La evolución del micro procesado

La evolución del micro procesador

1973-1ª Generación: El 8080 en 1973, es el primer microprocesador útil para cualquier tipo de operación, funcionaba a 1 MHz con un ancho de 8 bits, lo cual le permitía manejar 64KB de RAM, otros fabricantes como Motorola con su M6800 y Zilog con su Z80, también se dedicaban a construir microprocesadores pero destinados al sector industrial y científico. En 1978 llegan los procesadores a 16 bits de ancho de bus que ya permiten manejar 1MB de RAM, como el 8086 de Intel, el Z800 de Zilog y el 6800 de Motorola. De estos tres fabricantes sólo Intel y Motorola prosperaron. Los procesadores Intel fueron la base de los Personal Computer (PC) de la familia x86 y Motorola fue la base de los primer os Apple y plataformas Unix.

1982- 2ª Generación: El 80286, año 1982, procesador que introduce el modo real, y el protegido de 32 bits que permitía aumentar el rendimiento, esta CPU ya era bastante más eficaz y podía ejecutar más de una instrucción por ciclo.

1985- 3ª Generación: El 80386, año 1985, primer procesador de 32 bits de ancho del que solo Windows sacaba provecho ya que DOS no podía. Trabajaban a velocidades entre 16 y 33 MHz Incluyeron un Pipeline de 4 etapas, era posible adquirir el modelo 80386DX que integraba en el núcleo la FPU (Coprocesador Matemático) que permitía trabajar con gráficos, también se podía adquirir el 80386SX que era la versión económica sin FPU pero que permitía adquirirlo posteriormente comprando el 80397 (que es la FPU) y que se montaba en un socket al lado de la CPU, otra limitación del SX es que le redujeron el ancho de banda a 16 bits lo que le permitía utilizar hasta 16MB RAM.

1989 - 4ª Generación: El 80486 en el año 1989 con 32 bits de ancho que mejoro el juego de instrucciones x86 y utilizo por primera vez una memoria cache L1. Este avance lo hacia el doble de rápido que un 386 trabajando a la misma velocidad. Igual que sucedió con el 386 tuvimos versión DX con FPU y versión SX sin FPU pero con la posibilidad de comprar posteriormente el 80487. Fue la primera CPU que tuvo una larga evolución tecnológica sacando múltiples versiones conocidas como 486SX, 486DX, 486DX2 y 486DX4. Todas estas familias como Intel, AMD como Cyrix supieron comercializar con gran éxito. Los modelos DX2 fueron los primeros que a través de la opción de turbo permitía dobla r la velocidad interna de trabajo de la CPU respecto a la velocidad externa para comunicarse con la RAM de esta manera la CPU podía trabajar a 66MHz mientras que la memoria RAM trabajaba a 33MHz. El 486DX5 de AMD fue el más rápido que salió al mercado trabajando a una velocidad de 166MHz.

1993- 5ª Generación: Pentium 1993, primera tecnología de Intel que incorpora una arquitectura súper escalada. Esto quiere decir que incorporaba dos unidades de procesamiento o pipelines trabajando en paralelo por lo que podía ejecutar dos instrucciones por ciclo de reloj esta CPU también incremento a 64 bits el ancho del bus FSB y subió su frecuencia de 33 a 66MHz.

1995- 6ª Generación: El Pentium PRO del año 1995 orientado a entorno profesional, servidores y equipos de gama alta, incorpora un pipeline de 14 etapas y un juego de instrucciones RISC que permite el trabajo en multiproceso en placas capaces de alojar 2 o 4 CPU´s, introdujo como gran mejora el DIB(Arquitectura Independiente Dual) que permite a la CPU enviar y recibir información diferente por los 2 buses de los que dispone (uno con la RAM y otro con la cache). Esto incremento mucho el rendimiento, el cual subió aun mas porque fue el primer micro que integró cache L2 en su núcleo, además modifico a 36 bits el bus de direcciones para poder manejar hasta 64 GB de RAM.

1999- 7 Generación: Athlon 1999, se le considera como un K7, supera claramente en rendimiento a un Pentium III de su misma velocidad. Desde que AMD desarrollo su Athlon a 500Mhz su arquitectura de diseño casi no evoluciono hasta la aparición del Athlon64. Las primeras versiones de estas CPU´s se montaban en un zócalo especial de tipo cartucho llamados Slot A, donde la chache L2 se montaba en chips junto al Core, en versiones posteriores ya se integró la cache L2 dentro del Core y apareció un nuevo socket llamado socket A de 462 contactos.

2003-8ª generación: Ancho de bus de 64 bits. Con esta generación de procesadores ponemos obtener un mayor rendimiento siempre que los datos que procesemos sean de un gran tamaño porque el bus de datos en este sistema tiene un ancho de 64 bits en lugar de los 32 que tenían los de las generaciones anteriores. Evidentemente no siempre estamos procesando datos de gran tamaño y en ese caso no obtenemos ninguna mejora práctica.
Athlon 64 (año 2003). Como los Athlon XP quedaron sin futuro al apenas superar los 2GB, aun reduciendo la tecnología de fabricación, AMD tuvo que diseñar una nueva arquitectura a la que llamó HAMMER y que internamente se conoce como el K8. Esta arquitectura tiene tres grandes familias: los Athlon64, Athlon 64 FX y los Opteron, siendo estos últimos los destinados a servidores y equipos de gama alta. Aunque esta arquitectura aprovecha gran parte de las características de un Athlon XP por ejemplo tiene también 3 ALUs y 3 FPUs, como novedades de diseño presenta las siguientes:

- Integra el controlador de memoria del puente norte en la CPU, de forma que desaparece el puente norte para estas CPU´s quedando integrados en el CORE. Y trabajando así los dos a la misma velocidad, eliminando los tiempos de espera que se producían entre varios chips. Con esto conseguían un ancho de banda mayor que les permitía superar a los Pentium4.
- Nuevo juego de instrucciones e 64 bits llamado X86.64 o AMD64 que será el 100% efectivo cuando todos los programas y sistemas operativos estén diseñados para 64 bits.
- Aún así se mejora la ejecución de programas a 64 bits ya que incluye una unidad que se encarga de hacer la conversión de 32 a 64 bits.
- Pipeline de 12-13 etapas, para llegar a los 3.2 GHz manteniendo un buen rendimiento en su diseño.
- Mejora del manejo de las instrucciones SSE soportando las instrucciones SSE2 y SSE3 en los últimos modelos.