Intel

MICROPROCESADORES INTEL Ing. José G. Saldaña Tirado

Introducción a los Microprocesadores Intel Desde la aparición de los primeros microprocesadores en los inicios de la década de los setenta, todas las áreas científicas y tecnológicas han ido experimentado su más acelerado desarrollo en la historia de la humanidad .

Categorías de Intel Se refiere a los microprocesadores tradicionales que operan con grupos grandes de instrucciones de procesador (lenguaje de maquina). CISC

RISC tienen un grupo o Set de instrucciones simples requiriendo uno o pocos ciclos de ejecución y son más eficientes que la de los procesadores CISC

Cronología de Intel 1972 8008 1974 8080 1971 4004 1977 8085 1978 8086-8088 1982 80286 1985 80386 … 1982 80186 y 80188

Cronología de Intel 1993 80586 1991 Overdrives 1989 80486 1995 Pentium Pro 1998 Pentium II 1999 Pentium III 2001 Pentium IV … Finales 1998 Pentium Celeron 1997 Pentium MMX 1993 80586 1989 80486

Cronología de Intel 01-04-1972 8008 01-04-1974 8080 15-11-1971 4004 1977 8085 1978 8086 y 8088 1982 80186 y 80188 1982 80286 1985 80386 1998 Pentium II 1999 Pentium III 2001 Pentium IV … Finales 1998 Pentium Celeron

El microprocesador 4004 Este microprocesador estaba encapsulado en el formato DIP ( Dual Inline Package ) de 16 patas (ocho de cada lado). La distancia entre las patas es de 0,1 pulgadas (2,54 milímetros), mientras que la distancia entre patas enfrentadas es de 0,3 pulgadas (7,68 milímetros). Es un microprocesador de 4 bits de bus de datos, direcciona 32768 bits de ROM y 5120 bits de RAM. Además se pueden direccionar 16 ports de entrada (de 4 bits) y 16 ports de salida (de 4 bits). Contiene alrededor de 2300 transistores MOS de canal P de 10 micrones. El ciclo de instrucción es de 10,8 microsegundos.

CM-RAM 0 16 CM-RAM 1 15 CM-RAM 2 14 Éstas son las señales de selección de banco para indicar a cuál RAM 4002 desea acceder el microprocesador CM-RAM 3 13 Alimentación del microprocesador. La tensión debe ser de -15V +/- 5% V DD 12 Esta señal está activa cuando el procesador necesita datos de la ROM CM-ROM ( Control Memory Outputs ) 11 La instrucción JCN verifica el estado de esta línea. Test 10 Un "1" lógico aplicado en esta pata borra todos los flags y registros de estado y fuerza el contador de programa (PC) a cero. Para que actúe correctamente, esta línea deberá activarse por 64 ciclos de reloj (8 ciclos de máquina). Reset 9 Señal de sincronismo generada por el procesador. Indica el comienzo de un ciclo de instrucción. Sync output 8 Clock phase 2 7 Son las dos fases de entrada de reloj ( clock ) Clock phase 1 6 Referencia de tierra. Es la tensión más positiva. V SS 5 D 3 4 D 2 3 D 1 2 Todas las direcciones y datos de RAM y ROM pasan por estas líneas D 0 1 DESCRIPCIÓN NOMBRE PINES

El microprocesador 8008 Intel cambió el nombre al 1201, por 8008 . Tiene un conjunto de chips de soporte, como una familia de productos llamado MCS-8 . Estos chips de soporte eran integrados existentes con los nombres cambiados. El interés del mercado por el MCS-8 fue muy alto, sin embargo las ventas fueron bajas. El 8008 no tiene registro de puntero de stack (SP). Tiene una pila interna de 8 posiciones para almacenar las direcciones de retorno en el caso de llamadas a subrutina. Hay cuatro indicadores (o flags): Carry, Sign, Parity y Zero (C, S, P, Z). 3500 transistores, direccionaba 16 KBytes y la frecuencia máxima de reloj ( clock ) era de 108 KHz.

Registros del 8008 Este conjunto de registros forma la base para comprender el conjunto de registros de los siguientes procesadores, ya que se basan en éste. Éstos son: 14 PC Contador de programa 8 L 8 H 8 E 8 D 8 C 8 B Registros de uso general 8 A Acumulador Longitud (en bits) Registro Clasificación

El 8080 tenía alrededor de 6000 transistores MOS de canal N ( NMOS ) de 6 micrones, se conectaba al exterior mediante 40 pines (en formato DIP ) y necesitaba tres tensiones para su funcionamiento (típico de los circuitos integrados de esa época): +12V, +5V y -5V. La frecuencia máxima era de 2 MHz. El microprocesador 8080

