Los Microprocesadores Uno de los actuales

Los Microprocesadores
Uno de los actuales microprocesadores de doble núcleo y 64 bits, un AMD Athlon 64 X2 3600.
El microprocesador o micro es un circuito integrado que contiene todos los elementos de una "unidad central de
procesamiento" o CPU. En la actualidad en el interior de este componente electrónico existen millones de
transistores integrados.
Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre un elemento llamado zócalo[2] . También, en modelos
antiguos solía soldarse directamente a la placa madre. Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el
formato de cartucho, sin embargo no tuvo mucho éxito. Actualmente se dispone de un zócalo especial para
alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento, que comúnmente es un ventilador (cooler). El
microprocesador está compuesto por: registros, la Unidad de control, la Unidad aritmético-lógica, y dependiendo
del procesador, una unidad en coma flotante.
Historia
El primer procesador comercial, el Intel 4004, fue presentado el 15 de noviembre de 1971. Los diseñadores
fueron Ted Hoff y Federico Faggin de Intel, y Masatoshi Shima de Busicom (más tarde ZiLOG).
Los microprocesadores modernos están integrados por millones de transistores y otros componentes
empaquetados en una cápsula cuyo tamaño varía según las necesidades de las aplicaciones a las que van
dirigidas, y que van desde el tamaño de un grano de lenteja hasta el de casi una galleta. Las partes lógicas que
componen un microprocesador son, entre otras: unidad aritmético-lógica, registros de almacenamiento, unidad
de control, Unidad de ejecución, memoria caché y buses de datos control y dirección.
Existen una serie de fabricantes de microprocesadores, como IBM, Intel, Zilog, Motorola, Cyrix y AMD. A lo
largo de la historia y desde su desarrollo inicial, los microprocesadores han mejorado enormemente su
capacidad, desde los viejos Intel 8080, Zilog Z80 o Motorola 6809, hasta los recientes Intel Core 2 Duo, Intel
Core 2 Quad, Intel Xeon, Intel Itanium II, Transmeta Efficeon o Cell.
Ahora los nuevos microprocesadores pueden tratar instrucciones de hasta 256 bits, habiendo pasado por los de
128, 64, 32, 16, 8 y 4 bits. Desde la aparición de los primeros computadores en los años cuarenta del siglo XX,
Antecedentes
Entre estas evoluciones podemos destacar estos hitos:
•ENIAC (Electronic Numeric Integrator And Calculator) Fue un computador con procesador multiciclo de
programación cableada, esto es, la memoria contenía sólo los datos y no los programas. ENIAC fue el primer
computador, que funcionaba según una técnica a la que posteriormente se dio el nombre de monociclo.
•EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fue la primera máquina de Von Neumann, esto es,
la primera máquina que contiene datos y programas en la misma memoria. Fue el primer procesador multiciclo.
•El IBM 7030 (apodado Stretch) fue el primer computador con procesador segmentado. La segmentación
siempre ha sido fundamental en Arquitectura de Computadores desde entonces.
•El IBM 360/91 supuso grandes avances en la arquitectura segmentada, introduciendo la detección dinámica de
riesgos de memoria, la anticipación generalizada y las estaciones de reserva.
•El CDC 6600 fue otro importante computador de microprocesador segmentado, al que se considera el primer
supercomputador.
•El último gran hito de la Arquitectura de Computadores fue la segmentación superescalar, propuesta por John
Cocke, que consiste en ejecutar muchas instrucciones a la vez en el mismo microprocesador. Los primeros
procesadores superescalares fueron los IBM Power-1.
Avances
Hay que destacar que los grandes avances en la construcción de microprocesadores se deben más a la
Arquitectura de Computadores que a la miniaturización electrónica. El microprocesador se compone de muchos
componentes. En los primeros procesadores gran parte de estos estaban ociosos el 90% del tiempo.
Sin embargo hoy en día los componentes están repetidos una o más veces en el mismo microprocesador, y los
cauces están hechos de forma que siempre están todos los componentes trabajando. Por eso los
microprocesadores son tan rápidos y tan productivos. Esta productividad tan desmesurada, junto con el gran
número de transistores por microprocesador (debido en parte al uso de memorias caché) es lo que hace que se
necesiten los inmensos sistemas de refrigeración que se usan hoy en día. Inmensos en comparación con el
microprocesador, que habitualmente consiste en una cajita de 2 centímetros de largo y de ancho por 1
milímetro de altura, cuando los refrigeradores suelen tener volúmenes de al menos 5 centímetros cúbicos.
Funcionamiento
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios en la memoria principal. La
ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
•PreFetch, Pre lectura de la instrucción desde la memoria principal,
•Fetch, envío de la instrucción al decodificador,
•Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer,
•Lectura de operandos (si los hay),
•Ejecución,
•Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del
procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por
la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada
en un solo ciclo) de mayor coste temporal.
