By MICORPROCESADORES ALUMNO: Estuardo Javier Dominguez Villanueva PROFESOR: Jonatán estrada Javierdominguezvilla@hotmail. com 43711100 ARQUITECTURA E HISTORIA DE LOS MICROORDENADORES El ensamblador es un lenguaje de programación que, por la traducción directa de los mnemónicos a instrucciones maquina, permite realizar aplicaciones rápidas, solucionando situaciones en las que los tiempos de ejecución constituye el factor principal para que el proceso discurra con la suficiente fluidez.
Esta situación, que indudablemente sí influ e sobre la elección del Svipe nextp SwiFQ lo lenguaje de program 1 eterminada rutina, de lenguajes de alto el ou a niveles muy próxim capaz de realizar en e utilización. rollo de una evos compiladores digo generado agramador es ica razón para su Es sobradamente conocido que los actuales sistemas operativos son programados en su mayor parte en lenguajes de alto nivel, especialmente C, pero siempre hay una parte en la que el ensamblador se hace casi insustituible bajo DOS y es la programación de lo los driverspara los controladores de dispositivos, relacionados con las tareas de más bajo nivel de una máquina, fundamentalmente las operaciones de entrada/salida en las ue es preciso actuar directamente sobre los demás chips que acompañan al microprocesador.
Por ello y porque las instrucciones del lenguaje ensamblador están íntimamente ligadas a la máquina, vamos a realizar primero un somero repaso a la arquitectura interna de un microordenador. ARQUITECTURA VON NEWMAN. Centrándonos en los ordenadores sobre los que vamos a trabajar desarrollaré a grandes rasgos la arquitectura Von Newman que, si bien no es la primera en aparecer, sí que lo hizo prácticamente desde el comienzo de los ordenadores y se sigue desarrollando actualmente.
Claro es que está siendo desplazada por otra que ermiten una mayor velocidad de proceso, la RISC. En los primeros tiempos de los ordenadores, con sistemas de numeración decimal, una electrónica sumamente complicada muy susceptible a fallos y un sistema de programación cableado o mediante fichas, Von Newman propuso dos conceptos básicos que revolucionarían la incipiente informática: La utilización del sistema de numeración binario.
Simplificaba enormemente los problemas que la implementación electrónica de las operaciones y funciones lógicas planteaban, a la vez proporcionaba una mayor inmunidad a los fallos (electrónica digital). Almacenamiento de la secuencia de instrucciones de que consta el programa en una memoria interna, fácilmente accesible, junto con los datos que referencia. De este forma la velocidad de proceso exper 21 fácilmente accesible, junto con los datos que referencia.
De este forma la velocidad de proceso experimenta un considerable Incremento; recordemos que anteriormente una instrucción o un dato estaban codificados en una ficha en el mejor de los casos. Tomando como modelo las máquinas que aparecieron incorporando las anteriores características, el ordenador se puede considerar compuesto por las siguientes partes: La Unidad Central de Proceso, U. C. P. , más conocida por sus siglas en inglés (CPU). La Memoria Interna, MI – Unidad de Entrada y Salida, EIS – Memoria masiva Externa, ME.
CRITERIOS DE LAS CLASIFICACIONES DE MICROPROCESADORES Hasta los primeros años de la década de 1970 los diferentes componentes electrónicosque formaban un procesador no podían ser un único circuito integrado, era necesario utilizar dos o tres «chips» para hacer una CPU (uno era el «ALU» – Arithmetical Logic Unit, el otro la » control Unit», el otro el » Register Bank», etc.. ). En 1971 la compañíalntel consiguió or primera vez poner todos los transistores que constituían un procesador sobre un único circuito integrado, el»4004 nacía el microprocesador.
Seguidamente se expone una lista ordenada cronológicamente de los microprocesadores más populares que fueron surgiendo. En la URSS se realizaron otros sistemas que dieron lugar a la serie microprocesador Elbrus. 1971 : EL INTEL 4004 El 4004 fue el primer micropr a la serie microprocesador Elbrus. 1971: EL INTEL 4004 El 4004 fue el primer microprocesador del mundo, creado en un simple chip y desarrollado por Intel. Era un CPU de a bits y también fue el primero disponible comercialmente.
Este desarrollo impulsó la calculadora de Busicom[l] e inició el camino para dotar de «inteligencia» a objetos inanimados y asimismo, a la computadora personal. 1972: EL INTEL 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. Posteriormente Computer Terminal Corporation e Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros clientes. 974: EL SC/MP El SC/MP desarrollado por National Semiconductor, fue uno de los primeros microprocesadores, y estuvo disponible desde principio de 1974. El nombre SC/MP (popularmente conocido como «Scamp») es el acrónimo de Simple Cost-effective Micro Processor (Microprocesador simple y rentable). Presenta un bus de direcciones de 16 bits y un bus de datos de 8 bits. Una característica, avanzada para su tiempo, es la capacidad de liberar los buses a fin de que puedan ser compartidos por varios procesadores.
