el microprocesador pentium

5/7/2018 El Microprocesador Pentium - slidepdf.com

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Breve Resumen de Los Microprocesadores PENTIUMs

El Microprocesador Pentium

Breve Historia

El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que la quinta generación de su línea deprocesadores compatibles (cuyo código interno era el P5) llevaría el nombrePentium en vez de 586 u 80586, como todo el mundo estaba esperando. Estafue una estrategia de Intel para poder registrar la marca y así poder diferir elnombre de sus procesadores del de sus competidores (AMD y Cyrixprincipalmente).

Este microprocesador se presentó el 22 de marzo de 1993 con velocidadesiniciales de 60 y 66 MHz (112 millones de instrucciones por segundo en el últimocaso), 3.100.000 transistores (fabricado con el proceso BICMOS (Bipolar-CMOS) de 0,8 micrones), caché interno de 8 KB para datos y 8 KB para

instrucciones, verificación interna de paridad para asegurar la ejecución correctade las instrucciones, una unidad de punto flotante mejorada, bus de datos de 64bit para una comunicación más rápida con la memoria externa y, lo másimportante, permite la ejecución de dos instrucciones simultáneamente. El chipse empaqueta en formato PGA (Pin Grid Array) de 273 pines.

Instrucciones del microprocesador Pentium

Son las siguientes:CMPXCHG8B reg , mem64 (Compare and Exchange 8 Bytes): Compara el valor

de 64 bits ubicado en EDX:EAX con un valor de 64 bits situado en memoria. Sison iguales, el valor en memoria se reemplaza por el contenido de ECX:EBX y elindicador ZF se pone a uno. En caso contrario, el valor en memoria se carga enEDX:EAX y el indicador ZF se pone a cero.

CPUID (CPU Identification): Le informa al software acerca del modelo demicroprocesador en que está ejecutando. Un valor cargado en EAX antes deejecutar esta instrucción indica qué información deberá retornar CPUID. Si EAX= 0, se cargará en dicho registro el máximo valor de EAX que se podrá utilizar enCPUID (para el Pentium este valor es 1). Además, en la salida aparece lacadena de identificación del fabricante contenido en EBX, ECX y EDX. EBX

contiene los primeros cuatro caracteres, EDX los siguientes cuatro, y ECX losúltimos cuatro. Para los procesadores Intel la cadena es "GenuineIntel". Luegode la ejecución de CPUID con EAX = 1, EAX[3:0] contiene la identificación de larevisión del microprocesador, EAX[7:4] contiene el modelo (el primer modeloestá indicado como 0001b) y EAX[11:8] contiene la familia (5 para el Pentium).EAX[31:12], EBX y ECX están reservados.

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El procesador pone el registro de características en EDX a 1BFh,indicando las características que soporta el Pentium. Un bit puesto a uno indicaque esa característica está soportada. La instrucción no afecta los indicadores.

RDMSR (Read from Model-Specific Register ): El valor en ECX especifica uno delos registros de 64 bits específicos del modelo del procesador. El contenido deese registro se carga en EDX:EAX. EDX se carga con los 32 bits mássignificativos, mientras que EAX se carga con los 32 bits menos significativos.

RDTSC (Read from Time Stamp Counter ): Copia el contenido del contador detiempo (TSC) en EDX:EAX (el Pentium mantiene un contador de 64 bits que seincrementa por cada ciclo de reloj). Cuando el nivel de privilegio actual es cero elestado del bit TSD en el registro de control CR4 no afecta la operación de estainstrucción. En los anillos 1, 2 ó 3, el TSC se puede leer sólo si el bit TSD deCR4 vale cero.

RSM (Resume from System Management Mode): El estado del procesador serestaura utilizando la copia que se creó al entrar al modo de manejo del sistema(SMM). Sin embargo, los contenidos de los registros específicos del modelo nose afectan. El procesador sale del SMM y retorna el control a la aplicación osistema operativo interrumpido. Si el procesador detecta alguna informacióninválida, entra en el estado de apagado (shutdown).

