Generaciones de procesadores
Aarón Ojeda ReyesPeriféricos e InterfacesCurso 2008/2009
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Índice
Primera generación: P1 Segunda generación: P2 Tercera generación: P3 Cuarta generación: P4 Quinta generación: P5 Sexta generación de IntelSexta generación de otros fabricantes
Séptima generaciónOctava generaciónProcesadores de doble núcleoMejoras y actualizacionesNombres código de los procesadores
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Procesador 8086
Introducido en junio de 1978. Procesador de 16 bits La mayoría de los procesadores del momento
eran de 8 bits. Era costoso crear un sistema de memoria y una
placa base de 16 bits.
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8088
Introducido en junio de 1979. Versión reducida del 8086. Eliminaba 8 de los 16 bits del bus de datos. Registros internos de 16 bits y bus de
direcciones de 20 bits. Podía ejecutar software de 16 bits. Elegido por IBM para su PC original (1981).
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80186 y 80188
Similares al 8086 y el 8088 Tenían integrados algunos de los soportes
hardware necesarios.
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8087
Procesador orientado al cálculo matemático. Se le llamó “numeric data processor” (NDP),
coprocesador matemático o simplemente chip matemático.
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Intel 80286
Introducido en 1982. Base del AT (Advance Technology) de IBM. Compatibilidad con el 8088. Más rápidos a la hora de ejecutar instrucciones. Dos modos de operación:
Modo real. Modo protegido.
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Coprocesador 80287
Internamente es el mismo chip que el 8087. Es al 80286 lo que el 8087 al 8086.
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Intel 80386
Introducido en 1985. Revolucionó la industria. 32 bits. Capacidades de software adicionales (modos)
y mejor unidad de manejo de memoria (MMU). Se fabricaron varias versiones.
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386 DX
Registros internos, bus de datos interno y bus de datos externo de 32 bits.
275.000 transistores (hecho con CMOS). Desde 16 Mhz hasta 33 Mhz.
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386 SX
Versión económica del 386. Restringido a 16 bits cuando se comunica con
otros componentes del sistema. 24 bits para direccionar memoria, en lugar de
los 32 bits del bus del 386 DX. Supuso el final del 286.
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386 SL
Tenía las mismas capacidades que el 386 SX. CPU de bajo consumo. Diseñado para equipos portátiles. 855.000 transistores. 25 Mhz.
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Coprocesador 80387
Coprocesador con chip matemático. Tenía dos diseños básicos:
387 DX, para el 386 DX. 387 SX, para el 386 SX y el 386 SL.
Hay que tener cuidado con la instalación.
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Intel 80486 Salto importante en la carrera por conseguir
más velocidad. Hizo del GUI de Windows y OS/2 una opción
viable. Características que lo hacían el doble de rápido
que un 386: Tiempo de ejecución reducido. Cache L1 interna. Coprocesador matemático integrado.
Entre 16 Mhz y 133 Mhz.
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486 DX
Introducido el 10 de abril de 1989. 32 bits al completo, al igual que el 386 DX. Compatibilidad con procesadores previos. Nuevas instrucciones.
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486 SL
Consumo de energía bajo => orientado a portátiles Modo de Manejo del Sistema (SMM). Suspender/Reanudar.
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486 SX
Introducido en abril de 1991. Versión de bajo coste de la familia 486. 486 DX sin FPU. Desde 16 Mhz hasta 66 Mhz.
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Procesadores DX2/Overdrive
DX2 introducido en marzo de 1992. Overdrive, versión de venta al público,
anunciado el 26 de mayo. Máxima velocidad => 2x. Permitía a los diseñadores introducir sistemas
muy rápidos con bajo coste.
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AMD 486 (5x86)
Fabricaron el 486 más rápido: Am5x86(TM)-P75 Cache unificada de 16 Kb. Núcleo de 133 Mhz. No todas las placas 486 lo soportan.
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Cyrix/TI 486
Velocidades desde 50 Mhz hasta 100 Mhz. Compatible con los 486 de Intel. Incorpora:
Cache de 8 Kb. FPU integrada. Sistema de gestión de energía avanzado. SMM.