Una de las tres patas de alimentación del 8080. +5V 20 Este pin se pone a uno cuando comienza una nueva instrucción. SYNC 19 Indica que el bus de datos está en modo escritura. /WR 18 Indica que el bus de datos está en modo lectura. DBIN 17 Señal de aceptación de interrupción. INTE 16 Señal de reloj (debe venir del generador de reloj 8224). CLK2 15 Señal de pedido de interrupción. INT 14 Sirve para poner los buses en alta impedancia para el manejo de DMA (acceso directo a memoria). HOLD 13 Señal de borrado de todos los registros internos del 8080. Para ello, ponerlo a uno durante tres ciclos de reloj como mínimo. RESET 12 Una de las tres patas de alimentación del 8080. -5V 11 Si SYNC = 0: Bus de datos. Si SYNC = 1: Señal de reconocimiento de interrupción. D0 10 Si SYNC = 0: Bus de datos. Si SYNC = 1: Modo lectura/escritura. D1 9 Si SYNC = 0: Bus de datos. Si SYNC = 1: Señal que indica que se realiza una operación con el stack. D2 8 Si SYNC = 0: Bus de datos. Si SYNC = 1: Señal que indica que el uP se ha detenido. D3 7 Si SYNC = 0: Bus de datos. Si SYNC = 1: Señal de control que indica lectura de memoria. D7 6 Si SYNC = 0: Bus de datos. Si SYNC = 1: Señal de control que indica entrada de periférico. D6 5 Si SYNC = 0: Bus de datos. Si SYNC = 1: Señal que indica si el uP está en ciclo de búsqueda de instrucción. D5 4 Si SYNC = 0: Bus de datos. Si SYNC = 1: Señal de control que indica salida a periférico. D4 3 Referencia de tierra. Todas las tensiones se miden con respecto a este punto. GND 2 Bus de direcciones A10 1 DESCRIPCIÓN NOMBRE PINES

A11 40 A14 39 A13 38 A12 37 A15 36 A9 35 A8 34 A7 33 A6 32 A5 31 A4 30 Bus de direcciones. A3 29 Una de las tres patas de alimentación del 8080. +12V 28 A2 27 A1 26 Bus de direcciones. A0 25 Cuando vale "1", el 8080 está esperando al periférico lento. WAIT 24 Sirve para sincronizar memorias o periféricos lentos (detiene al 8080 mientras se lee o escribe el dispositivo). READY 23 Señal de reloj (debe venir del generador de reloj 8224). CLK1 22 Reconocimiento de HOLD. HLDA 21

Registros del 8080 8 bits F Indicadores 16 bits SP Puntero de pila 16 bits PC Contador de programa 8 bits L 16 bits HL 8 bits H 8 bits E 16 bits DE 8 bits D 8 bits C 16 bits BC 8 bits B Registros de uso general 8 bits A Acumulador Longitud Pares de registros Longitud Registro Clasificación

Hay cinco indicadores : Sign Zero Alternate Carry Parity Carry Ubicados en un registro de ocho bits llamado F (de Flags ): Indicadores C 1 P 0 AC 0 Z S Flag 0 1 2 3 4 5 6 7 Bit

Tiene incorporado el generador de pulsos de reloj con lo que sólo hace falta un cristal de cuarzo y un par de capacitares externos. El microprocesador 8085 posee un complejo y completo sistema de interrupciones. Esta up posee 5 terminales destinados al tratamiento de interrupciones. El microprocesador 8085

Este microprocesador estaba encapsulado en el formato DIP de 40 pines (veinte de cada lado). La distancia entre las pines es de 0,1 pulgadas. Terminales ( pinout ) del 8085

Referencia de tierra. Todas las tensiones se miden con respecto a este punto. GND 20 Bus de direcciones y datos multiplexado AD7 19 Bus de direcciones y datos multiplexado AD6 18 Bus de direcciones y datos multiplexado AD5 17 Bus de direcciones y datos multiplexado AD4 16 Bus de direcciones y datos multiplexado AD3 15 Bus de direcciones y datos multiplexado AD2 14 Bus de direcciones y datos multiplexado AD1 13 Bus de direcciones y datos multiplexado AD0 12 Reconocimiento de interrupción /INTA 11 Entrada de interrupción (mínima prioridad) INTR 10 Entrada de interrupción RST 5.5 9 Entrada de interrupción RST 6.5 8 Entrada de interrupción (máxima prioridad) RST 7.5 7 Entrada de interrupción no enmascarable TRAP 6 Entrada serie SID 5 Salida serie SOD 4 Para inicializar periféricos RESET OUT 3 X2 2 Entre estas dos patas se ubica el cristal X1 1 DESCRIPCIÓN NOMBRE PINES

tensión de alimentación: +5Vdc VCC 40 Sirve para poner los buses en alta impedancia para el manejo de DMA (acceso directo a memoria) HOLD 39 Reconocimiento de HOLD HLDA 38 Salida del reloj para los periféricos CLK OUT 37 Cuando está a cero inicializa el 8085 /RESET IN 36 Sirve para sincronizar memorias o periféricos lentos READY 35 Si vale 1: operaciones con ports, si vale 0: operaciones con la memoria IO/M 34 Bit de estado del 8085 S1 33 Cuando vale cero hay una lectura /RD 32 Cuando vale cero hay una escritura /WR 31 Cuando está uno indica que salen direcciones por las patas AD n , en caso contrario, entran o salen datos ALE 30 Bit de estado del 8085 S0 29 Bus de direcciones A15 28 Bus de direcciones A14 27 Bus de direcciones A13 26 Bus de direcciones A12 25 Bus de direcciones A11 24 Bus de direcciones A10 23 Bus de direcciones A9 22 Bus de direcciones A8 12

