Integrantes Pedro Pereira Adriana Colina Erika Trompiz Génesis Hernández Naislis Fernández María Rojas Jonathan Terán Yuleisy Terán Elianny Carrasco Ninguna otra invención en la historia se ha diseminado tan aprisa por todo el mundo o ha tocado tan profundamente tantos aspectos de la existencia humana. Hoy existen casi 15,000 millones de microchips de alguna clase en uso (el equivalente de dos computadoras poderosas para cada hombre, mujer y niño del planeta). De cara a esa realidad, ¿quién puede dudar que el microprocesador no sólo está transformando los productos que usamos, sino también nuestra forma de vivir y, por último, la forma en que percibimos la realidad? No obstante que reconocemos la penetración del microprocesador en nuestras vidas, ya estamos creciendo indiferentes a la presencia de esos miles de máquinas diminutas que nos encontramos sin saberlo todos los días. Así que, antes de que se integre de manera demasiado imperceptible en nuestra diaria existencia, es el momento de celebrar al microprocesador y la revolución que ha originado, para apreciar el milagro que es en realidad cada uno de esos chips de silicio diminutos y meditar acerca de su significado para nuestras vidas y las de nuestros descendientes. Prof. Amado Briceño Que es un microprocesador ? • El microprocesador es el microchip más importante en una computadora, se le considera el cerebro de una computadora. Está constituido por millones de transistores integrados (circuito integrado). Puede definirse, como un chip (tamaño micro), un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles o en ocasiones millones, según su complejidad, de elementos llamados transistores cuyas interacciones permiten realizar las labores o funciones que tenga encomendado el chip. Microprocesador El microprocesador es un circuito integrado que contiene todos los elementos de una "unidad central de procesamiento" o CPU. Actualmente se dispone de un zócalo especial para alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento (disipador). El zócalo es un sistema electromecánico de soporte y conexión eléctrica, instalado en la placa base, que se usa para fijar y conectar un microprocesador Sistema De Enfriamiento (disipador). Dispositivo metálico que se utiliza para mantener la temperatura del microprocesador en niveles óptimos. El disipador del procesador se ubica encima de este. y sobre el disipador se coloca un ventilador o cooler. Que función cumple el microprocesador ? • • • es la parte de la computadora diseñada para llevar acabo o ejecutar los programas. Este ejecuta instrucciones que se le dan a la computadora a muy bajo nivel haciendo operaciones lógicas simples, como sumar, restar, multiplicar y dividir. Este dispositivo se ubica generalmente en un zócalo especial en la placa o tarjeta madre y dispone para su buen funcionamiento de un sistema de enfriamiento (generalmente un ventilador). Lógicamente funciona como la unidad central de procesos (CPU/Central Procesing Unit), que está constituida por registros, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica. En el microprocesador se procesan todas las acciones de la computadora. Su "velocidad" es medida por la cantidad de operaciones por segundo que puede realizar: también llamada frecuencia de reloj. La frecuencia de reloj se mide en MHz (megahertz) o gigahertz (GHz). Historia del microprocesador • El microprocesador es un producto de la computadora y con tecnología semiconductora. Se eslabona desde la mitad de los años 50's; estas tecnologías se fusionaron a principios de los años 70`'s, produciendo el llamado microprocesador. La computadora digital hace cálculos bajo el control de un programa. La manera general en que los cálculos se han hecho es llamada la arquitectura de la computadora digital. Así mismo la historia de circuitos de estado sólido nos ayuda también, porque el microprocesador es un circuito con transistores o microcircuito LSI (grande escala de integración), para ser más preciso. El mapa de la figura, mostrada al final de esta sección, muestra los sucesos importantes de éstas dos tecnologías que se