Este microprocesador fue muy utilizado, por su bajo costo, y provisto en kits, para propósitos educativos, de nvestigación y para el desarrollo de controladores industriales diversos. 1974: EL INTEL 8080 EL 8080 se convirtió en la CPU de la primera comput 4 21 controladores industriales diversos. EL 8080 se convirtió en la CPU de la primera computadora personal, la Altair 8800 de MITS, según se alega, nombrada así por 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 ejecutaban el sistema operativo CP/ M-80.
Los fanáticos de las computadoras podían comprar un equipo Atair por un precio (en aquel momento) de 395 USD. En un periodo de pocos meses, se vendieron decenas de miles de estos PC. 1975: MOTOROLA 6800 Se fabrica, por parte de Motorola, el Motorola MC6800, más conocido como 6800. Fue lanzado al mercado poco después del Intel 8080. Su nombre proviene de que contenía aproximadamente 6. 800 transistores. Varios de los primeras microcomputadoras de losanos 1970 usaron el 6800 como procesador.
Entre ellas se encuentran la SWTPC 6800, que fue la primera en usarlo, y la muy conocida Altair 680. Este microprocesador se utilizó profusamente como parte de un kit para el desarrollo de sistemas controladores en la industria. Partiendo del 6800 se crearon varios procesadores derivados, siendo uno de los más potentes el Motorola 6809 1976: EL Z80 La compañía Zilog Inc. crea el Zilog Z80. Es un microprocesador de 8 bits construido en tecnología NMOS, y fue basado en el Intel 8080. Básicamente es una ampliación de éste, con lo que admite todas sus instrucciones.
Un año después sale al mercado el primer computador que hace uso del Z80, el Tandy TRS-80 Model 1 provisto de un Z80 a 1,77 MHz y 4 KB de RAM. Es uno de los s 1 el Tandy TRS-80 Model 1 provisto de un zeo a 1,77 MHZ y 4 KB de RAM. Es uno de los procesadores de más éxito del mercado, el cual se han producido numerosas versiones clónicas, y sigue siendo usado de forma extensiva en la actualidad en multitud de sistemas embebidos. La compañía Zllog fue fundada 1974 por Federico Faggin, quien fue diseñador jefe del microprocesador Intel 4004 y posteriormente del Intel 8080. 978: LOS INTEL 8086 Y 8088 na venta realizada por Intel a la nueva división de computadoras U personales de IBM, hizo que las PC de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto con el 8088, el llamado IBM PC. El éxito del 8088 propulsó a Intel a la lista de las 500 mejores ompañías, en la prestigiosa revista Fortune, y la misma nombró la empresa como uno de Los triunfos comerciales de los sesenta. 1982: EL INTEL 80286 El 80286, popularmente conocido como 286, fue 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 microprocesadores de Intel. Luego de seis años de su introducción, había un estimado de 15 millones de PC basadas en el 286, instaladas alrededor del mundo. 1985: EL INTEL 80386 Este procesador Intel, popularmente llamado 386, se integró con 275. 00 transistores, más de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits, con capacidad para multitarea y una unidad de traslación de páginas, lo que hizo mucho más sencillo implementar sistemas operativos que usaran memoria virtual. 985: EL VAX7 mucho más sencillo implementar sistemas operativos que 1985: EL VAX 78032 El microprocesador VAX 78032 (también conocido como DC333), es de único chip y de 32 b ts, y fue desarrollado y fabricado por Digital Equipment Corporation (DEC); instalado en los equipos MicroVAX II, en conjunto con su ship coprocesador de coma lotante separado, el 78132, ten[an una potencia cercana al 90% de la que podía entregar el minicomputador VAX 11/780 que fuera presentado en 1977. Este microprocesador contenía 125000 transistores, fue fabricado en tecnologóa ZMOS de DEC.
Los sistemas VAXy los basados en este procesador fueron los preferidos por la comunidad científica y de ingeniería durante la década del 1980. 1989: EL INTEL 80486 La generación 486 realmente significó contar con una computadora personal de prestaciones avanzadas, entre ellas, un conjunto de instrucciones optimizado, unaunidad de coma lotante o FPU, una unidad de interfaz de bus mejorada y una memoriacaché unificada, todo ello integrado en el propio chip del microprocesador. Estas mejoras hicieron que los i486 fueran el doble de rápidos que el par i386 – i387 operando a la misma frecuencia de reloj.