Velocidad
Actualmente se habla de frecuencias de Gigaherzios (GHz.), o de Megaherzios (MHz.). Lo que supone miles de
millones o millones, respectivamente, de ciclos por segundo. El indicador de la frecuencia de un
microprocesador es un buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único.
La cantidad de instrucciones necesarias para llevar a cabo una tarea concreta, así como la cantidad de
instrucciones ejecutadas por ciclo ICP, son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU. La
cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones
disponible, mientras que ICP depende de varios factores, como el grado de supersegmentación y la cantidad de
unidades de proceso o "pipelines" disponibles, entre otros. La cantidad de instrucciones necesarias para realizar
una tarea depende directamente del juego de instrucciones.
Bus de datos
El microproceador lee y escribe datos en la memoria principal y en los dispositivos de entrada/salida. Estas
transferencias se realizan a través de un conjunto de conductores que forman el bus de datos. El número de
conductores suele ser potencia de 2.
Hay buses de 4, 8, 16, 32, 64, ... conductores. Los modelos de la familia x86, a partir del 80386, trabajan con
bus de datos de 32 bits, y a partir del Pentium con bus de 64 bits. Pero los microprocesadores de las tarjetas
gráficas, que tienen un mayor volumen de procesamiento por segundo, se ven obligados a aumentar este
tamaño, y así tenemos hoy en día microprocesadores gráficos que trabajan con datos de 128 ó 256 bits.
Estos dos tipos de microprocesadores no son comparables, ya que ni su juego de instrucciones ni su tamaño de
datos son parecidos y por tanto el rendimiento de ambos no es comparable en el mismo ámbito.
La arquitectura x86 se ha ido ampliando a lo largo del tiempo a través de conjuntos de operaciones
especializadas denominadas "extensiones", las cuales han permitido mejoras en el procesamiento de tipos de
información específica. Este es el caso de las extensiones MMX y SSE de Intel, y sus contrapartes, las
extensiones 3DNow! de AMD. A partir de 2003, el procesamiento de 64 bits fue incorporado en los
procesadores de arquitectura x86 a través de la extensión AMD64 y posteriormente con la extensión EM64T en
los procesadores AMD e Intel respectivamente.
Zócalos
El zócalo o socket es una matriz de pequeños agujeros ubicados en una placa madre, es la base donde
encajan, sin dificultad, los pines de un microprocesador. Esta matriz permite la conexión entre el
microprocesador y el resto del equipo. En las primeras computadoras personales el microprocesador venía
directamente soldado a la placa base, pero la aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la
creación de los zócalos.
En general cada familia de microprocesadores requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en
el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa
base. Por tanto, no es posible conectar un determinado microprocesador a una placa base diseñada para otro.
Puertos de entrada y salida
El microprocesador tiene puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado. El chipset es un conjunto de
circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. El
conjunto de circuitos integrados auxiliares necesarios por un sistema para realizar una tarea suele ser conocido
como chipset, cuya traducción literal del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito
integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del
mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar; sin embargo, el término
chipset se suele emplear en la actualidad cuando se habla sobre las placas base de los IBM PCs.
Chipset
El chipset es un conjunto de circuitos integrados diseñado para trabajar conjuntamente y generalmente vendido
como un único producto. En el mundo de los computadores personales se disponían muchos circuitos
integrados como apoyo al microprocesador tales como el controlador de interrupciones, controlador de acceso
directo a memoria, controlador de reloj, etc. Para reducir el número de circuitos se fueron creando circuitos más
complejos que incluían multiples funcionalidades en su interior.
Esos circuitos son los que actualmente se denominan chipset del computador y son responsables en una
medida importante del rendimiento global del mismo.
Se ha comparado al Chipset con la "médula espinal": "una persona puede tener un buen cerebro, pero si la
médula falla, todo el cuerpo no sirve para nada".
Las computadoras personales actuales tienen chipset formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal:
•El puente norte que se utiliza como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria, controlando los
accesos hacia y desde el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico y las comunicaciones con el
puente sur.
•El puente sur que controla los dispositivos asociados, es decir se encarga de comunicar el procesador con el
resto de los periféricos. (los controladores de disco, puertos de entrada y salida, como USB, etc.)
Evolución del microprocesador
1971: Intel 4004.
Nota: Fue el primer microprocesador comercial. Salió al mercado el 15 de noviembre de 1971.
