introdujo en el procesador Intel
80486, permitiendo así el desarrollo de auténticos sistemas multiproceso en la informática
personal. Este procesador también incluyó por primera vez dispositivos de ahorro de energía,
incluyendo que el procesador redujese su velocidad, o incluso suspendiese la ejecución
manteniendo su estatus, de forma que pudiera ser reiniciado en el mismo punto de la
"hibernación".

§3.5 Movilidad y conectividad

En el primer trimestre del 2003 Intel materializa bajo una sola denominación las tendencias más
significativas del momento en el mundo de la computación: movilidad y conectividad (la
palabra de moda es "Wireless"). A este efecto anuncia Centrino; más que un procesador es
un compendio de tecnología móvil con el que el gigante del hardware se posiciona en el cada
vez más importante segmento de los dispositivos móviles [5]. Bajo estas siglas se integran un
procesador Pentium M, la familia de chipset Intel 855 y las funciones de red inalámbrica del
dispositivo Intel Pro/Wireless 2100 Network Connection para el estándar 802.11.

§3.6 Multinúcleo

A lo largo de 2005 se comienzan a popularizar los procesadores de doble núcleo en los
ordenadores personales. Parece que, una vez agotadas las posibilidades de procesamiento de
instrucciones en paralelo en un solo procesador ("multi-threading"), los pasos se orientan hacia
los procesadores de doble núcleo, en realidad dos procesadores en un mismo chip, cada uno
con su propia cache, con lo que el multiproceso cobra un significado real en las máquinas que
los montan ("Hyper-threading""). Los equipos personales, incluso portátiles tienen ahora
capacidades de proceso que hasta hace poco estaban restringidas a servidores de gama alta
con dos procesadores. Por ejemplo, máquinas Intel con dos procesadores Xeon.

Nota: no confundir una máquina con dos o más procesadores independientes
(multiprocesador) con un procesador de doble núcleo. En general, una máquina con dos
procesadores es más rápida que una de doble núcleo, pero en ambos casos, para sacar
provecho de sus posibilidades, es necesario que el Sistema Operativo sea capaz de
reconocer el "hyperi-threading", y que el software de aplicación también sea capaz de usar
procesos multi-hebra SMT ("Simultaneous Multi-threading Technology"). En caso
contrario, será detectado y utilizado un solo núcleo [6].

En este año los equipos personales de gama alta montan procesadores de doble nucleo. Por
ejemplo, Intel Pentium D, con discos SATA; grabador DVD+/-RW doble capa, y distintas
configuraciones de tarjetas gráficas de altas prestaciones.

En Noviembre de 2006 Intel presenta en Ginebra, Suiza, su primer procesador con cuatro
núcleos (“quad-core”) en un mismo chip. La prensa especializada destaca que su capacidad
multiplica por miles de millones la del primero que salió al mercado en 1971. El nuevo
procesador contiene 2.000 Millones de transistores frente a 2.300 del primero y su frecuencia
de reloj es de 2.66 GHerzios, frente a los 740 KHerzios del anterior. Además presentan la
ventaja de consumir un 50% menos que la serie precedente. Los portavoces de Intel
recuerdan que si la industria del automóvil se hubiese desarrollado tan rápido como la
electrónica digital, a la fecha (2006) un automóvil podría atravesar Estados Unidos de costa a
costa en menos de 10 segundos. Además señalan que, en vista del éxito alcanzado por los de
doble núcleo, sus planes incluyen estar fabricando procesadores de 80 núcleos en un plazo de
5 años.

Inicio.

[0] Parece ser que los primeros en integrar todos los elementos de una UCP en un solo chip
fueron los ingenieros de Texas Instruments, que en Junio de 1971 anunció la primera "CPU on
a chip". Se trataba de un desarrollo hecho por encargo de una empresa denominada Computer
Terminal Corporation (que luego sería Datapoint). El primer microprocesador comercial, el
4004, una UCP de 4 bits fue desarrollado por Intel en 1970; inicialmente fue también un
desarrollo por encargo para una compañía Japonesa de calculadoras (Busicom), aunque más
tarde, en Noviembre de 1971, fue comercializado como MCS-4 ("Microcomputer System 4-bit").

[1] En realidad el asunto había empezado un poco antes, aunque en círculos restringidos,
cuando a mediados de los 70 algunos fanáticos de la electrónica comenzaron a hacer
desarrollos caseros sobre un kit del tipo "Hágalo Usted mismo" fabricado por una empresa
llamada Micro Instrumentation Telemetry Systems, que utilizando un microprocesador Intel
8080 comercializó el ahora legendario Altair. Rápidamente siguieron los Tandy de Charles
Tandy, y los Apple de Wozniak y Jobs, que sin darse cuenta escribieron páginas imborrables
de la historia de la tecnología.

