la evolución paso apaso

7/26/2019 La Evolucin Paso Apaso

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La evolucin, paso a paso

1975: PRECURSORAS

La Altair 8800 fue la primera computadora, aunque sin teclado nimonitor. Tuvo mucho xito en las ventas pese a sus limitaciones.

1976: LA ERA APPLE

Steve Jobs Steven !o"nia# armaron el prototipo Apple $, enmadera. A %nes de a&o, a ten'an la versi(n comercial) la Apple $$.

1979: EL BOOM ATARI

Las primeras Atari, los modelos *00 800, ten'an teclado seconectaban al televisor. Lo me+or hasta la fecha para +uar.

1981: LA PRIMERA PC

La $- //0, con procesador $ntel de *,1h", soft 23456S monitor monocr(matico. u poco para su precio) us7.00.

1982: LA COMMODORE

3on un precio de us79:0, la 3ommodore 3:* bati( rcords deventa. ;ste mismo a&o, $ntel creo el chip 98: para 23.

1984: NACE LA MAC

La primera ac inclu'a monitor, 98,/?@. ;n el mundo 23, estaban 23 AT, equipadas con disco r'idode entre 0 90-.

1985: LLEGA WINDOWS

icrosoft estrena la primera versi(n de !indos nac el

procesador $ntel 8:, que es multitarea. 2or otro lado, se crea latecnolo'a de 354B6.

1989: PROCESADOR 486

;l $ntel *8: ten'a la potencia su%ciente para usar los recursosmultimedia mCs limitados que ofrec'an los +ueos los 354B6 deesa poca.


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1993: MAS POTENCIA

3on el doble de potencia de un *8:, el 2entium acompa&a eldesarrollo de $nternet. ;l mismo a&o, nace el 2oer ac.

1997: AO MULTIMEDIA

Llean microchips pensados para procesar imaen sonido)2entium $$ D A5


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8088

El procesador del que hablamos fue desarrollado entre 1.979 y Agosto de1981.

Era una versin mejorada del microprocesador 88! de "ntel de 1!bit perocon un bus de 8bit #en contraste con el de 1!bit del 88!$. Aunque estoreduc%a su eficiencia y velocidad al ser mas sencillo el dise&o con buses detama&o reducido y por la compatibilidad se convirti en el procesador de los"'( )*.

El otro gran cambio que se produjo en el 888 con respecto al 88!+ fue lareduccin del tama&o y el cambio de los algoritmos de la cola #de ! bytes a ,bytes$.

-as caracter%sticas tcnicas eran las mismas que las del 88!/ reloj inicial de,.7(h0+ 9. transistores con cone2iones entre s% de 3micras+ y laposibilidad de direccionamiento de hasta 1(' de memoria #mediantepalabras de bits de direccin$.

8087


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El 887 fue el primer co4procesador de "ntel #el primero de la serie 87$dise&ado para funcionar en paralelo de los procesadores 888 y 88!.

Estaba principalmente pensado para reali0ar operaciones matem5ticas en lasque se necesita operar con la notacin de punto flotante.

Este procesador admit%a ! nuevas instrucciones + que empe0aban con laletra 6+ para diferenciarlas de sus homlogas del 88!88.

-os registros en este microprocesador no son lineales como en 88!88+ sinoque est5n estructurados en forma de pila de datos #instrucciones push y pop$.

El hecho de que convivieran el 887 y 88!88+ hac%a que se pudieran repartirlas tareas y que funcionaran al mismo tiempo sin que uno de ellos tuviese queesperar a que el otro acabase de ejecutar una instruccin.

80286

Este microprocesador apareci en febrero de 198+ dispon%a de 13,transistores *(#transistores de efecto campo$+ el tama&o de sus


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cone2iones era de 1.: micras de metro+ con una velocidad de reloj de 1(h0y un tama&o de pastilla de !8.7 mm cuadrados.

Este microprocesador de 1! bits con capacidad de direccionamiento de 1!(bytes en contraste con 1 (byte del 88!+ inclu%a en su pastilla el micro del88! y el del 88!+ para solucionar problemas de compatibilidad de

programas+ que comen0aron a surgir debido a la r5pida evolucin de losordenadores #;n la -ey de (oore/ 13,4transistores el 88! por 9 del 88!. Eltama&o era apro2imadamente !8.7 mm cuadrados por 8.! del 88!.

Aplicando una sencilla regla de tres+ vemos que el aumento de densidad fueapro2imadamente de .

80386

El procesador de "ntel 838! aparece en el a&o 198: y supone la subida deun nuevo pelda&o en el avance tecnolgico del mundo de losmicroprocesadores.

*omo novedad respecto a su predecesor+ se ampl%an los buses de datos+ eln>mero de l%neas de las direcciones y el tama&o de los registros a 3bits.Esta ampliacin supone un incremento en la memoria ?A(+ que puededireccionar ,@b. Adem5s+ incorpora un nuevo modo de operacin/ el modoreal virtual del 88!+ lo que permite tener varias sesiones 88! trabajandosimult5neamente.

El 838! posee .7:. transistores *( y trabaja con un reloj de 1! a33(0+ seg>n el modelo. us cone2iones son de 1+:Bm+ lo que le confiere untama&o global de 1,mm. Es decir+ mientras que el n>mero de transistoresse ha duplicado+ el tama&o del B) ha aumentado tan solo un cincuenta porciento.

80486

-os "ntel 8,8! son una familia de microprocesadores de 3 bits conarquitectura 28! dise&ados por "ntel en 1989.

-os 8,8! son muy similares a sus predecesores+ diferenci5ndose sobretodoa la del 838! en que incorpora el coprocesador matem5tico 8387 #permitetrabajar en coma flotante y un cach integrado en el propio circuito integradodel microprocesador de 8 Cbytes lo que aumentaba la velocidad del


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microprocesador al no tener que acceder continuamente a memoria e2terna.

-a diferencias principales son que los ,8! tienen un conjunto de instrucciones#los comandos que la cpu debe entender y ejecutar$ que est5n optimi0adas yuna unidad de interfa0 de bus mejorada. Estas mejoras hacen que los ,8!

sean el doble de r5pidos que un 38! a la misma velocidad de reloj.-as velocidades de reloj t%picas para los i,8! eran 1! (0 #no muyfrecuente$+ (0 #%dem$+ : (0+ 33 (0+ , (0+ : (0 #t%picamentecon duplicacin del reloj$+ !! (0 #con duplicacin del reloj$+ 7: (0 #contriplicacin del reloj$. El microprocesador 8,8! estaba compuesto por1 transistores *(+ con unas cone2iones de 1Bm lo que produc%aque el microprocesador tuviera una dimensin de 1!7 mmD+ el tama&oaumenta con respecto al 38! por el mayor n>mero de transistores y por lamemoria cach.

pentium

-a quinta generacin de microprocesadores "ntel tom el nombre de )entium.

Aparecido en mar0o de 1993 en frecuencias de trabajo de ! y !! (0 llegaa ser cinco veces m5s potente que un 8,8! a 33 (0. )osteriormenteaparecieron procesadores de esta primera generacin de )entium a 7:+ 9+1 y 133 (0 en la versin )entium )ro #199:$ que llego a los (0.

6abricados con un proceso 'i*( de geometr%a de 8 micras y con una


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arquitectura superescalar+ los microprocesadores )entium se encuadran enun concepto ?"*.

(ientras que el 838! y el 8,8! tienen una unidad de ejecucin+ el )entiumtiene dos+ pudiendo ejecutar dos instrucciones por ciclo de reloj con sus

correspondientes c5lculos+ ya que tambin tiene dos unidades aritmtico4lgicas #A-$.

"ntel toma como modelo la estructura separada para la memoria cach internadel microprocesador que consta de dos bloques de 8 Cbytes+ uno para lasinstrucciones y otro para los datos que trabajan bajo una estructura deasociacin de conjuntos bidireccional. Fambin incorpora como su predecesorun coprocesador matem5tico+ el cual en sus primeros modelos debido a unerror de dise&o ten%a un famoso bug+ que produc%a un error en la divisin.

Este coprocesador utili0a algoritmos mejorados y a&ade instrucciones de

suma+ multiplicacin y divisin de n>meros en punto flotante.e integran nuevos avances tecnolgicos como por ejemplo la prediccin deramificaciones+ buses de datos internos de :! bits+ bus de datos e2terno de!, bits #que soporta transferencias de :8 Cbytes por segundo$ y memoriascach de escritura diferida.

Este procesador es bastante mayor en tama&o de la pastilla que supredecesor #!, mmD$ a pesar de su menor tama&o en las cone2iones #+8Bm$ debido a que casi le triplicaba en n>mero de transistores con un pocom5s de 3 millones de transistores. Este gran aumento en el hardGare permiteuna mayor eficiencia en las instrucciones+ simplificacin del cdigo softGare yel considerable aumento en la velocidad de ejecucin.

BUS (informatica)

*onjunto de l%neas #cables$ de hardGare utili0ados para la transmisin de datosentre los componentes de un sistema inform5tico. n bus es en esencia una rutacompartida que conecta diferentes partes del sistema como el microprocesador+ lacontroladora de unidad de disco+ la memoria y los puertos de entrada+ salida+permitindoles transmitir informacin. El bus+ por lo general supervisado por elmicroprocesador+ se especiali0a en el transporte de diferentes tipos deinformacin. )or ejemplo+ un grupo de cables #en realidad tra0os sobre una placade circuito impreso$ transporta los datos+ otro las direcciones #ubicaciones$ en lasque puede encontrarse informacin espec%fica+ y otro las se&ales de control paraasegurar que las diferentes partes del sistema utili0an su ruta compartida sinconflictos. -os buses se caracteri0an por el n>mero de bits que pueden transmitiren un determinado momento. n equipo con un bus de 8 bits de datos+ porejemplo+ transmite 8 bits de datos cada ve0+ mientras que uno con un bus de 1!bits de datos transmite 1! bits de datos simult5neamente. *omo el bus es parte


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integral de la transmisin interna de datos y como los usuarios suelen tener quea&adir componentes adicionales al sistema+ la mayor%a de los buses de losequipos inform5ticos pueden ampliarse mediante uno o m5s 0calos de e2pansin#conectores para placas de circuito a&adidas$. Al agregarse estas placas permitenla cone2in elctrica con el bus y se convierten en parte efectiva del sistema.

BUS AT

En inform5tica+ enlace elctrico utili0ado por las computadoras "'( AF ycompatibles para conectar el microprocesador con la memoria y los dispositivosperifricos. -as tarjetas de memoria+ las controladoras de disco y las tarjetas seriede E se conectan a este bus. El bus AF+ tambin llamado bus de e2pansin+ sediferencia del bus "'( )* original en que el AF soporta 1! bits de datos+ mientrasque el bus )* soporta slo 8. En la actualidad hay otros dos est5ndares de 3bits/ HEA y )*".

