Colegio 28 “J. M. de Pueyrredón” – La Toma (San Luis) – www

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Itinerario de Informática - Nivel Secundario - Año 2009
Instalación de Computadoras
Curso: 4° Año - “A” y “B”
Docente responsable: Prof. Adolfo M. Gatica
Apellido y nombre: _____________________
Fecha:__________
Unidad 2 – Práctico 1 – Trabajo práctico complementario
1. Evolución de los Microprocesadores
a) Microprocesador Intel 4004 (1971)- Microprocesador de 4 bits
Era una minúscula placa de silicio de 7mm de lado que integraba 2300 transistores y ejecutaba
60.000 operaciones por segundo a una frecuencia de 108 Khz. Su potencia era igual a la de la ENIAC.
Fue seguido el año siguiente por el primer microprocesador de 8 bits, el 8008, que contenía 3.300
transistores. El hecho de que el 8008 procesara 8 bits de datos al tiempo y de que pudiera acceder a
mucha más memoria lo hacían unas tres o cuatro veces más rápido que sus predecesores de 4 bits.
Este chip de 4 bits, contenía 23,000 transistores que procesaban 108 Khz o 0.06 MIPS (millones de
instrucciones por segundo). Contaba con 46 instrucciones y 4k de espacio de almacenamiento.
Posteriormente Intel lanzó el modelo 4004 al cual le agregó 14 instrucciones más y que tenía una
capacidad de 8k de almacenamiento.
Fig. 1. El primer uP desarrollado por Intel (1971)
Fig. 2. Estructura interna del uP 4040 desarrollado por Intel (1971)
b) Microprocesador Intel 8080, el primer CPU de Intel de 8 Bits
La verdadera industria de la computación, en todos los aspectos, empezó en 1974 cuando Intel
Corporation presentó su CPU (Unidad Central de Proceso) compuesto por un microchip de circuito
integrado denominado 8080.
Este contenía 4,500 transistores y podía manejar 64k de memoria RAM a través de un bus de datos
de 8 bits. El 8080 fue el cerebro de la primera computadora personal Mits Altair, la cual promovió un
gran interés en hogares y pequeños negocios a partir de 1975.
Fig. 3. El uP 8080 el primer procesador destinado al mercado desarrollado por Intel (1974)
c) Microprocesador Intel 8088, un uP de 16 bits
El microprocesador 8088 es una derivación del 8086; la diferencia es el ancho del bus de datos. El
8086 tiene tanto el bus interno como externo de datos de 16 bits, mientras que el 8088 tiene una
ruta de datos interna de 16 bits pero la interface a memoria de solo 8 bits. El código escrito para uno
se ejecutará en el otro sin cambios.
El siguiente es un resumen de los puntos de interés del 8088:
 Arquitectura interna de 16 bits
 Soporta 1 MB de memoria
 Velocidad de CPU: 4.77 Mhz
 Cantidad de contactos: 40 pin DIP
Fig. 3. El uP 8088, el primer procesador que inició la era de las computadoras personales
d) El Microprocesador 80386SX:
El microprocesador 80386SX es una versión mejorada del 80286 (es también una versión menos
sofisticada y más económica que el 80386DX), que usa bloques de memoria de mayor tamaño,
aunque interna y externamente trabaja con buses de 16 bits.
Los primeros microcomputadores portátiles (los que caben dentro de un portafolios) utilizaron el
microprocesador 80386SL (SX Low Consumption), que es una variante del 80386SX con un consumo
menor de energía debido a su tensión de trabajo de 3.3 voltios, en lugar de los 5 voltios que utilizan
el 80386SX y el 80386DX. Este microprocesador dispone de opciones de administración de energía
que le permiten la reducción automática de la velocidad de los componentes, cuando éstos no están
en uso.
La fabricación de microprocesadores 80386 ya no se mantiene vigente pues 1994 fue el último año
de producción para Intel y para la competencia (AMD y Cyrix).