Los Microprocesadores 8086/8088 El 8086 es un microprocesador de 16 bits, tanto en lo que se refiere a su estructura como en sus conexiones externas

Estos procesadores tienen 27 modos de direccionamiento (una cantidad bastante más grande que los microprocesadores anteriores) o reglas para localizar un operando de una instrucción. Tres de ellos son comunes a microprocesadores anteriores: direccionamiento inmediato (el operando es un número que se encuentra en la misma instrucción), direccionamiento a registro (el operando es un registro del microprocesador) y direccionamiento inherente (el operando está implícito en la instrucción, por ejemplo, en la multiplicación uno de los operandos siempre es el acumulador). El resto de los modos sirve para localizar un operando en memoria. Para facilitar la explicación de estos modos, se pueden resumir de la siguiente manera: Deben sumarse cuatro cantidades: 1) dirección de segmento 2) dirección base 3) una cantidad índice 4) un desplazamiento Modos de direccionamiento del 8086/8088

Tienen 16 bits cada uno y son ocho: AX : Registro acumulador, dividido en AH y AL (8 bits cada uno). Usándolo se produce (en general) una instrucción que ocupa un byte menos que si se utilizaran otros registros de uso general. Su parte más baja, AL, también tiene esta propiedad. El último registro mencionado es el equivalente al acumulador de los procesadores anteriores ( 8080 y 8085 ). Además hay instrucciones como DAA; DAS; AAA; AAS; AAM; AAD; LAHF; SAHF; CBW; IN y OUT que trabajan con AX o con uno de sus dos bytes (AH o AL). También se utiliza este registro (junto con DX a veces) en multiplicaciones y divisiones. BX : Registro base, dividido en BH y BL . Es el registro base de propósito similar (se usa para direccionamiento indirecto) y es una versión más potente del par de registros HL de los procesadores anteriores. CX : Registro contador, dividido en CH y CL . Se utiliza como contador en bucles (instrucción LOOP), en operaciones con cadenas (usando el prefijo REP) y en desplazamientos y rotaciones (usando el registro CL en los dos últimos casos). DX : Registro de datos, dividido en DH y DL . Se utiliza junto con el registro AX en multiplicaciones y divisiones, en la instrucción CWD y en IN y OUT para direccionamiento indirecto de puertos (el registro DX indica el número de puerto de entrada/salida). Registros de uso general del 8086/8088

SP = Puntero de pila (no se puede subdividir). Aunque es un registro de uso general, debe utilizarse sólo como puntero de pila, la cual sirve para almacenar las direcciones de retorno de subrutinas y los datos temporarios (mediante las instrucciones PUSH y POP). Al introducir (push) un valor en la pila a este registro se le resta dos, mientras que al extraer (pop) un valor de la pila este a registro se le suma dos. BP = Puntero base (no se puede subdividir). Generalmente se utiliza para realizar direccionamiento indirecto dentro de la pila. SI = Puntero índice (no se puede subdividir). Sirve como puntero fuente para las operaciones con cadenas. También sirve para realizar direccionamiento indirecto. DI = Puntero destino (no se puede subdividir). Sirve como puntero destino para las operaciones con cadenas. También sirve para realizar direccionamiento indirecto. Terminales ( pinout ) del 8088

GND (Masa) 20 CLK (Entrada de reloj generada por el 8284) 19 INTR (Entrada de interrupción enmascarable) 18 NMI (Entrada de interrupción no enmascarable) 17 AD0 (Bus de direcciones y datos) 16 AD1 (Bus de direcciones y datos) 15 AD2 (Bus de direcciones y datos) 14 AD3 (Bus de direcciones y datos) 13 AD4 (Bus de direcciones y datos) 12 AD5 (Bus de direcciones y datos) 11 AD6 (Bus de direcciones y datos) 10 AD7 (Bus de direcciones y datos) 9 A8 (Bus de direcciones) 8 A9 (Bus de direcciones) 7 A10 (Bus de direcciones) 6 A11 (Bus de direcciones) 5 A12 (Bus de direcciones) 4 A13 (Bus de direcciones) 3 A14 (Bus de direcciones ) 2 GND (Masa) 1 DESCRIPCION PINES