desarrollaron en las últimas cinco décadas. Las dos tecnologías iniciaron su desarrollo desde la segunda guerra mundial; en este tiempo los científicos desarrollaron computadoras especialmente para uso militar. Después de la guerra, a mediados del año de 1940 la computadora digital fue desarrollada para propósitos científicos y civiles. Modelos de microprocesador a lo largo de la historia (1971-1985) 1971: MICROPROCESADOR 4004 El 4004 fue el primer microprocesador de Intel. Este descubrimiento impulsó la calculadora de Busicom y pavimentó la manera para integrar inteligencia en objetos inanimados así como la computadora personal. 1972: MICROPROCESADOR 8008 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. 1974: MICROPROCESADOR 8080 Los 8080 se convirtieron en los cerebros de la primera computadora personal la Altair 8800 de MITS, según se alega, nombrada en base a un destino de la Nave Espacial "Starship" del programa de televisión Viaje a las Estrellas, y el IMSAI 8080, formando la base para las máquinas que corrían el sistema operativo CP/M. Los fanáticos de las computadoras podían comprar un equipo Altair por un precio (en aquel momento) de $395. En un periodo de pocos meses, vendió decenas de miles de estas computadoras personales. 1978: MICROPROCESADOR 8086-8088 Una venta realizada por Intel a la nueva división de computadoras personales de IBM, hizo que los cerebros de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto para el 8088--el IBM PC. El éxito del 8088's propulsó a Intel en la lista de las 500 mejores compañías de la prestigiosa revista Fortune y la revista nombró la compañía como uno de "los Triunfos Comerciales de los Sesentas." 1982: MICROPROCESADOR 286 El 286, también conocido como el 80286, era el primer procesador de Intel que podría ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software sigue siendo un sello de la familia de Intel de microprocesadores. Luego de 6 años de su introducción, había un estimado de 15 millones de 286 basados en computadoras personales instalados alrededor del mundo. 1985: EL MICROPROCESADOR INTEL 386(TM) El Intel 386TM microprocesador ofreció 275,000 transistores--más de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits, poseía capacidad "multi-tarea", significando esto, que podría ejecutar múltiples programas al mismo tiempo y una unidad de traslación de páginas, lo que hizo mucho más sencillo implementar sistemas operativos que emplearan memoria virtual. (1989-1995) • • • • 1989: EL DX CPU MICROPROCESADOR INTEL 486(TM) La generación 486TM realmente significó que el usuario contaba con una computadora con muchas opciones avanzadas, entre ellas,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 e i387 a la misma frecuencia de reloj. El procesador Intel 486TM fue el primero en ofrecer un coprocesador matemático, el cual acelera las tareas del micro, porque ofrece la ventaja de que las operaciones matemáticas complejas son realizadas (por el co-procesador) de manera independiente al funcionamiento del procesador central (CPU). 1993: PROCESADOR DE PENTIUM® El procesador de Pentium® poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Además, poseía un bus de datos de 64 bits, permitiendo un acceso a memoria 64 bits (aunque el procesador seguía manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas y los registros también eran de 32 bits). Las versiones que incluían instrucciones MMX no sólo brindaban al usuario un mejor manejo de aplicaciones multimedia, como por ejemplo, la lectura de películas en DVD sino que se ofrecían en velocidades de hasta 233 MHz, incluyendo una versión de 200 MHz y la más básica proporcionaba unos 166 MHz de reloj. El nombre Pentium®, se mencionó en las historietas y en charlas de la televisión a diario, en realidad se volvió una palabra muy popular poco después de su introducción. • 1995: PROCESADOR PENTIUM® PROFESIONAL • Lanzado al mercado para el otoño de 1995 el procesador Pentium® Pro se diseña con una arquitectura de 32-bit, su uso en servidores, los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (redes) impulsan rápidamente su integración