Fig. 4 El uP i386, un micro desarrollado para equipos PC y portátiles
e) Microprocesador 486:
Entró al mercado en 1989. El 486 permite utilizar todas las aplicaciones desarrolladas para su
predecesor, el 80386.
Existen cinco clases de microprocesadores 486: el 486SX, el 486DX, el 486 SX2, el 486DX2 y el DX4.
El Microprocesador 486DX:
La versión estándar del microprocesador 486 es el 486DX, que maneja registros de 32 bits y tiene un
bus interno de 32 bits. Además de todas las innovaciones incorporadas al 80386, el 486DX incluye
dentro del microchip, los circuitos especializados en las operaciones con punto flotante
(coprocesador matemático), y una memoria caché de primer nivel (L1 / level 1) tipo write-through de
8 Kbytes para manejo indistinto de instrucciones y datos (la memoria caché tipo write-through sólo
trabaja con las operaciones de lectura desde memoria RAM). También permite la incorporación de
módulos adicionales de memoria caché de segundo nivel (L2 / level 2), fuera del microprocesador
(caché externa), para acelerar la transmisión de información entre el microprocesador y la memoria
RAM.
El 486DX de Intel se comercializa en cuatro versiones: de 20 Mhz, de 25 Mhz, de 33 Mhz y de 50 Mhz.
Fig. 4. El uP 486, una versión mejorada del 386
Componentes del uP
80386DX
486SX
486DX
486SX2
486DX2
DX4
Registros
32 bits
32 bits
32 bits
32 bits
32 bits
32 bits
Buses internos
32 bits
32 bits
32 bits
32 bits
32 bits
32 bits
Bus de datos
32 bits
32 bits
32 bits
32 bits
32 bits
32 bits
Memoria principal
4 Gbytes
4 Gbytes
4 Gbytes
4 Gbytes
4 Gbytes
4 Gbytes
Memoria virtual
64 Tbytes
64 Tbytes
64Tbytes
64 Tbytes
64Tbytes
64 Tbytes
Unidad de punto flotante
Exterior
Exterior
Interior
Exterior
Interior
Interior
Tamaño caché L1
8 Kbytes
8Kbytes
8 Kbytes
8Kbytes
16Kbytes
Tamaño caché L2
< 256 K
< 256 K
< 256 K
< 256 K
< 256 K
Fig. 5. Tabla de características de los uP serie 4086
f) Microprocesadores Pentium:
Trabajan con un microprocesador Pentium de Intel, que ingresó al mercado en Marzo de 1993. El
Pentium permite utilizar todas las aplicaciones desarrolladas para su predecesor, el 486.
Fig. 6. Microprocesador Pentium
 El Microprocesador Pentium:
La versión estándar del microprocesador Pentium emplea tecnología superescalar (tecnología escalar
aplicada a varias unidades de procesamiento), que le permite ejecutar complejas operaciones
matemáticas gracias a la presencia de dos unidades aritmético-lógicas para operaciones con enteros
(ALUs / arithmetic-logic units). La tecnología de muy alta escala de empleada en el microprocesador
Pentium permite que sus micro transistores tengan una dimensión de 0.8 micras (0.8x10 -6 metros). El
microprocesador incorpora aproximadamente 3.100.000 micro transistores en el microchip.
El microprocesador Pentium original se lo encuentra en dos versiones: de 60 Mhz y de 66 Mhz.
 El Microprocesador Pentium I:
En Marzo de 1994, ingresó al mercado la segunda familia de microprocesadores Pentium bajo la
identificación Pentium I con micro transistores de 0.6 micras, tensión de trabajo de 3.3 voltios y reloj
interno de 90 y 100 Mhz, que trabajan con velocidades de 60 Mhz y de 66 Mhz.
Durante 1995, se lanzaron microprocesadores con tecnologías de 0.60 micras con 3.3 voltios, y 0.35
micras con 2.9 voltios, introduciéndose versiones de 75 Mhz, 120 Mhz, 133 Mh, 150 Mhz y de 166
Mhz.
El Pentium I, además de ser más rápido que el Pentium original, consume aproximadamente la
quinta parte de energía eléctrica con la tecnología de 0.6 micras, y la octava parte de energía con la
tecnología de 0.35 micras (empleada en los microprocesadores de 120 Mhz, 133 Mhz, 150 Mhz, 166
Mhz y 200 Mhz), con lo que supera el problema de emisión excesiva de calor. El Pentium I tiene
aproximadamente 3.300.000 micro transistores en el microchip. Los 200.000 micro transistores
adicionales del Pentium I con respecto al Pentium son utilizados en los circuitos de administración
del consumo de energía del microprocesador.
Los primeros sistemas Pentium se empezaron a comercializar en Mayo de 1993, apareciendo casi
simultáneamente los microcomputadores de IBM, Compaq, Hewlett-Packard, DEC (Digital Equipment
Corporation), Acer, NCR, Siemens, Unisys y Zenith.
Fig. 7. Microprocesador Pentium MMX, una versión mejorada de los uP Pentium
g) Evolución de los uP Pentium
Luego del desarrollo del Pentium I le siguieron el Pentium II, Pentium III, Pentium IV y los
procesadores desarrollados a partir del 2001 como los procesadores Pentium IV de doble núcleo,
para equipos de computación de alto desempeño.
Fig. 8. Vista parcial de un Microprocesador Pentium IV de doble núcleo
e) Los Microprocesadores de AMD
En 1995 AMD lanza el microprocesador AMD-K5®, su primer microprocesador x86 diseñado de
manera independiente y compatible con cualquier fabricante de computadoras en el mundo.
En 1997 AMD lanza el exitoso microprocesador AMD-K6®, una alternativa compatible con los pines
del microprocesador Intel Pentium. Su lanzamiento anuncia el regreso de la competencia y ayuda a
mantener el precio de las PCs por debajo de los mil dólares para crear PCs al acceso de los
consumidores promedio.
En 1998 Lanza al mercado el microprocesador AMD-K6-2, que incluye la tecnología 3DNow!™.
Inventada por AMD, la tecnología 3DNow! fue la primera innovación de x86 que mejoró
considerablemente los gráficos en 3D, la multimedia y otras aplicaciones para PCs que hacen un uso
intensivo del punto flotante, compatibles con Microsoft® Windows®.
En 1999 AMD lanza el microprocesador x86 más rápido del mundo, el AMD Athlon. Los procesadores
AMD Athlon se diseñaron específicamente desde el principio para ejecutar Microsoft Windows
excepcionalmente bien. Los procesadores AMD Athlon ofrecen varias innovaciones que los
distinguen de los competitivos productos de Intel.
En 2002 la familia de AMD Athlon XP presenta por primera vez la tecnología Cool‘n’Quiet™, una
solución de administración de energía sobre el chip para PCs de escritorio. La tecnología Cool’n’Quiet
reduce efectivamente el consumo de energía y permite una ejecución más silenciosa del sistema, al
tiempo que ofrece rendimiento sobre demanda para ayudar a maximizar la experiencia de cómputo.
En 2003 el lanzamiento de los microprocesadores AMD Opteron™ y AMD Athlon™ 64 cambia el
futuro de la industria de la computación extendiendo el x86 a 64 bits con la arquitectura AMD64, que
ofrece al mismo tiempo cómputo de 32 y 64 bits.
En 2005 AMD lanza los procesadores AMD Opteron de Doble Núcleo para servidores y estaciones de
trabajo y también revela el próximo lanzamiento del procesador AMD Athlon 64 X2 de Doble Núcleo
para consumidores empresariales y particulares. Los más importantes fabricantes de partes
originales, incluidos Sun, HP, IBM y Supermicro anuncian su respaldo al ofrecer un amplio portafolio
de sistemas para el procesador AMD Opteron de Doble Núcleo. Los procesadores AMD Opteron de
Doble Núcleo consumen solo una cuarta parte de la energía, en comparación con otros chips de
doble núcleo.
Fig. 8. Microprocesadores de AMD