El procesador Intel 486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemático o FPU integrado; con él que se aceleraron notablemente las operaciones de cálculo. Usando una unidad FPU las operaciones matemáticas más complejas son realizadas por el coprocesador de manera prácticamente independiente a la función del procesador rincipal. 1991: EL AMD AMX86 Procesadores fabricados por AMD 100% compatible c del procesador principal. Procesadores fabricados por AMD 100% compatible con los códigos de Intel de ese momento.
Llamados «clones» de Intel, llegaron incluso a superar la frecuencia de reloj de los procesadores de Intel y a precios significativamente menores. Aquí se incluyen las series Am286, Am386, Am486 y Am586. 1993: POWER pc 601 Es un procesador de tecnología RISC de 32 bits, en 50 y 66MHz. En su diseño utilizaron la interfaz de bus del Motorola 88110. En 1991, IBM busca una alianza conApple y Motorola ara impulsar la creación de este microprocesador, surge la alianza AIM (Apple, IBM y Motorola) cuyo objetivo fue quitar el dominio que Microsoft e Intel tenían en sistemas basados en los 80386 y 80486.
PowerPC (abreviada PPC o MPC) es el nombre original de la familia de procesadores de arquitectura de tipo RISC, que fue desarrollada por la alinza AIM. Los procesadores de esta familia son utilizados principalmente en computadores Macintosh de Apple Computer y su alto rendimiento se debe fuertemente a su arquitectura tipo RISC. 1993: EL INTEL PENTIUM El microprocesador de Pentium poseía una arquitectura capaz e ejecutar dos operaciones a la vez, gracias a sus dos pipeline de datos de 32 bits cada uno, uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u).
Además, estaba dotado de un bus de datos de 64 bits, y permitía un acceso a memoria de 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 inclu(an instrucciones MMX no sólo bri los registros también eran de 32 bits). Las versiones que incluían instrucciones MMX no sólo brindaban al usuario un más eficiente anejo de aplicaciones multimedia, sino que también se ofrecían en velocidades de hasta 233 MHz.
Se incluyó una versión de 200 MHz y la más básica trabajaba a alrededor de 1 66 MHz de frecuencia 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. 1994: EL POWER pc 620 En este año IBM y Motorola desarrollan el primer prototipo del procesador PowerPC de 64 bit[2], la implementación más avanzada de la arquitectura Power PC, que estuvo disponible al año próximo.
El 620 fue diseñado para su utilización en servidores, y especialmente optimizado para usarlo en configuraciones de cuatro y hasta ocho procesadores en servidores de aplicaciones de base de datos y v[deo. Este procesador incorpora siete millones de transistores y corre a 133 MHz. Es ofrecido como un puente de migración para aquellos usuarios que quieren utilizar aplicaciones de 64 bits, sin tener que renunciar a ejecutar aplicaciones de 32 bits. 995: EL INTEL PENTIUM PRO Lanzado al mercado en otoño de 1995, el procesador Pentium pro (profesional) se diseñó con una arquitectura de 32 bits. Se usó n servidores y los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (de redes) impulsaron rápidamente su integración en las computadoras. El rendimiento del código de 32 bits era excelente, pero el Pentium Pro a menudo era más lento que un Pentium cuando ejecutaba código era excelente, pero el Pentium Pro a menudo era más lento que un Pentium cuando ejecutaba código o sistemas operativos de 16 bits.
El procesador Pentium Pro estaba compuesto por alrededor de 5’5 millones de transistores. 1996: EL AMD K5 Habiendo abandonado los clones, AMD fabricada con tecnologías análogas a Intel. AMD sacó al mercado su primer procesador ropio, el K5, rival del Pentium. La arquitectura RISC86 del AMD K5 era más semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC con una Unidad x86- decodificadora, transforma todos los comandos x86 (de la aplicación en curso) en comandos RISC.
Este principio se usa hasta hoy en todas las CPU x86. En la mayor(a de los aspectos era superior el K5 al Pentium, incluso de inferior precio, sin embargo AMD tenía poca experiencia en el desarrollo de microprocesadores y los diferentes hitos de producción marcados se fueron superando con poco éxito, se retrasó 1 año de su alida al mercado, a razón de ello sus frecuencias de trabajo eran inferiores a las de la competencia, y por tanto, los fabricantes de PC dieron por sentado que era inferior. 996: LOS AMD K6 Y AMD «-2 Con el K6, AMD no sólo consiguió hacerle seriamente la competencia a los Pentium MMX de Intel, sino que además amargó lo que de otra forma hubiese sido un plácido dominio del mercado, ofreciendo un procesador casi a la altura del Pentium II pero por un precio muy inferior. En cálculos en coma flotante, el K6 también quedó por debajo del Pentium II, pero por encima del Pentium MMX y del pro. El K6 contó c 0 DF 21