CONECTOR DE BUS DE DATOS

*ualquiera de los diversos tipos de conectores utili0ados para facilitar la entrada ysalida en serie y en paralelo. El n>mero que aparece detr5s de las iniciales I'+acrnimo de Iata 'us #bus de datos$+ indica el n>mero de l%neas #cables$ dentrodel conector. )or ejemplo+ un conector I'49 acepta hasta nueve l%neas separadas+cada una de las cuales puede conectarse a una clavija del conector. En lapr5ctica+ no todas las clavijas 4en especial en los conectores grandes4 tienenasignada una funcin+ por lo que suelen no utili0arse. -a mayor%a de losfabricantes de hardGare sigue una norma de asignacin de clavijas+ elaboradapara asegurar la compatibilidad entre dispositivos de diferentes fabricantes. inembargo+ a menudo se requiere alguna interfa0. -os conectores de bus de datosm5s comunes son el I'49+ I'41:+ I'419+ I'4:+ I'437 y I'4:.

Conector DIN

En inform5tica+ conector de clavijas de cone2in m>ltiples que cumple laespecificacin de la rgani0acin


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mensajes pasan de un nodo al siguiente. )ara evitar las colisiones que seproducen al intentar dos o m5s nodos utili0ar la l%nea al mismo tiempo+ las redesen bus suelen utili0ar deteccin de colisiones+ o paso de se&ales+ para regular eltr5fico.

USB

#niversal serial 'us 4 'us serie universal$ 'us serie de >ltima generacin quepermite conectar hasta 17 dispositivos en cadena consiguiendo una velocidadhasta 1 veces mayor que la de un bus de serie convencional.

REGISTROS DEL PROCESADOR

-os registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecucin+manejar direccionamiento de memoria y proporcionar capacidad aritmtica. -osregistros son direccionables por medio de un nombre. -os bits por convencin+ senumeran de derecha a i0quierda+ como en/

... 1: 1, 13 1 11 1 9 8 7 ! : , 3 1

-os registros internos del procesador se puede clasificar en ! tipos diferentes

1. ?egistros de segmento

. ?egistros de propsito general3. ?egistros de apuntadores,. ?egistros de banderas:. ?egistros de )untero de instruccin!. ?egistros de )ila

Registros de segmento


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n registro de segmento tiene 1! bits de longitud y facilita un 5rea de memoriapara direccionamiento conocida como el segmento actual.

Registro CS.El I almacena la direccin inicial del segmento de cdigo de unprograma en el registro *. Esta direccin de segmento+ mas un valor dedespla0amiento en el registro apuntador de instruccin #")$+ indica la direccin de

una instruccin que es buscada para su ejecucin.Registro DS.-a direccin inicial de un segmento de datos de programa esalmacenada en el registro I. En trminos sencillos+ esta direccin+ mas un valorde despla0amiento en una instruccin+ genera una referencia a la localidad de unbyte especifico en el segmento de datos.

Registro SS.El registro permite la colocacin en memoria de una pila+ paraalmacenamiento temporal de direcciones y datos. El I almacena la direccinde inicio del segmento de pila de un programa en le registro . Esta direccin desegmento+ mas un valor de despla0amiento en el registro del apuntador de pila

#)$+ indica la palabra actual en la pila que esta siendo direccionada.Registros ES.Alguna operaciones con cadenas de caracteres #datos decaracteres$ utili0an el registro e2tra de segmento para manejar el direccionamientode memoria. En este conte2to+ el registro E esta asociado con el registro I"#%ndice$. n programa que requiere el uso del registro E puede iniciali0arlo conuna direccin de segmento apropiada.

Registros FS y GS.on registros e2tra de segmento en los procesadores 838!y posteriores.

Registros de propsito general.

-os registros de propsito generalAX, BX, CX y DXson los caballos de batalla delsistema. on >nicos en el sentido de que se puede direccionarlos como unapalabra o como una parte de un byte. El ultimo byte de la i0quierda es la parteJaltaJ+ y el ultimo byte de la derecha es la parte JbajaJ. )or ejemplo+ el registro *Lconsta de una parte * #alta$ y una parte *l #baja$+ y usted puede referirse acualquier parte por su nombre.

Registro AX.El registro AL+ el acumulador principal+ es utili0ado para operacionesque implican entradasalida y la mayor parte de la aritmtica. )or ejemplo+ lasinstrucciones para multiplicar + dividir y traducir suponen el uso del AL. Fambin+algunas operaciones generan cdigo mas eficiente si se refieren al AL en lugar dea los otros registros.

Registro X.El 'L es conocido como el registro base ya que es el >nico registrode propsito general que puede ser %ndice para direccionamiento inde2ado.Fambin es com>n emplear el 'L para c5lculos.


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Registro DX.El IL es conocido como l registro de datos. Alguna operaciones deentradasalida requieren uso+ y las operaciones de multiplicacin y divisin concifras grandes suponen al IL y al AL trabajando juntos.

Registro de Ap!ntador de Instr!""iones.

El registro apuntador de instrucciones #")$ de 1! bits contiene el despla0amientode direccin de la siguiente instruccin que se ejecuta. El ") esta asociado con elregistro * en el sentido de que el ") indica la instruccin actual dentro delsegmento de cdigo que se esta ejecutando actualmente. -os procesadores838! y posteriores tienen un ") ampliado de 3 bits+ llamado E").

En el ejemplo siguiente+ el registro * contiene :A,MN y el ") contiene ,1.)ara encontrar la siguiente instruccin que ser5 ejecutada+ el procesador combinalas direcciones en el * y el ")/

egmento de direccin en el registro */ :A, Iespla0amiento de direccin en

el registro ")/ O ,1 Iireccin de la siguiente instruccin/ :E:Registros Ap!ntadores.

-os registros ) #apuntador de la pila$ P ') #apuntador de base$ est5n asociadoscon el registro y permiten al sistema accesar datos en el segmento de la pila.

Registro SP.El apuntador de la pila de 1! bits esta asociado con el registro yproporciona un valor de despla0amiento que se refiere a la palabra actual que estasiendo procesada en la pila. -os procesadores 838! y posteriores tienen unapuntador de pila de 3 bits+ el registro E). El sistema maneja de formaautom5tica estos registros.

En el ejemplo siguiente+ el registro contiene la direccin de segmento 7'3MNy el ) el despla0amiento 31. )ara encontrar la palabra actual que esta siendoprocesada en la pila+ la computadora combina las direcciones en el y el )/

Registro P.El ') de 1! bits facilita la referencia de par5metros+ los cuales sondatos y direcciones transmitidos v%a pila. -os procesadores 838! y posteriorestienen un ') ampliado de 3 bits llamado el registro E').

Registros Indi"e.

-os registros " y I" est5n disponibles para direccionamiento inde2ado y parasumas y restas.

Registro SI.El registro %ndice fuente de 1! bits es requerido por algunasoperaciones con cadenas #de caracteres$. En este conte2to+ el " esta asociadocon el registro I. -os procesadores 838! y posteriores permiten el uso de unregistro ampliado de 3 bits+ el E".


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Registro DI.El registro %ndice destino tambin es requerido por algunasoperaciones con cadenas de caracteres. En este conte2to+ el I" esta asociado conel registro E. -os procesadores 838! y posteriores permiten el uso de unregistro ampliado de 3 bits+ el EI".

Registro de anderas.

Ie los 1! bits del registro de banderas+ nueve son comunes a toda la familia deprocesadores 88!+ y sirven para indicar el estado actual de la maquina y elresultado del procesamiento. (uchas instrucciones que piden comparaciones yaritmtica cambian el estado de las banderas+ algunas cuyas instrucciones puedenreali0ar pruebas para determinar la accin subsecuente. En resumen+ los bits delas banderas comunes son como sigue/

OF #O$er%lo&' des(ordamiento)."ndica desbordamiento de un bit de orden alto#mas a la i0quierda$ despus de una operacin aritmtica.

DF #dire""in).Iesigna la direccin hacia la i0quierda o hacia la derecha paramover o comparar cadenas de caracteres.

IF #interr!p"in)."ndica que una interrupcin e2terna+ como la entrada desde elteclado+ sea procesada o ignorada.

TF #trampa).)ermite la operacin del procesador en modo de un paso. -osprogramas depuradores+ como el IE'@+ activan esta bandera de manera queusted pueda avan0ar en la ejecucin de una sola instruccin a un tiempo+ parae2aminar el efecto de esa instruccin sobre los registros de memoria.

SF #signo).*ontiene el signo resultante de una operacin aritmtica # Q positivoy 1 Q negativo$.

*F #"ero)."ndica el resultado de una operacin aritmtica o de comparacin # Qresultado diferente de cero y 1 Q resultado igual a cero$.

AF #a"arreo a!+iliar).*ontiene un acarreo e2terno del bit 3 en un dato de 8 bitspara aritmtica especiali0ada.

PF #paridad)."ndica paridad par o impar de una operacin en datos de 8 bits debajo orden #mas a la derecha$.

CF #a"arreo).*ontiene el acarreo de orden mas alto #mas a la i0quierda$ despusde una operacin aritmticaK tambin lleva el contenido del ultimo bit en unaoperacin de corrimiento o de rotacin. -as banderas est5n en el registro debanderas en las siguientes posiciones/


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-as banderas mas importantes para la programacin en ensamblador son + + Ry *+ para operaciones de comparacin y aritmticas+ y I para operaciones decadenas de caracteres. -os procesadores 88! y posteriores tienen algunasbanderas usadas para propsitos internos+ en especial las que afectan al modoprotegido. -os procesadores 88! y posteriores tienen un registro e2tendido debanderas conocido como Eflags.

Registros de PILA

-a pila es un 5rea de memoria importante y por ello tiene+ en ve0 de uno+ dosregistros que se usan como despla0amiento #offset$ para apuntar a su contenido.e usan como complemento al registro y son/

,SP, Sta"- Pointere traduce como puntero de pila y es el que se reserva elprocesador para uso propio en instrucciones de manipulado de pila. )or lo general+ el programador no debe alterar su contenido.

,P, ase pointere usa como registro au2iliar. El programador puede usarlopara su provecho.

*laro que estos nombres y tipos de registros son est5ndar+ ya que cada fabricantepuede utili0ar otros registro que reemplacen a estos o los au2ilien+ aun as%+ losfabricantes que usan otros registro tienen la misma funcin que los anteriormentemencionados

Ejemplo

?egistros de uso general del 88!888/

Fienen 1! bits cada uno y son ocho/

1. AL Q ?egistro acumulador+ dividido en A y A- #8 bits cada uno$. s5ndolose produce #en general$ una instruccin que ocupa un byte menos que si seutili0aran otros registros de uso general. u parte m5s baja+ A-+ tambintiene esta propiedad. El >ltimo registro mencionado es el equivalente alacumulador de los procesadores anteriores #88 y 88:$. Adem5s hayinstrucciones como IAAK IAK AAAK AAK AA(K AAIK -A6K A6K *'SK"< y F que trabajan con AL o con uno de sus dos bytes #A o A-$.Fambin se utili0a este registro #junto con IL a veces$ en multiplicaciones ydivisiones.

. 'L Q ?egistro base+ dividido en ' y '-. Es el registro base de propsitosimilar #se usa para direccionamiento indirecto$ y es una versin m5spotente del par de registros - de los procesadores anteriores.


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3. *L Q ?egistro contador+ dividido en * y *-. e utili0a como contador enbucles #instruccin -)$+ en operaciones con cadenas #usando el prefijo?E)$ y en despla0amientos y rotaciones #usando el registro *- en los dos>ltimos casos$.