Vcc (+5V) 40 A15 (Bus de direcciones) 39 A16/S3 (Bus de direcciones/bit de estado) 38 A17/S4 (Bus de direcciones/bit de estado) 37 A18/S5 (Bus de direcciones/bit de estado) 36 A19/S6 (Bus de direcciones/bit de estado) 35 /SSO (Junto con IO/M y DT/R esta salida sirve para determinar estados del 8088) 34 MN/MX (Cuando esta entrada está en estado alto, el 8088 está en modo mínimo, en caso contrario está en modo máximo) 33 /RD (Cuando vale cero hay una lectura) 32 HOLD (Indica que otro integrado quiere adueñarse del control de los buses, generalmente se usa para DMA o acceso directo a memoria). 31 HLDA (Hold Acknowledge: el 8088 reconoce el HOLD) 30 /WR (Cuando vale cero hay una escritura) 29 IO/M (Si vale 1: operaciones con ports, si vale 0: operaciones con la memoria) 28 DT/R (Data transmit/receive: se conecta al pin de dirección de los chips recién indicados). 27 /DEN (Data enable: cuando vale cero debe habilitar los transceptores 8286 y 8287 (se conecta al pin de "output enable"), esto sirve para que no se mezclen los datos y las direcciones). 26 ALE (Cuando está uno indica que salen direcciones por AD, en caso contrario, es el bus de datos) 25 /INTA (El 8088 indica que reconoció la interrupción) 24 /TEST 23 READY (Para sincronizar periféricos y memorias lentas) 22 RESET (Para inicializar el 8088) 21 DESCRIPCION PINES

Los 40 pines del 8088 en modo mínimo tienen las siguientes funciones: GND (Masa) A14 (Bus de direcciones) A13 (Bus de direcciones) A12 (Bus de direcciones) A11 (Bus de direcciones) A10 (Bus de direcciones) A9 (Bus de direcciones) A8 (Bus de direcciones) AD7 (Bus de direcciones y datos) AD6 (Bus de direcciones y datos) AD5 (Bus de direcciones y datos) AD4 (Bus de direcciones y datos) AD3 (Bus de direcciones y datos) AD2 (Bus de direcciones y datos) AD1 (Bus de direcciones y datos) AD0 (Bus de direcciones y datos) NMI (Entrada de interrupción no enmascarable) INTR (Entrada de interrupción enmascarable) CLK (Entrada de reloj generada por el 8284) GND (Masa) RESET (Para inicializar el 8088) READY (Para sincronizar periféricos y memorias lentas) /TEST /INTA (El 8088 indica que reconoció la interrupción) ALE (Cuando está uno indica que salen direcciones por AD, en caso contrario, es el bus de datos) /DEN (Data enable: cuando vale cero debe habilitar los transceptores 8286 y 8287 (se conecta al pin de "output enable"), esto sirve para que no se mezclen los datos y las direcciones). DT/R (Data transmit/receive: se conecta al pin de dirección de los chips recién indicados). IO/M (Si vale 1: operaciones con ports, si vale 0: operaciones con la memoria) /WR (Cuando vale cero hay una escritura) HLDA (Hold Acknowledge: el 8088 reconoce el HOLD) HOLD (Indica que otro integrado quiere adueñarse del control de los buses, generalmente se usa para DMA o acceso directo a memoria). /RD (Cuando vale cero hay una lectura) MN/MX (Cuando esta entrada está en estado alto, el 8088 está en modo mínimo, en caso contrario está en modo máximo) /SSO (Junto con IO/M y DT/R esta salida sirve para determinar estados del 8088) A19/S6 (Bus de direcciones/bit de estado) A18/S5 (Bus de direcciones/bit de estado) A17/S4 (Bus de direcciones/bit de estado) A16/S3 (Bus de direcciones/bit de estado) A15 (Bus de direcciones) Vcc (+5V)

Estos microprocesadores aparecieron en 1982. Por “Altamente Integrados" se entiende que el chip contiene otros componentes aparte de los encontrados en microprocesadores comunes como el 8088 u 8086. Contienen, la unidad de ejecución, contadores o "timers", y a veces incluyen memoria RAM y/o ROM y otros dispositivos que varían según los modelos. Los Microprocesadores 80186/80188 El 80186 trabaja con un bus de datos externo de 16 bits. El 80188 opera con ocho. Ambos procesadores operan con un bus de datos interno de 16 bits y generan un bus de direcciones de 20 bits para poder acceder a 220 = 1.048.576 bytes (1 MB).

El microprocesador 80286 Este microprocesador apareció en febrero de 1982 El microprocesador 80286 ha añadido un nuevo nivel de satisfacción a la arquitectura básica del 8086, incluyendo una gestión de memoria con la extensión natural de las capacidades de direccionamiento del procesador. El 80286 tiene incorporado una protección de datos. El 80286 tiene cuatro nuevos registros. Tres de ellos apuntan a las tablas de descriptores actualmente en uso. Estas tablas contienen información sobre los objetos protegidos en el sistema. Cualquier cambio de privilegio o de segmento debe realizarse a través de dichas tablas. Adicionalmente hay varios indicadores nuevos.