[2] El procesador Intel 8088, elegido por IBM para su primer modelo de PC era una versión
"simplificada" de un procesador más potente, el 8086, que tenía registros y bus de datos de 16
bits. Sin embargo, por razones de simplificación y economía se eligió el 8088 con registros de
16 bits, pero bus de datos de 8 (coincidente con el bus de datos la placa-base que era también
de 8 bits). No solo el ancho del bus, otros muchos detalles de diseño (que lo hacían parecer a
un jovencito Frankestein) han hecho especular largamente acerca de que nadie en IBM parecía
tener mucha fe en el futuro del recién nacido.

[3] Este micro tenía un bus de datos de 24 bits, que le permitía acceder directamente más de
16 MB de memoria física, y hasta 1 GB de memoria virtual. Implementaba también un
mecanismo de multitarea, denominado "modo protegido", que le permitía conmutar entre varias
aplicaciones, cada una de las cuales parecía correr en "modo real" (como si estuviese en un
8088), pero el sistema tenía algunas deficiencias, que fueron subsanadas en el 80386.

[4] El término "súper escalar" significa que existen vías de procesamiento paralelo en el
procesador. Por ejemplo, se dice que el Pentium Pro utiliza una arquitectura súper escalar de
tres vías, lo que supone que su rendimiento equivale tres instrucciones por cada ciclo de reloj.
Esta arquitectura también se conoce como "Pipeline", y ha sido comparada con las cadena de
montaje de automóviles, en las que en la misma cadena existen unidades (aquí serían
instrucciones) con diverso grado de terminación. El resultado es un mayor número de unidades
terminadas que si se esperase a terminar completamente un automóvil antes de iniciar la
construcción del siguiente.

[5] En este año (2003) se estima que para el 2006 habrá en Europa 13 millones de portátiles, y
la tecnología inalámbrica crece de forma imparable.

[6] Puede obtener abundante y puntual información sobre esta tecnología en el sitio de Intel.
Puede empezar por un magnífico artículo que describe esta tecnología; los beneficios que
aporta, y como preparar el código para poder beneficiarse de ella: "Advanced Multi-Threaded
Programming", de Intel Software Network

HISTORIA DE LA EVOLUCIÓN DE LOS
PROCESADORES

RENDIMIENTO BUS INT/EXT
PROCESADOR VELOCIDAD TRANSISTORES FECHA APARICIÓN
Mips(*) Bit/Mhz
4004 108 Khz 2.300 0.06 / 15.11.71
8008 200 Khz 3.500 0.06 / 04.1972
8080 2 Mhz 6.000 0.64 / 04.1974

8085 5 Mhz 6.500 0.37 16 / 8 03.1976

0.33
58
8086 (1) 29.000 0.66 16 / 8 08.06.78
10 Mhz
0.75
5 0.33
8088 (1) 29.000 16 / 8 06.1979
8 Mhz 0.75
6 0.9

80286 (1), (2) 10 134.000 1.5 16 / 16 02.1982

12 Mhz 2.66
16 5.5 17.10.85

20 6.5 06.02.87
80386 DX (3) 275.000 32 / 16
25 8.5 / 49 04.04.88

33 Mhz 11.4 / 68 10.04.88
16 2.5 / 22 16.06.88

20 2.5 / 32 25.02.89
80386 SX 275.000 32 / 16
25 2.7 / 39 16.06.88

33 Mhz 2.9 / 136 26.10.92
20 4.21 15.10.89
80386 SL 855.000 32 / 16
25 Mhz 5.3 / 41 30.09.91
25 20 / 122 10.04.89

80486 DX (3) 33 1.200.000 27 / 166 32 / 32 07.07.90

50 Mhz 41 / 249 24.06.91
16 13 / 63
16.09.91
20 16.5 / 78
80486 SX 1.185.000 32 / 32 22.04.91
25 20 / 100
16.06.91
33 Mhz 27 / 136
80486 SL 20 1.400.000 15.4 32 / 32 09.11.92

25 19

33 Mhz 25
80486 SX2 50 - 180 - -
50 41 / 231 03.03.92
80486 DX2 (3) 1.200.000 33 /40 / 32
66 Mhz 54 / 297 10.08.92
75 53 / 319
80486 DX4 (3), (4) 1.600.000 33 / 40/ 50 / 32 07.03.94
100 Mhz 70.7 / 435
60 3.100.000 100 / 510 22.03.93