,. IL Q ?egistro de datos+ dividido en I y I-. e utili0a junto con el registroAL en multiplicaciones y divisiones+ en la instruccin *SI y en "< y F

para direccionamiento indirecto de puertos #el registro IL indica el n>merode puerto de entradasalida$.:. ) Q )untero de pila #no se puede subdividir$. Aunque es un registro de uso

general+ debe utili0arse slo como puntero de pila+ la cual sirve paraalmacenar las direcciones de retorno de subrutinas y los datos temporarios#mediante las instrucciones ) y ))$. Al introducir #push$ un valor enla pila a este registro se le resta dos+ mientras que al e2traer #pop$ un valorde la pila este a registro se le suma dos.

!. ') Q )untero base #no se puede subdividir$. @eneralmente se utili0a parareali0ar direccionamiento indirecto dentro de la pila.

7. " Q )untero %ndice #no se puede subdividir$. irve como puntero fuentepara las operaciones con cadenas. Fambin sirve para reali0ardireccionamiento indirecto.

8. I" Q )untero destino #no se puede subdividir$. irve como puntero destinopara las operaciones con cadenas. Fambin sirve para reali0ardireccionamiento indirecto.

*ualquiera de estos registros puede utili0arse como fuente o destino enoperaciones aritmticas y lgicas

"ndicadores #flags$

ay nueve indicadores de un bit en este registro de 1! bits. -os cuatro bits m5ssignificativos est5n indefinidos+ mientras que hay tres bits con valoresdeterminados/ los bits : y 3 siempre valen cero y el bit 1 siempre vale uno #estotambin ocurr%a en los procesadores anteriores$.

*6 #*arry 6lag+ bit $/ i vale 1+ indica que hubo JarrastreJ #en caso de suma$hacia+ o JprstamoJ #en caso de resta$ desde el bit de orden m5s significativo delresultado. Este indicador es usado por instrucciones que suman o restan n>merosque ocupan varios bytes. -as instrucciones de rotacin pueden aislar un bit de lamemoria o de un registro ponindolo en el *6.

)6 #)arity 6lag+ bit $/ i vale uno+ el resultado tiene paridad par+ es decir+ unn>mero par de bits a 1. Este indicador se puede utili0ar para detectar errores entransmisiones.

A6 #Au2iliary carry 6lag+ bit ,$/ i vale 1+ indica que hubo JarrastreJ o JprstamoJdel nibble #cuatro bits$ menos significativo al nibble m5s significativo. Esteindicador se usa con las instrucciones de ajuste decimal.

R6 #Rero 6lag+ bit !$/ i este indicador vale 1+ el resultado de la operacin es cero.


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6 #ign 6lag+ bit 7$/ ?efleja el bit m5s significativo del resultado. *omo losn>meros negativos se representan en la notacin de complemento a dos+ este bitrepresenta el signo/ si es positivo+ 1 si es negativo.

F6 #Frap 6lag+ bit 8$/ i vale 1+ el procesador est5 en modo paso a paso. En estemodo+ la *) autom5ticamente genera una interrupcin interna despus de cada

instruccin+ permitiendo inspeccionar los resultados del programa a medida que seejecuta instruccin por instruccin.

"6 #"nterrupt 6lag+ bit 9$/ i vale 1+ la *) reconoce pedidos de interrupcine2ternas enmascarables #por el pin "


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6lags

Aunque los 6lags e2isten f%sicamente dentro de la *) est5n agrupadoslgicamente formando un registro. -os 6lags del R8 son los siguientes/

6lag de *ero#R$/ Foma el valor 1 si el resultado de una operacin es cero. Es el bit

seis.6lag de signo#$/ Foma el valor 1 si el resultado de una operacin es negativo. Esel bit siete.

6lag de *arry#*$/ Este flag es afectado por las instrucciones de despla0amiento yes puesto en 1 seg>n el valor del bit despla0ado. Fambin es afectado por lasoperaciones aritmticas. Este flag es el bit cero.

6lag de )aridad y overfloG#)H$/ En el caso de paridad+ se pone en 1 si elresultado de una operacin posee un n>mero par de unos. *uando el flag )H se

usa para representar overfloG+ el flag se pone en 1 si ocurre un overfloG despusde una operacin aritmtica. Este flag es el bit .

6lag y


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instruccin en un modo de direccionamiento inde2ado+ se usa uno de los dosregistros %ndices para calcular la direccin del operando.

?egistro de interrupciones "/ Es un registro de 8 bits que puede ser cargado paraespecificar el byte m5s significativo de una direccin de memoria. El byte menossignificativo es proporcionado por el dispositivo que solicita la interrupcin.

?egistro de refresh de memoria ?/ Es un registro especial dise&ado paraproporcionar un refresh autom5tico de las memorias ?A( din5micas.

Registro de instr!""iones

El registro de instrucciones tiene por misin almacenar el cdigo de operacin dela instruccin le%da desde memoria. Este cdigo es descodificado y con estainformacin se dirigen todos los micro4pasos.


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Pro"esadores Aspe"tos te"nolgi"os

1 Hitoria!

-a historia de los microprocesadores se inicia en 19,8 con la invencin del

transistorpor Vohn 'ardeen y Salter . 'rattain en los -aboratorios 'ell de AFWFM!N+ y la posterior introduccin del circuito integrado IC+ en 19:9 M,N por ?obert


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6abricacin de un monocristal de silicio de cientos de quilos de pesoK unos cm 2 1: cm+ en un proceso muy lento #1 a , mmhora$ a altatemperatura #137X *$.

?ectificado de la superficie y corte de sus e2tremos hasta conseguir uncilindro perfecto.

eparacin de obleas por corte mediante sierra de diamante. *ada una demenos de 1 mm de grosor #se obtienen miles de ellas de cada barra$.

-as obleas se pulen hasta conseguir un acabado especular y se recubrende una primera capa aislante de 2ido de silicio mediante deposicin devapor.

Fotolitogra%3a/ Ieposicin de una pel%cula de material fotosensibleK acontinuacin se proyecta sobre esta pel%cula la primera m5scara. n ataqueca>stico disuelve las 0onas en que el material fotosensible ha sido e2puestoa la lu0+ con lo que se crean 0anjas microscpicas #.:+ .18 y .13

micras$. El proceso sigue con el dopaje+ que consiste en crear capas con

propiedades semiconductoras #que ser5n posteriormente parcialmentedisueltas$ mediante la adicin de impure0as. El )entium """ utili0a m5s de m5scaras para crear seis capa0 de intercone2iones de metal ysemiconductoras.

-as 0onas de intercone2in se efect>an mediante metali0acin.Actualmente #$ se utili0a principalmente aluminio+ pero empie0a autili0arse cobre que es mejor conductor que aquel+ y permiteintercone2iones m5s peque&as #aunque presenta m5s problemas de

corrosin que el aluminio$. Festeo y corte/ e marcan las unidades malas y se cortan con laser o

diamante. #tasa de errores$. Encapsulado y comprobacin final a diversas velocidades y temperaturas.

Estado en / e pretende llegar a monocristales de 3 cm de di5metro conunos !7 circuitos por oblea. e est5 en 1, millones de transistores en un solocircuito integrado #)entium """ Leon$.

-a situacin en : era que+ a pesar de las mejoras #reduccin$ en la longitud de

onda de la lu0 utili0ada+ las tcnicas fotolitogr5ficas estaban llegando al l%miteterico de la resolucin ptica. -a consecuencia es que+ con la tecnolog%a delmomento no puede seguir cumplindose la -ey de (oore por mucho m5s tiempo+y se est5n ensayando nuevos mtodos. in embargo+ en 6ebrero del ! "'(anuncia la puesta apunto de una nueva mejora en las tcnicas tradicionales defabricacin+ denominada -itograf%a ptica profunda ultravioleta+ que utili0a lu0 de,8 nm #149m$ de longitudes de onda+ con la que se consiguen tama&os de 3


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nanmetros #menos de una 3 milsima parte del grosor de un cabellohumano$.

-as >ltimas mejoras permiten un nuevo respiro a la mencionada ley+ queaparentemente Jtiene cuerdaJ hasta el a&o . As%+ de acuerdo con la

Asociacin de la "ndustria de emiconductores+ con el estado actual de la tcnica#!$ es de esperar que en los dos pr2imos a&os se doble el n>mero detransistores incluidos en una *)+ pasando de 1 a billones #miles de millones.19$ y hasta , billones en un pla0o de , a&os.

' Caractertica $itintia!

45.6 Tama7o de los registros internos #888 1!K 838! y siguientes 3 bits$.

45.8 An"9!ra del (!s de datos #888 8K 88! 1!K 8,8! 3K )entium !, bits$

45.5 An"9!ra del (!s de dire""iones #888 K 88! ,K 8,8! 3 y)entium 3! bits$.

45.1 :elo"idad

45.; En"aps!lado

45.2 :oltaper escalar$+ los juegos de instrucciones para aplicaciones espec%ficas como latecnolog%as ((L+ las e2tensiones "(I o 3I


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Penti!m Pro+ Celern+ At9lon y D!ron/ )or encima de 3 instrucciones porciclo.

A partir del "ntel /01/2los procesadores funcionan a una velocidad mayor que loque pueden hacer los circuitos y buses de la placa4base #bus e2terno$. -a

situacin actual es que las velocidades t%picas de las placas4base son de !4 !!414 133 (0 mientras que los procesadores funcionan a frecuencias m>ltiplos deaquellasK t%picamente de 12 hasta 12+ es decir+ desde ! a 133 (0. Iado queel procesador est5 conectado con el bus e2terno+ es f5cil comprender que en suinterior e2istan buses que trabajan a distintas velocidades. )ara distinguirlos esfrecuente referirse a la velocidad del bus m5s r5pido como $elo"idad del n>"leoy a la del bus que conecta con el bus e2terno como $elo"idad del (!s %rontal#J6ront4side busJ$.

*-1 Tecnoo.a //X

-a tecnolog%a ??X#J(ulti(edia eLtensionsJ$ fue introducida en 1.997 por "ntel ensus procesadores )entium para mejorar la manipulacin de im5genes ytratamiento de codecs de audiovideo+ mediante un conjunto de :7 nuevasinstrucciones+ as% como una nueva capacidad denominada SI?D #Jingle"nstrucction (ultiple IataJ$.

*-" E0tenione SI/D

*on la aparicin del )entium """ en 1.999 se introdujeron nuevas mejoras en la

tecnolog%a ((L+ introduciendo 7 nuevas instrucciones denominadas SSE#Jtreaming "(I E2tensionsJ$ o =@I#JCatmai


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-a arquitectura de bus dual independiente DI#JIual "ndependent 'usJ$ consisteen que el procesador dispone de dos buses e2teriores que pueden funcionarsimultanea e independientemente. El principal es el que comunica con el bus dela placa4base #bus del sistema$K el segundo #bus de apoyo$+ comunica elprocesador con la cache -4.

)ara sacar pleno rendimiento de este segundo bus+ se sac esta cach de laplaca4base y se la acerc al procesador+ permitiendo que funcionase a la mismavelocidad que el n>cleo #la cach -41 siempre ha estado incluida en elprocesador$.

*-4 So%recar.a

-a obrecarga #JverclocUingJ$ consiste en aumentar la eficiencia del procesadoraumentando su velocidad de trabajo #frecuencia$ por encima de la prevista por el

fabricante.

Aspectos relativos al marcaje de la velocidad de los procesadores por losfabricantesK remarcado y mercado negro de procesadoresK limitacin de lavelocidad por el fabricante.

