Historia de los Microprocesadores

Universidad Nacional de Ingeniería
Recinto Universitario Simón Bolívar
Facultad de Electrotecnia y Computación
UNI-RUSB
Electrónica Digital II
‘Historia de los Microprocesadores’
Ingeniería Electrónica
Integrante:
Beat Johan García Centeno
Luis Alfredo Cruz Chaves
Docente:
Ing. Carlos Ortega
Grupo:
3T2-EO
2008-23666
2008-24334
Abstract
This paper deals with the evolution of the microprocessor by improving the internal
structure of this device and innovations that have been added to the device, this in order to
multitask at the same time. These innovations and improvements originated through powers
which are three companies: Intel, AMD and Cyrix.
Abstracto
Este documento se trata de la evolución del microprocesador mediante el mejoramiento de
la estructura interna de este dispositivo y de las innovaciones que se les han añadido al
dispositivo, esto con el fin de realizar multitareas a la vez. Estas innovaciones y
mejoramiento se originaron a través de competencias de tres compañías las cuales son:
Intel, AMD y Cyrix.
Historia de los Microprocesadores
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Introducción
Los microprocesadores han llegado a formar una parte muy importante en todos los
ámbitos de nuestra sociedad moderna, logrando un gran desarrollo en diversos campos
(científico, tecnológico, medico, administrativo, entretenimiento, etc.). Es por eso que su
evolución y mejoramiento han ayudado en gran parte al avance tecnológico.
Las empresas que se dedicaron a la elaboración de estos dispositivos son Intel, AMD,
Cyrix. Estas sean encargado de ir mejorando estos dispositivos para optimizar la eficiente
en las en las diferentes aplicaciones.
El microprocesador es elemento de la computadora y de la tecnología semiconductora, el
desarrollo se data desde la mitad de los años 50 y se fusionaron con la tecnología de los
años 70. A partir de los años 50 aparecieron las primeras computadoras digitales de
propósito general diseñadas con tubos al vacio, a través de los avances científicos se logro
un circuito integrado a base de transistores, esto fue un gran paso importante en la
reducción de la arquitectura de la computadora a un circuito integrado simple, resultando
un circuito que fue llamado el microprocesador.
Historia de los Microprocesadores
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Desarrollo
La primera computadora fue inventado por IBM en 1981 que fue un modelo que tuvo un
gran éxito en esa época, este computador en su interior tenia un microprocesador
denominado 8088 de una empresa llamado Intel. Este chip era de 8 bits trabajando a
4.77MHz.
Existían otros ordenadores como Atari o Apple que la tecnología pertenecía a una empresa
llamada Motorola. Estos ordenadores no eran compatibles con la familia Intel debido a que
el software utilizaba órdenes diferentes. Pero existían empresas compatibles con la familia
Intel las cuales son AMD y Cyrix
A partir de 1973 aparecieron los microprocesadores Intel los cuales son 8086, 8088, 286,
estos ordenadores eran conocidos como ordenadores AT y XT, estos eran de 8 o 16 bits
tanto internos como externos. Este número reducido de bits limitaba sus posibilidades en
gran medida, luego aparecieron versiones mejoradas como 386, 386 SX que su principal
ventaja es que en su interior tenía 32 bits y su exterior o es decir, el bus de datos era de 16
bits. La versión SX es una versión reducida, esto quiere decir que no está depurado.
Luego aparecieron en 1986 los microprocesadores 486, 486 SX, DX, DX2 y DX4, la
mejora consistían en que eran depurados y que tenían un coprocesador matemático para
coma flotante integrado y una memoria cache de 8kb. Donde es la serie 486 SX es una
versión reducida y es sin coprocesador matemático, la siguiente es más rápida en la
comunicación con el bus de datos.
Las compañías Cyrix y AMD no se quedaron atrás crearon un dispositivo muy bueno con
una memoria cache 16kb con una frecuencia de 120Mhz. Después la familia Intel elaboro
el procesador Pentium, el nombre se debía porque Intel quería que se diferenciara con los
de la competencia.
Los primeros Pentium tenían su problema los cuales eran el recalentamiento y un fallo en
la unidad de aritmética, por esa razón es que Intel depuro el sistema y redujo el voltaje
para su mejor funcionamiento y con una frecuencia de 200Mhz. Estos cambios mejoraron
su eficiencia y su unidad de aritmética, y de realizar más de una orden a la vez. Pero AMD
no se quedo atrás y saco el k5 que era bueno en aplicaciones que no tenía mucha
exigencia, y tenía un coprocesador matemático peor que el Pentium.