El Intel 4004 (i4004), un CPU de 4bits, fue el primer microprocesador en un simple chip, así como el primero
disponible comercialmente. Aproximadamente al mismo tiempo, algunos otros diseños de CPU en circuito
integrado, tales como el militar F14 CADC de 1970, fueron implementados como chipsets, es decir
constelaciones de múltiples chips.
1974: Intel 8008
El Intel 8008 (i8008) es un microprocesador diseñado y fabricado por Intel que fue lanzado al mercado en abril
de 1972. Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intel por Computer Terminal Corporation para usarlo
en su terminal programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel terminó el proyecto tarde y a que no
cumplía con la expectativas de Computer Terminal Corporation, finalmente no fue usado en el Datapoint 2200.
Posteriormente Computer Terminal Corporation e Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros
clientes.
El conjunto de instrucciones del i8008 y de todos los procesadores posteriores de Intel está fuertemente basado
en las especificaciones de diseño de Computer Terminal Corporation. El i8008 emplea direcciones de 14 bits,
pudiendo direccionar hasta 16 KB de memoria.
1975: MOS 6502
El MOS 6502 o MOS Technology 6502 fue un microprocesador de 8 bits diseñado por MOS Technology en
1975. Cuando fue introducido fue, por un largo trecho, el más barato CPU con características completas del
mercado, en alrededor de un sexto del precio, o menos, que diseños con los que competía de compañías más
grandes como Motorola e Intel.
1976: Zilog Z80
Microprocesador de 8 bits cuya arquitectura se encuentra a medio camino entre la organización de acumulador
y de registros de propósito general. Si consideramos al Z80 como procesador de arquitectura de registros
generales, se sitúa dentro del tipo de registro-memoria.
Fue lanzado al mercado en julio de 1976 por la compañía Zilog, y se popularizó en los años 80 a través de
ordenadores como el Amstrad CPC, el Sinclair ZX-Spectrum o los ordenadores de sistema MSX. Es uno de los
procesadores de más éxito del mercado, del cual se han producido infinidad de versiones clónicas, y sigue
siendo usado de forma extensiva en la actualidad en multitud de dispositivos empotrados.
1978: Intel 8086, al 1979: Intel 8088
Los Intel 8086 e Intel 8088 (i8086, llamado oficialmente iAPX 86, e i8088) son dos microprocesadores de 16 bits
diseñados por Intel en 1978, iniciadores de la arquitectura x86. La diferencia entre el i8086 y el i8088 es que
este último utiliza un bus externo de 8 bits, para poder emplear circuitos de soporte al microprocesador más
económicos, en contraposición al bus de 16 bits del i8086.
1982: Intel 80286
El Intel 80286 (llamado oficialmente iAPX 286, también conocido como i286 o 286) es un microprocesador de
16 bits de la familia x86, que fue lanzado al mercado por Intel el 1 de febrero de 1982. Las versiones iniciales
del i286 funcionaban a 6 y 8 MHz, pero acabó alcanzando una velocidad de hasta 25 MHz. El i286 fue el
microprocesador más empleado en los IBM PC y compatibles entre mediados y finales de los años 80 .
El i286 funciona el doble de rápido por ciclo de reloj que su predecesor (el Intel 8086) y puede direccionar hasta
16 Mbytes de memoria RAM, en contraposición a 1 Mbyte del i8086.
1985: Intel 80386, AMD80386
El Intel 80386 (i386, 386) es un microprocesador CISC con arquitectura x86. Durante su diseño se le llamó 'P3',
debido a que era el prototipo de la tercera generación x86. El i386 fue empleado como la unidad central de
proceso de muchos ordenadores personales desde mediados de los años 80 hasta principios de los 90.
Fabricado y diseñado por Intel, el procesador i386 fue lanzado al mercado el 16 de octubre de 1985. Intel
estuvo en contra de fabricarlo antes de esa fecha debido a que los costes de producción lo hubieran hecho
poco rentable. Los primeros procesadores fueron enviados a los clientes en 1986. Del mismo modo, las placas
base para ordenadores basados en el i386 eran al principio muy elaboradas y caras, pero con el tiempo su
diseño se racionalizó.
El microprocesador AMD80386 fue creado por AMD en 1991. Era un procesador con características semejantes
al Intel 80386 y compatible 100% con este último, lo que le valió varios recursos legales de Intel por copiar su
tecnología. Tenía una velocidad de hasta 40 MHz lo que superaba a su competidor que sólo llegó a los 33
MHz.
Fue la primera aparición de AMD en solitario en el mercado de los procesadores para el gran público y tuvo un
éxito aceptable teniendo en cuenta que el mercado estaba totalmente ocupado por Intel.
1989: Intel 80486
Los Intel 80486 (i486, 486) son una familia de microprocesadores de 32 bits con arquitectura x86 diseñados por
Intel.