@ota/ -a compa&%a "ntel proporciona gratuitamente un softGare especial+

denominado Pro"essor Fre!en"y ID Btility support.intel.com quepermite a los usuarios determinar si un determinado procesador "ntel est5operando a la frecuencia correcta. Adem5s permite identificar el tipo de

procesador utili0ado en el sistema y algunas de sus caracter%sticas como tipo ytama&o de cachK encapsulado y tecnolog%a #((L y ("I$.

El programa e2iste en dos versiones. na de ellas corre bajo SindoGs+ laotra+ denominada JbootableJ+ no necesita un istema perativo instalado paracorrer MNK puede instalarse en un disquete y arranca antes que el .

4 Enca53a$o!

Con"epto ?elacin con el tipo de 0calo. E2isten varios tipos de encapsulado/

DIP JIual "n4line )acUageJ. El /0//estaba encapsulado en un I") de ,pines.

PGA J)in @rid ArrayJ. e utili0a a partir de la introduccin de /08/2 en1.98. E2isten muchas versiones/ So"-et 6+ 1!9 pinesK So"-et 8+ 38 pKSo"-et 5+ 37 pK So"-et 1+ 73 pK So"-et ;+ 3 pK So"-et 2+ 3: p M1NKSo"-et + 31 p y So"-et /+ 387 p.
http://support.intel.com/support/processors/tools/frequencyid/http://www.zator.com/Hardware/H3_1.htm#[2]%23[2]http://www.zator.com/Hardware/H3_1.htm#[1]%23[1]http://support.intel.com/support/processors/tools/frequencyid/http://www.zator.com/Hardware/H3_1.htm#[2]%23[2]http://www.zator.com/Hardware/H3_1.htm#[1]%23[1]


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SEJingle EdgeJ.

Ran!ra 6cartuchos SEC#ingle Edge *ard$ y SEP#ingle Edge *onnector$ de, pines.

Ran!ra 8 con 33 pines. ervidores y sistemas de altas prestaciones con)entium Leon.

istoria Rcalos de patillas planas y torneadasK origen de los 0calos LIF y*IF.

e requieren unas 1 libras de fuer0a para insertar un procesador de 1!9 pinesen un 0calo est5ndar #unos ,: Cg$.

e dise&aron los 0calos LIF #J-oG "nsertion 6orceJ$ que limitaban a ! libras#unos 7 Cg$+ y los *IF#JRero "nsertion 6orceJ$ que no requieren ninguna fuer0apara su insercin o retirada.

6 +ota7e e inteni$a$!

*onsideraciones generales sobre el binomio tensin4intensidad+ potenciaconsumida # : I$. -a potencia consumida se disipa en forma de calor # 1 ShQ 8!., calor%as$. El procesador es el elemento de mayor consumo de la placa4baseK tendencia a reducir el consumocalentamiento.

-os primitivos procesadores+ incluyendo el 888 funcionaban a : H.+ al igual que elresto de los componentes de la placa4base.

)osteriormente el voltaje ha ido reducindose/ 3.:K 3.3K ... . H. Aunque latensin de los elementos de la placa4base se ha mantenido en 3.3 H. #tecnolog%ade reduccin de voltaje :RE$+ de forma que la tensin del n>cleo es distinta que ladel resto del sistema.

(todos de regulacin del voltaje/


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42.6.8 Fipos/ Activos y pasivos #con y sin ventilador o elemento de refrigeracinincorporado$.

Todos los tipos

*olocacin #grasa de transferencia trmica+ generalmente un compuesto de

plata que facilita la transmisin del calor desde el chip al disipador$. Disipadores a"ti$os

Est5n provistos de un ventilador que en ocasiones puede ser de velocidadvariable en funcin de la temperatura+ de unas : r.p.m. u capacidad semide en trminos del caudal de aire que proporcionan+ generalmentee2presado en *6( #*ubic 6eet per (inute$+ equivalentes a 8.31!litrosminutoK la presin no suele estar indicada+ pero se e2presa en )"#J)ounds per quare "nchJ$+ equivalentes a .,88 grcm .


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Antes de que el microprocesador pueda trabajar con n>meros o cualquier otro dato+primero debe saber con qu n>meros puede trabajar. El mtodo m5s directo de daral chip las variables que necesita es proverselas al mismo tiempo que lainstruccin. )or ejemplo+ se podr%an mandar los n>meros ! y 3 junto con lainstruccin de restar. Este mtodo simple tiene sus defectos. -os n>meros

apropiados se deben encaminar correctamente a las entradas de informacin delmicroprocesador. El microprocesador necesita saber si restar ! de 3 o 3 de ! #ladiferencia podr%a ser significativa$. )ues de acuerdo a como se distingan losn>meros en un problema de sustraccin+ ser5 el lugar en donde se pondr5n en laecuacin #! 4 3 contra 3 4 !$+ un microprocesador distingue los n>meros con loscuales trabaja por su posicin. Ios direcciones de memoria podr%an ser suficientespara la manera en que se dise&an la mayor%a de los microprocesadores. Ellossolamente tienen un camino a la memoria por lo que pueden ver un valor de lamemoria a la ve0. Entonces es necesario que un microprocesador cargue por lo


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menos un n>mero en un 5rea de almacenamiento interno llamada registro+ y deesta manera pueda entonces+ alcan0ar simult5neamente el n>mero en memoria yel valor en su registro interno. Alternativamente #y m5s com>nmente hoy$+ ambosvalores con los cuales el microprocesador debe trabajar+ se cargan separadamenteen registros internos.

)arte de la funcin de cada instruccin del microprocesador+ es decidir cu5lesregistros utili0ar para los datos y dnde poner las respuestas que sean regresadas.tras instrucciones le dicen al microprocesador qu n>meros cargar en susregistros con los cuales trabajar5 m5s adelante+ o mover la informacin de unregistro que se encuentra en alg>n lugar a otro en otro lugar+ a la memoria o a unpuerto de salida.

n registro funciona de dos maneras+ como una memoria y como un banco detrabajo. (antiene los patrones de bits hasta que pueden ser utili0ados o enviadosfuera del procesador. El registro tambin est5 conectado con los circuitos delmicroprocesador de modo que los cambios reali0ados por las instrucciones

apare0can realmente en el registro. -a mayor%a de los microprocesadores tienencom>nmente varios registros+ algunos dedicados a funciones espec%ficas #talescomo mantener un apuntador al programa+ que indica en qu instruccin nosencontramos en ese momentoK este registro es llamado contador o puntero deinstruccin$ y otros a propsitos generales. Anteriormente+ el acumulador era el>nico registro en un microprocesador que pod%a reali0ar c5lculos. En losmicroprocesadores modernos+ todos los registros son casi iguales #en los >ltimosdise&os+ todos los registros son iguales+ e intercambiables$+ as% que el acumuladorahora es poco m5s que un trmino colorido de una era pasada.

-os registros son medidos por el n>mero de bits con los que pueden trabajar al

mismo tiempo. n microprocesador de 1! bits+ por ejemplo+ debe tener uno o m5sregistros que trabajen con 1! bits de datos al mismo tiempo. -osmicroprocesadores de hoy tienen registros de 3 o !, bits.

El agregar m5s registros a un microprocesador no lo hace for0osamente m5sr5pido. *uando un microprocesador no utili0a caracter%sticas avan0adas tales comopipeling o tecnolog%a superescalar+ puede reali0ar solamente una operacin almismo tiempo. (5s de dos registros parecer%an e2cesivos+ despus de todo+ lamayor%a de las operaciones de las matem5ticas implican solamente dos n>meros almismo tiempo #o puede ser reducido a una serie de operaciones de dos n>meros$.in embargo+ con los microprocesadores de la vieja tecnolog%a+ tener m5s registros

ayudaba al programador a crear programas m5s eficientes. *on m5s lugares paraponer datos+ un programa necesitar%a mover la informacin dentro y fuera delmicroprocesador lo menos posible+ pues puede reducir potencialmente pasos deprogramacin y ciclos de reloj.

El dise&o del microprocesador moderno+ influenciado por las >ltimasinvestigaciones+ e2ige m5s registros. Pa que los microprocesadores son muchom5s r5pidos que la memoria+ cada ve0 que el microprocesador tiene que ir a lamemoria+ provoca retrasos. )or lo tanto+ si se reduce al m%nimo el acceso a la


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memoria mejorar%a el desempe&o total+ pues si se mantienen los datos en registros+en ve0 de en memoria+ apresurar5 las cosas. )or otra parte+ tener muchos registroses el equivalente a tener una memoria principal mvil en el microprocesador contodas las complejidades y defectos inherentes de la tecnolog%a de memoria. -asinvestigaciones han determinado que los microprocesadores con cerca de 3

registros y usando las tecnolog%as comunes trabajan mejor.

)or lo tanto+ casi todos los microprocesadores m5s avan0ados de hoy+ como los?"*+ tienen 3 registros. El tama&o de los registros+ sin embargo+ tiene un efectosubstancial en el funcionamiento de un microprocesador. )ues m5s bits asignadosa cada registro ocasiona que m5s informacin sea procesada por elmicroprocesador en cada ciclo de reloj. )or lo tanto+ un registro de !, bits en unade los mejores procesadores ?"* puede calcular ocho veces m5s r5pido que unregistro de 8 bits de un microprocesador de la primera generacin.

-a ventaja del funcionamiento de usar registros m5s grandes depende del softGare

que se ejecute. i por ejemplo+ un programa de computadora dice almicroprocesador que trabaje en datos de 1! bits al mismo tiempo+ el poder de losregistros de 3 bits no ser5 utili0ado.

)or esta ra0n+ el I+ #un sistema operativo de 1! bits escrito con instruccionesde 1! bits$+ no utili0a las ventajas y caracter%sticas completas de losmicroprocesadores de 34bit. )or lo tanto+ la mayor%a de los programas escritospara funcionar bajo el I o bajo sistemas operativos avan0ados que hanheredado cdigo de 1! bits #tal como SindoGs 9:$+ no aprovechan las ventajas delos registros de 3 bits.

-os sistemas operativos de 3 bits modernos entregan un mejor funcionamientocon microprocesadores tales como el )entium )ro. )uede ser que note unproblema con los registros grandes #digamos los de !, bits$+ -a mayor%a de losdatos no alcan0an a utili0arlos completos. El te2to viene normalmente en bloquesde 8 bits #1 'yte$. El sonido toma generalmente la forma de unidades de dos bytes.-os datos de la imagen pueden ser uno+ dos+ tres+ o cuatro bytes pero casi nuncalos ocho bytes que muchos microprocesadores modernos prefieren. -osmicroprocesadores que usan la tecnolog%a ((L de "ntel son dise&ados para utili0arm5s eficientemente sus registros grandes+ procesando tipos de datos m>ltiplessimult5neamente en un solo registro. -as instrucciones especiales ((L dicen almicroprocesador cmo procesar todos los bloques cortos de los datos en uno solo.

E #el nuevo concepto de "ntel de treaming "(I E2tensions$.