Luego Cyrix desarrollo el 6x86 que era bueno pero no mejor que el Pentium, el problema
radicaba en su unidad de cómo flotante, y solo era aplicado en algunos software como
office, WordPerfect, Windows 95, otro problema era su recalentamiento y es por eso que
elaboraron una versión de bajo voltaje que es 6x86L.
Intel innovó el procesador ‘’Pentium pro’’, su avance era la rapidez en la unidad
matemática y un problema que solo corría con software de 32bits y si se instalaba un
software 16 bits el rendimiento era menor que el Pentium clásico.
Historia de los Microprocesadores
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Funcionamiento y Arquitectura interna de los Microprocesadores Intel.
Antes de entrar en materia, vale la pena destacar que un microprocesador es un circuito
integrado capaz de realizar funciones de control y cálculo, con alta escala de integración, el
cual posee una serie de instrucciones básicas programadas, a partir de las cuales se
configuran los programas de código maquina, que es el lenguaje que ejecuta la maquina.
El Microprocesador 8080.
Elaborado a principios del año de 1972 por Federico Faggin bajo el financiamiento de la
compañía INTEL, con el objetivo de hacer un microprocesador de 8 bits mejor que el
existente, es decir, el 8008; que incorporara muchas de las características exigidas por las
compañías de la época tales como: más velocidad y facilidad de implementación en el
circuito.
El primer resultado del 8080 se realizó en diciembre de 1973, pero fue hasta abril de 1974
que se lanzó al mercado la primera producción del nuevo microprocesador.
En ésta producción se utilizó el nuevo proceso NMOS que se utilizaba en las últimas
memorias RAM dinámicas de 4 kilobits, además le agrego una mejor estructura de
interrupciones, mayor direccionamiento de memoria (16 KB en el 8008 contra 64 KB en el
8080) e instrucciones adicionales.
Este microprocesador se caracteriza principalmente por poseer:



Una unidad de control.
Un decodificador de instrucciones.
Un registro de instrucciones.
A continuación se detalla un poco el contenido de la ALU y los registros de trabajo.
La sección de la ALU consta de:





ALU para el tratamiento de palabras de 8 bits en paralelo.
Acumulador principal de 8 bits, denominado A.
Acumulador temporal de 8 bits, denominado ACT.
Registro temporal de 8 bits, denominado TMP.
Registros de 1 bit, que configuran el denominado registro de estado y actúan como
indicadores de signo, acarreo, paridad, acarreo intermedio y cero.
Modos de direccionamiento del 8080
El microprocesador 8080 puede ser direccionado de 4 modos diferentes:
1. Inmediato: el byte, que sigue al código de la instrucción, expresa el operando que
maneja la instrucción.
Historia de los Microprocesadores
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2. Directo: los 2 bytes, que siguen al código de la instrucción, proporcionan la
dirección de la memoria donde se encuentra almacenado él operando.
·
3. Por registro: la instrucción determina cual de los registros, tanto individual como
en parejas, contiene el dato u operando.
·
4. Por par de registros indirectos: la instrucción determina la pareja de registros:
b−c, d−e, o h−l, que contiene la dirección de la memoria en donde se encuentra el
operando, se suele usar los registros h−l (que contienen los 8 bit de más peso y de
menos peso respectivamente) para direccionar la memoria.
Algunas Instrucciones del 8080
Orden
MOV R1, R2
MOV M, R
MOV R, M
HLT
MVI R
MVI m
INR R
DCR R
INR M
DCR M
ADD R
Función
Mover registro a registro
Mover registro a memoria
Mover memoria a registro
Alto
Mover registro inmediato
Mover memoria inmediata
Incrementar registro
Decrementar registro
Incrementar memoria
Decrementar memoria
Sumar registro A
El Microprocesador 8085
Microprocesador creado por Intel en 1977, la alimentación es única requiere solo +5v. Esto
se debe a la nueva tecnología utilizada para la fabricación, llamada HMOS (High
performance N−channels MOS) que además permite una mayor integración con más de
diez mil transistores.