Los i486 son muy similares a sus predecesores, los Intel 80386. La diferencias principales son que los i486
tienen un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante y un caché unificado integrados en
el propio circuito integrado del microprocesador y una unidad de interfaz de bus mejorada. Estas mejoras hacen
que los i486 sean el doble de rápidos que un i386 a la misma velocidad de reloj.
De todos modos, algunos i486 de gama baja son más lentos que los i386 más rápidos.
La velocidades de reloj típicas para los i486 eran 16 MHz (no muy frecuente), 20 MHz (tampoco frecuente), 25
MHz, 33 MHz, 40 MHz, 50 MHz (típicamente con duplicación del reloj), 66 MHz (con duplicación del reloj), 75
MHz (con triplicación del reloj), 100 MHz (también con triplicación del reloj) y 120 MHz (con cuatriplicación de
reloj en una variante de AMD, el Am486-DX5).
1993: Intel Pentium, AMD K5,
Los Intel Pentium son una gama de microprocesadores con arquitectura x86 producidos por la compañía Intel.
El microprocesador Pentium se lanzó al mercado el 22 de marzo de 1993, sucediendo al procesador Intel
80486. Intel no lo llamó 586 debido a que no es posible registrar una marca compuesta solamente de números
y a que la competencia utilizaba hasta ahora los mismos números que Intel para sus procesadores equivalentes
(AMD 486, IBM 486...). También es conocido por su nombre clave P54C.
El AMD K5 es un microprocesador tipo x86, rival directo del Intel Pentium - así como del 80586. Fue primer
procesador propio que desarrollo AMD.
La arquitectura RISC86 del AMD K5 era más semejantemente a la arquitectura del Intel Pentium Profesional del
Pentium. El K5 es internamente un Procesador RISC con una Unidad x86- decodificada que desmantela todos
los comandos x86 de la aplicación en comandos RISC. Este principio se usa hasta hoy en todos los CPUs x86.
En todos los aspectos era superior el K5 al Pentium, sin embargo AMD tenía los problemas grandes con el
desarrollo vs tiempo y con producción vs cosecha. Por esta razón fue necesario esperar un año después de lo
planeado para poderlo sacar al mercado. Fue lanzado el 27 de marzo de 1996. Esta versión todavía era de tipo
"provisional", y fue conocido como SSA/5, con los errores en el L1-escondidos. En la siguiente fase se
comercializó como 5K86 y después se renombró como K5.
1995: Intel Pentium Pro
El Pentium Pro es la sexta generación de arquitectura x86 de los microprocesadores de Intel, cuya meta era
remplazar al Intel Pentium en toda la gama de aplicaciones, pero luego se centró como chip en el mundo de los
servidores y equipos de sobremesa de gama alta. Posteriormente Intel lo dejó de lado a favor de su gama de
procesadores de altas prestaciones llamada Xeon.
A pesar del nombre, el Pentium Pro es realmente diferente de su procesador antecesor, el Intel Pentium, ya que
estaba basado en el entonces nuevo núcleo P6 (que se vería modificado para luego ser usado en el Intel
Pentium II, Intel Pentium III e Intel Pentium M).
Además utilizaba el Socket 8, en lugar del Socket 5 o 7 de los Pentium de la época. Las características del
núcleo del P6 era la ejecución desordenada, ejecución especulativa y una tubería adicional para instrucciones
sencillas. La ejecución especulativa (era la ejecución provisional de código después de un salto que no se sabía
si iba a ser realizado),
1997: Intel Pentium II, AMD K6
El Pentium II es un microprocesador con arquitectura x86 diseñado por Intel, introducido en el mercado el 7 de
mayo de 1997. Está basado en una versión modificada del núcleo P6, usado por primera vez en el Intel Pentium
Pro.
Los cambios fundamentales respecto a éste último fueron mejorar el rendimiento en la ejecución de código de
16 bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo nivel del núcleo del
procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste.
El Pentium II se comercializó en versiones que funcionaban a una frecuencia de reloj de entre 166 y 450 MHz.
La velocidad de bus era originalmente de 66 MHz, pero en las versiones a partir de los 333 MHz se aumentó a
100 MHz.
Poseía 32 KB de memoria caché de primer nivel repartida en 16 KB para datos y otros 16 KB para
instrucciones.
En 1997 AMD lanzó el microprocesador AMD K6.
Éste procesador estaba diseñado para funcionar en placas base Pentium. La principal ventaja del AMD con
respecto al Pentium era su precio, bastante más barato con las mismas prestaciones. El K6 tuvo una gran
aceptación en el mercado presentándose como un rival fuerte para Intel. Su sucesor fue el microprocesador K62.
