Microprosesadores

Microprocesador 80286

En el año 1982 nace el 286 o primer microprocesador para ordenadores AT aunque no ve la luz hasta 1984 con distintos formatos en encapsulado PGA.

Algunos estaban soldados a la placa base, otros se colocaban sobre un zócalo. Aparece un competidor serio de INTEL: AMD.

El 80286 dispone de un SET de instrucciones mas amplio que los micros anteriores, disponiendo de un bus de datos de 16 bits y un bus de direcciones de 24 bits. Esto conseguía que la memoria pudiese direccionar hasta 224= 16.777.216 bytes= 16MB. La velocidad evoluciono desde los primeros AT-02 y AT-03 de 6 y 8 MHz respectivamente hasta los 12, 16 y 20MHz. Incorporaba un nuevo modo de trabajo: el modo protegido.

Microprocesador 80386

Aparece el 386DX con arquitectura tanto interna como externa de 32 bits. Fue el primero en incluir posibilidades de gráficos en color de alta resolución así como sonido. Este micro, dependiendo del fabricante, trabaja entre 16 y 40MHz. Su formato también variaba según el fabricante, un 386sx INTEL de 100 pines a un 386DX AMD de 132. El 386DX era capaz de direccionar hasta 232= 4.294.967.296 bytes = 4Gb de memoria, pero tenia el serio inconveniente del precio. El 386sx aparece como respuesta al alto precio del 386 ``puro'' o DX. Se diferencia por trabajar solo con 16 bits de datos externo y un bus de direcciones de 24bits, además de tener un rango de frecuencia de trabajo de 16 hasta 25 MHz.

Microprocesador 80486

En 1989 aparecen los i486DX. El motivo del cambio de nomenclatura se debe a la oficina de patentes de EE.UU. dicha oficina no reconoce tres dígitos como marca registrada, lo que le favorece a la competencia de empresas como CYRIX o AMD que pueden llamar a sus productos con el mismo nombre que INTEL.

Se trata de un microprocesador que incorpora la propia CPU, además de un coprocesador matemático, un controlador de memoria de caché de 128bits y dos memorias caché de 4KB cada una, que trabajan como búfer intermedio entre la memoria principal y el micro, trabajando tanto de forma externa como interna con una estructura de 32bits. Tiene una alta integración y rendimiento, no era cierto el comentario que afirmaba que un 386DX con coprocesador matemático ofrecía el mismo rendimiento que un 486DX.

Microprocesador PENTIUM

El Pentium (o ``586''), de unos 6,4 cm2 aproximadamente, presentó graves problemas en sus inicios debido a un error de fabricación en su modelo a 60 MHz. En el año 1994 se detectaron PENTIUM defectuosos. Este error era provocado, bajo determinadas circunstancias, al realizar una operación de coma flotante y se detectaba en el BIT 13 de la mantisa. Estos errores aparecían con las funciones: FDIV, FDIVR, FPTAN, FPATAN, FPREM y FPREM1 tanto en simple, doble o precisión extendida.

INTEL dispuso un `` chequeo oficial ''.

Posteriormente aparecieron distintos modelos que duplicaban la velocidad del bus, trabajando a 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 180 y 200 MHz que funcionaban perfectamente. Una de las novedades que incorpora es el trabajar a partir del P/66 a 3,3v de alimentación en lugar de con 5v. Esta novedad ya fue implementada por su competidor AMD en el modelo 486 DX2 Y DX4. La cache utilizada es de 16KB. En AMD, el PENTIUM recibe el nombre de K.5 y en CYRIX, el de 6x86.