Nuevas instrucciones del 80286 Éstas corresponden todas al modo protegido y son las siguientes: ARPL : dest, src ( Adjust Requested Privilege Level of selector ): Compara los bits RPL de dest contra src . Si el RPL de dest es menor que el RPL de src , los bits RPL del destino se cargan con los bits RPL de src y el indicador ZF se pone a uno. En caso contrario ZF se pone a cero. Ver nota 1. CLTS ( Clear Task Switched Flag ): Pone a cero el indicador TS (bit 3 de la palabra de control de la máquina MSW ). Ver nota 2. LAR dest, src (Load Access Rights): El byte más alto del registro destino se carga con el byte de derechos de acceso del segmento indicado por el selector almacenado en src . Pone ZF a uno si se puede realizar la carga. Ver notas 1 y 3. LGDT mem64 ( Load Global Table register ): Carga el valor del operando en el registro GDTR. Antes de ejecutar esta instrucción la tabla debe estar en memoria. Ver nota 2. LIDT mem64 ( Load Interrupt Table register ): Carga el valor del operando en el registro IDTR. Antes de ejecutar esta instrucción la tabla debe estar en memoria. Ver nota 2. LLDT {reg16|mem16} ( Load Local Descriptor Table Register ): Carga el selector indicado por el operando en el registro LDTR Antes de ejecutar esta instrucción la tabla deberá estar en memoria. Ver notas 1 y 2. LMSW {reg16|mem16} ( Load Machine Status Word ): Carga el valor del operando en la palabra de estado de la máquina MSW . El bit PE (bit 0) no puede ser puesto a cero por esta instrucción, por lo que una vez que se cambió a modo protegido, la única manera de volver a modo real es mediante un RESET del microprocesador. Ver nota 2. LSL dest, src ( Load Segment Limit ): Carga el límite del segmento de un selector especificado en src en el registro destino si el selector es válido y visible en el nivel de privilegio actual. Si ocurre lo anterior el indicador ZF se pone a uno, en caso contrario, se pone a cero. Ver notas 1 y 3. LTR {reg16|mem16} ( Load Task Register ): Carga el selector indicado por el operando en el registro TR . El TSS ( Task Stat Segment ) apuntado por el nuevo TR deberá ser válido. Ver notas 1 y 2. SGDT mem64 ( Store Global Descriptor Table register ): Almacena el contenido del registro GDTR en el operando especificado. SIDT mem64 ( Store Interrupt Descriptor Table register ): Almacena el contenido del registro IDTR en el operando especificado. SLDT {reg16|mem16} ( Store Global Descriptor Table register ): Almacena el contenido del registro LDTR (que es un selector a la tabla de descriptores globales) en el operando especificado. Ver nota 1. SMSW {reg16|mem16} ( Store Machine Status Word ): Almacena la palabra de estado de la máquina MSW en el operando especificado. Ver nota 2. STR {reg16|mem16} ( Store Task Register ): Almacena el registro de tarea actual (selector a la tabla de descriptores globales) en el operando especificado. Ver nota 1. VERR/VERW {reg16|mem16} ( Verify Read/Write ): Verifica si el selector de segmento especificado en el operando es válido y se puede leer/escribir en el nivel de privilegio actual. En este caso se pone ZF a uno, en caso contrario se pone ZF a cero. Ver notas 1 y 3.

El microprocesador 80386 El 80386 consiste en una unidad central de proceso (CPU), una unidad de manejo de memoria (MMU) y una unidad de interfaz con el bus (BIU). El 80386 tiene dos modos de operación: modo de direccionamiento real (modo real), y modo de direccionamiento virtual protegido (modo protegido). En modo real el 80386 opera como un 8086 muy rápido, con extensiones de 32 bits si se desea. El modo real se requiere primariamente para preparar el procesador para que opere en modo protegido. El modo protegido provee el acceso al sofisticado manejo de memoria y paginado.

Versiones del 80386 80386 : En octubre de 1985 la empresa Intel lanzó el microprocesador 80386 original de 16 MHz, con una velocidad de ejecución de 6 millones de instrucciones por segundo y con 275.000 transistores. 386SX : Para facilitar la transición entre las computadoras de 16 bits basadas en el 80286, apareció en junio de 1988 el 80386 SX con bus de datos de 16 bits y 24 bits de direcciones. Este microprocesador permitió el armado de computadoras en forma económica que pudieran correr programas de 32 bits . 386SL : En 1990 Intel introdujo el miembro de alta integración de la familia 386: el 80386 SL con varias características extras (25 MHz, frecuencia reducida ó 0 MHz, interfaz para caché opcional externo de 16, 32 ó 64 KB, soporte de LIM 4.0 (memoria expandida) por hardware, generación y verificación de paridad, ancho de bus de datos de 8 ó 16 bits) que lo hacen ideal para equipos portátiles.