Con el K6, AMD no sólo consiguió hacerle la competencia a Intel en el terreno de los Pentium MMX, sino que
además amargó lo que de otra forma hubiese sido un placido dominio del mercado, ofreciendo un procesador
que casi se pone a la altura del mismísimo Pentium II.
En cuanto a potencia bruta, si comparamos sus prestaciones en la ejecución de software de 16 bits, vemos que
la diferencia es escasa entre todos los procesadores, quedando como único rezagado el Pentium Pro.
1999: Intel Pentium III, AMD K6-2,
El K6-2 es un microprocesador x86 manufacturado por AMD, disponible en velocidades desde los 233 a los 550
MHz. Tiene un caché de nivel 1 de 64 KB (32 KB de instrucciones y 32 KB de datos), funciona desde 2.2 a 2.4
voltios, fue manufacturado usando 0.25 micrometros, tiene 9.3 millones de transistores, y usa un socket Socket
7 o Super Socket 7.
El K6-2 fue diseñado como un competidor para el levemente más viejo y significantemente más costoso Intel
Pentium II. El funcionamiento de los dos procesadores era muy similar: el anterior K6 tiende a ser más rápido
para uso general, el producto de Intel era claramente superior en las tareas de punto flotante. El K6-2 fue un
procesador muy exitoso y proveyó a AMD con la base del marketing y la estabilidad financiera necesaria para
introducir al mercado el Athlon.
El K6-2 fue el primer procesador de AMD en introducir un set de instrucciones de punto flotante SIMD (llamado
3DNow! por AMD), que podía mejorar sustancialmente el rendimiento de las aplicaciones 3D. Este batió el
marcado en relación al similar, pero más complicado, set de instrucciones SSE de Intel por varios meses.
El Pentium III es un microprocesador de arquitectura i686 fabricado por Intel; el cual es una modificación del
Pentium Pro. Fue lanzado el 26 de febrero de 1999.
Las primeras versiones eran muy similares al Pentium II, siendo la diferencia más importante la introducción de
las instrucciones SSE. Al igual que con el Pentium II, existía una versión Celeron de bajo presupuesto y una
versión Xeon para quienes necesitaban de gran poder de cómputo. Esta línea ha sido eventualmente
reemplazada por el Pentium 4, aunque la línea Pentium M, para equipos portátiles, esta basada en el Pentium
III.
2000: Intel Pentium 4, Intel Itanium 2, AMD Athlon XP, AMD Duron.
El Pentium 4 (erróneamente escrito Pentium IV) es un microprocesador de séptima generación basado en la
arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde
el Pentium Pro de 1995.
El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado en noviembre de
2000.Para la sorpresa de la industria informática, el Pentium 4 no mejoró el viejo diseño P6 según las dos
tradicionales formas para medir el rendimiento: velocidad en el proceso de enteros u operaciones de coma
flotante.
La estrategia de Intel fue sacrificar el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos
por segundo y una mejora en las instrucciones SSE. Al igual que los demás procesadores de Intel, el Pentium 4
se comercializa en una versión para equipos de bajo presupuesto (Celeron), y una orientada a servidores de
gama alta (Xeon).
Las distintas versiones son: Willamette, Northwood, Extreme Edition, Prescott y Cedar Mill.
El Itanium 2 es un procesador de arquitectura IA-64 que fue desarrollada conjuntamente por Intel y HewlettPackard, introducida en julio de 2002.
Todos los procesadores Itanium 2 comparten una misma jerarquía de memoria caché. Todos tenían una caché
de nivel 1 de 16 KB para instrucciones y otra de 16 KB para datos. La caché de nivel 2 está unificada (es la
misma para datos e instrucciones) y tiene un tamaño de 256 KB.
La caché de nivel 3 también está unificada y varía el tamaño desde los 1,5 MB hasta los 9 MB. En una elección
interesante del diseño, la caché de nivel 2 contenía suficiente lógica para el manejo de las operaciones de los
semáforos (mecanismos de sincronización del kernel) sin molestar a la ALU.
El bus del Itanium 2 tenía velocidades desde 200 MHz hasta los 333 MHz.
Athlon es el nombre que recibe una gama de microprocesadores compatibles con la arquitectura x86,
diseñados por AMD.
El Athlon original, Athlon Classic, fue el primer procesador x86 de séptima generación y en un principio mantuvo
su liderazgo de rendimiento sobre los microprocesadores de Intel. AMD ha continuado usando el nombre Athlon
para sus procesadores de octava generación Athlon 64.
AMD Duron es una gama de microprocesadores de bajo coste compatibles con los Athlon, por lo tanto con
arquitectura x86. Fueron diseñados para competir con la línea de procesadores Celeron de Intel.