en las computadoras. El rendimiento del código de 32 bits era excelente, pero el Pentium Pro a menudo iba más despacio que un Pentium cuando ejecutaba código o sistemas operativos de 16 bits. Cada procesador Pentium® Pro estaba compuesto por unos 5.5 millones de transistores. (1997-1999) 1997: PROCESADOR PENTIUM® II El procesador de 7.5 millón-transistores Pentium® II, se busca entre los cambios fundamentales con respecto a su predecesor, 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. Gracias al nuevo diseño de este procesador, los usuarios de PC pueden capturar, pueden revisar y pueden compartir fotografías digitales con amigos y familia vía Internet; revisar y agregar texto, música y otros; con una línea telefónica, el enviar video a través de las líneas normales del teléfono mediante el Internet se convierte en algo cotidiano. 1998: EL PROCESADOR PENTIUM® II XEON (TM) Los procesadores Pentium® II XeonTM se diseñan para cumplir con los requisitos de desempeño en computadoras de medio-rango, servidores más poderosos y estaciones de trabajo (Workstation). Consistente con la estrategia de Intel para diseñar productos de procesadores con el objetivo de llenar segmentos de los mercados específicos, el procesador Pentium® II XeonTM ofrece innovaciones técnicas diseñadas para las estaciones de trabajo (Workstation) y servidores que utilizan aplicaciones comerciales exigentes como servicios de Internet, almacenaje de datos corporativo, creaciónes digitales y otros. Pueden configurarse sistemas basados en el procesador para integrar de cuatro o ocho procesadores y más allá de este número. 1999: EL PROCESADOR CELERON (TM) Continuando la estrategia de Intel, en el desarrollo de procesadores para los segmentos del mercado específicos, el procesador Intel CeleronTM es el nombre que lleva la línea de procesadores de bajo costo de Intel. El objetivo era poder, mediante esta segunda marca, penetrar en los mercados impedidos a los Pentium, de mayor rendimiento y precio. Se diseña para el añadir valor al segmento del mercado de las PC (Computadoras Personales). Proporciona a los consumidores una gran actuación a un valor excepcional (bajo costo), y entrega un desempeño destacado para usos como juegos y el software educativo. 1999: PROCESADOR PENTIUM® III El Pentium® III procesador ofrece 70 nuevas instrucciones (Internet Streaming, las extensiones de SIMD) las cuales refuerzan dramáticamente el desempeño con imágenes avanzadas, 3-D, añadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeño en aplicaciones de reconocimiento de voz. Fue diseñado para reforzar el área del desempeño en el Internet, le permite a los usuarios hacer cosas, tales como, navegar a través de paginas pesadas (llenas de graficas) como las de los museos online, tiendas virtuales y transmitir archivos video de alto-calidad. El procesador incorpora 9.5 millones de transistores, y se introdujo usando en él la tecnología 0.25-Micron. 1999: EL PROCESADOR PENTIUM® III XEON (TM) El procesador Pentium® III de XeonTM amplia las fortalezas de Intel en cuanto a las estaciones de trabajo (Workstation) y segmentos de mercado de servidor y añade una actuación mejorada en las aplicaciones del e-comercio y la informática comercial avanzada. Los procesadores incorporan tecnología que refuerzan los multimedios y las aplicaciones de video. La tecnología del procesador III XeonTM acelera la transmisión de información a través del bus del sistema al procesador, mejorando la actuación significativamente. Se diseña pensando principalmente en los sistemas con configuraciones de multiprocesador. Como ha surgido la nueva generación en microprocesadores? • En la actualidad, los microprocesadores han avanzado a lo largo de los años y con ellos diferentes modelos para el placer del usuario. Entre estos se encuentran los siguientes modelos de microprocesadores: • • • • Intel Core 2 Quad AMD Athlon 64 X2 AMD Phenom II X6 Intel Core I7 Partes de un microprocesadores? El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo en la placa base. La memoria cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que prediciblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM reduciendo el tiempo de espera. Coprocesador Matemático: Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del micro en otro chip. Los registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. La memoria: es el lugar donde el procesador encuentra sus instrucciones de programa y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador los toma de ahí. Buses: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un bus es parecido a una línea de teléfono. Prof. Amado Briceño ¿ Qué es... la memoria RAM? La memoria principal o RAM (Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el computador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. El almacenamiento es considerado temporal por que los datos y programas permanecen en ella mientras que la computadora este encendida o no sea reiniciada. Se le llama RAM por que es posible acceder a cualquier ubicación de ella aleatoria y rápidamente Físicamente, están constituidas por un conjunto de chips o módulos de chips normalmente conectados a la tarjeta madre. Los chips de memoria son rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o contactos: Tipos de RAM •DRAM: Dinamic-RAM, o RAM DINAMICA, ya que es "la original", y por tanto la más lenta. •Usada hasta la época del 386, su velocidad típica es de 80 ó 70 nanosegundos (ns), tiempo éste que tarda en vaciarse para poder dar entrada a la siguiente serie de datos. Por ello, es más rápida la de 70 ns que la de 80 ns. •Físicamente, aparece en forma de DIMMs o de SIMMs, siendo estos últimos de 30 contactos. •Fast Page (FPM): a veces llamada DRAM (o sólo "RAM"), puesto que evoluciona directamente de ella, y se usa desde hace tanto que pocas veces se las diferencia. Algo más rápida, tanto por su estructura (el modo de Página Rápida) como por ser de 70 ó 60 ns. •Usada hasta con los primeros Pentium, físicamente aparece como SIMMs de 30 ó 72 contactos (los de 72 en los Pentium y algunos 486). •EDO: o EDO-RAM, Extended Data Output-RAM. Evoluciona de la Fast Page; permite empezar a introducir nuevos datos mientras los anteriores están saliendo (haciendo su Output), lo que la hace algo más rápida (un 5%, más o menos). •Muy común en los Pentium MMX y AMD K6, con velocidad de 70, 60 ó 50 ns. Se instala sobre todo en SIMMs de 72 contactos, aunque existe en forma de DIMMs de 168. •SDRAM: Sincronic-RAM. Funciona de manera sincronizada con la velocidad de la placa (de 50 a 66 MHz), para lo que debe ser rapidísima, de unos 25 a 10 ns. Sólo se presenta en forma de DIMMs de 168 contactos; es usada en los Pentium II de menos de 350 MHz y en los Celeron. •PC100: o SDRAM de 100 MHz. Memoria SDRAM capaz de funcionar a esos 100 MHz, que utilizan los AMD K6-2, Pentium II a 350 MHz y computadores más modernos; teóricamente se trata de unas especificaciones mínimas que se deben cumplir para funcionar correctamente a dicha velocidad, aunque no todas las memorias vendidas como "de 100 MHz" las cumplen. •PC133: o SDRAM de 133 MHz. La más moderna (y recomendable). FPM-RAM Fecha de introducción: 1990 BEDO-RAM Fecha de introducción: 1997 EDO-RAM Fecha de introducción: 1994 SDR SDRAM http://ensanblaje.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-memoria-ram.html PC66 Fecha de introducción: 1997 PC133 Fecha de introducción: 1999 PC100 Fecha de introducción: 1998 DDR-SDRAM http://ensanblaje.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-memoria-ram.html PC1600 - DDR200 Fecha de introducción: 2001 PC3200 – DDR400 Fecha de introducción: Junio del 2004 PC2100 - DDR266 Fecha de introducción: 2002 PC4200 – DDR533 Fecha de introducción: A mediados del 2004 http://ensanblaje.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-memoria-ram.html http://ensanblaje.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-memoria-ram.html http://ensanblaje.