-os microprocesadores no ejecutan las instrucciones tan pronto como las se&alesdel cdigo de la instruccin alcan0an los contactos que llegan al microprocesador.

i los chips reaccionaran inmediatamente a estas se&ales+ llegar%an a convertirser5pidamente en instrucciones confusas. -as se&ales elctricas no pueden cambiarde estado inmediatamenteK pasan siempre por un lapso breve de transicin+ que


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aunque peque&o+ es un per%odo de nivel indeterminado durante el cual las se&ales+probablemente+ provocar%an la ca%da de un microprocesador y por consiguiente delsistema entero. )or otra parte+ las se&ales no cambian necesariamente en lamisma ra0n de tiempo+ as% que cuando algunas se&ales alcan0an los valorescorrectos+ otras pueden todav%a estar en los valores incongruentes.

*onsecuentemente+ un microprocesador debe vivir largos per%odos de confusindurante los cuales sus se&ales se encuentran en un per%odo de transicin #por locual no tienen los datos requeridos+ sino que son datos incongruentes$.

)ara evitar que el microprocesador reaccione a estas se&ales inv5lidas+ el chipespera una indicacin que le dice que es tiempo de ejecutar el siguiente comandov5lido. Espera hasta que le es enviada una se&al de J*ontin>aJ. En las )* de hoy+esta indicacin es proporcionada por el reloj del sistema. El reloj env%a pulsosregulares de voltaje+ el equivalente electrnico de hacer tictac de un reloj. Elmicroprocesador verifica las instrucciones que le llegan cada ve0 que recibe unpulso de reloj.

-os primeros microprocesadores no pod%an reali0ar una instruccin cada ciclo dereloj. Estos microprocesadores requer%an tanto como 1 pulsos para reali0ar unasola instruccin. El n>mero de los ciclos requeridos para reali0ar las instruccionesvar%a con la instruccin y el dise&o del microprocesador. Algunas instruccionestoman unos cuantos ciclos+ otros docenas de ellos. )or otra parte+ algunosmicroprocesadores son m5s eficientes que otros en ejecutar sus instrucciones. -atendencia de hoy es reducir al m%nimo e igualar el n>mero de los ciclos de relojnecesarios para reali0ar una instruccin t%pica.

Algunos microprocesadores tienden a romper la correspondencia entre el reloj del

sistema y el n>mero de las instrucciones que se ejecutan. *ambiandeliberadamente la velocidad de reloj e2terno del sistema antes de que seautili0ada internamente por los circuitos del microprocesador. En la mayor%a de loscasos+ la frecuencia de reloj del sistema es aumentada en un cierto factor discreto#t%picamente dos o tres+ aunque algunos chips como el )entium utili0an factorestales como 1.: como multiplicadores del reloj$ de modo que las operaciones dentrodel chip son ejecutadas m5s r5pidamente que lo que el reloj e2terno permitir%a. Apesar de las diversas frecuencias dentro y fuera del chip+ el reloj del sistematodav%a se utili0a para sincroni0ar operaciones lgicas.

-a carencia de correspondencia entre los ciclos de reloj y la ejecucin de la

instruccin significa que la velocidad del reloj #t%picamente una frecuencia dada en(egahert0 o @igahert0+ (0 o @0 respectivamente$ no sirve para comparar eldesempe&o relativo de dos microprocesadores. -a >nica ve0 que la velocidad dereloj da una indicacin confiable del desempe&o relativo es cuando se comparandos dise&os de chips idnticos que operen a diversas frecuencias+ el )entium """corre a ,: y :(0. #el >ltimo )entium """ es cerca de 1 por ciento m5s r5pido.$

-as computadoras personales podr%an no e2istir a no ser por dos conceptos en los


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que est5n basadas/ la lgica binaria y los circuitos digitales. -as apro2imacionesbinarias reducen la informacin a la forma m%nima de representacin+esencialmente utili0ar el menor n>mero de s%mbolos posibles para representar lainformacin. n '"F #'"nary digiF$ de datos binario indica simplemente si algo es ono es #un ;s%= o un ;no=$. -a lgica binaria proporciona las reglas para manipularestos d%gitos binarios y permitir que representen y que act>en como informacin

real manejable y utili0able+ datos como n>meros+ nombres+ e im5genes.-a lgica binaria implica el uso del sistema de numeracin binario o de base + elcual utili0a slo los d%gitos y 1 para representar cualquier tipo de n>mero y conellos reali0ar todo tipo de operacionesK tambin implica el uso del 5lgebra booleana+que dicta las reglas para reali0ar las manipulaciones de los datos binarios. Elmicroprocesador es el encargado de la manipulacin de la lgica binaria+ elmicroprocesador simplemente controlan el flujo de se&ales elctricas. Es un circuitoelectrnico+ una clase especial de circuito llamado circuito de lgica digital.

n procesador ejecuta instrucciones de programas #softGare$ para permitir a lacomputadora reali0ar diferentes funciones. El qu tan eficiente y efica0mente sereali0a esta tarea+ est5 en funcin de la arquitectura del microprocesador #el dise&ointerno$. -a arquitectura del microprocesador describe la forma en que los datosson procesados internamente+ el cual es uno de los factores m5s importantes quedetermina el rendimiento global #el otro es la velocidad del reloj$.-as interfaces e2ternas del procesador describen la manera de comunicar lainformacin con la memoria+ chipset y otros dispositivos en la )*.

El procesador controla a la )* completa+ y utili0a rutas o caminos de controldedicados llamados JbusesJ para enviar la informacin entre l y el *ach+ lamemoria y otros dispositivos.

-os buses son las interfaces e2ternas del procesador+ las cuales pueden diferirentre *)Ts similares.

E2isten diferentes tipos de buses en una )* moderna. Entre los m5s importantesencontramos los buses de E )*" e "A+ pero de acuerdo a los alcances de estetema+ estos buses no son descritos aqu%+ para obtener informacin detallada sobreestos buses y los dem5s tipos de buses consulte el tema de motherboards. Encuanto al tema de microprocesadores+ los buses m5s importantes son el bus delprocesador y el bus de la memoria.

-os procesadores convencionales usan un *ach - en la motherboard y loconectan a l utili0ando el bus est5ndar del sistema. )ara lograr un mejorrendimiento+ muchos procesadores utili0an un bus de gran velocidad dedicado paraconectar el procesador al cach -.

)or ejemplo+ en el )entium est5ndar a (0 ejecutando sobre un bus delsistema de !!(0+ el cach funcionar5 a !!(0+ la misma velocidad del bus delsistema+ puesto que ste funciona con el bus del sistema. El )entium )ro a(0+ tiene un cach - integrado que funciona a la velocidad del procesador+ o


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sea (0. n bus trasero especial gestiona este enlace de datos de granvelocidad entre el procesador y el cach - #el cual se encuentra incluido dentrodel empaque del procesador$. El )entium "" tiene un arreglo de bus similarKfunciona a la mitad la velocidad del procesador+ por ejemplo en un )entium "" a!!(0 se tiene un bus de cach a 133(0 #mucho m5s lento que el )entium )ro

pero mucho m5s r5pido que el )entium$.

Fanto el bus cach del )entium )ro como el del )entium ""+ son transaccionales #deno bloqueo$ lo que les permite manejar solicitudes concurrentes del sistema delcach+ aumentando as% el rendimiento.

tra ventaja de este dise&o es que teniendo a los *achs y a los buses *achseparados del bus principal+ se hace m5s apropiado para el multiprocesamiento.


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que un 1Y m5s de velocidad en el procesador.

Estas tablas ilustran el tama&o del bus de datos+ la velocidad y el ancho de bandapara diferentes procesadores. e puede apreciar que mientras en los >ltimos a&os+las velocidades de los procesadores han aumentado en gran medida+ lasvelocidades del bus del sistema han permanecido algo estancadas+ y el ancho debanda del bus del sistema ha estado esencialmente inalterado desde laintroduccin del )entium en 199,+ que funcionaba sobre un bus de !! (0.

ay tres tablas diferentes+ reflejando los tres rangos de velocidad generales usadospor los buses de datos en las )*s durante los >ltimos a&os. En cada tabla la familiade procesadores se lista junto con el ancho del bus de datos. )or lo tanto+ una delas columnas proporciona la informacin del ancho de banda del bus en ('segcorrespondiendo a cada una de las velocidades del bus normalmente usadas por elprocesador. ?ecuerde a los multiplicadores de reloj de los procesadores+ puestoque muchos ,8! y los procesadores posteriores funcionan en alg>n m>ltiplo de lavelocidad del bus de sistema.

(uchas personas #incorrectamente$ deducen el tama&o del procesador a partir delancho del bus de datos. )or ejemplo+ las personas ven un bus de datos de !, bitsde ancho en el )entium y concluyen que el )entium es un procesador de !, bits.*uando de hecho+ el tama&o de los registros internos es lo que determina eltama&o de un procesador #y basado en esta definicin cada procesador+introducido en los >ltimos a&os+ ha sido de 3 bits$.


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Historia de Intel

"ntel+ la primera compa&%a de microprocesadoresdel mundo. 6ue fundada en 19!8por Gordon E. Moore y Robert Noyce+ quienes inicialmente quisieron llamar a laempresa Moore Noyce+ pero sonaba mal+ por lo que eligieron como nombre lassiglas de Integrated Electronic+ en espa&ol Electrnica Integrada.


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micras y hasta un m52imo de 1 (ega de memoria direccionable.En cuanto al procesador "!""+ era e2actamente igual a ste+ salvo la diferencia deque pose%a un bus de " bitsen lugar de 1!+ siendo m5s barato y obteniendo mejorrespaldo en el mercado.

*abe mencionar que el procesador "!") es un microprocesador tan conocido yprobado+ que incluso en el &!!& la NASA ha estado adquiriendomicroprocesadores "!")de segunda mano.

El 1 de 6ebrero de 198+ "ntel daba un nuevo vuelco a la industria con la aparicinde los primeros "!&")#el famoso &")$ con una velocidad entre ) y &1 M'%y undise&o mucho m5s cercano a los actuales microprocesadores.*omo principal novedad+ cabe destacar el hecho de que por fin se pod%a utili0ar ladenominada memoria virtual+ que en el caso del 8! pod%a llegar hasta 1 @iga.El &") tiene el honor de ser el primer microprocesador usado para crearordenadores clnicos en masa y gracias al sistema de licencias cr0%adas

apareci el primer fabricante de clnicos I+M compatible/ *ompaq+ el cualutili0ando dicho microprocesador empe0 a fabricar equipos de escritorio en 198: ya utili0ar los microprocesadores que "ntel"'( sacaban al mercado.

En 198! apareci el Intel "!2")conocido por 2")+ velocidad de reloj entre () y !M'%y destac principalmente por ser un microprocesador con arquitectura de 2&bits.

*abe destacar tambin que la produccin de microprocesadores "!2") hacontinuado hasta ahora e "ntel afirm en el &!!) que terminar%a finalmente deproducirlos en eptiembre del 7. )arece ser que actualmente ste

microprocesador todav%a se usa bastante para sistemas empotrados.

En 1988+ "ntel desarrollaba un poco tarde un sistema sencillo de actuali0ar losantiguos &")gracias a la aparicin del "!2")S3+ que sacrificaba el bus de datospara dejarlo en uno de () bits+ pero a menor coste. Estos procesadores irrumpieroncon la e2plosin del entorno gr5fico 4indo5s+ desarrollado por (icrosoft unos a&osantes+ pero que no hab%a tenido la suficiente aceptacin por parte de los usuarios.

