Procesadores

Historia:

El procesador es el cerebro del sistema, encargado de procesar toda la información. Básicamente, es el "cerebro" de la computadora. Prácticamente, todo pasa por él, ya que es el responsable de ejecutar todas las instrucciones existentes. Mientras más rápido vaya el procesador, más rápido serán ejecutadas las instrucciones.

Es el componente donde es usada la tecnología más reciente. Los mayores productores de procesadores en el mundo, son grandes empresas con tecnología para fabricar procesadores competitivos para computadoras: Intel (que domina el mercado), AMD, Vía e IBM, que fabrica procesadores para otras empresas, como Transmeta.

Caracteristicas y algunos tipos:

El primer procesador comercial, el Intel 4004, fue presentado el 15 de noviembre de 1971. Los diseñadores fueron Ted Hoff y Federico Faggin de Intel, y Masatoshi Shima de Busicom (más tarde ZiLOG).

Los microprocesadores modernos están integrados por millones de transistores y otros componentes empaquetados en una cápsula cuyo tamaño varía según las necesidades de las aplicaciones a las que van dirigidas, y que van desde el tamaño de un grano de lenteja hasta el de casi una galleta. Las partes lógicas que componen un microprocesador son, entre otras: unidad aritmético-lógica, registros de almacenamiento, unidad de control, Unidad de ejecución, memoria caché y buses de datos control y dirección.

Existen una serie de fabricantes de microprocesadores, como IBM, Intel, Zilog, Motorola, Cyrix y AMD. A lo largo de la historia y desde su desarrollo inicial, los microprocesadores han mejorado enormemente su capacidad, desde los viejos Intel 8080, Zilog Z80 o Motorola 6809, hasta los recientes Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad, Intel Xeon, Intel Itanium II, Transmeta Efficeon o Cell.

Ahora los nuevos microprocesadores pueden tratar instrucciones de hasta 256 bits, habiendo pasado por los de 128, 64, 32, 16, 8 y 4 bits. Desde la aparición de los primeros computadores en los años cuarenta del siglo XX, Llevó décadas para que llegáramos a los modelos actuales de procesadores. En realidad, demoramos algunos años para llegar también a la idea que tenemos hoy de cómo funciona un procesador. Antiguamente, los programas no eran compatibles con todos los modelos de computadoras, ya que ellos eran desarrollados específicamente para cada máquina. Eso estaba relacionado al hecho de que cada computadora era como una plataforma diferente. Muchas veces, existía incompatibilidad incluso de modelos de un mismo fabricante. Por increíble que parezca, eso no llegaba a ser una barrera preocupante, visto que la producción de programas todavía no era alta y no existían muchos programas disponibles Antecedentes

Entre estas evoluciones podemos destacar estos hitos:

•ENIAC (Electronic Numeric Integrator And Calculator) Fue un computador con procesador multiciclo de programación cableada, esto es, la memoria contenía sólo los datos y no los programas. ENIAC fue el primer computador, que funcionaba según una técnica a la que posteriormente se dio el nombre de monociclo.

•EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fue la primera máquina de Von Neumann, esto es, la primera máquina que contiene datos y programas en la misma memoria. Fue el primer procesador multiciclo.

•El IBM 7030 (apodado Stretch) fue el primer computador con procesador segmentado. La segmentación siempre ha sido fundamental en Arquitectura de Computadores desde entonces.

•El IBM 360/91 supuso grandes avances en la arquitectura segmentada, introduciendo la detección dinámica de riesgos de memoria, la anticipación generalizada y las estaciones de reserva.

•El CDC 6600 fue otro importante computador de microprocesador segmentado, al que se considera el primer supercomputador.

•El último gran hito de la Arquitectura de Computadores fue la segmentación superescalar, propuesta por John Cocke, que consiste en ejecutar muchas instrucciones a la vez en el mismo microprocesador. Los primeros procesadores superescalares fueron los IBM Power-1.

Coprocesador matematico:

Un coprocesador es un microprocesador de un ordenador utilizado como suplemento de las funciones del procesador principal (la CPU). Las operaciones ejecutadas por uno de estos coprocesadores pueden ser operaciones de aritmética en flotante, procesamiento, procesamiento de señales, procesado de texto o Criptografía, etc. Y su función es evitar que el procesador principal tenga que realizar estas tareas de cómputo intensivo, estos coprocesadores pueden acelerar el rendimiento del sistema por el hecho de esta descarga de trabajo en el procesador principal y porque suelen ser procesadores especializados que realizan las tareas para las que están diseñado más eficientemente. Además estos coprocesadores permiten a los compradores de ordenadores personalizar su equipamiento ya que sólo tendrán que pagar ese hardware específico quienes deseen o necesiten tener el rendimiento extra ofrecido por estos dispositivos. El coprocesador matemático fue un extra común para los ordenadores de gama alta como el Macintosh II y muchas estaciones de trabajo que requerían capacidades de aritmética en coma flotante, pero hasta principios de los 90 la demanda de estos dispositivos fue mínimo.

Caché:

Almacena instrucciones o datos de uso frecuente Hay dos tipos de memoria utilizada para caché: ◦ DRAM o RAM Dinámico en constante cambio al utilizar tanta memoria como necesite; se “actualiza” constantemente ◦ SRAM o RAM estático cantidad específica de RAM; no necesita “actualizarse” Generalmente el caché tiene dos niveles: ◦ Nivel 1 o caché primario o interno y está construido en el procesador. Comúnmente este caché es bastante pequeño, de 8Kb a 64Kb ◦ Nivel 2 o caché externo; es más lento por las tarjetas de SRAM Una instrucción va primero al nivel 1 del caché, después al segundo nivel y finalmente al RAM y resulta en un retraso en el tiempo de procesamiento en cada nivel Si la instrucción no se encuentra aquí, entonces se va a buscar en una unidad de disco duro o CD-ROM