66 3.100.000 112 / 567 22.03.93

75 3.200.000 126.5 / 610 / 67 10.10.94

90 3.200.000 149.8 / 735 / 81 07.03.94

100 3.200.000 166.3 / 815 / 90 07.03.94
PENTIUM (5) 50 / 66 / 32
120 3.200.000 203 / 1000 / 100 27.03.95

133 3.200.000 218.9/ 1110 / 111 06.95

150 3.200.000 1176 / 114 04.01.96

166 3.200.000 1308 / 127 04.01.96

200 Mhz 3.300.000 142 10.06.96

75

90

AMD K5 100 4.300.000

120
02. 97
133
02. 97

150

166
PENTIUM PRO 5.500.000 66 / 32 01.11.95
180 197

200

150
144
166
180 32/50
PENTIUM MMX 180 4.500.000 08.02.97
- 32/66
200
182
233
AMD K-6 (6) 200 - - 32/66 -

233

266

300

300
32/66

333

350

380

400
AMD K-6 2 3D
9.000.000 -
NOW (7)
450 32/100

475

500
12.99

533
05. 00

550
05.00
233
32/66
266

300

PENTIUM II 333 7.500.000 - -

350 32/100

400

450
CELERON 266 - - 32/66

300

333

300 A

333

366

400

433

466

500

566

06. 00
600
06.00
633
06. 00
PENTIUM XEON 400 - - 32/100 03.99
450 28.02.99

500 28.02.99

550

600

650

700
PENTIUM III 9.500.000 - 32 /100
750

800 20.12.99

850 20.03. 00

900 03. 00

950 03. 00

1000 08.03.00
400
AMD K-6 3 3D
21.300.000 - 32 /100 -
NOW
450
533

600

667

733

PENTIUM III
800 - - 32/133
COPERMINE

866 20.03.00

933 03.00

950 03. 00

1000 03. 00
AMD ATHLON 450 - - 32 /100

500

550

600

650

700

750

800
06.01.00

850
11.02.00

900
06.03.00

950
06.03.00

1000
06.03.00

OTROS DATOS DE INTERÉS

(*) Diferentes sistema de mediciones, como por ejemplo el SPECint95
(test).

(1) Aún se puede encontrar en algunas tiendas de electrónica, o por
lo menos hasta hace poco.

(2) Superventas, instalado en 15 millones de procesadores, teniendo
en cuenta que no fue un prodigio de la ciencia (problemas con el modo
extendido).

(3) De estos procesadores, también hay modelos clónicos de las
marcas AMD y CYCIX.

-Este procesador era 100 veces mas rápido que el primer
procesador, el 4004.

-En el modelo 80386 AMD sacó procesadores mas rápidos
que Intel, por lo que esta fué la primera vez que le dio quebraderos de
cabeza a la Súper poderosa INTEL.

-En el 80486, una vez que en el mercado ya dominaba el
PENTIUM, AMD estuvo sacando procesadores a 120 y mayores
velocidades, que superaban en rendimiento a los Pentium mas lentos.

(4) AMD sacó el DX5, con 133 Mhz, mas rápido que los Pentium de
gama baja.

(5) Intel consiguió registrar el procesador Pentium (puesto que los
tribunales no le autorizaron anteriormente registrar los procesadores
con denominación numérica (por ser un numero sin mas).

Al conseguirlo, las demás marcas como AMD con su K-5 PR-75,
100, 133 (procesadores que no alcanzaban a los de su competencia) y
Cyrix, debieron utilizar la construcción de sus procesadores con
tecnología inversa, pero al fin y al cabo eran CLÓNICOS de los
procesadores de Intel.

(6) Compatible MMX.

(7) Compatible MMX mas 21 nuevas instrucciones aceleradoras
multimedia (MMX)

(8)

(9)

(10)

Existen otras versiones (igual de destacadas e importantes) que no se
han reflejado en la tabla. Ejem los AMD con multiplicadores dx2, dx4 y
dx5, y de Intel con diferentes cantidades de cache.

GLOSARIO
Herzio: Unidad basica, equivale a un ciclo

Khz:(kilohercio) Mil ciclos por segundo.

Mhz: (megahercio) Millon de ciclos por segundo.

SX: Sin Coprocesador matemático

DX: Con Coprocesador matématico

DX2 /3 /4 , etc: Multiplica la frecuencia de la placa base (ejemplo la
placa base funciona a 20, 33 o 50 Mhz x2 = 40, 66, 100 Mhz)

SL:

Mips: (Millones de intrucciones por segundo) Rendimiento de un
procesador (aplicable tambien a procesadores graficos)

MMX.- Conjunto de 57 instrucciones de aceleración multimedia,
añadidas fisicamente en el interior del procesador.

3D NOW.- MMX + 21 nuevas instrucciones aceleradoras multimedia.

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