Microprocesador PENTIUM PRO

El Pentium PRO (microprocesador incluido en lo que INTEL ha llamado la familia P6) es otro de los microprocesadores que INTEL ha orientado a aplicaciones y sistemas operativos de 32bits. Implementado con 5,5 millones de transistores, es muy diferente de los PENTIUM convencionales. Al igual que el PENTIUM convencional, dispone de 8 KB de memoria caché interna para datos y otros 8 KB para instrucciones, pero en el caso de PENTIUM PRO la memoria caché es de nivel 2 (L2) en lugar de nivel 1 (L1) usado por el PENTIUM convencional. Se pueden encontrar versiones de PENTIUM PRO con 256 KB y 512 KB de memoria L2 asociativo de cuatro vías.

Trabajando a 32bits, el PENTIUM PRO ofrece prácticamente el doble de velocidad para una misma frecuencia que un PENTIUM convencional. En caso de trabajar con un sistema operativo de 16 bits, las diferencias en prestaciones son mínimas.

Microprocesador PENTIUM MMX

El PENTIUM MMX o P55C es otro micro de INTEL con la innovación de la tecnología MMX. Este microprocesador maneja 257 instrucciones. Estas nuevas instrucciones están orientadas a los multimedia y se define como el cambio mas radical desde el 386 aparecido en 1985. Otra novedad de este tipo de microprocesadores es referente al consumo de corriente. No todo el micro trabaja a la misma tensión de alimentación, sino que usa un voltaje dual. Aunque dicha tensión se determina de forma especifica en cada micro, es habitual que los valores oscilen en torno a 2,8v para el núcleo del microprocesador y 3,3v para el sistema de operaciones de entrada/salida.

Microprocesador PENTIUM II

El Pentium II consigue aunar la potencia del Pentium pro con las ventajas multimedia del Pentium mmx. Diseñado para 233, 266, 300 MHz dispone de una memoria cache interna de 512 KB. Otra novedad incluida es el tipo de zócalo que Intel lanza como nuevo estándar para su microprocesador: El SEC (Single Edge Connect).

Cabe destacar que la memoria cache integrada ya no va integrada en el propio microprocesador. En el caso del Pentium II, la memoria cache de segundo nivel va en el circuito impreso que sirve de soporte para el microprocesador.

El nuevo diseño externo del Pentium (similar al cartucho de una consola de juegos) tienes dos funciones primordiales:

• Aislamiento que permite apantallar el microprocesador de los demás componentes y viceversa: impedir que el resto de los componentes interfieran sobre el correcto funcionamiento del microprocesador.

2. Soporte del disipador ventilador que, dadas las condiciones de refrigeración necesarias en el microprocesador, debe ser voluminoso.

Al igual que otros productos INTEL este microprocesador viene precedido de errores de diseño: unos días mas tarde del lanzamiento del Pentium II, se observo un error. Se trata de un error relacionado con la unidad de coma flotante. En concreto afecta a la conversión de números en coma flotante a enteros. Este error afectaba también a microprocesadores Pentium Pro.

Microprocesador PENTIUM CELERON

Aunque no sea la idea con la que INTEL pretende vender este producto, el Pentium Celeron se puede entender como el Pentium II ``Sx''. Se trata de un microprocesador de ``batalla'', inferior al Pentium II pero con un mejor precio. Esto consiguió que perdurase mas tiempo que el propio Pentium II, siendo la punta de lanza de la compañía INTEL hasta la aparición del Pentium III.

Este micro apareció bajo dos encapsulados diferentes: el SEPP y el PPGA. El primero fue el mas común, recordando al típico formato del Pentium II.

Aunque también estaba optimizado para trabajar con aplicaciones de 32bits, la critica a este microprocesador venia por la ausencia de memoria cache L2. esto afectaba a toda la gama comprendida entre los 266 y 300MHz; el resto incluían una L2 de 128KB sincronía con la velocidad del microprocesador. En cuanto a caché de primero nivel, todos los modelos disponen de 32KB, repartidos en igual capacidad de datos e instrucciones.

Microprocesador PENTIUM III

El PENTIUM III es la sucesión dentro de la factoria INTEL del PENTIUM II. Clasificado dentro de la familia P6 y con las características propias de la misma como el rendimiento en ejecución dinamica o un bus de sistema multitransaccional, funciona con un bus externo de 100 MHz.