La diferencia principal entre los Athlon y los Duron es que los Duron solo tienen 64 KBytes de memoria caché
de segundo nivel (L2), frente a los 256 KBytes de los Athlon.
2004: Intel Pentium M
Introducido en marzo de 2003, el Intel Pentium M es un microprocesador con arquitectura x86 (i686) diseñado y
fabricado por Intel. El procesador fue originalmente diseñado para su uso en computadoras portátiles. Su
nombre en clave antes de su introducción era "Banias". Todos los nombres clave del Pentium M son lugares de
Israel, la ubicación del equipo de diseño del Pentium M.
El Pentium M representa un cambio radical para Intel, ya que no es una versión de bajo consumo del Pentium
4, sino una versión fuertemente modificada del diseño del Pentium III (que a su vez es una modificación del
Pentium Pro).
Está optimizado para un consumo de potencia eficiente, una característica vital para ampliar la duración de la
batería de las computadoras portátiles.
2005: Intel Pentium D, Intel Extreme Edition con hyper threading, Intel Core Duo, AMD Athlon 64, AMD Athlon
64 X2, AMD Sempron 128.
Los procesadores Pentium D fueron introducidos por Intel en el Spring 2005 Intel Developer Forum. Un chip
Pentium D consiste básicamente en dos procesadores Pentium 4 (de núcleo Prescott) con pequeñas mejoras
internas, metidos ambos en una única pieza de silicio con un proceso de fabricación de 90 nm. El nombre en
clave del Pentium D antes de su lanzamiento era "Smithfield". Incluye una tecnología DRM (Digital rights
management) para hacer posible un sistema de protección anticopia de la mano de Microsoft.
Existen cinco variantes del Pentium D:
• Pentium D 805, a 2,6 GHz (el único Pentium D con FSB de 533 MHz)
• Pentium D 820, a 2,8 GHz con FSB de 800 MHz
• Pentium D 830, a 3,0 GHz con FSB de 800 MHz
• Pentium D 840, a 3,2 GHz con FSB de 800 MHz
• Pentium D Extreme Edition, a 3,2 GHz, con Hyper Threading y FSB de 800 MHz. Nota: no confundir con el
Pentium 4 Extreme Edition, a 3,73 GHz, que únicamente posee un único núcleo Prescott)
Cada uno de ellos posee dos núcleos Smithfield que a su vez estan basados en el núcleo Prescott, están
fabricados en un proceso de 90 nm, con 1 MB de memoria caché L2 para cada núcleo.
Todos los Pentium D incluyen la tecnología EM64T, que les permite trabajar con datos de 64 bits nativamente,
incluyen soporte para la tecnología Bit NX, además de ser compatibles (a partir del modelo 820) con la
tecnología Intel VT (para Virtualización por hardware) e Intel Viiv™.
Las placas base que los soportan son las que utilizan los chipsets 101, 102, 945, 946, 965 y 975.
Intel Core Duo Microprocesador con dos núcleos de ejecución, lanzado en enero del 2006. El microprocesador
Intel® Core Duo está optimizado para las aplicaciones de subprocesos múltiples y para la multitarea.
Puede ejecutar varias aplicaciones exigentes simultáneamente, como juegos con gráficos potentes o programas
que requieran muchos cálculos, al mismo tiempo que puede descargar música o analizar su PC con su antivirus
en segundo plano.
Este microprocesador implementa 2Mb de caché compartida para ambos núcleos más un bus frontal de
667Mhz; además implementa un nuevo juego de instrucciones para multimedia (SSE3) y mejoras para las SSE
y SSE2. Sin embargo, el desempeño con enteros es ligeramente inferior debido a su caché con mayor latencia.
También incluye soporte para la tecnología Bit NX.
Intel® Core Duo es el primer microprocesador de Intel usado en las computadoras Apple Macintosh.
El AMD Athlon 64 es un microprocesador x86 de octava generación que implementa el conjunto de
instrucciones AMD64, que fueron introducidas con el procesador Opteron.
Por primera vez en la historia de la informática, el conjunto de instrucciones x86 no ha sido ampliado por Intel.
De hecho Intel ha usado este mismo conjunto de instrucciones para sus posteriores procesadores, como el
Xeon Nocona. Intel llama a su implementación Extended Memory Technology -Tecnología de Memoria
Extendida- (EM64T), y es completamente compatible con la arquitectura AMD64. La arquitectura AMD64 parece
que será la arquitectura informática dominante de la generación de 64 bits, al contrario que alternativas como la
arquitectura IA-64 de Intel.
El Athlon 64 presenta un controlador de memoria en el propio circuito integrado del microprocesador y otras
mejoras de arquitectura que le dan un mejor rendimiento que los anteriores Athlon y Athlon XP funcionando a la
misma velocidad, incluso ejecutando código heredado de 32 bits.