WRMSR (Write to Model-Specific Register ): El valor en ECX especifica uno delos registros de 64 bits específicos del modelo del procesador. El contenido deEDX:EAX se carga en ese registro. EDX debe contener los 32 bits mássignificativos, mientras que EAX debe contener los 32 bits menos significativos.

El Microprocesador Pentium II

El procesador Pentium con tecnología MMX™, ahora disponible con 166 MHz y200 MHz.

Con tecnología MMX de Intel, los PCs obtienen un nuevo nivel defuncionamiento en multimedia y otras nuevas capacidades que sobre pasan loexperimentado anteriormente.

1. Sonido intenso2. Colores brillantes3. Rendimiento 3D.4. Animación y video fluido

Para beneficios de funcionamiento completo, se debe combinar un procesador Pentium con un PC basado en tecnología MMX con programas especialmentediseñados para tecnología MMX.

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Características Técnicas:

1. Arquitectura Dual Independent Bus (Bus Dual Independiente): al igual que el

procesador Pentium Pro, el procesador Pentium II también usa la arquitecturaD.I.B. Ésta tecnología de alto desempeño combina ambos, un bus cache L2dedicado de alta velocidad más un bus del sistema con anticipación que haceposible múltiples transacciones simultáneas.

2. La tecnología MMX de Intel: la nueva tecnología mejorada de medios de Intelpermite al procesador Pentium II ofrecer un alto rendimiento para aplicacionesde medios y comunicaciones.

3. Ejecución dinámica: el procesador Pentium II usa esta combinación única detécnicas de procesamiento, utilizadas por primera vez en el procesador Pentium

Pro, para acelerar el desempeño del software.

4. Cartucho Single Edge Contact (S.E.C) [Contacto de un Solo Canto]: el nuevoe innovador diseño de empaquetamiento de Intel para éste y los procesadoresfuturos, el cartucho S.E.C. permite que todas las tecnologías de alto desempeñode los procesadores Pentium II sean entregadas en los sistemas dominantes dehoy en día.

La última incorporación a esta familia de procesadores fue el procesador Pentium II 450 MHz que funciona con un bus de sistema de 100 MHz, y lafamilia de procesadores de sobremesa Pentium II estaba compuesta por los

siguientes productos:

Procesador Pentium II 450 MHz Procesador Pentium II 400 MHz Procesador Pentium II 350 MHz Procesador Pentium II 333 MHz Procesador Pentium II 300 MHz

El Microprocesador Pentium IIIEl procesador Intel Pentium III, el procesador de Intel más avanzado y potentepara PC de sobremesa, presenta varias funciones nuevas para un rendimiento,productividad y capacidad de gestión máximos. Para los usuarios queinteractúan con Internet o que trabajan con aplicaciones multimedia con muchosdatos, las innovaciones más importantes son las extensiones "Streaming SIMD"del procesador Pentium III, 70 instrucciones nuevas que incrementannotablemente el rendimiento y las posibilidades de las aplicaciones 3D, detratamiento de imágenes, de vídeo, sonido y de reconocimiento de la voz.

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Con toda la potencia necesaria para el software con capacidad paraInternet de la próxima generación, los procesadores Pentium III seguiránofreciendo a los usuarios de PC unas prestaciones excepcionales bien entradoel futuro.

El procesador Intel Pentium III ofrece excelentes prestaciones para todo elsoftware para PC y es totalmente compatible con el software existente basadoen la arquitectura Intel. El procesador Pentium III a 500 y 450 MHz amplía aúnmás la potencia de proceso al dejar margen para una mayor exigencia derendimiento para funciones de Internet, comunicaciones y medios comerciales.El software diseñado para el procesador Pentium III libera todas lasposibilidades multimedia del procesador, incluido el vídeo de pantalla completa ymovimiento pleno, gráficos realistas y la posibilidad de disfrutar al máximo deInternet. Los sistemas basados en el procesador Pentium III también incluyen lasúltimas funciones para simplificar la gestión del sistema y reducir el coste totalde propiedad para entornos de empresas grandes y pequeñas. El procesador Pentium III ofrece un rendimiento excepcional para las aplicaciones actuales ydel futuro, así como la calidad, fiabilidad y compatibilidad que puede esperarsede la primera empresa de microprocesadores del mundo.