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Procesadores Pentium
Presentados el 22 de marzo de 1993. Totalmente compatible con los procesadores
anteriores. 2 pipelines => tecnología superescalar. Predicción de saltos. Bus de datos aumentado a 64 bits. Dos caches separadas (datos e instrucciones)
de 8 Kb.
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Procesadores Pentium de primera generación
Chip muy grande debido al uso de tecnología de 0,8 micras.
Se calentaba mucho. No compatible con versiones posteriores.
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Procesadores Pentium de segunda generación
Anunciados el 7 de marzo de 1994. Desde 75 Mhz hasta 200 Mhz. Tamaño y consumo reducido: tecnología de 0.6
micras y, a partir de 120 Mhz, de 0.35 micras.
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Procesadores Pentium-MMX
Tercera generación de procesadores Pentium. Lanzada en enero de 1997. Tecnología MMX.
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AMD-K5
Procesador compatible con Pentium. Soportado por la mayoría de placas Pentium,
pero requiere una actualización de la BIOS. Superior al Pentium, pero introducido tarde.
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Dynamic Excution
Predicción de saltos múltiple: Predice el flujo de un programa con varios saltos.
Ejecución desordenada: Permite a las instrucciones listas ejecutarse,
independientemente de su orden en el programa principal.
Ejecución especulativa: Ejecución provisional de código tras un salto que
no se sabe si va a ejecutarse.
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Dual Independent Bus
Dos buses de datos: Uno para el sistema (placa base). Otro para cache.
Permite que la cache vaya más rápido.
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Pentium Pro
Fabricado en 1995, y disponible en 1996. Incompatible con los procesadores anteriores. Cache L2 integrada, abaratando el coste de las
placas base. Uno con 1 Mb de cache L2 tenía cerca de 68
millones de transistores. No tuvo mucho éxito en PCs, pero sí en
servidores.
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Pentium II
Introducido en mayo de 1997. Se puede ver como un Pentium Pro con
modificaciones: Tecnología MMX. Diseño de cache modificado.
Generaba una gran cantidad de calor, obligando a usar un disipador.
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Intel Celeron
Línea de procesadores de bajo coste de Intel. El primero salió en esta generación. Principales diferenciasa con los procesadores
en los que están basados: Embalaje. Tamaño de la cache L2. Velocidad del bus de la CPU.
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Pentium III
Introducido en febrero de 1999. Bastante similar al Pentium II. Inclusión de instrucciones SSE. Frecuencia de reloj entre 450 Mhz y 1.4 Ghz. La última versión (Tualatin), usaba tecnología
de 0,13 micras y tenía 44 millones de transistores.
Cache L2 de 256 Kb o 512 Kb, que pueden trabajar a la misma velocidad que el procesador o a la mitad.
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Pentium II/III Xeon
Versiones de alto rendimiento. Difieren de las versiones en las que están
basadas (Pentium II y III) en tres campos: Embalaje. Tamaño de la cache. Velocidad de la cache.
El Pentium III Xeon con cache L2 de 2 Mb batió un record, con 84 millones de transistores.
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AMD-K6 Series
Procesador de 6ª generación instalable en una placa P5.
K6-2 => Mayor frecuencia de reloj y de bus, y 3D Now!.
K6-3 => Cache L2 integrada funcionando a la frecuencia del procesador.
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AMD Athlon
Sucesores del K6 con nueva interfaz externa. No funcionaban en las mismas placas base que
los Intel. Desde 500 Mhz hasta 1.4 Ghz. FSB de 200 ó 266 Mhz, llamado EV6. En la mayoría de los benchmarks igualaba o
superaba al Pentium III.
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AMD Athlon XP
Versión más reciente de los Athlon. Mejoras: Capaz de ejecutar instrucciones SSE. Cache L2 integrada de 512 Kb. 9 unidades para ejecución superescalar. FPU mejorada.
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AMD Duron y Sempron
Duron: Introducido en junio del 2000. Versión económica del Athlon. Menos cache L2 que el Athlon.
Sempron: Introducido en 2004. Línea económica del Athlon XP. Características similares al Athlon XP.
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Cyrix/IBM 6x86
Diseños internos de sexta generación compatibles con quinta generación (Socket 7).