Hereda la tecnología MMX ademas de 70 nuevas instrucciones orientadas al manejo de graficos 3-D, video, audio. Tambien se contemplan otras tecnologías multimedia como el reconocimiento de voz o la tecnología denominada SIMD.

Debe tenerse en cuenta que admitio frecuencias de trabajo vertiginosas en su tiempo de 450, 500 y 550MHz funcionando con un Chipset 440BX. Incluye, ademas, 512 KB de memoria cache de segundo nivel. Incluye 8 nuevos registros de 128 bits, ademas de los 8 registros FP ya existentes de 64 bits, donde cada registro soporta 4 valores de coma flotante de simple preciosion IEEE.

INTEL incluyo una novedad: cada microprocesador era numerado de forma unica, con lo que desaparecia el anonimato del usuario. Si bien esta identificación es camufable, esta novedad no fue sido del agrado de muchos usuarios, especialmente los internautas.

Microprocesador ITANIUM

Desde la aparicion del PENTIUM convencional pasando por el PENTIUM II, III e incluso el XEON, no ha abido nada nuevo, si no que mas bien se ha tratado de transformaciones sobre una misma base.

El Merced ve la luz y desde noviembre de 1999 se produce en pequeñas cantidades aun hasta mitad del 2000, fecha en el que el proceso de producción explotara el producto bajo el nombre comercial de ITANIUM.

Como siempre, AMD sigue la pista de cerca del gran gigante y, casi de forma paralela, ha anunciado su replica al ITANIUM: el SLEDGEHAMMER. Ambos micros tienen una característica comun que les diferencia de los demas: la capacidad de trabajo a 64bits.

La marca ITANIUM representa la fuerza y prestaciones de las características unicas de procesador que proporcionan a los clientes una base fiable y con capacidad de respuesta para el comercio electrónico del futuro.

Microprocesador PENTIUM 4

El PENTIUM 4 corresponde al ultimo diseño de INTEL para dar respuesta a las nuevas necesidades que el avance de las nuevas tecnologías implica. Lo mas llamativo de este micro es que se trata de un desarrollo completamente nuevo, no se ha apoyado en diseños anteriores como ocurria, parece que este es el avance mas importante de INTEL desde el año 1995.

Con lo anterior expuesto es facil de deducir que el PENTIUM 4, precisa de una placa base diseñada de forma especifica. El formato en el que se suministra es para socket 423, aunque existen varios rumores por parte de INTEL, sobre un cambio de formato inminente hacia los 478 pines. Ademas el sistema de refrigeración precisa de una caja y fuente de alimentación especiales denominadas ATX 2.03.

La idea es sencilla: se sigue basando el aumento de rendimiento en una serie de predicciones que, en caso de cumplirse, aumentan significativamente la efectividad de la CPU. El problema viene cuando estas predicciones no son correctas. Así este nuevo chip de INTEL dispone de una canalización distribuida en 20 fases. Esto significa que cuando se realiza una prediccion un total de 20 microinstrucciones pueden quedar en espera de confirmar si la citada prediccion ha sido correcta.

Otro de los avances es el incremento de velocidad de proceso. Toda la campaña de INTEL asegura que se soporta un bus de sistema de 400MHz. Si se pretende ser serio, realmente no es esta la velocidad de bus a la que se puede trabajar sino que se aplica un doble DDR para obtener mejores resultados. Realmente se mantienen los 100 MHz habituales con un factor multiplicador que empieza a resultar desorbitado. El micro de 1,4GHz y bajo la premisa expuesta de un funcionamiento a 100 MHz, es necesario configurar la placa base con un factor multiplicador de x14. Se alcanzan los 3,2 GB/s frente a 1 GB/s obtenido por el PENTIUM II con un bus de 133 MHz o los 0,5 GB/s del Celeron con un bus de 66MHz.