El microprocesador 80486 Unidad de ejecución. Unidad de segmentación. Unidad de paginación. Unidad de caché. Interfaz con el bus. Unidad de instrucciones. Unidad de punto flotante . Este microprocesador es básicamente un 80386 con el agregado de una unidad de punto flotante compatible con el 80387 y un caché de memoria de 8 KBytes. Por lo tanto los bloques que componen el 80486 son los siguientes :

Versiones del 80486 80486 DX : En abril de 1989 la compañía Intel presentó su nuevo microprocesador, con 1.200.000 transistores a bordo, el doble de la velocidad del 80386 y 100% de compatibilidad con los microprocesadores anteriores.Su consumo máximo es de 50 MHz y de 5 watt. 80486 SX : En abril de 1991 introdujo el 80486 SX , un producto de menor costo que el anterior sin el coprocesador matemático que posee el 80486 DX (bajando la cantidad de transistores a 1.185.000). 80486 DX2 : En marzo de 1992 aparece, que posee un duplicador de frecuencia interno, manteniendo constante el tiempo de acceso a memoria. Esto permite casi duplicar el rendimiento del microprocesador, ya que la mayoría de las instrucciones que deben acceder a memoria en realidad acceden al caché interno de 8 KBytes del chip.

80486 SL : En el mismo año apareció el con características especiales de ahorro de energía . 80486 DX4 : Siguiendo con la filosofía del DX2, en 1994 apareció el 80486 DX4 , que triplica la frecuencia de reloj y aumenta el tamaño del caché interno a 16 KB.

Intel comenzó una nueva política con la salida de los microprocesadores con la denominación Overdrive. Los Overdrive eran actualizaciones para los microprocesadores instalados en los sistemas que dispusieran de un segundo zócalo para tal propósito. Overdrives Tres generaciones: primera generaciónde Overdrives los chips disponían de un duplicador de frecuencia interno y teníanun pin más, el número 169. Segunda generación de Overdrives tenia el 168 que los hacían compatibles con los demas zócalos. En estos casos la actualización es sencillísima. tercera generación de Overdrives trabaja con un consumomenor para reducir de este modo su alta temperatura.

La Familia Pentium La secuencia que llevó esta familia de procesadores es la siguiente: Pentium I Pentium PRO Pentium MMX Pentium II Pentium III Pentium IV

El microprocesador Pentium I El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que la quinta generación de su línea de procesadores compatibles (cuyo código interno era el P5) llevaría el nombre Pentium en vez de 586 u 80586, como todo el mundo estaba esperando. Esta fue una estrategia de Intel para poder registrar la marca y así poder diferir el nombre de sus procesadores del de sus competidores. Este microprocesador se presentó el 22 de marzo de 1993 con velocidades iniciales de 60 y 66 MHz (112 millones de instrucciones por segundo en el último caso). 3.100.000 transistores (fabricado con el proceso (Bipolar-CMOS) de 0,8 micrones). Caché interno de 8 KB para datos y 8 KB para instrucciones.

Permite la ejecución de dos instrucciones simultáneamente. El chip se empaqueta en formato PGA (Pin Grid Array) de 273 pines. Verificación interna de paridad para asegurar la ejecución correcta de las instrucciones, una unidad de punto flotante mejorada, bus de datos de 64 bit para una comunicación más rápida con la memoria externa .

Pentium Pro El Pentium Pro a 133 MHz, que fue presentado el día 3 de noviembre de 1995 en el hotel Ritz de Madrid era un buen microprocesador de la tercera generación de la gama Pentium. Diseñados especialmente para aplicaciones de 32 bit, sobre Windows 95 o Windows NT. Su capacidad de trabajo y desempeño es alrededor de 40 a 60 % mas que los pentium normales. Posee todas las funciones Y capacidades de trabajos realizados por los microprocesadores anteriores su velocidad es de 2000 Mhz. Posee un cache primario de 16 KB y un secundario de 256 KB.

Pentium MMX Multi Media Extensión, esta tecnología es el realce a procesadores mas recientes de Intel el cual cambiara. El mundo de multimedia y de comunicaciones. Sus principales realces: SIMD: (Es un proceso llamado “SINGULARES INSTRUCCIONES MULTIPLE DATA”) Permite que una isntruccion ejecute la misma funcion en multiples piezas de datos. Las aplicaciones de multimedia y comunicaciones de hoy en dia usan a menudo repetitivos circuitos cerrados que, mientras ocupan 10 % o menos del codigo de la aplicación, puede dar a cuenta por 90% del tiempo de ejecucion. Nuevas Instrucciones: Han añadido poderosas instrucciones diseñadas para manipular y procesar eficazmente video, audio y datos graficos. Estas instrucciones estan orientadas hacia las secuencias altamente paralelas y repetitivas que a menudo se encuentran en operaciones de multimedia. Mas cache: Doblo en dos tamaños de On-Chip cache a 32K, reduciendo el numero de veces que el procesador tiene que dar acceso para informacion a areas de memoria mas lentas y Off-Chip.

