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7/26/2019 Exposición Microprocesadores Ninguna Otra Invención en La Historia Se Ha Diseminado Tan Aprisa Por Todo El Mu…

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Exposición microprocesadores 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 (circuitointegrado). 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 disipadorse 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 (mega Hertz) o giga Hertz (GHz).Historia del microprocesador• El microprocesador es un producto de la computadora y con tecnología

semiconductora. Se eslabona desde la mitad de los años 50s; estas tecnologías se fusionaron a principios de

los años 70̀s, 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. 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 8088s 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 losi486 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 algo cotidiano. 1998: EL PROCESADOR PENTIUM® II XEON (TM) Losprocesadores 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 deprocesadores 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.1.14. 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

2.15. 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 conlos 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

amano ciertos datos que prediciblemente serán utilizados en las siguientes operacionessin

tener que acudir a la memoria RAM reduciendo el tiempo de espera.Coprocesador

Matemático: Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculosmatemáticos,

antiguamente estaba en el exterior del micro en otro chip.Los registros: son básicamente

un tipo de memoria pequeña con fines especiales queel 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 buses parecido a una línea de teléfono.

3.16. Prof. Amado Briceño4.17. ¿ 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

programaspermanecen 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 yrápidamenteFísicamente, están constituidas por un conjunto de chips o módulos

de chipsnormalmente conectados a la tarjeta madre. Los chips de memoria son

rectángulosnegros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o

contactos:

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5.18. 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 tardaen vaciarse para poder dar entrada a la siguiente

serie de datos. Por ello, es más rápida la de 70 ns que la de80 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

seusa desde hace tanto que pocas veces se las diferencia. Algo más rápida, tanto por su

estructura (el modo dePágina 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 enlos

Pentium y algunos 486).•EDO: o EDO-RAM, Extended Data Output-RAM. Evoluciona de la

Fast Page; permite empezar a introducirnuevos datos mientras los anteriores están

saliendo (haciendo su Output), lo que la hace algo más rápida (un5%, más o menos).•Muy

común en los Pentium MMX y AMD K6, con velocidad de 70, 60 ó 50 ns. Se instala sobre

todo enSIMMs 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 losCeleron.•PC100: o SDRAM de 100 MHz. Memoria SDRAM capaz de funcionar a esos 100

MHz, que utilizan los AMDK6-2, Pentium II a 350 MHz y computadores más modernos;

teóricamente se trata de unas especificacionesmínimas que se deben cumplir para

funcionar correctamente a dicha velocidad, aunque no todas lasmemorias vendidas como

"de 100 MHz" las cumplen.•PC133: o SDRAM de 133 MHz. La más moderna (y

recomendable).

6.19. FPM-RAM EDO-RAMFecha de introducción: 1990 Fecha de introducción: 1994 SDR

SDRAM BEDO-RAMFecha de introducción: 1997

http://ensanblaje.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-memoria-ram.html

7.20. PC66 PC100Fecha de introducción: 1997 Fecha de introducción: 1998 PC133 DDR-

SDRAMFecha de introducción: 1999 http://ensanblaje.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-

memoria-ram.html

8.21. PC1600 - DDR200 PC2100 - DDR266 Fecha de introducción: 2001 Fecha de

introducción: 2002 PC3200 – DDR400 PC4200 – DDR533Fecha de introducción: Junio del

2004 Fecha de introducción: A mediados del 2004

http://ensanblaje.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-memoria-ram.html

9.22. http://ensanblaje.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-memoria-ram.html

10.23. http://ensanblaje.blogspot.com/2009/01/historia-de-la-memoria-ram.html

11.24. MEMORIA ROMLa memoria ROM, es un circuito integrado programado con unosdatosespecíficos cuando es fabricado. Los chips de característicasROM no solo se usan en

ordenadores, sino en muchos otroscomponentes electrónicos también. Hay varios tipos de

ROM, por loque lo mejor es empezar por partes.

12.25. Tipos de ROMHay 5 tipos básicos de ROM, los cuales se pueden identificar

como:ROMPROMEPROMEEPROMMemoria FlashCada 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 sepierden cuando se apaga el equipo.Los

datos almacenados no pueden ser cambiados o en su defecto necesitan algunaoperación

especial para modificarse. Recordemos que la memoria RAM puede sercambiada en al



























momento.Todo esto significa que quitando la fuente de energía que alimenta el chip no

supondráque los datos se pierdan irremediablemente.

13.26. PROMCrear chips desde la nada lleva mucho tiempo. Por ello, los desarrolladores

crearon un tipo de ROMconocido como PROM (programmable read-only memory). Los

chips PROM vacíos pueden ser compradoseconómicamente 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 elextremo que la electricidad estática

lo puede quemar. Afortunadamente, los dispositivos PROM vírgenesson baratos e ideales

para hacer pruebas para crear un chip ROM definitivo.EPROMTrabajando con chips ROM

y PROM puede ser una labor tediosa. Aunque el precio no sea demasiadoelevado, al cabo

del tiempo puede suponer un aumento del precio con todos los inconvenientes.

LosEPROM (Erasable programmable read-only memory) solucionan este problema. Los

chips EPROM puedenser regrabados varias veces.Borrar una EEPROM requiere una

herramienta especial que emite una frecuencia determinada de luzultravioleta. Son

configuradas usando un programador EPROM que provee voltaje a un nivel

determinadodependiendo del chip usado.Para sobrescribir una EPROM, tienes que

borrarla primero. El problema es que no es selectivo, lo quequiere decir que borrará toda laEPROM. Para hacer esto, hay que retirar el chip del dispositivo en el que seencuentra

alojado y puesto debajo de la luz ultravioleta comentada anteriormente.

14.27. EEPROM y memoria flashAunque las EPROM son un gran paso sobre las PROM en

términos de utilidad, siguennecesitando un equipamiento dedicado y un proceso intensivo

para ser retirados yreinstalados cuando un cambio es necesario. Como se ha dicho, no se

pueden añadircambios a la EPROM; todo el chip debe ser borrado. Aquí es donde entra en

juego laEEPROM(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 aincluir información en las celdas de datos

que componen circuitos del chip. Elproblema con la EEPROM, es que, aunque son muy

versátiles, también pueden serlentos con algunos productos lo cuales deben realizar

cambios rápidos a los datosalmacenados en el chip.Los fabricantes respondieron a esta

limitación con la memoria flash, un tipo deEEPROM que utiliza un “cableado” interno que

puede aplicar un campo eléctrico paraborrar todo el chip, o simplemente zonas

predeterminadas llamadas bloques.

15.28. El diseño de microprocesadores se estudiaba en las universidades de ingenieríacon

miras a mejorar los diseños existentes. Hoy en día se prefiere enseñarmicroprocesadores yarquitectura de computadoras desde el punto de vistaeconómico o cuantitativo, desde el

punto de rendimiento-costo. A mi parecer,no deja de ser importante aprender las bases

principales del diseño demicroprocesadores ya que ello llevará a una mejor comprensión

de loslenguajes de programación.La Memoria RAM puede leer/escribir sobre sí misma por

lo que, es la memoriaque utilizamos para los programas y aplicaciones que utilizamos día

a día- La Memoria ROM como caso contrario, sólo puede leer y es la memoria quese usa

para el Bios del Sistema.










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