MICROPROCESADORES_HISTORIA_Y_EVOLUCION_E

Vista previa del material en texto

LICENCIATURA EN SISTEMAS COMP. CON ÉNF. EN DES. DE SIST. AVANZ. 
EN REDES Y SOFTWARE 
 
PRINCIPIOS DE COMPUTADORAS Y REDES I 
PROFESOR 
LUIS MONTBELIARD 
ASIGNACIÓN 1 
MICROPROCESADORES: HISTORIA Y EVOLUCION 
ESTUDIANTE 
ELIAS GILL 
GRUPO 1 
AÑO 
2015 
 
Definición e importancia 
Microprocesador (µP) es un componente electrónico digital con transistores en un único circuito 
integrado (IC). Uno o más microprocesadores típicamente sirven como una unidad de procesamiento 
central (CPU) en un sistema informático o dispositivo de mano. 
El microprocesador es un dispositivo multipropósito y programable que permite la entrada de 
información digital, la procesa de acuerdo a las instrucciones guardadas en la memoria y muestra los 
resultados como salida. Este es un ejemplo de la secuencia digital lógica. Los microprocesadores operan 
en números y símbolos representados en el sistema numérico binario realizando operaciones aritméticas 
y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria, 
etc. 
 
Los Microprocesadores hicieron posible el advenimiento de la microcomputadora. Antes, los CPU se 
hacían típicamente de dispositivos voluminosos de conmutación (y más tarde circuitos integrados a 
pequeña escala) que contienen el equivalente de sólo unos pocos transistores. 
Al integrar el procesador en uno o pocos paquetes de circuitos integrados a gran escala (equivalente a 
miles o millones de transistores), los costos de la energía del procesador se reducen considerablemente. 
Desde el advenimiento de los circuitos integrados a mediados de los 70, el microprocesador se ha 
convertido en la aplicación más frecuente de la CPU, casi completamente la sustituyendo de todas las 
demás formas. 
Los microprocesadores han sabido seguir la Ley de Moore, aumentando el rendimiento de forma 
constante en los últimos años. Sugiriendo que la complejidad de un circuito integrado, con respecto a un 
costo mínimo, se duplica cada 24 meses. Esta sentencia ha sido aplicada desde principios de los 70. 
 
http://es.wikipedia.org/wiki/Aritm%C3%A9tica
http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%B3gica
http://es.wikipedia.org/wiki/Sumar
http://es.wikipedia.org/wiki/Restar
http://es.wikipedia.org/wiki/Multiplicar
http://es.wikipedia.org/wiki/Dividir
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_de_Boole
http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_principal
 
Desde sus humildes comienzos como los controladores para las calculadoras, el aumento continuado en 
el poder ha conducido a la dominación de los microprocesadores más a la de cualquier otra forma de 
equipo; todos los sistemas desde los más grandes mainframes a las computadoras de mano más 
pequeñas utilizan un microprocesador en su núcleo. 
Los microprocesadores han impactado a todo tipo de equipo que utilizamos en nuestra vida cotidiana, 
desde los estudiantes que estudian para su licenciatura en línea y la capacidad de hacerlo en cualquier 
lugar, en cualquier momento, a ser capaz de encontrar su destino de viaje con un GPS. 
Sin la introducción de los microprocesadores a las computadoras que ahora tenemos en nuestras casas e 
incluso el de su escritorio en su oficina sería muy inferior a lo que estamos acostumbrados a hoy. Las 
tareas simples como navegar por la web y el uso de procesadores de texto sería una tarea monumental. 
 
 
 
Historia y evolución 
 
 Al igual que con muchos avances en la tecnología, el microprocesador era una idea cuyo tiempo había 
llegado. Tres proyectos entregan un microprocesador más o menos al mismo tiempo: 
Intel 4004, Texas Instruments TMS 1000, y Garrett AiResearch con su Air Computer. 
 