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-memoria-ram.html MEMORIA ROM La memoria ROM, es un circuito integrado programado con unos datos específicos cuando es fabricado. Los chips de características ROM no solo se usan en ordenadores, sino en muchos otros componentes electrónicos también. Hay varios tipos de ROM, por lo que lo mejor es empezar por partes. Tipos de ROM Hay 5 tipos básicos de ROM, los cuales se pueden identificar como: ROM PROM EPROM EEPROM Memoria Flash Cada tipo tiene unas características especiales, aunque todas tienen algo en común: Los datos que se almacenan en estos chips son no volátiles, lo cual significa que no se pierden cuando se apaga el equipo. Los datos almacenados no pueden ser cambiados o en su defecto necesitan alguna operación especial para modificarse. Recordemos que la memoria RAM puede ser cambiada en al momento. Todo esto significa que quitando la fuente de energía que alimenta el chip no supondrá que los datos se pierdan irremediablemente. PROM Crear chips desde la nada lleva mucho tiempo. Por ello, los desarrolladores crearon un tipo de ROM conocido como PROM (programmable read-only memory). Los chips PROM vacíos pueden ser comprados económicamente y codificados con una simple herramienta llamada programador. La peculiaridad es que solo pueden ser programados una vez. Son más frágiles que los chips ROM hasta el extremo que la electricidad estática lo puede quemar. Afortunadamente, los dispositivos PROM vírgenes son baratos e ideales para hacer pruebas para crear un chip ROM definitivo. EPROM Trabajando con chips ROM y PROM puede ser una labor tediosa. Aunque el precio no sea demasiado elevado, al cabo del tiempo puede suponer un aumento del precio con todos los inconvenientes. Los EPROM (Erasable programmable read-only memory) solucionan este problema. Los chips EPROM pueden ser regrabados varias veces. Borrar una EEPROM requiere una herramienta especial que emite una frecuencia determinada de luz ultravioleta. Son configuradas usando un programador EPROM que provee voltaje a un nivel determinado dependiendo del chip usado. Para sobrescribir una EPROM, tienes que borrarla primero. El problema es que no es selectivo, lo que quiere decir que borrará toda la EPROM. Para hacer esto, hay que retirar el chip del dispositivo en el que se encuentra alojado y puesto debajo de la luz ultravioleta comentada anteriormente. EEPROM y memoria flash Aunque las EPROM son un gran paso sobre las PROM en términos de utilidad, siguen necesitando un equipamiento dedicado y un proceso intensivo para ser retirados y reinstalados cuando un cambio es necesario. Como se ha dicho, no se pueden añadir cambios a la EPROM; todo el chip debe ser borrado. Aquí es donde entra en juego la EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory). Algunas peculiaridades incluyen: Los chips no tienen que ser retirados para sobre escribirse. No se tiene que borrar el chip por completo para cambiar una porción del mismo. Para cambiar el contenido no se requiere equipamiento adicional. En lugar de utilizar luz ultra violeta, se pueden utilizar campos eléctricos para volver a incluir información en las celdas de datos que componen circuitos del chip. El problema con la EEPROM, es que, aunque son muy versátiles, también pueden ser lentos con algunos productos lo cuales deben realizar cambios rápidos a los datos almacenados en el chip. Los fabricantes respondieron a esta limitación con la memoria flash, un tipo de EEPROM que utiliza un “cableado” interno que puede aplicar un campo eléctrico para borrar todo el chip, o simplemente zonas predeterminadas llamadas bloques. El diseño de microprocesadores se estudiaba en las universidades de ingeniería con miras a mejorar los diseños existentes. Hoy en día se prefiere enseñar microprocesadores y arquitectura de computadoras desde el punto de vista económico o cuantitativo, desde el punto de rendimiento-costo. A mi parecer, no deja de ser importante aprender las bases principales del diseño de microprocesadores ya que ello llevará a una mejor comprensión de los lenguajes de programación. La Memoria RAM puede leer/escribir sobre sí misma por lo que, es la memoria que utilizamos para los programas y aplicaciones que utilizamos día a día - La Memoria ROM como caso contrario, sólo puede leer y es la memoria que se usa para el Bios del Sistema.