Pentium II Este es el último lanzamiento de Intel. Básicamente es un Pentium Pro al que se ha sacado la memoria caché de segundo nivel del chip y se ha colocado todo ello en un tarjeta de circuito impreso, conectada a la placa a través de un conector parecido al del estandar PCI, llamado Slot 1, y que se es utilizado por dos tipos de cartuchos, el S.E.C. y el S.E.P.P (el de los Celeron). También se le ha incorporado el juego de instrucciones MMX . Está optimizado para aplicaciones de 32 bits. Se comercializa en versiones que van desde los 233 hasta los 400 Mhz. Posee 32 Kbytes de caché L1 (de primer nivel) repartidos en 16Kb. para datos y los otros 16 para instrucciones. La caché L2 (segundo nivel) es de 512 Kb. y trabaja a la mitad de la frecuencia del procesador. La velocidad a la que se comunica con el bus (la placa base) sigue siendo de 66 Mhz, pero en las versiones a partir de los 333 ya pueden trabajan a 100 Mhz. Incorpora 7,5 millones de transistores. Los modelos de 0,35 µ pueden cachear hasta 512 Mb, los de 0,25 hasta 4 Gb. (menos los antiguos modelos a 333)

4 100Mhz 3,3 2,0 v 0,25 µ 400Mhz PII 400 3,5 100Mhz 3,3 2,0 v 0,25 µ 350Mhz PII 350 5 66Mhz 3,3 2,0 v 0,25 µ 333Mhz PII 333 2,0 v 0,25 µ 4,5 66Mhz 3,3 2,8 v 0,35 µ 300Mhz PII 300 2,0 v 0,25 µ 4 66Mhz 3,3 2,8 v 0,35 µ 266Mhz PII 266 3,5 66Mhz 3,3 2,8 v 0,35 µ 233Mhz. PII 233 Multiplicador Bus Voltaje I/O Voltaje Core Tecnología Frecuencia Procesador Especificaciones de la gama Pentium II

Celeron Este microprocesador fue liberado en 1998 por Intel para entrar al mercado de consumo popular con una versión simplificada del Pentium II. El Celeron carece de antememoria de nivel 2, soporte para doble procesador y la carcaza plástica que identificaba al Pentium II. Además de esto, el microprocesador únicamente funcionaba con un transporte frontal de datos a 66MHz.

Esta nueva interfaz permitió reducir los costos de fabricación además de que permitió una conversión más económica y sencilla para los fabricantes de tarjetas madre con zócalo 7. El Celeron original funcionaba de los 233 a los 433MHz, mientras que el de zócalo 370 funciona desde los 300MHz y más. Los Celeron originales utilizaban la ranura 1, pero eventualmente Intel comenzó a fabricarlos para formatos de Arreglos en Malla Plástica de Postes o formato PPGA por las siglas de su nombre en inglés Plastic Pin Grid Array, también conocido como zócalo 370.

Pentium III Pentium III se parece muchísimo a un híbrido de Pentium II y Celeron. Por delante tiene la forma típica de cartucho negro para conectar al Slot1 que ya tenía el Pentium II... pero por el otro lado está desnudo, como el Celeron. Intel denomina este formato S.E.C.C.2, para diferenciarlo del formato S.E.C.C. del Pentium II y del S.E.P.P del Celeron. El objetivo de eliminar una de las caras de plástico es aumentar la refrigeración de los chips, tanto del micro en sí como de los chips de caché L2, ya que de esta forma el disipador de calor apoya directamente sobre ellos. El micro en sí no tiene nada destacable físicamente, se parece mucho a los más recientes Pentium II.

Características Técnicas Número de serie individualizado Características especiales MMX y SSE MMX Instrucciones especiales 100 MHz 66 y 100 MHz Bus de sistema 512 KB a la mitad de la velocidad del micro 512 KB a la mitad de la velocidad del micro Caché L2 32 KB 32 KB Caché L1 450 y 500 MHz 233 a 450 MHz Velocidad 0,25 micras 0,35 y 0,25 micras Tecnología de fabricación Pentium III (P3) Pentium II Características

Pentium IV Es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86 y manufacturado por Intel. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado en noviembre de 2001. El Pentium 4 se comercializa en una versión para equipos de bajo presupuesto (Celeron) y una orientada a servidores de gama alta (Xeon). Las distintas versiones son: Willamette, Northwood, Extreme Edition y Prescott. Willamette, la primer versión del Pentium 4, sufrió de importantes demoras durante el diseño. De hecho, muchos expertos aseguran que los primeros modelos de 1,3, 1,4 y 1,5 GHz fueron lanzados prematuramente para evitar que se extienda demasiado el lapso de demora de los Pentium 4. Además, los modelos mas nuevos del AMD Thunderbird tenían un rendimiento superior al Pentium III, línea que se encontraba al límite de su capacidad por el momento. Fueron fabricados utilizando un proceso de 180 nanómetros y utilizaban el Socket 423 para conectarse a la placa madre.