Compatible con SOs y software basados en arquitectura x86.
No tuvo continuidad ya que Cyrix fue tragada por VIA.
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VIA C3
Originalmente se le conocía como VIA Cyrix. Primeras versiones tenían 128 Kb de cache L1
pero no tenían L2. Totalmente compatible a nivel de software con
otros procesadores x86. Debido a sus características se utilizó en
mercados específicos como el portátil.
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Intel Pentium 4
Introducido en Noviembre del 2000. Arquitectura hyper-pipelined. Hyper-threading. Velocidades entre 1.3 Ghz a 3.8 Ghz. Prescott: 125 millones de transistores,
tecnología 0.09 micras. Execution trace cache. FSB a velocidades entre 400 Mhz y 1066 Mhz.
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Pentium 4 Extreme Edition
Introducido en noviembre de 2003. Primer PC de escritorio en incorporar cache L3. 512 Kb de cache L2 y 2 Mb de cache L3 =>
178 millones de transistores, aumentando el tamaño y el coste.
Orientado al mercado gaming.
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Procesadores Xeon
Basados en el Pentium 4. Dos versiones:
Xeon DP, para estaciones de trabajo. Xeon MP, para servidores.
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Intel Itanium e Itanium 2
Lanzados en 2001 y 2002 respectivamente. Primer procesador de 64 bits de Intel. Gama alta orientada a servidores. Primeros procesadores en incluir tres niveles
de cache integrados. El Itanium 2 incluye mejoras:
Más ancho de banda del bus CPU. Mayor velocidad de reloj. FSB como mínimo dos veces más rápido.
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AMD Athlon 64 y 64 FX
Lanzados en septiembre del 2003. Primeros procesadores de 64 bits para uso
doméstico. Controlador de memoria integrada. Las principales diferencias entre el 64 y el 64
FX son la memoria cache y el ancho del bus. Velocidad entre 1.8 Ghz y 2.4 Ghz.
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AMD Opteron
Lanzado en la primavera del 2003. Versión del Athlon 64 para estaciones de
trabajo y servidores. Soportaban chipsets de terceras compañías.
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¿Quién necesita un procesador de doble núcleo?
Usuarios que ejecutan múltiples programas al mismo tiempo.
Usuarios que ejecutan aplicaciones multitarea. No mejoran el rendimiento de tareas no
multiprogramadas.
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Intel Pentium D y Pentium Extreme Edition
Introducidas en la primavera del 2005. Utilizaban dos núcleos Pentium 4 (Prescott). Tuvo que limitar la velocidad a 3.2 Ghz. El EE es similar al D pero incluye, por ejemplo,
multiplicadores de reloj.
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AMD Athlon 64 X2 y procesadores de doble núcleo Opteron
Lanzados en 2005. Frecuencias de reloj:
Athlon 64 X2: de 2.2 Ghz a 2.4 Ghz: Opteron: de 1.8 Ghz a 2.4 Ghz.
Sus chips tienen ventajas sobre los de Intel: Controlador de memoria integrado. Menos impacto del segundo núcleo en relación al
calentamiento.
Rendimiento igual o mayor que el de los procesadores de Intel, dependiendo del benchmark.
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Intel Core Duo
Lanzado en 2006. 32 bits, 2 Mb cache L2, FSB 533 ó 667 Mhz... Primer procesador de Intel usado en los Mac.
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Intel Core 2 Duo
Lanzado a mitad del 2006. 64 bits. Mejora características del Core Duo. Varias versiones.
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Actualización del procesador
A partir del 486 es relativamente fácil. Maximizar la placa base. Si la placa base no soporta un procesador más
rápido, es conveniente mirar otras alternativas
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Procesadores Overdrive
Procesadores de actualización. Coste elevado. Fueron retirados del mercado por Intel. No son muy recomendables.
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Benchmarks
Miden diferentes aspectos del rendimiento del procesador y del sistema.
Dos tipos: Test de componentes. Test del sistema.
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Nombres código de los procesadores
Intel, AMD y Cyrix siempre los han usado para referirse a sus futuros procesadores.
En teoría no son para hacerse públicos.
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