Tiene incorporado el generador de pulsos de reloj con lo que solo hace falta un cristal de
cuarzo y un par de capacitores externos (para el 8080 se necesitaba el circuito integrado
auxiliar que lleva el código 8224).
Además esta mejorado en cuanto a las interrupciones. Incluye las instrucciones del 8080 y
posee dos adicionales (RIM y SIM) referidas a este sistema de interrupciones y a la entrada
y salida serie.
El bus de datos esta multiplexado con los 8 bits menos significativos del bus de
direcciones, con lo que permite tener más pines libres para el bus de control del
microprocesador.
Historia de los Microprocesadores
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El 8085 consta de tres bloques fundamentales:
1.
·
2.
·
3.
Conjunto de registros, formado por el contador de programas (16 bits), el stack
pointer (16) y las tres parejas de registros de 8 bits cada uno, junto con la búsqueda
que incrementa o decrementa el contenido de todos los registros.
La ALU, en combinación con el acumulador y un registro temporal, así como los 5
bits que actúan como flags o señalizadores de estado.
El registro de instrucciones, combinado con el decodificador de instrucciones y el
circuito de control y de tiempo.
Conjunto de Instrucciones del 8085
Además de contener las 111 instrucciones del 8080, posee 2 nuevas:
Orden
Función
SIM
Sirve para poner mascara de interrupción de RST 5.5, RST 6.5, RST 7.5
y para enviar un dato por la puerta serie (terminal SOD).
Sirve para leer la máscara de interrupción general y de RST 5.5, RST 6.5,
RIM
RST 7.5, las instrucciones pendientes y para leer el dato de la
Puerta serie (terminal SID).
Microprocesador 8086/8088
En junio de 1978 Intel lanzó al mercado el primer microprocesador de 16 bits: el 8086. En
junio de 1979 apareció el 8088 (internamente igual que el 8086 pero con bus de datos de 8
bits) y en 1980 los coprocesadores 8087 (matemático) y 8089 (de entrada y salida),
elaborados en un moderno edificio en Santa Clara, California, dedicado al diseño,
fabricación y venta de sus sistemas de desarrollo.
De esta manera la empresa Intel desarrolló una serie completa de software que se
ejecutaba en una microcomputadora basada en el 8085 llamada Intellec Microcomputer
Development System.
Arquitectura Interna del 8086/8088
Estos microprocesadores poseen dos procesadores en el mismo chip, que se denominan:
 Unidad de Ejecución (EU) y
 La Unidad de Interfaz del Bus (BIU).
Historia de los Microprocesadores
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Cada uno de ellos dispone de sus propios registros y de su propia sección aritmético −
lógica, trabajando asincrónicamente con el otro, para lograr la máxima potencia del
cómputo.
La unidad de interfaz del bus, BIU, es la encargada de buscar las instrucciones,
guardarlas en la cola de espera para ser ejecutadas y facilitar el direccionamiento de la
memoria, lo que realiza a través del bus de direcciones, que posee 20 líneas.
El tratamiento de la cola, en la que se guardan los códigos de las instrucciones que esperan
a ser ejecutadas por la EU, es responsabilidad de la BIU. Esta cola consta de 4 registros en
el 8088, mientras que en el 8086 son 6 registros. Independientemente del microprocesador,
cada registro de la cola es de 8 bits, de tipo RAM y con estructura FIFO.
La unidad de ejecución no tiene que esperar a la búsqueda de la instrucción y puede
trabajar a su máxima velocidad. La unidad de ejecución tiene la responsabilidad de
ejecutar las instrucciones, siendo posible considerarla como una CPU clásica. Posee una
ALU con un registro de estado con varios flags asociados y un conjunto de registros de
trabajo.
Algunas Instrucciones del 8086/8088.
Orden
ROL
ROR
SAL
SAR
SHL
SHR
STC
STD
STI
LOCK
WAIT
JA
JAE
JB
JBE
JCXZ
Función
Rotación a la izquierda
Rotación a la derecha
Desplazamiento aritmético a la izquierda
Desplazamiento aritmético a la derecha
Desplazamiento lógico a la izquierda
Desplazamiento lógico a la derecha
Pone a uno el indicador de acarreo
Pone a uno el indicador de dirección
Pone a uno el indicador de interrupción
Bloqueo de bus
Espera hasta la activación de la línea Test
Salto si superior
Salto si superior o igual
Salto si inferior
Salto si inferior o igual
Salto si CX (contador)=0
Historia de los Microprocesadores
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MICROPROCESADORES 80186/80188
Los Intel 80186/80188 son las versiones mejoradas del microprocesador anterior
8086/8088. Los 80186/80188 son todos los microprocesadores de 16 bits que son
compatibles al 8086/8088, aun en su arquitectura interna.