Intel lanzó al mercado a finales del 2002, los nuevos Northwood de 2,9 y 2,2 GHz. Esta nueva versión combina un incremento de 256 a 512 KB en la memoria caché con la transición a la tecnología de producción de 130 nanómetros. Al estar el microprocesador compuesto por transistores más pequeños, podía alcanzar mayores velocidades y a la vez consumir menos energía. El nuevo procesador funcionaba con el Socket 478, el cual se había visto en los últimos modelos de la serie Willamette. En septiembre de 2003, Intel anunció la edición extrema (Extreme Edition) del Pentium 4, apenas sobre una semana antes del lanzamiento del Athlon 64, y el Athlon 64 FX. El diseño era idéntico al Pentium 4 (hasta el punto de que funcionaría en las mismas placas madre), pero se diferenciaba por tener 2 MB adicionales de Memoria caché L3. Compartió la misma tecnología Gallatin del Xeon MP, aunque con un Socket 478 (a diferencia del Socket 603 de los Xeon MP) y poseía un FSB de 800MHz, dos veces más grande que el del Xeon MP. Una versión para Socket LGA775 también fue producida. El primero de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versión de Pentium 4 denominada Prescott . Se utiliza en su manufactura un proceso de fabricación de 90 nanómetros y además se hicieron significativos cambios en la arquitectura del microprocesador, por lo cual muchos pensaron que Intel lo promocionaría como Pentium V. A pesar de que un Prescott funcionando a la misma velocidad que un Northwood rinde menos, la renovada arquitectura del Prescott permite alcanzar mayores velocidades y el overclock es más viable. El modelo de 3,8 GHz es el más veloz de los que hasta ahora han entrado en el mercado .

Comparaciones de algunos Procesadores

Especificaciones técnicas de los microprocesadores Intel De 3 a 6 veces las prestaciones del 8086 1 Gigabyte 16 Megabytes 134.000 (1.5 micras) 16 Bits 8 MHz. 10 MHz. 12 MHz. 1/2/82 80286 Idéntico al 8086 excepto en su bus externo de 8 bits 29.000 8 bits 5 MHz. 8 MHz. 1/6/79 8088 10 veces las prestaciones del 8080 1 MegaByte 29.000 (3 micras) 16 bits 5 MHz. 8 MHz. 10 MHz. 8/6/78 8086 10 veces las (6 micras) prestaciones del 8008 64 KBytes 6.000 8 bits 2 MHz. 1/4/74 8080 Manipulación Datos/texto 16 KBytes 3.500 8 bits 108 KHz. 1/4/72 8008 Primer chip con manipulación aritmética 640 byte 2.300 (10 micras) 4 bits 108 KHz. 15/11/71 4004 Breve descripción Memoria virtual Memoria direccionable Número de transistores Ancho de bus Velocidad de reloj Fecha de presentación Nombre del Microprocesador

S.E.C., MMX, Doble Bus Indep., Ejecución Dinámica 64 Terabytes 4 Gigabytes 7,5 millones (0.32 micras) 64 Bits 233 MHz. 266 MHz. 300 MHz. 7/5/97 Procesador PentiumII® Arquitectura de ejecución dinámica con procesador de altas prestaciones 64 Terabytes 4 Gigabytes 5,5 millones (0.32 micras) 64 Bits 150 MHz. 180 MHz. 200 MHz. 27/3/95 Procesador PentiumPro® Arquitectura escalable. Hasta 5 veces las prestaciones del 486 DX a 33 MHz. 64 Terabytes 4 Gigabytes 3,1 millones (0.8 micras) 32 Bits 60 MHz. 66 MHz. 75 MHz. 90 MHz. 100 MHz. 120 MHz. 133 MHz. 150 MHz. 166 MHz. 200 MHz. 22/3/93 Procesador Pentium® Idéntico en diseño al Intel 486DX, pero sin coprocesador matemático 64 Terabytes 4 Gigabytes 1.185.000 (0.8 micras) 32 Bits 16 MHz. 20 MHz. 25 MHz.33 MHz. 22/4/91 Microprocesador Intel 486 SX® Caché de nivel 1 en el chip 64 Terabytes 4 Gigabytes (1 micra, 0.8 micras en 50 MHz.) 32 Bits 25 MHz. 33 MHz. 50 MHz. 10/4/89 Microprocesador Intel 486 DX® Bus capaz de direccionar 16 bits procesando 32bits a bajo coste 64 Terabytes 4 gigabytes 275.000 (1 micra) 16 Bits 16 MHz. 20 MHz. 16/6/88 Microprocesador Intel 386 SX® Primer chip x86 capaz de manejar juegos de datos de 32 bits 64 Terabytes 4 Gigabytes 275.000 (1 micra) 32 Bits 16 MHz. 20 MHz. 25 MHz. 33 MHz. 17/10/85 Microprocesador Intel 386 DX®

Intel: un gigante en el Valle del Silicio

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