 
En 1968, Garrett fue invitado a producir una computadora digital para competir con los sistemas 
electromecánicos entonces en fase de desarrollo para la computadora de control de vuelo principal del 
nuevo avión de caza F-14 Tomcat de la Armada de Estados Unidos. El diseño se completó en 1970, y se 
utiliza un chipset basado en MOS como el núcleo de la CPU. El diseño era más pequeño y mucho más 
fiable que los sistemas mecánicos que compitió en contra, y fue utilizado en todos los modelos de Tomcat. 
 TI desarrolló el TMS 1000 de 4 bits y destacó con sus aplicaciones pre-programadas integradas, la 
introducción de una versión llamada el TMS1802NC el 17 de septiembre de 1971, que implementó una 
calculadora en un chip. El chip de Intel fue el 4004 de 4 bits, publicado el 15 de noviembre de 1971, 
desarrollado por Federico Faggin. 
 
Intel 400 TMS 1000 
 
 TI se declaró en la patente del microprocesador. Gary Boone fue galardonado con la patente #3.757.306 
para la arquitectura de microprocesador de un solo chip, el 4 de septiembre de 1973. Es posible que nunca 
se sabe qué compañía en realidad tenía el primer microprocesador de trabajo. Tanto en 1971 y 1976, Intel 
y TI entraron en acuerdos de licencias cruzadas de patentes, con Intel pagando regalías a TI para la 
patente del microprocesador. Una bonita historia de estos eventos está contenida en la documentación 
judicial de una disputa legal entre Cyrix e Intel, con TI como interventor y el dueño de la patente del 
microprocesador. 
 Una computadora en un chip es una variación de un microprocesador que combina el núcleo de 
microprocesador (CPU), una cierta memoria, y líneas I / O (entrada / salida) en un solo chip. La patente 
llamada la "patente microordenador" en ese momento, la patente de EE.UU. 4.074.351, fue otorgada a 
Gary Boone y Michael J. Cochran de TI. Aparte de esta patente, el significado estándar de 
microordenador es un ordenador utilizando uno o más microprocesadores como su CPU, mientras que 
el concepto definido en la patente es tal vez más parecido al de un microcontrolador. 
 Intel firmó un contrato con terminales de Computer Corporation, más tarde llamado Datapoint, de San 
Antonio TX por un chip para un terminal que estaban diseñando. Datapoint mas tarde decidió no utilizar 
el chip, e Intel lo comercializo como el 8008, en abril de 1972. Este fue el primer microprocesador de 8 
bits del mundo. El 8008 y su sucesor, el 8080 abrieron las puertas del mercado del microprocesador. 
Serie 8008 Serie 8080 
Diseños de 8 bits 
 
 El 4004 fue seguido más tarde en el año 1972 por el 8008, el primer microprocesador del mundo de 8 
bits. Estos procesadores son los precursores de la muy exitosa Intel 8080 (1974), Zilog Z80 (1976), y los 
procesadores de 8 bits derivados Intel. El Motorola compitiendo 6800 fue puesto en libertad en agosto 
de 1974. Su arquitectura se clonó y se mejoró en el MOS Technology 6502 en 1975, rivalizando con el Z80 
en popularidad durante la década de 1980. 
 
Zilog Z80 Motorola 6800 
 
 Tanto el Z80 y 6502 se concentraron en bajo coste global, a través de una combinación de envases 
pequeños, sencillos requisitos de bus del ordenador, y la inclusión de circuitos que normalmente tendrá 
que ser proporcionada en un chip separado (por ejemplo, el Z80 incluye un controlador de memoria). 
Fueron estas características que permitieron la "revolución" de computadoras de casa a despegar en la 
década de 1980. 
 El Western Design Center, Inc. (WDC) presento el CMOS 65C02 en 1982 y licenciado el diseño de varias 
empresas que se convirtieron en el núcleo de las computadoras personales de Apple IIc y IIe, marcapasos 
médicos implantables y desfibriladores, dispositivos de automoción, industriales y de consumo. WDC 
fue pionero en la concesión de licencias de tecnología de microprocesador que más tarde fue seguido por 
ARM y otros proveedores en la década de 1990. 
WCD 65C02 Apple II 
 
 Motorola triunfó sobre todo el mundo de 8 bits introduciendo el MC6809 en 1978, sin duda uno de los 
más poderosos y limpios diseños de microprocesadores de 8 bits y también uno de los más complejos 
diseños lógicos cableados que alguna se hicieron en producción para cualquier microprocesador. 
 