Características Del Procesador Intel Pentium III

El procesador Pentium III es totalmente compatible con toda una biblioteca desoftware para PC basado en sistemas operativos tales como MS-DOS*,Windows* 3.1, Windows para Trabajo en Grupo* 3.11, Windows* 98, Windows*95, OS/2*, UnixWare*, SCO UNIX*, Windows* NT, OPENSTEP*, y Sun Solaris.

Entre las características de arquitectura del procesador Pentium III se incluyen:

Extensiones "Streaming SIMD"

Las extensiones "Streaming SIMD" constan de 70 nuevas instrucciones queincluyen: instrucciones únicas, datos múltiples para coma flotante, instruccionesde enteros SIMD adicionales e instrucciones para el control del almacenamientocaché. Entre las tecnologías que se benefician de las extensiones "StreamingSIMD" se incluyen las aplicaciones avanzadas de tratamiento de imágenes,sonido y vídeo, y reconocimiento de la voz. Más concretamente:

Visualización y manipulación de imágenes de mayor resolución y calidad.

Vídeo MPEG2 y sonido de alta calidad, y codificación y decodificación MPEG2simultáneas.

Menor utilización de la CPU para aplicaciones de reconocimiento de voz, asícomo una mayor precisión y tiempos de respuesta más rápidos.

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Número de serie del procesador Intel

El número de serie del procesador, el primero de los módulos de montajediseñados por Intel para la seguridad del PC, actúa como número de serieelectrónico para el procesador y, por extensión, para su sistema y usuario, ysirve para que las redes y aplicaciones identifiquen al usuario y al sistema. Estenúmero de serie se utilizará en aplicaciones que se beneficien de métodos másestrictos de identificación de sistemas y usuarios como, por ejemplo, lossiguientes:

Aplicaciones que utilicen funciones de seguridad: acceso gestionado a nuevocontenido y servicios de Internet, intercambio de documentos electrónicos.

Aplicaciones de gestión: gestión de activos, carga y configuración remotas delsistema.

Tecnología de mejora de medios Intel MMX

La tecnología Intel MMX se ha diseñado como un conjunto de 57 instruccionesde enteros de uso general y cuatro tipos de datos que se aplican fácilmente a lasnecesidades de una amplia variedad de aplicaciones de comunicaciones ymultimedia. Entre los aspectos destacados de esta tecnología se incluyen:

Técnica de instrucción única, datos múltiples (SIMD).

Ocho registros de tecnología MMX de 64 bits.

Tecnología de ejecución dinámica.

Predicción de bifurcación múltiple: predice la ejecución del programa a través devarias bifurcaciones lo que acelera el flujo de trabajo al procesador.

Análisis de flujo de datos: crea una planificación reorganizada y optimizada delas instrucciones mediante el análisis de las dependencias entre instrucciones.

Ejecución especulativa: ejecuta las instrucciones de forma especulativa y,basándose en esta planificación optimizada, garantiza la actividad constante delas unidades de ejecución superescalar del procesador lo que potencia almáximo el rendimiento global.

Funciones de prueba y control del rendimiento

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Desarrollo De Los Microprocesadores Intel

Procesador Fecha de

presentación

Velocidad

de reloj

Ancho de bus Número de

transistores

Memoria

direccionable

Memoria

virtual

Breve

descripción

4004 15/11/71 108 KHz. 4 bits2.300 (10micras)

640 byte

Primer chipconmanipulaciónaritmética

8008 1/4/72 108 KHz. 8 bits 3.500 16 KBytesManipulaciónDatos / texto

8080 1/4/74 2 MHz. 8 bits 6.000 64 KBytes

10 veces las(6 micras)prestacionesdel 8008

8086 8/6/78

5 MHz.

8 MHz.

10 MHz.

16 bits29.000

(3 micras)1 MegaByte

10 veces lasprestacionesdel 8080

8088 1/6/795 MHz.