El AMD Athlon 64 x2 es un microprocesador de 64 bits de doble núcleo producido por AMD.
Este microprocesador fue introducido para el socket 939 (en 90 nm SOI) y para el socket AM2 (en 90 nm y 65
nm SOI) con un bus HyperTransport de 2000 Mhz y un TDP de 110W-89W y soporte de memoria DDR2 a partir
de los modelos AM2 y conjunto de instrucciones SSE3.
Cada núcleo cuenta con una unidad de cache independiente, y tienen entre 154 a 233.2 millones de
transistores dependiendo del tamaño de la cache. Los nuevos procesadores que aparecieron en el mes de Julio
del 2006 para el socket AM2 contaron con soporte para memoria DDR2, fueron fabricados en 90 nm y 65nm
SOI e incluyeron tecnologías de virtualización y mejoras en el consumo de energía.
La principal característica de estos procesadores es que contienen dos núcleos y pueden procesar varias áreas
a la vez rindiendo mucho mejor que los procesadores de un único núcleo. Además su arquitectura es de 64bits.
El microprocesador AMD Turion 64 X2 es una versión de bajo consumo del procesador AMD Athlon 64 X2
destinada a los ordenadores portátiles, y constituye la respuesta comercial de AMD a la plataforma Centrino
CORE DUO de Intel.
2006: Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Extreme, AMD Athlon FX.
El microprocesador Core 2 Duo de Intel es la continuación de los Pentium D y Core Duo.
El acceso a memoria inteligente optimiza el ancho de banda de datos. Su arquitectura se basa en la del
Pentium M, pues demostró ser mucho más eficiente que la arquitectura de Pentium 4.
Los procesadores han sido comparados con los más potentes procesadores hasta el momento de AMD, que
hasta la fecha de salida de Intel eran los procesadores más rápidos disponibles, y los procesadores Conroe
presumieron de una ejecución mucho más rápida de hasta un 40% más potente que procesador Pentium 4, y
con un consumo 40% menor que este.
El Core 2 Duo es un procesador con un pipeline de 14 etapas lo que le permite escalar más en frecuencia que
su antecesor directo: el Core 1, que tenía 12 etapas al igual que el Athlon 64. Tiene, además, un motor de
ejecución ancho con tres ALUs, cuatro FPUs, y tres unidades de SSE de 128 bits. Estas dos características
hacen que sea el procesador x86 que más instrucciones por ciclo puede lograr.
2007: Intel Core 2 Quad, AMD Quad Core, AMD Quad FX
Intel Core 2 Quad o Intel Core Quad son una serie de procesadores de Intel con 4 núcleos y de 64 bits. Según
el fabricante, estos procesadores son un 70% más rápidos que los Core 2 Duo.
Intel tiene en mente lanzar los procesadores de 4 núcleos para portátiles en el primer semestre de 2008, con el
nombre de "Penryn" y será una actualización de los denominados Intel Santa Rosa que se utilizan actualmente.
El AMD Quad Core es un microprocesador de la empresa AMD (Advanced Micro Devices Inc.) con fecha de
salida en los proximos meses. Es el primer procesador de 4 núcleos de AMD, aunque no es el primero de 4
núcleos en la era de las computadoras. El nombre tecnico para estos procesadores es AMD K10.
Los nombres claves revelados por AMD para esta nueva linea de procesadores de cuatro núcleos para
servidores y computadoras de sobremesa son:
Barcelona: Procesador de 4 núcleos para servidores que rondarán velocidades de reloj desde los 1,7Ghz hasta
los 2Ghz. Con este procesador AMD renueva la lista de procesadores para servidores, estará disponible para
socket AM2.
Phenom: Version de 4 núcleos para sobremesa y que va dirigida a entusiastas y usuarios exigentes, pretende
ser la competencia de los Core 2 Duo y de los Quad 2 Cores tendrá núcleos Agena.
Rana: Version de 2 núcleos de computadoras de sobremesa su intencion es la de sustituir a la línea Sempron,
correran a una velocidad de 2,1 a 2,3Ghz.
Kuma: Version de 2 núcleos del Phenom para la gama media de procesadores, correran a velocidades de 2,0 a
2,9Ghz.
Spica: Version mono-núcleo de la nueva linea de AMD. (Notese que AMD planea lanzar 2 líneas de
procesadores de gama media aún no se sabe si absorberan a los Sempron o coexistirán)
Para no quedarse atrás, AMD saca al mercado los procesadores de Plataforma AMD Quad FX con Arquitectura
de Conexión Directa de Doble Socket.