El 1 de abril de 1989 apareciera el Intel "!")D3+ de nuevo con tecnolog%a de 2&bitsy como novedades principales+ la incorporacin del cach de nivel 1 #-1$ en elpropio chip+ lo que aceleraba enormemente la transferencia de datos de este cach

al procesador+ as% como la aparicin del co6procesadormatem5tico.

-uego de ello sacaron hasta dos versiones m5s de IL/ en 199 el i") D3&a : y!! (0 y en 199, el i") D3a 7:41 (0 enfocado a procesadores de gamaalta.

En 1989 lan0aron el ") que alcan0 velocidades entre () y (!! MH% y unacuriosidad/ seg>n la SiUipedia fue nombrado i")por fallo judicial que prohibi el


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uso de marcas con n>meros[[.

)or ello el siguiente microprocesador en ser lan0ado+ en (ayo del 1993+ fueconocido como enti0m. Estos procesadores que part%an de una velocidad inicialde )! MH%+ han llegado hasta los &!! MH%+ algo que nadie hab%a sido capa0 de

augurar unos a&os antes. *on una arquitectura real de 2& bits+ se usaba de nuevola tecnolog%a de ." micras+ con lo que se lograba reali0ar m5s unidades en menosespacio.

El 7 de (ar0o de 199:+ del procesador enti0m rosupuso para los servidores dered y las estaciones de trabajo un aire nuevo+ tal y como ocurriera con el )entiumen el 5mbito domstico. -a potencia de este procesador no ten%a comparacinhasta entonces+ gracias a la arquitectura de !, bits y el empleo de una tecnolog%arevolucionaria como es la de .2& micras+ lo que permit%a la inclusin de cincomillones y medio de transitores en su interior. El procesador contaba con unseg0ndo c'ipen el mismo encapsulado+ que se encargaba de mejorar la velocidad

de la memoria cach+ lo que resultaba en un incremento del rendimientosustancioso. -as frecuencias de reloj se manten%an como l%mite por arriba en &!!MH%+ partiendo de un m%nimo de (1! M'%.

na evolucin que demostr "ntel hace muy poco con un nuevo procesador+denominado enti0m II+ que viene a ser simplemente un nuevo ingenio que sumalas tecnolog%as del enti0m rocon el MM3. El enti0m IIes el procesador m5sr5pido de cuantos ha comerciali0ado "ntel.

)or el momento+ en un futuro cercano adem5s de contar con la arquitectura de !.&1micras+ podremos disfrutar de duna de !.!#para el a&o &!((+ lo que supondr5 la

introduccin en el procesador de mil millones de transistores y alcan0ando unavelocidad de reloj cercana a los (!!!! MH%+ es decir+ (! G'%.

-a tecnolog%a ((LAunque no podamos considerar la tecnolog%a MM3 como un procesador en s%mismo+ ser%a injusto no hablar de ella en un informe como ste.Es uno de los mayores pasos que ha dado "ntel en la presente dcada+ y seg>nellos mismos+ todos los procesadores que fabriquen a partir de mediados delpr2imo a&o llevar5n incorporada esta arquitectura.)ara su desarrollo se anali0aron un amplio rango de programas para determinar elfuncionamiento de diferentes tareas/ algoritmos de descompresin de 78deo, a0dio

o gr9:icos, :ormas de reconocimiento del 'abla o proceso de im9genes + etc. Elan5lisis dio como resultado que numerosos algoritmos usaban ciclos repetitivos queocupaban menos del 1Y del cdigo del programa+ pero que en la pr5cticasupon%an el 9Y del tiempo de ejecucin. Ie modo que naci la tecnolog8a MM3+compuesta por 1# instr0cciones y tipos de datos n0e7os + que se encargan dereali0ar esos trabajos c%clicos consumiendo mucho menos tiempo de ejecucin.

Antes+ para manipular " bytes de datos gr5ficos requer%a " repeticiones de lamisma instr0ccinK ahora+ con la nueva tecnolog%a+ se puede utili0ar una >nicainstruccin aplicada a los 8 bytes simult5neamente+ obteniendo de este modo un


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incremento del rendimiento de 82.

"ntel domina el mercado de los microprocesadores. Actualmente+ el principalcompetidor de "ntel en el mercado es Advanced (icro Ievices #A(I$+ empresa conla que "ntel tuvo acuerdos de comparticin de tecnolog%a/ cada socio pod8a 0tili%arlas inno7aciones tecnolgicas patentadas de la otra parte sin ning;n costo .

Ientro de los microprocesadores de "ntel podemos destacar las tecnolog8asm0ltin;cleo implementadas en los procesadores enti0m D y -ore & D0o+ latecnolog%a mvil -entrinodesarrollada para el mercado de ordenadores port5tiles yla tecnolog%a Hyperltimos 2! a>os+ y en esperasiga vigente en los pr2imos quince o veinte a&os.

)rocesadores de "ntelIesfasados/

,, ,, 88 88 88: iA)L ,3 i8! i9! 88! 888 818! 8188 88! 838! 8,8! )entium
http://www.cad.com.mx/historia_de_apple_computer_inc.htmhttp://www.cad.com.mx/historia_de_apple_computer_inc.htmhttp://www.cad.com.mx/historia_de_apple_computer_inc.htmhttp://www.cad.com.mx/historia_de_apple_computer_inc.htmhttp://www.cad.com.mx/historia_de_apple_computer_inc.htmhttp://www.cad.com.mx/historia_de_apple_computer_inc.htm


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)entium )ro )entium "" )entium """ "tanium )entium , )entium I )entium E2treme Edition )entium ( )entium Iual *ore *ore )entium E *entrino *ore *eleron Leon


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Historia del Microc'ip

El (icrochip+ o tambin llamado circ0ito integrado ?-I@+ es una pastilla o chip muydelgado en el que se encuentran una cantidad enorme de dispositivosmicroelectrnicos interactuados+ principalmente diodos y transistores+ adem5s decomponentes pasivos como resistencias o condensadores.

El primer -irc0ito Integradofue desarrollado en 19:8 por el "ngeniero VacU t. *lairCilby+ justo meses despus de haber sido contratado por la firma


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convencionales/ coste y rendimiento. El bajo coste es debido a que los chips+ contodos sus componentes+ son impresos como una sola pie0a por fotolitograf%a y noconstruidos por transistores de a uno por ve0.

Algunos de los circuitos integrados m5s avan0ados son los microprocesadores+ que

son usados en m>ltiples artefactos+ desde comp0tadorashasta electrodomBsticos+pasando por los telfonos mviles.-os chips de memorias digitalesson otra familia de circuitos integrados que son deimportancia crucial para la moderna sociedad de la informacin.

(ientras el costo del dise&o y desarrollo de un cirt0ido integrado complejo esbastante alto+ cuando se reparte entre millones de 0nidadesde produccin el costoindividual por lo general se reduce al m%nimo.-a eficiencia de los circ0itos integradoses alto debido a que el peque&o tama&o delos chips permite cortas cone2iones que posibilitan la utili0acin de lgica de bajoconsumo ?como es el caso de -MOS@en altas velocidades de conmutacin.

-as estr0ct0ras de los microc'ips se volvieron m5s y m5s peque&as.-os fabricantes tuvieron 2ito al duplicar el n>mero de transistores en un chip cada18 meses+ tal como lo predijo la ley de Moore. in embargo+ a medida que lostama&os se han reducido a escalas de 9tomos+ los fabricantes se est5n acercandocada ve0 m5s a los l8mites de la miniat0ri%acin.a llegado el tiempo de probar acercamientos completamente nuevos. )ara sto+los investigadores est5n actualmente buscando soluciones tales como el uso depeque&os mini t0bos de carbn+ los cuales esperan utili0ar en los microchips delfuturo.

Fan slo ha pasado medio siglo desde el inicio de su desarrollo y ya se han vueltoubicuos. Ie hecho+ muchos acadBmicoscreen que la re7ol0cin digital impulsadapor los circ0itos integradoses una de los sucesos m5s destacados de la 'istoria dela '0manidad.

Eisten tres tipos de circ0itos integrados/

-irc0ito monol8tico/ -a palabra monol8tico viene del griego y significa 0napiedra. -a palabra es apropiada porque los componentes son parte de un chip. El-irc0ito monol8ticoes el tipo m5s com>n de circuito integrado. Pa que desde suintervencin los fabricantes han estado produciendo los circ0itos integrados

monol8ticospara llevar a cabo todo tipo de funciones. -os tipos comercialmentedisponibles se pueden utili0ar como ampli:icadores, reg0ladores de 7oltaCe,conm0tadores, receptores de AM, circ0ito de tele7isin y circ0itos de comp0tadoras .)ero tienen limitantes de potencia. Pa que la mayor%a de ellos son del tama>o de0n transistor discreto de se>al pe0e>a+ generalmente tiene un %ndice de m52imapotencia menor que 1 S. Est5n fabricados en un solo monocristal, 'abit0almentede silicio, pero tambiBn eisten en germanio, arseni0ro de galio, silicio6germanio,etc. -irc0ito '8brido de capa :ina/ on muy similares a los circ0itos monol8ticos+ pero+


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adem5s+ contienen componentes di:8ciles de :abricar con tecnolog8a monol8tica.(uchos con7ersores AD y con7ersores DA se fabricaron en tecnolog8a '8bridahasta que progresos en la tecnolog%a permitieron fabricar resistencias precisas. -irc0ito '8brido de capa gr0esa/ e apartan bastante de los circ0itosmonol8ticos. Ie hecho suelen contener circuitos monol%ticos sin c5psula #dices$+transistores+ diodos+ etc+ sobre un sustrato dielctrico+ interconectados con pistas

conductoras. -as resistencias se depositan por serigra:8ay se ajustan hacindolescortes con l9ser. Fodo ello se encapsula+ tanto en c5psulas pl5sticas comomet5licas+ dependiendo de la disipacin de potencia que necesiten. En muchoscasos+ la c5psula no est5 moldeada+ sino que simplemente consiste en una resinaepo2i que protege el circuito. En el mercado se encuentran circ0itos '8bridos paramd0los de R/+ fuentes de alimentacin+ circuitos de encendido para automvil+etc.

-lasi:icacin de los -irc0itos Integrados/Atendiendo al nivel de integracin 4 n>mero de componentes 4 los circuitosintegrados se clasifican en/

" ?Small Scale Integration@peque&o nivel/ inferior a 1 (" ?Medi0m Scale Integration@medio/ 1 a 99 -" ?=arge Scale Integration@grande/ 1 a 9999 H-" ?Fery =arge Scale Integration@muy grande/ 1 a 99 999 -" ?ltra =arge Scale Integration@ultra grande/ igual o superior a 1

En cuanto a las :0nciones integradas+ e2isten dos clasi:icaciones :0ndamentales decirc0itos integrados#*"$/ los an9logos y los digitales.

-irc0itos integrados analgicos/ )ueden constar desde simples transistores

encapsulados juntos+ sin unin entre ellos+ hasta dispositivos completos comoampli:icadores, osciladoreso incluso receptores de radiocompletos. -irc0itos integrados digitales/ )ueden ser desde b5sicasp0ertas lgicas#P+ +mero de componentesintegrados en un volumen dado crece+ las e2igencias en cuanto a disipacin deesta potencia+ tambin crecen+ calentando el sustrato y degradando elcomportamiento del dispositivo. Adem5s+ en muchos casos es un comportamiento


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regenerativo+ de modo que cuanto mayor sea la temperatura+ m5s calor producen+fenmeno que se suele llamar Jembalamiento trmicoJ y+ que si no se evita+ llega adestr0ir el dispositi7o. -os ampli:icadores de a0dio y los reg0ladores de tensin sonproclives a este fenmeno+ por lo que suelen incorporar protecciones tBrmicas.