Las mejoras realizadas a los procesadores 80186/80188 en comparación a las versiones
anteriores fueron las siguientes:
1. Se le agregó un generador del reloj que esta vez es interno y reemplaza al generador
externo utilizado con la versión anterior, lo que reduce el número de componentes
en un sistema.
2. Además un controlador programable de interrupciones quien sirve de árbitro a todas
las interrupciones internas y externas, controla hasta dos PC externos.
3. Ahora contiene tres temporizadores de 16 bits totalmente programables (0 y 1
controla los procesos internos y el último sirve de reloj para vigilar si se desea
interrumpir al microprocesador después de cierta cantidad de tiempo).
4. Se suman a los componentes de los antiguos microprocesadores, dos unidades
programables de DMA, las cuales pueden transferir datos entre localidades de la
memoria, entre la memoria y las E/S, o entre los periféricos de E/S.
5. Y la unidad de señales de habilitación programable.
La única diferencia entre el 80186 y el 80188 es el ancho de sus canales para datos. El
80186 (como el 8086) contiene un canal de datos de 16 bits, mientras que el 80188 (como
el 8088) contiene un canal para datos de 8 bits.
Los 80186/80188 son llamados a menudo controladores dedicados debido a su aplicación,
que no es como una computadora basada en un microprocesador, sino como un controlador.
MICROPROCESADOR 80286
El microprocesador 80286 fue liberado en febrero de 1982. Para su ensamblaje se utilizaron
los componentes del 80186/80188, para así lograr la configuración con multitarea
(ejecución simultánea de varios programas).
El 80286 opera de dos modos diferentes:


Modo real, se comporta igual que un 8086.
Modo protegido, necesita un nivel de integración mucho mayor. El
microprocesador contiene 134.000 transistores (mucho más que el 8086), y ejecuta
alrededor de 1,2 millones de instrucciones por segundo.
El 80286 contiene el juego de instrucciones del 80186, así como la extensión del espacio
direccionable a 16 MB, utilizando 24 bits para direccionar (2 = 16.777.216).
Este microprocesador está diseñado para usar un sistema operativo con varios niveles de
privilegio. Estos sistemas operativos tienen un núcleo que es su parte más interna.
Historia de los Microprocesadores
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La arquitectura interna que presenta este microprocesador es la siguiente:




Unidad de decodificación de instrucciones.
Unidad de ejecución.
Unidad de direccionamiento.
Unidad de interfaz con el bus.
Conjunto de Instrucciones del 80286
Además de las instrucciones de su antecesor, es decir, las del 8086/8088 más las agregadas
80186 (PUSHA, POPA, INS, OUTS, BOUND, ENTER, LEAVE, la multiplicación
inmediata, así como conteo para corrimientos/rotaciones); han sido incorporadas 17 nuevas
instrucciones al conjunto del 80286 (todas corresponden al modo protegido).
Orden
CLTS
LDGT
SGDT
LIDT
SIDT
LLDT
SLDT
LMSW
SMSW
LAR
LSL
SAR
ARPL
VERR
VERW
LTR
Función
Desactiva la bandera de conmutación de tareas
Carga el registro para la tabla del descriptor global
Almacena el registro de la tabla de descriptores globales
Carga el registro de la tabla del descriptor conmutador
Almacena el registro de la tabla del descriptor conmutador
Carga el registro de la tabla del descripto local
Almacena el registro de la tabla del descriptor local
Carga la palabra del estado de la maquina
Almacena la palabra del estado de la maquina
Carga los derechos de acceso
Cerca el límite del segmento
Almacena los derechos de acceso
Ajusta el nivel de privilegio solicitado
Verifica el acceso a ruta
Verifica el acceso a escritura
Carga el registro de tarea actual
MICROPROCESADOR 80386
En octubre de 1985 Intel lanza al mercado su primer procesador con una arquitectura de 32
bits, el 80386, el cual constituyó una gran revisión del modelo anterior.
Arquitectura del 80386
I.