8 MHz.8 bits 29.000

Idéntico al8086 exceptoen su busexterno de 8bits

80286 1/2/82

8 MHz.

10 MHz.

12 MHz.

16 Bits134.000

(1.5 micras)

16Megabytes

1Gigabyte

De 3 a 6veces lasprestacionesdel 8086

Microprocesador

Intel 386 DX®17/10/85

16 MHz.

20 MHz.

25 MHz.

33 MHz.

32 Bits275.000

(1 micra)4 Gigabytes

64Terabytes

Primer chipx86 capaz demanejar

juegos ddatos de 32bits

Microprocesador

Intel 386 SX®16/6/88

16 MHz.

20 MHz.16 Bits

275.000

(1 micra)4 gigabytes

64

Terabytes

Bus capaz dedireccionar 16bitsprocesando32bits a bajocoste

Microprocesador

Intel 486 DX®

10/4/89 25 MHz. 32 Bits (1 micra,0.8 micrasen 50

4 Gigabytes 64

Terabytes

Caché de nivel1 en el chip

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33 MHz.

50 MHz.

MHz.)

Microprocesador

Intel 486 SX®22/4/91

16 MHz.

20 MHz.

25 MHz.

33 MHz.

32 Bits1.185.000

(0.8 micras)4 Gigabytes

64

Terabytes

Idéntico endiseño al Intel486DX, perosincoprocesador matemático

Procesador

Pentium®22/3/93

60 MHz.

66 MHz.

75 MHz.

90 MHz.

100 MHz.

120 MHz.

133 MHz.

150 MHz.

166 MHz.

200 MHz.

32 Bits3,1 millones

(0.8 micras)4 Gigabytes

64

Terabytes

Arquitecturaescalable.Hasta 5 veceslasprestacionesdel 486 DX a33 MHz.

Procesador

PentiumPro®27/3/95

150 MHz.

180 MHz.

200 MHz.

64 Bits

5,5 millones

(0.32micras)

4 Gigabytes64

Terabytes

Arquitecturade ejecucióndinámica conprocesador dealtasprestaciones

Procesador

PentiumII®7/5/97

233 MHz.

266 MHz.

300 MHz.

64 Bits

7,5 millones

(0.32

micras)

4 Gigabytes64

Terabytes

S.E.C., MMX,Doble BusIndep.,Ejecución

Dinámica

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EVOLUCIÓN DE LOS PROCESADORESXX86

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El Microprocesador Pentium IV

Intel amplía la tecnología Hyper-Threading† a una variedad de PC de desktop

con el nuevo procesador Intel® Pentium® 4, el cual incorpora un bus de sistemaavanzado de 800 MHz y velocidades que van desde 2,4 a 3,4 y 3,4E†† GHz.Esta tecnología permite que el procesador ejecute dos subprocesos (partes deun programa) en paralelo, de manera que el software puede ejecutarseeficientemente y se puede hacer multitarea de forma más eficaz.

El procesador Pentium 4 está basado en la microarquitectura Intel® NetBurst™ ycreado con la tecnología de 0,13 micras de Intel (y también con la nuevatecnología de siguiente generación de 90 nm) y ofrece una mejora significativadel desempeño para su uso en la computación personal, las solucionescomerciales y todas sus necesidades de procesamiento.

Características Del Procesador Intel Pentium IV

TecnologíaHyper-Threading

Bus de sistemade 800 MHz:3,4E†† GHz,3,4 GHz, 3,2E

GHz, 3,2 GHz,3E GHz, 3 GHz,2,8 GHz, 2,8CGHz, 2,6C GHz,2,4C GHz

Bus de sistemade 533 MHz:3,06 GHz

Velocidadesdisponibles

Bus de sistema de 533 MHz: 2,8A GHz, 2,8 GHz, 2,66 GHz, 2,53GHz, 2,4B GHz, 2,26 GHz

Bus de sistema de 400 MHz: 2,6 GHz, 2,5 GHz, 2,4 GHz, 2,2 GHz,2A GHz

Microarquitectura Intel® NetBurst™

Bus de sistema de 800, 533 o 400 MHzTecnología hipercanalizadaMecanismo de ejecución rápidaCaché de seguimiento de la ejecución

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Caché de transferencia avanzadaEjecución dinámica avanzadaComa flotante/multimedia mejoradasExtensiones Streaming SIMD 2

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el microprocesador pentium

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