 Motorola MC6809Diseños de 16 bits 
 El primer microprocesador multi-chip de 16 bits fue el IMP-16 de National Semiconductor, introducida 
a principios de 1973. Una versión de 8bits del chipset fue introducido en 1974 como el IMP-8. En 1975, 
National introdujo el primer microprocesador de un solo chip de 16 bits, el PACE, que más tarde fue 
seguido por una versión NMOS, el INS8900. 
 
 
 El primer microprocesador de 16 bits de un solo chip era el TMS de TI 9900. El 9900 se utilizó en la 
minicomputadora TI 990/4, el ordenador personal de TI-99 / 4A, y la línea TM990 de las 
microcomputadoras OEM. El chip fue empaquetado en un gran paquete de cerámica encapsulado DIP 
de 64 pines, mientras que la mayoría de los microprocesadores de 8 bits, como el Intel 8080 utilizan el 
plástico DIP de 40 pines más común, más pequeños y menos costosos. 
 
 El Diseño Western Center, Inc. (WDC) presenta el CMOS 65.816 actualización de 16 bits del WDC CMOS 
65C02 en 1984. El microprocesador 65816 de 16 bits fue el núcleo de los Apple II y más tarde, el Super 
Nintendo Entertainment System, convirtiéndolo en uno de los más populares diseños de 16 bits de todos 
los tiempos. 
 
 
TI TMS 9900 WDC 65816 
 
 Intel siguió un camino diferente, al no tener minicomputadoras de emular, y en su lugar “agrandaron” 
su diseño en el 8080 de 16 bits, el Intel 8086, el primer miembro de la familia x86. Intel presentó el 8086 
como una manera rentable de portar el software de las líneas de 8080, y tuvo éxito en ganar un montón 
de negocios en esa premisa. El 8088, una versión del 8086 que utiliza un bus de datos de 8 bits externo, 
fue el microprocesador en el primer PC de IBM, el modelo de 5150. Siguiendo su 8086 y 8088, Intel lanzó 
el 80.186, 80.286. 
 
 Diseños de 32 bits 
 
 Los diseños de 16 bits se encontraron en el mercado sólo brevemente cuando las implementaciones de 
32 bits comenzaron a aparecer. 
 
El primer microprocesador de 32 bits de un solo chip del mundo fue el de AT & T Bell Labs, el BELLMAC-
32A, con las primeras muestras en 1980, y la producción en general en 1982. Después de la desinversión 
de AT & Ampt en 1984, se cambió el nombre del WE 32000 (WE de Western Electric), y tenían dos de 
seguimiento de generaciones, el WE 32100 y el 32200. Estos microprocesadores WE fueron utilizados en 
el 3B5 y 3B15; en el 3B2, La primera supermicrocomputadora de escritorio del mundo; en el 
"Companion" la primera computadora portátil de 32 bits del mundo; y en "Alexander", la primera 
supermicrocomputadora tamaño libro en el mundo, con cartuchos de memoria ROM-pack similares a 
las consolas de juegos. Todos estos sistemas funcionaron con el sistema operativo original The Bell Labs 
de Unix, que incluía el primer software de tipo de Windows llamado XT-capas. 
WE 32100 WE 32200 
 El más famoso de los diseños de 32 bits es el MC68000, introducido en 1979. El 68 K, ya que era 
ampliamente conocido, tenía registros de 32 bits, pero se utiliza rutas de datos internos de 16 bits y un 
bus de datos externo de 16 bits para reducir número de pines. Motorola generalmente lo describía como 
un procesador de 16 bits, aunque tiene claramente la arquitectura de 32 bits. La combinación de alta 
velocidad, de gran tamaño (16 megabytes) de espacio de memoria y los costos bastante bajos hizo el 
diseño de CPU el más popular de su clase. Los diseños de Apple Lisa y Macintosh hicieron uso de la 
68000, al igual que una serie de otros diseños en la década de 1980, incluyendo el Atari ST. 
 
 Apple Lisa Apple Macintosh 
 
 El Primer microprocesador de Intel de 32 bits fue el iAPX 432, que se introdujo en 1981, pero no fue un 
éxito comercial. Tenía una arquitectura orientada a objetos basados en capacidad avanzada, pero dio 
malos resultados en comparación con otras arquitecturas competidoras como el Motorola 68000. 
 