Una unidad central de proceso (CPU), compuesta por la unidad de ejecución y la
unidad de instrucciones.
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II.
III.
Una unidad de manejo de memoria (MMU), consiste en una unidad de
segmentación (similar a la del 80286) y una unidad de paginado (nuevo en este
microprocesador). El mecanismo de paginado opera por debajo y es transparente al
proceso de segmentación, para permitir el manejo del espacio de direcciones
físicas. Cada segmento se divide en una o más paginas de 4 KB.
Una unidad de interfaz con el bus (BIU).
Bus de datos: se compone de 32 líneas llamadas D0−D31, es bidireccional y triestado,
puede transferir información de 16 y 32 bits, usando elementos de control.
Bus de direcciones: lo conforman 32 líneas triestado de salida. Este bus tiene la dirección
física de una posición de la memoria principal de una E/S, puede direccionar unos 4000
millones de bytes (4 GB).
Diferencia con respecto al 8086 y al 80286
 El 80386 es un CPU de 32 bits, lo que significa un considerable incremento en la
capacidad de procesamiento.
 A nivel de registros, todos los datos y direcciones (punteros) existentes en el 80286
extiende su longitud a 32 bits en el 80386.
 Dispone de un bus de direcciones de 32 líneas, lo que permite el direccionamiento
de 2 = 4 GB de memoria principal.·
 El número de segmentos que soporta la memoria virtual es 16.384, el mismo que el
80286. Sin embargo, los segmentos admiten un tamaño de 4 GB, lo que supone una
capacidad máxima de 64 TB (TB: terabyte, es decir, un trillón de bytes).·
 Todas las instrucciones del 80286 que manejaban operando de 16 bits, han sido
modificadas para operar con 32 bits.·
 El 80386 admite nuevos tipos de datos y una frecuencia de trabajo de 50MHz.
 Incorpora nuevos registros de segmento, el FS y el GS, que colaboran con el
segmento extra ES en la manipulación de datos.
 Trabaja en modo real y en modo protegido, en primer caso no contempla mejoras
con respecto al 80286, pero en el modo protegido soporta grandes avances,
especialmente, derivados del aumento de la capacidad de memoria virtual y física;
además tiene la posibilidad de trabajar en modo virtual 8086, que permite ejecutar
un programa para el 8086 en modo protegido como si se tratase de una tarea
independiente.
Versiones del 80386
80386SX: para facilitar la transición entre las computadoras de 16 bits basada en el 80286,
apareció en junio de 1988 el 80386sx con bus de datos de 16 bits y 24 bits de direcciones
(al igual que en el caso del 286).
80386SL: en 1990 Intel introdujo el miembro de alta integración de la familia 80386, el
80386SL, con varias
Historia de los Microprocesadores
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MICROPROCESADOR 80486
Este procesador fue lanzado en Abril de 1989. Posee 32 bits, 1025 millones de transistores,
ejecuta 20 millones de instrucciones por segundo, posee multiprocesamiento de datos con
velocidades de 25, 33, 50 MHz incluye un cache, un procesador de punto flotante
incorporado y una unidad de administración.
Arquitectura del 80486
El procesador 80486 es básicamente un 80386 pero contiene una unidad de punto flotante,
un cache de memoria de 8 KB adicionales, y una unidad para la administración de la
memoria (MMU).
El procesador 80486 está compuesto por los siguientes bloques:
 Unidad de ejecución
 Unidad de segmentación:
 Unidad de paginación: es la traductora de las direcciones lineales (generadas por la
unidad anterior) en direcciones físicas.




Unidad de cache.
Interfaz con el bus.
Unidad de instrucciones
Unidad de punto flotante: incluye 8 registros de punto flotante de 80 bits y la lógica
necesaria para realizar operaciones básicas, raíz cuadrada y transcendente de punto
flotante.
Versiones de 80486
80486DX: en abril de 1989 Intel presentó su nuevo procesador el 80486DX, que poseía 1,2
millones de transistores a bordo, el doble de la velocidad del 80386 y el 100% de
compatibilidad con los microprocesadores anteriores.
80486SX: en abril de 1991 se presentó el 80486SX, un producto de menor costo que el
anterior sin el coprocesador matemático que posee el 80486DX (bajando la cantidad de
transistores a 1.185.000).
80486SL: en 1992 apareció el 80486SL con características especiales en cuanto a ahorro de
energía.
Historia de los Microprocesadores
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CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DEL 80486
Orden
BSWAP
CMPXCHG
dest,src
INVD
INVLPG
WBINVD
XADD dest,src
Función
Cambia el orden de los bytes
Compara el acumulador con dest
Vacía el cache interno
Invalida una entrada de página en el buffer de conversión por búsqueda
Realiza los cambios indicados en el cache en la memoria externa y luego
lo invalida
Suma los operandos fuente y destino, poniendo el resultado en el
destino.
MICROPROCESADOR PENTIUM
El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que la quinta generación de su línea de
procesadores compatibles con el nombre de PENTIUM en vez de 586 u 80586.
Este microprocesador se presentó el 22 de marzo de 1993 con velocidades iniciales de 60 y
66 MHz (112 millones de instrucciones por segundo en el último caso), 3.100.00
transistores (fabricados con el proceso BICMOS –Bipolar CMOS−), cache interno de 8 KB
para datos y 8 KB para instrucciones, verificación interna de paridad para asegurar la
ejecución de las instrucciones, una unidad de punto flotante mejorada, bus de datos de 64
bits para una comunicación más rápida con la memoria externa y, lo más importante,
permite la ejecución de dos instrucciones simultáneamente.
El chip se empaqueta en formato PGA (Pin Grid Array) de 273 pines.
Luego para el 7 de marzo de 1994 Intel presentó la segunda generación de PENTIUM. Se
introdujo con las velocidades de 90 y 100 MHz aplicando una nueva tecnología de 0.6
micrones y posteriormente se introdujeron las versiones de 120,133,150,160 y 200 MHz
con tecnología de 0,35 micrones.
Arquitectura del PENTIUM
El microprocesador PENTIUM está conformado por 7 unidades que permiten alta
prestaciones, compatibilidad y el mantenimiento de los datos. Estas unidades se dividen en:
1. Unidad de enteros superescalar.
Posee en su interior 2 unidades de enteros de 32 bits que operan en paralelo, las
cuales constan de segmentación − instrucciones de 5 etapas: prebusqueda de
instrucciones, decodificación, cálculo, ejecución y escritura de los resultados
Historia de los Microprocesadores
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2. Unidades de memoria cache.
Esta memoria está dividida en dos subsistemas de memoria cache totalmente
independientes, son del mismo tamaño 8 octetos.
3. Unidad de interconexión con el bus.
4. Unidad de predicción de bifurcaciones.
5.
Unidad de punto flotante.
CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DEL PENTIUM
Aparte de las instrucciones del 80486, PENTIUM posee las siguientes nuevas instrucciones
Orden
CMPXCHG8B
CPUID
RDMSR
RDTSC
RSM
WRMSR
Función
Compara y cambia 8 bits
Informa al software acerca del modelo del procesador que se está
utilizando
Leer del modelo especifico de registro
Copia el resultado en EDX:EAX (Pentium tiene un contador de 64
bits,
que se incrementa con cada ciclo de reloj)
El estado del procesador se restaura utilizando la copia que se creó al
entrar
Escribe en el modelo especifico del registro
MICROPROCESADOR PENTIUM MMX
Para enero de 1998 Intel saca al mercado un nuevo procesador el Pentium MMX, el cual
fue lazado al mercado con velocidades de 166, 200, 233 MHz para ordenadores de
escritorio, versiones de 150, 166, 200, 233 y 266 MHz para portátiles y versiones
OVERDRIVE para equipos de sobremesa 125, 150, 166, 180 y 200 MHz
Con respecto al Pentium Clásico ofrece las siguientes mejoras:
 57 nuevas instrucciones internas diseñadas para procesar con más eficacia datos
gráficos, de audio y vídeo.
 SIMD (Single Instruction Multiple Data), que permite realizar la misma operación
con diferentes datos simultáneamente, especialmente útil con imágenes gráficas,
vídeo, audio y animaciones.
Historia de los Microprocesadores
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 Capacidad de realizar dos instrucciones multimedia (MMX) en cada ciclo de reloj.
 Doble cantidad de cache: 16KB para datos y 16KB para instrucciones.
 Doble de los buffer de escritura y mejora de ejecución de instrucciones en paralelo.