-os circ0itos de potencia+ evidentemente+ son los que m5s energ%a deben disipar.)ara ello su c5psula contiene partes met5licas+ en contacto con la parte inferior delchip+ que sirven de conducto trmico para transferir el calor del chip al disipador o alambiente. -a reduccin de resistividad trmica de este conducto+ as% como de lasnuevas c5psulas de compuestos de silicona+ permiten mayores disipaciones conc5psulas m5s peque&as.

-os circ0itos digitalesresuelven el problema reduciendo la tensin de alimentaciny utili0ando tecnolog%as de bajo consumo+ como cmos. Aun as% en los circuitos conm5s densidad de integracin y elevadas velocidades+ la disipacin es uno de losmayores problemas+ lleg5ndose a utili0ar e2perimentalmente ciertos tipos de

criostatos. )recisamente la alta resistividad trmica del arseni0ro de galio es sutaln de Aquiles para reali0ar circuitos digitales con l.

-apacidades y a0toind0cciones par9sitasEste efecto se refiere principalmente a las cone2iones elctricas entre el chip+ lac5psula y el circuito donde va montada+ limitando su frecuencia de funcionamiento.*on pastillas m5s peque&as se reduce la capacidad y la autoinduccin de ellas. Enlos circ0itos digitalese2citadores de buses+ generadores de reloj+ etc+ es importantemantener la impedancia de las l%neas y+ todav%a m5s+ en los circuitos de radio y demicroondas.

=8mites en los componentes-os componentes disponibles para integrar tienen ciertas limitaciones+ que difierende las de sus contrapartidas discretas.

Resistencias. on indeseables por necesitar una gran cantidad de superficie.)or ello slo se usan valores reducidos y+ en tecnolog%as mos+ se eliminan casitotalmente. -ondensadores. lo son posibles valores muy reducidos y a costa de muchasuperficie. *omo ejemplo+ en el amplificador operacional uA7,1+ el condensador deestabili0acin viene a ocupar un cuarto del chip. +obinas. lo se usan en circuitos de radiofrecuencia+ siendo h%bridos muchas

veces. En general no se integran.

Densidad de integracinIurante el proceso de fabricacin de los circ0itos integradosse van acumulando losdefectos+ de modo que cierto n>mero de componentes del circuito final nofuncionan correctamente. *uando el chip integra un n>mero mayor decomponentes+ estos componentes defectuosos disminuyen la proporcin de chipsfuncionales. Es por ello que en circ0itos de memorias+ por ejemplo+ donde e2istenmillones de transistores+ se fabrican m5s de los necesarios+ de manera que se


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puede variar la intercone2in final para obtener la organi0acin especificada.

]Zu es un (icroprocesador^

El (icroprocesador+ para entendernos+ es el cerebro del ordenador. (5se2actamente definiremos al microprocesador como un chip en cuyo interior sealbergan miles #o millones$ de unos elementos denominados transistores que+combin5ndose entre ellos+ permiten al chip reali0ar la tarea que tenga

encomendada. e compone a su ve0 de nidad Aritmtica+ -gica y de control.Esta unidad trabaja en base a un reloj maestro que coordina la ejecucin de todaslas operaciones que reali0a el microprocesador. na breve descripcin delmicroprocesador podr%a ser la siguiente/

uelen tener forma de cuadrado o de rect5ngulo negro+ y van soldados a la placao en un 0calo o soc*et. Fambin los podemos encontrar soldados en una especiede cartucho que se conecta a la placa base.

Aunque la denominacin ;*)= es un tanto ambigua #puesto que tambin se sueleaplicar este trmino a la caja+ torre+ semitorre+ etc. que contiene los componentes

internos del ordenador$+ tambin se puede utili0ar este nombre para referirnos almicroprocesador.

-a unidad de medida que se emplea para e2presar la velocidad delmicroprocesador es el megahercio #(0$+ aunque la velocidad real de unprocesador depende de otros factores adem5s de los megahercios. )or ejemplo+un microprocesador de los antiguos que funcione a 1 (0 puede ser muchom5s lento que uno m5s moderno+ mejor organi0ado y con un n>mero mayor detransistores a : (0. El megahercio tambin nos indica m5s o menos la cantidadde instrucciones que el microprocesador puede reali0ar en un segundo. As% uno de1 (0. puede reali0ar 1 millones de ciclos por segundo.

)A?FE IE < ("*?)?*EAI?


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n microprocesador consta de las siguientes partes/

El encapsulado/ es lo que rodea a la oblea de silicio en s%+ para darleconsistencia+ impedir su deterioro y permitir el enlace con los

conectores e2ternos que se acoplar5n a su 0calo o a la placa base.

-a memoria cach/ es una memoria de gran velocidad que sirve almicroprocesador para tener a mano datos que previsiblemente se utili0ar5nen pr2imas operaciones sin tener que acudir a la memoria ?A(+reduciendo as% el tiempo de espera.

)ara entender un poco mejor este concepto he aqu% un ejemplo/

"maginemos dos sistemas de memoria A y '+ entre los cuales se transfiereinformacin. upongamos que el sistema A es m5s r5pido y presenta menorcapacidad de almacenamiento que ' #situacin t%pica en un )*$. Esto se traduceen que A debe funcionar a menor velocidad de la que es capa0 de ofrecer+ siempreque se comunique con '. e puede mejorar la velocidad de la transferenciaintroduciendo un nuevo sistema de memoria * entre A y '+ al que se denominacach. -a cach debe presentar una capacidad de almacenamiento mayor que lade A y menor que la de '+ adem5s ser5 m5s lenta que A pero m5s r5pida que '.-a aceleracin de las transferencias se basa+ como mencionamos anteriormente+en almacenar la informacin intercambiada >ltimamente entre A y ' puesto quecon gran probabilidad ser5 la m5s empleada en las pr2imas transferencias.

El coprocesador matem5tico/ o 6)+ es la parte del microprocesadorespeciali0ada en esa clase de c5lculos matem5ticos+ aunque tambinpueden estar en otro chip a parte del (icroprocesador.

El resto del microprocesador/ que consta de varias partes como la unidadde enteros+ registros+ etc.

'?EHE "F?"A IE- ("*?)?*EAI?


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*omo todo en este mundo+ la historia de los procesadores ha pasado pordiferentes situaciones. Iesde el primer procesador de 1971 #el ,,$ hasta elactual )entium , del presente a&o ha llovido mucho en el campo de losprocesadores. Aquel primer procesador ,,+ presentado en el mercado el d%a 1:de noviembre de 1971+ pose%a unas caracter%sticas >nicas para su tiempo. )araempe0ar+ aquel reloj sobrepasaba por poco los 1 C0+ dispon%a de un ancho de

bus de , bits y pod%a manejar un m52imo de !, bytes de memoria. ?ealmenteuna autentica joya que par entonces pod%a reali0ar gran cantidad de tareas+ peroque por desgracia no tiene punto de comparacin con los actuales micros.

Entre sus aplicaciones+ podemos destacar su presencia en la calculadora'usicom+ as% como dotar de los primeros tintes de inteligencia a objetosinanimados.

)oco tiempo despus+ sin embargo el 1 de Abril de 197+ "ntel+ anunciaba unaversin mejorada de su procesador. e trataba del 88+ que contaba comoprincipal novedad con un bus de 8 bits y la memoria direccionable se ampliaba a

1! Ubytes. Adem5s llegaba a la cifra de los 3: transistores+ casi el doble que supredecesor+ y s le puede considerar como el antecedente del procesador queservir%a de cora0n al primer ordenador personal. Vusto dos a&os despus+ "ntelanunciaba ese tan esperado ordenador personal+ de nombre Altair+ cuyo nombreproviene de un destino de la nave Enterprise+ en uno de los cap%tulos de la popularserie de televisin tar FreU+ la semana en la que se cre el ordenador. Esteordenador ten%a coste de entorno a los _, de la poca+ y el procesador supon%amultiplicar por die0 el rendimiento del anterior+ gracias a sus (0 de velocidad#por primera ve0 se utili0aba esta medida$+ con una memoria de !, Cbytes. Enunos meses+ logr vender decenas de miles de unidades+ en lo que supon%a laaparicin del primer ordenador que la gente podr%a comprar+ y no ya simplemente

utili0ar.

-A "


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En el a&o 198+ concretamente el 1 de febrero+ "ntel daba un nuevo vuelco a laindustria con la aparicin del 88!.

*omo principal novedad+ cabe destacar el hecho que de por fin se podia utili0ar ladenominada memoria virtual+ que en el caso del 88!+ que pod%a llegar hasta un@b.

Fambin hay que contar con el hecho de que el tiempo pasado+ hab%a permitido alos ingenieros de "ntel+ investigar m5s a fondo en este campo+ movidos sin dudapor el gran 2ito de ventas de los anteriores micros. Ello se tradujo en un bus de1! bits+ 13, transistores usando una tecnolog%a de 1+: micras. n m52imo dememoria direccionable de 1! (b y una velocidades de reloj de 8+ 1 y 1 (0. Entrminos de rendimiento+ podr%amos decir que se hab%a multiplicado entre tres yseis veces la capacidad del 88! y supon%a el primer ordenador que no fabricaba"'( en e2clusiva+ sino que otras muchas compa&%as+ alentadas por los 2itos delpasado+ se decidieron a crear sus propias m5quinas.

("*?6F FA('"\< VE@A

El a&o de 198: es la clave en la historia de los microprocesadores. El 17 deoctubre "ntel anunciaba la aparicin del procesador 838! IL+ el primero enposeer una arquitectura de 3 bits+ lo que supon%a una velocidad a la hora deprocesar las instrucciones realmente importante con respecto a su predecesor.Iicho procesador conten%a en su interior alrededor de los 7: transistores+m5s de cien veces los que ten%a el primer ,, despus de tan solo 1, a&os. Elreloj llegaba a un m52imo de 33 (0+ y era capa0 de direccionar , @' dememoria.

En 1988+ "ntel desarrollaba un poco tarde un sistema sencillo de actuali0ar losantiguos 88!+ gracias a la aparicin del 838! L+ que sacrificaba el bus dedatos para dejarlo en uno de 1! bits+ pero a menor coste. Estos procesadoresirrumpieron+ con la e2plosin del entorno gr5fico SindoGs+ desarrollado por(icrosoft+ unos a&os antes+ pero que no hab%a tenido la suficiente aceptacin porparte de los usuarios.

Fambin hab%a algunos entornos que no hab%an funcionado mal del todo+ como porejemplo el @E( 3+ pero no es hasta este momento cuando este tipo de entornosde trabajos se populari0an+ facilitando la tarea de enfrentarse a un ordenador+ quepor aquel entonces slo conoc%an unos pocos. SindoGs+ vino a ser un soplo de

aire fresco para la industria+ pues permiti que personas de cualquier condicinpudieran manejar un ordenador con unos conocimientos m%nimos de inform5tica.