Esta serie tiene las siguientes versiones:
• FX-70 de velocidad: 2.6 GHz
• FX-72 de velocidad: 2.8 GHz
• FX-74 de velocidad: 3.0 GHz
Cada una de estas versiones cuenta con “3 enlaces de tecnología HyperTransport” por procesador, a diferencia
del AMD FX-62 que solo llega a tener 1 enlace.
También hubo una mejora en el “Cache de alto rendimiento integrado al procesador” que es de:
• L1: Total 512 KB (256 KB por procesador
• L2: Total 4 MB (2 MB por procesador)
A pesar de todo este rendimiento AMD ya está pensando en algo más potente y seguramente veremos muy
pronto procesadores de 8 núcleos nativo.
2008: Procesadores Intel y AMD con más de 8 núcleos.
Si estas mirando en el mercado para comprarte un PC y estás buscando la mejor relación calidad-precio,
probablemente te has preguntado: ¿cuál es la diferencia entre Dual Core y Quad Core y ¿qué pasa con los i3,
i5 e i7?
En esta guía os ofrezco una explicación básica de estos cinco tipos de procesadores y te ayudará a determinar
la mejor elección para tus necesidades. Antes de ir mucho más adelante, debo dejar claro que la comparación
del Quad Core con el i7 no es tan simple como suena, ya que no son completamente comparables. A medida
que sigas leyendo comprobaras a que me refiero.
¿Qué es un procesador?
El procesador o unidad central de procesamiento (CPU), es el componente de tu PC que lleva a cabo las
instrucciones que le ordena tu sistema operativo (Windows.) Piensa en el procesador como un cerebro que
recibe las instrucciones y mensajes y envía esas instrucciones a otro hardware para que así se le haga
funcionar.
¿Qué es un Core?
Un procesador estándar tiene un núcleo (single-core.) los procesadores de un solo núcleo procesan sólo una
instrucción a la vez (aunque sí se usan pipelines internos, le permite una serie de instrucciones que se
procesan de forma conjunta, sin embargo, todavía se ejecutan de una en una. )
¿Qué es un procesador multi-core?
Un procesador multi-núcleo está compuesto de dos o más núcleos independientes, cada uno capaz de procesar
instrucciones individuales. Un procesador de doble núcleo contienen dos núcleos, un procesador quad-core
contiene cuatro núcleos, y un procesador hexa-core contiene seis núcleos y así sucesivamente.
¿Por qué necesito varios núcleos?
Los núcleos múltiples pueden ser utilizados para ejecutar programas side by side y cuando un programa
intensivo se está ejecutando (el Scan de tu antivirus, conversión de vídeo, extracción de CD, etc) se puede
utilizar otro núcleo para ejecutar el navegador para consultar tu correo electrónico, etc
El uso de varios núcleos realmente brilla cuando estás usando un programa que puede utilizar más de un
núcleo (llamado paralelización) para mejorar la eficiencia del programa. Los programas como el software de
gráficos, juegos, etc pueden ejecutar múltiples instrucciones al mismo tiempo, y ofrecer resultados más rápidos
y suaves.
Así que si utilizas el software intensivamente, los múltiples núcleos son probablemente los que te
proporcionaran una mejor experiencia al usar tu PC. Si utilizas tu PC para ver los emails y ver películas,
realmente no necesitas un procesador multi-core.
¿Cuántos núcleos tienen los i3, i5 y i7?
Un procesador de doble núcleo tiene dos núcleos.
Un procesador de cuatro núcleos cuenta con cuatro núcleos.
Un procesador i3 cuenta con 2 núcleos.
Un procesador i5 tiene 2 o 4 núcleos (dependiendo del modelo que tengas).
Un procesador Core i7 cuenta con dos núcleos, 4 o 6 (dependiendo del modelo que tengas).
Los procesadores Core 2 Duo ejecutan dos instrucciones; i3 y Core i5 ejecutan cuatro instrucciones. Los
procesadores Core 2 Duo son socket 775 (45/65nm); los Core i3 y i5 son socket 1156 (nm), pero sólo funcionan
con memoria RAM DDR3.
Para equipos de mesa, me quedaría con un Core 2 Duo, para portátiles, todo depende de su uso. Como los
ordenadores portátiles no son tan fáciles de actualizar, la compra de la “ultima” tecnología hasta la fecha podría
desfasarse en el futuro, como cuando te encuentras con la placa base del PC Core 2 Duo que solo soporta 4
GB de RAM, por ejemplo.
Los i5 vienen con “turbo”, sin embargo, el i3 con overclock va muy bien si eso es lo tuyo. Ahí es donde yo
pondría mi dinero si estás considerando un Core 2 Duo, i3 y i5. Aunque me he centrado en i3, i5, y Core 2 Duo,
los principios se aplican cuando se comparan i7 i5, y Core 2 Quad.