 Voltaje menor (2,8 V sólo para el corazón del procesador). Esto da lugar a un menor
calentamiento. Los procesadores MMX para portátiles funcionan a 1,8 V y 2,0 V
internamente.
MICROPROCESADOR PENTIUM II
Este procesador fue lanzado al mercado en versiones de 233, 266 y 300 MHz, y más tarde
llega una versión de 333 MHz
Sus características diferenciales con respecto a las anteriores versiones son las siguientes:
1. Arquitectura del bus dual independiente, que permite múltiples transacciones
simultaneas
2. Incluye instrucciones MMX al igual que el Pentium MMX, para acelerar las
operaciones gráficas y 3D, así como las aplicaciones de sonido, vídeo y juegos.
3. Ejecución dinámica, para acelerar las aplicaciones.
4.
Encapsulado en cartucho SEC (Single Edge Contact − contacto por un solo lado),
incluyendo dentro del cartucho el procesador y la cache de segundo nivel, llamado
SLOT 1.
5. Cache de segundo nivel de 512KB funcionando a la mitad de la velocidad del
procesador.
MICROPROCESADOR PENTIUM III
La arquitectura de la Pentium III con velocidad de 450 y500 MHz, con cache L2, de 512 K
a media velocidad y el mismo gabinete básico Slots, ofrece una característica en su
arquitectura SSE (Straming SIMD Extensions) que proporcionan un conjunto de
instrucciones y extensiones de microarquitectura que mejoran el desempeño de ciertas
aplicaciones de punto flotante intensivo, beneficia a las gráficas 3D, imágenes 2−D,
reconocimiento de voz, codificación MPEG−2, aplicaciones científicas y de ingeniería.
Historia de los Microprocesadores
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La SSE tiene 4 avances principales:
I.
8 nuevos registros de punto flotante de 128 bits accesibles en forma directa.
II.
III.
50 nuevas instrucciones diseñadas para operaciones de punto flotante SIMD.
8 nuevas instrucciones enfocadas en el flujo de datos desde y hacia la memoria
IV.
12 integradas de SIMD.
Esto le permite tener la capacidad de cuatro valores de punto flotante de precisión
individual de 32 bits para empacarse en un registro de 128 bits. Los registros SSE son
accesibles de manera directa sin cuellos de botella, a diferencia de las correspondientes a
punto flotante X86.
Las instrucciones de flujo de memoria permiten la búsqueda previa de memoria,
permitiendo así que los elementos de datas del tamaño de una línea del cache se busquen de
la memoria al CPU, con el control de la aplicación un poco antes de que se necesiten en
realidad, controlando la ubicación del cache, ayudando a ocultar las latencias de memoria.
El bus externo, está diseñado para manejar múltiples transacciones importantes de bus
canalizado en mejora al desempeño de las funciones de búsqueda previa.
También existe el flujo de almacenes que permite que el procesador escriba un flujo de
datos.
Su ancho de banda de combinación de escritura del Pentium III en 790 Mbps, velocidad
que se aproxima al máximo teórico de 800 Mbps para su bus a 100 MHz
Historia de los Microprocesadores
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CONCLUSION
En este trabajo se pudo precisar la Historia, arquitectura interna y avances
tecnológicos de los microprocesadores, estudiamos desde el 8080 hasta llegar al
Pentium, observando la similitud en las arquitecturas, pero notando sus cambios y
avances para lograr mayor seguridad, rapidez, manejo de datos más eficiente y
mayor capacidad de almacenamiento.
Tomando en cuenta toda esta información podemos concluir que a pesar de los
avances de la tecnología, con respecto a los microprocesadores, los cambios que se
han dado en su estructura nunca han sido del todo radical, lo que se observa
claramente a través de las Tablas y características de cada microprocesador; donde
podemos ver correcciones a los anteriores e incorporación de nuevos elementos para
lograr ejecución a mayor velocidad y direccionar mayor cantidad de memoria, pero
se puede ver la continuidad de elementos como: la entrada de información a través
de direcciones al microprocesador, la unidad de memorias (los registros), la unidad
central del proceso donde se ejecutan las instrucciones, y la de salida que regresa el
resultado de la ejecución.
Así podemos observar que se mantienen los lineamientos básicos a través de la
evolución de los microprocesadores, sin que suceda un cambio drástico en el diseño,
funcionamiento, arquitectura y avances tecnológicos del tema en cuestión.
Historia de los Microprocesadores
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