P si esto parec%a la revolucin+ no tuvimos que esperar mucho para que el 1 deAbril de 1989+ apareciera el "ntel 8,8! IL+ de nuevo con tecnolog%a de 3 bits+ ycomo novedades principales la incorporacin del cach de primer nivel #-1$+ en elpropio chip+ lo que aceleraba enormemente la transferencia de datos de estecach al procesador+ as% como la aparicin de coprocesador matem5tico tambinintegrado en el procesador+ dejando por tanto de ser una opcin como lo era en


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los anteriores 838!. Ios cambios que unidos al hecho de que por primera ve0 sesobrepasaban el milln de transistores usando la tecnolog%a de una micra #aunqueen la versin de este procesador que iba a : (0+ se us ya la tecnolog%a de +8micras$+ hac%a posible la aparicin de programas de calidad sorprendente+ entrelos cuales destacaron los juegos.

e hab%a pasado de unos ordenadores en los que pr5cticamente cualquier tareacompleja requer%a del intrprete de comandos de (4I+ para poder sereali0ada+ a otros en los que mover el cursor y hacer clic en la opcin deseadasimplificaba en buena medida las tareas m5s comunes. )or su parte+ "ntel+ volvi areali0ar+ por >ltima ve0 hasta el momento+ una versin de este procesador dosa&os despus. e trataba del 8,8! L idntico a su hermano mayor+ salvo queno dispon%a del famoso coprocesador matem5tico integrado+ lo que supon%a unareduccin del coste para aquellas personas que desearan introducirse en lainform5tica sin necesidad de pagar una suma elevada.

--E@A E- )E


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3.,. )E


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-a >ltima apuesta de "ntel+ que representa todo un cambio de arquitecturaK pese asu nombre+ internamente poco o nada tiene que ver con otros miembros de lafamilia )entium.

e trata de un micro peculiar/ su dise&o permite alcan0ar mayores velocidades dereloj #m5s (0... y @0$+ pero proporcionando mucha menos potencia por cada

(0 que los micros anterioresK es decir+ que un )entium , a 1+3 @0 puede sermucho m5s lento que un )entium """ a JsloJ 1 @0. )ara ser competitivo+ el)entium , debe funcionar a 1+7 @0 o m5s.

)or otro lado+ incluye mejoras importantes/ bus de , (0 #1 (0 f%sicosmejor aprovechados$ y nuevas instrucciones para c5lculos matem5ticos+ lasE. \stas son muy necesarias para el )entium ,+ ya que su unidad de comaflotante es much%simo m5s lenta que la del A(I AthlonK si el softGare est5espec%ficamente preparado #optimi0ado$ para las E+ el )entium , puede sermuy r5pido+ pero si no no+ y el caso es que+ por ahora+ hay muy pocasaplicaciones optimi0adas.

3.8 A(I Iuron

n micro casi idntico al Athlon pero con menos memoria secundaria #!, C'$+aunque integrada #es decir+ m5s r5pida+ la cach va a la misma velocidad que elmicro$.

=os microprocesadores "!") y "!""

por Iario Alejandro Alpern

istoria del 88!888

En junio de 1978 "ntel lan0 al mercado el primer microprocesador de 1! bits/ el88!. En junio de 1979 apareci el 888 #internamente igual que el 88! pero conbus de datos de 8 bits$ y en 198 los coprocesadores 887 #matem5tico$ y 889#de entrada y salida$. El primer fabricante que desarroll softGare y hardGare paraestos chips fue la propia "ntel. ?econociendo la necesidad de dar soporte a estos

circuitos integrados+ la empresa invirti gran cantidad de dinero en un gran ymoderno edificio en anta *lara+ *alifornia+ dedicado al dise&o+ fabricacin yventa de sus sistemas de desarrollo que+ como se e2plic anteriormente+ soncomputadoras autosuficientes con el hardGare y softGare necesario paradesarrollar softGare de microprocesadores.

-os sistemas de desarrollo son factores clave para asegurar las ventas de unaempresa fabricantes de chips. -a inmensa mayor%a de ventas son a otrasempresas+ las cuales usan estos chips en aparatos electrnicos+ dise&ados+


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fabricados y comerciali0ados por ellas mismas. A estas empresas se las llamaJfabricantes de equipo originalJ+ o en ingls+ E( #riginal Equipment(anufacturer$. El disminuir el tiempo de desarrollo de hardGare y softGare paralas E( es esencial+ ya que el mercado de estos productos es muy competitivo.n la configuracin #con,8C' de memoria ?A( y una unidad de discos fle2ibles con capacidad de 1!C'costaba 3: dlares$. Esta computadora entr en competencia directa con lasofrecidas por Apple #basado en el !:$ y por ?adio hacU #basado en el R48$.
http://www.alpertron.com.ar/8085.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8080.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8085.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8085.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8085.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8085.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8080.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8085.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8085.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8085.HTM


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Ar0itect0ra de los procesadores "!"" y "!")

El 88! es un microprocesador de 1! bits+ tanto en lo que se refiere a suestructura como en sus cone2iones e2ternas+ mientras que el 888 es unprocesador de 8 bits que internamente es casi idntico al 88!. -a >nica diferenciaentre ambos es el tama&o del bus de datos e2terno. "ntel trata esta igualdadinterna y desigualdad e2terna dividiendo cada procesador 88! y 888 en dos

sub4procesadores. sea+ cada uno consta de una unidad de ejecucin #E/E2ecution nit$ y una unidad interfa0 del bus #'"/ 'us "nterface nit$. -a unidadde ejecucin es la encargada de reali0ar todas las operaciones mientras que launidad de interfa0 del bus es la encargada de acceder a datos e instrucciones delmundo e2terior. -as unidades de ejecucin son idnticas en ambosmicroprocesadores+ pero las unidades de interfa0 del bus son diferentes en variascuestiones+ como se desprende del siguiente diagrama en bloques/


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La ventaja de esta divisin fue el ahorro de esfuerzo necesario para producir el 8088. Slouna mitad del 8086 (el BIU tuvo !ue redise"arse para producir el 8088.

La e#plicacin del dia$rama en %lo!ues es la si$uiente&


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Registros de !so general del /0/2H/0//Fienen 1! bits cada uno y son ocho/

1. AXQ ?egistro acumulador+ dividido en Ay AL#8 bits cada uno$.s5ndolo se produce #en general$ una instruccin que ocupa un bytemenos que si se utili0aran otros registros de uso general. u parte m5sbaja+ A-+ tambin tiene esta propiedad. El >ltimo registro mencionado es elequivalente al acumulador de los procesadores anteriores #88y 88:$.

Adem5s hay instrucciones como IAAK IAK AAAK AAK AA(K AAIK -A6KA6K *'SK "< y F que trabajan con AL o con uno de sus dos bytes#A o A-$. Fambin se utili0a este registro #junto con IL a veces$ enmultiplicaciones y divisiones.

. XQ ?egistro base+ dividido en y L.Es el registro base de propsito similar #se usa para direccionamientoindirecto$ y es una versin m5s potente del par de registros - de losprocesadores anteriores.

3. CXQ ?egistro contador+ dividido en Cy CL.e utili0a como contador en bucles #instruccin -)$+ en operaciones concadenas #usando el prefijo ?E)$ y en despla0amientos y rotaciones#usando el registro *- en los dos >ltimos casos$.

,. DXQ ?egistro de datos+ dividido en Dy DL.e utili0a junto con el registro AL en multiplicaciones y divisiones+ en lainstruccin *SI y en "< y F para direccionamiento indirecto de puertos

#el registro IL indica el n>mero de puerto de entradasalida$.:. SPQ )untero de pila #no se puede subdividir$.

Aunque es un registro de uso general+ debe utili0arse slo como puntero depila+ la cual sirve para almacenar las direcciones de retorno de subrutinas ylos datos temporarios #mediante las instrucciones ) y ))$. Alintroducir #push$ un valor en la pila a este registro se le resta dos+ mientrasque al e2traer #pop$ un valor de la pila este a registro se le suma dos.

!. PQ )untero base #no se puede subdividir$.@eneralmente se utili0a para reali0ar direccionamiento indirecto dentro de lapila.

7. SIQ )untero %ndice #no se puede subdividir$.

irve como puntero fuente para las operaciones con cadenas. Fambinsirve para reali0ar direccionamiento indirecto.8. DIQ )untero destino #no se puede subdividir$.

irve como puntero destino para las operaciones con cadenas. Fambinsirve para reali0ar direccionamiento indirecto.

'ual!uiera de estos re$istros puede utilizarse como fuente o destino en operacionesaritmticas ) l$icas* lo !ue no se puede hacer con nin$uno de los seis re$istros !ue sever+n m+s adelante.
http://www.alpertron.com.ar/8080.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8085.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8080.HTMhttp://www.alpertron.com.ar/8085.HTM


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,dem+s de lo anterior* cada re$istro tiene usos especiales&

Bnidad aritmti"a y lgi"a

Es la encargada de reali0ar las operaciones aritmticas #suma+ suma conJarrastreJ+ resta+ resta con JprstamoJ y comparaciones$ y lgicas #A


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&F (&irecti!n Flag, bit '0):Si vale -* las instrucciones con cadenas sufrir+n autodecremento* esto es* se procesar+n las cadenas desde las direcciones m+s altas de memoriahacia las m+s %ajas. Si vale 0* ha%r+ autoincremento* lo !ue !uiere decir !ue las cadenasse procesar+n de iz!uierda a derecha.

F (er*l!+ *lag, bit ''):Si vale -* hu%o un des%orde en una operacin aritmtica con

si$no* esto es* un d7$ito si$nificativo se perdi de%ido a !ue tama"o del resultado es ma)or!ue el tama"o del destino.

Sistema de "ontrol de la !nidad de en una tabla que tiene almacenada en?( llamada *?( #*ontrol ?ead nly (emory$.

Cola de instr!""iones

Almacena las instrucciones para ser ejecutadas. -a cola se carga cuando el busest5 desocupado+ de esta manera se logra una mayor eficiencia del mismo. -acola del 88! tiene ! bytes y se carga de a dos bytes por ve0 #debido al tama&odel bus de datos$+ mientras que el del 888 tiene cuatro bytes. Esta estructuratiene rendimiento ptimo cuando no se reali0an saltos+ ya que en este caso habr%aque vaciar la cola #porque no se van a ejecutar las instrucciones que van despusdel salto$ y volverla a cargar con instrucciones que se encuentran a partir de ladireccin a donde se salta. Iebido a esto las instrucciones de salto son #despusde multiplicaciones y divisiones$ las m5s lentas de este microprocesador.

Registros de la !nidad de inter%aJ "on el (!s

El programador puede acceder a cinco registros de 1! bits cada uno+ siendocuatro de ellos registros de segmento y el restante el puntero de instruccin #")$.

Los re$istros de se$mento se llaman&

C":2e$istro de se$mento de cdi$o.&":2e$istro de se$mento de datos.":2e$istro de se$mento e#tra."":2e$istro de se$mento de pila.

La utilizacin de estos re$istros se e#plica m+s adelante* en la seccin !ue trata dedireccionamiento a memoria.

Lgi"a de "ontrol del (!s

El cometido de este bloque es poder unir los bloques anteriormente mencionadoscon el mundo e2terior+ es decir+ la memoria y los perifricos.

/l 8088 tiene un %us de datos e#terno reducido de 8 %its. La razn para ello era prever lacontinuidad ent

la evolución paso apaso

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