 El éxito de Motorola con el 68.000 llevó al MC68010, que añade soporte para memoria virtual. El 
MC68020, introducido en 1985 añadió los datos de 32 bits y autobuses dirección completa. El 68020 se 
convirtió en muy popular en el mercado de supermicrocomputadoras Unix, y muchas pequeñas 
empresas produciendo sistemas de tamaño escritorio. A raíz de esto con el MC68030, que añadió la 
MMU en el chip, la familia 68K se convirtió en el procesador para todo lo que no se estaba ejecutando 
DOS. El continuo éxito llevó a la MC68040, que incluyó un FPU para un mejor rendimiento en 
matemáticas. A 68 050 no lograron alcanzar sus objetivos de rendimiento y no vio salida, y el MC68060 
seguimiento fue lanzado en un mercado saturado por mucho más rápido diseños RISC. La familia 68K 
desvaneció desde principios de 1990. 
 
Microchips de 64 bits en el escritorio 
 
 Aunque los diseños de microprocesadores de 64 bits han estado en uso en varios mercados desde 
principios del decenio de 1990, la década de 2000 han visto la introducción de microchips de 64 bits 
dirigidos al mercado de PC. 
 
 Con la introducción de AMD IA-32 de la primera arquitectura de 64 bits compatible con versiones 
anteriores, AMD64, en septiembre de 2003, seguido de propios chips de Intel x86-64, comenzó la era de 
escritorio de 64 bits. Ambos procesadores pueden ejecutar aplicaciones heredadas de 32 bits, así como 
el nuevo software de 64 bits. Con Windows XP y Linux de 64 bits que se ejecutan nativamente a 64 bits, 
el software también estaba orientado a utilizar toda la potencia de estos procesadores. 
 
En realidad, el movimiento 64-bits es algo más que un aumento en el tamaño de registro de la ia32, ya 
que también incluye un pequeño aumento en la cantidad de registro para los diseños CISC. 
 
RISC y CISC 
RISC (Reduced Instruction Set Computing) y CISC (Complex Instrucción Set Computing) son dos 
arquitecturas informáticas que se utilizan predominantemente en la actualidad. La principal diferencia 
entre RISC y CISC está en el número de ciclos de computación en cada una de sus instrucciones de tomar. 
Con CISC, cada instrucción puede utilizar un número mucho mayor de ciclos antes de la terminación 
que en RISC. 
La razón detrás de la diferencia en el número de ciclos utilizados es la complejidad y la meta de sus 
instrucciones. En RISC, cada instrucción sólo está pensada para lograr una tarea muy pequeña. Así que 
si quieres hacer una tarea compleja, entonces usted necesita una gran cantidad de estas instrucciones. 
Con CISC, cada instrucción es similar a un código de lenguaje de alto nivel. Sólo necesita un par de 
instrucciones para conseguir lo que quieres, ya que cada instrucción hace mucho. 
 
En cuanto a la lista de instrucciones disponibles, RISC tiene el más largo sobre CISC. Esto es porque cada 
pequeño paso puede necesitar una instrucción separada, a diferencia de en CISC donde una sola 
instrucción ya cubriría múltiples pasos. Aunque CISC puede ser más fácil para los programadores, 
también tiene su lado negativo. Usando CISC puede no ser tan eficiente como cuando se utiliza RISC. 
Esto se debe a ineficiencias en el código CISC luego serán utilizados una y otra vez, lo que lleva a los 
ciclos desperdiciados. Usar RISC permite al programador eliminar código innecesario y evitar ciclos 
perdidos. 
 
Las diferencias anteriores pueden tener sentido para aquellos que se inclinan tecnológicamente. Pero 
para la mayoría de la gente, no lo tiene. Para que sea más fácil de entender, es mejor mirar hacia donde 
se están utilizando los dos. CISC ha logrado ganar una ventaja temprana en la computación con el 
dominio de la arquitectura x86 de Intel, que es la base para todas las demás arquitecturas informáticas 
modernas. Por el contrario, RISC ha logrado abrirse camino en los dispositivos portátiles como teléfonos 
inteligentes, tabletas, receptores GPS y otros dispositivos similares. ARM es una de las arquitecturas 
RISC notables utilizados en estos dispositivos. La mayor eficienciade la arquitectura RISC hace deseable 
en estas aplicaciones en las que los ciclos y el poder suelen ser escasos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIN