semana nº5: MICROPROCESADOR

1.TIPOS DE MICROPROCESADOR

Hay varios tipos de microprocesadores en el mercado, pero los más actuales son los identificados por 386 o 486, Pentium, Pentium II y Pentium III. Los diferentes microprocesadores se han citado en orden cronológico de aparición, pero éste coincide además con el orden creciente de rendimiento y mejor funcionamiento.
Aunque la mayoría de los PC actuales están equipados con microprocesadores de la marca Intel, también existen otros fabricantes como IBM, AMD o Cyrix.

INTEL 4004

El Intel 4004 (i4004), un CPU de 4bits, fue el primer microprocesador en un simple chip, así como el primero disponible comercialmente. Aproximadamente al mismo tiempo, algunos otros diseños de CPU en circuito integrado, tales como el militar F14CADC de 1970, fueron implementados como chipsets, es decir constelaciones de múltiples chips.

INTEL 8008

El INTEL 8008 (i8008) es un microprocesador diseñado y fabricado por Intel que fue lanzado al mercado en abril de 1972.
El i8008 emplea direcciones de 14 bits, pudiendo direccionar hasta 16 KB de memoria. El circuito integrado del i8008, limitado por las 18 patillas de su encapsulado DIP, tiene un un bus compartido de datos y direcciones de 8 bits, por lo que necesita una gran cantidad de circuitería externa para poder ser utilizado. El i8008 puede acceder a 8 puertos de entrada y 24 de salida.

 

INTEL 8080

El Intel 8080 fue un microprocesador temprano diseñado y fabricado por Intel. El CPU de 8 bits fue lanzado en abril de 1974. Corría a 2 MHz, y generalmente se le considera el primer diseño de CPU microprocesador verdaderamente usable.
Varios fabricantes importantes fueron segundas fuentes para el procesador, entre los cuales estaban AMD, Mitsubishi, NatSemi, NEC, Siemens, y Texas Instruments.


INTEL 80286
El 1 de Febrero de 1982, Intel daba un nuevo vuelco a la industria con la aparición de los primeros 80286 (el famoso "286") con una velocidad entre 6 y 25 Mhz y un diseño mucho más cercano a los actuales microprocesadores.
Como principal novedad, cabe destacar el hecho de que por fin se podía utilizar la denominada memoria virtual, que en el caso del 286 podía llegar hasta 1 Giga.
El 286 tiene el honor de ser el primer microprocesador usado para crear ordenadores clónicos en masa y gracias al sistema de "licencias cruzadas" apareció el primer fabricante de clónicos "IBM compatible": Compaq, el cual utilizando dicho microprocesador empezó a fabricar equipos de escritorio en 1985 y a utilizar los microprocesadores que Intel/IBM sacaban al mercado.

INTEL 80486
Los Intel 80486 (i486, 486) son una familia de microprocesadores de 32 bits con arquitectura x86 diseñados por Intel Corporation.
Los i486 son muy similares a sus predecesores, los Intel 80386. La diferencias principales son que los i486 tienen 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 los i486 sean el doble de rápidos que un i386 a la misma frecuencia de reloj. De todos modos, algunos i486 de gama baja son más lentos que los i386 más rápidos.

PENTIUM I

El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que la quinta generación de su línea de procesadores compatibles (cuyo código interno era el P5) llevaría el nombre Pentium en vez de 586 u 80586, como todo el mundo estaba esperando. Esta fue una estrategia de Intel para poder registrar la marca y así poder diferir el nombre de sus procesadores del de sus com petidores (AMD y Cyrix principalmente). Este microprocesador se presentó el 22 de marzo de 1993 con velocidades iniciales de 60 y 66 MHz (112 millones de instrucciones por segundo en el último caso), 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 correcta de las instrucciones, una unidad de punto flotante mejorada, bus de datos de 64 bit para una comunicación más rápida con la memoria externa y, lo más importante, permite la ejecución de dos instrucciones simultáneamente. El chip se empaqueta en formato PGA (Pin Grid Array) de 273 pines.

INTEL PENTIUM II
El Pentium II es un microprocesador con arquitectura x86 diseñado por Intel, introducido en el mercado el 7 de mayo de 1997. Está basado en una versión modificada del núcleo P6, usado por primera vez en el Intel Pentium Pro. Los cambios fundamentales respecto a éste último fueron mejorar el rendimiento en la ejecución de código de 16 bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste. El Pentium II se comercializó en versiones que funcionaban a una frecuencia de reloj de entre 166 y 450 MHz. La velocidad de bus era originalmente de 66 MHz, pero en las versiones a partir de los 333 MHz se aumentó a 100 MHz.


INTEL PENTIUM III
El Pentium III es un microprocesador de arquitectura i686 fabricado por Intel; el cual es una modificación del Pentium Pro. Fue lanzado el 26 de febrero de 1999.
Las primeras versiones eran muy similares al Pentium II, siendo la diferencia más importante la introducción de las instrucciones SSE. Al igual que con el Pentium II, existía una versión Celeron de bajo presupuesto y una versión Xeon para quienes necesitaban de gran poder de cómputo. Esta línea ha sido eventualmente reemplazada por el Pentium 4, aunque la línea Pentium M, para equipos portátiles, esta basada en el Pentium III.Existen tres versiones de Pentium III: Katmai, Coppermine y Tualatin.


 INTEL PENTIUM 4
El Pentium 4 es un microprocesador de sépima generación basado en la arquitectura x86y fabricado por Intel. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado el 20 de noviembre de 2000.[1] El 8 de agosto de 2008 se realiza el último envío de Pentium 4,[2] siendo sustituido por los Intel Core Duo. Para la sorpresa de la industria informática, la nueva microarquitectura NetBurst del Pentium 4 no mejoró el viejo diseño de la microarquitectura Intel P6 según las dos tradicionales formas para medir el rendimiento: velocidad en el proceso de enteros u operaciones de coma flotante. La estrategia de Intel fue sacrificar el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE. En 2004, se agregó el conjunto de instrucciones x86-64 de 64 bits al tradicional set x86 de 32 bits. Al igual que los Pentium II y Pentium III, el Pentium 4 se comercializa en una versión para equipos de bajo presupuesto (Celeron), y una orientada a servidores de gama alta (Xeon).


INTEL PENTIUM D
Los procesadores Pentium D fueron introdu cidos por Intel en el Spring 2005 Intel Developer Forum. Un chip Pentium D consiste básicamente en 2 procesadores Pentium 4 metidos en un solo encapsulado (2 nucleos Prescott para el core Smithfield y 2 nucleos Cedar Mill para el core Presler) y comunicados a través del FSB. Su proceso de fabricación fue inicialmente de 90 nm y en su segunda generación de 65 nm. El nombre en clave del Pentium D antes de su lanzamiento era "Smithfield". Hubo un rumor que decía que estos chips incluían una tecnología DRM (Digital Rights Management) para hacer posible un sistema de protección anticopia de la mano de Microsoft, lo cual Intel desmintió, si bien aclarando que algunos de sus chipsets sí tenían dicha tecnología, pero no en la dimensión que se había planteado.

INTEL CORE DUO
Intel Core Duo es un microprocesador de sexta generación lanzado en enero del 2006 por Intel, posterior al Pentium D y antecesor al Core 2 Duo. Dispone de dos núcleos de ejecución lo cual hace de este procesador especial para las aplicaciones de subprocesos múltiples y para multitarea. Puede ejecutar varias aplicaciones exigentes simultáneamente, como juegos con gráficos potentes o programas que requieran muchos cálculos, al mismo tiempo que permite descargar música o analizar el PC con un antivirus en segundo plano, por ejemplo.Este microprocesador implementa 2 MB de caché compartida para ambos núcleos más un bus frontal de 667 ó 553 MHz; además implementa el juego de instrucciones SSE3 y mejoras en las unidades de ejecución de SSE y SSE2. Sin embargo, el desempeño con enteros es ligeramente inferior debido a su caché con mayor latencia, además no es compatible con EM64T por lo que solo trabaja a 32 bits.

INTEL CORE 2 QUAD


Intel Core 2 Quad es una serie de procesadores de Intel con 4 núcleos, hecho en puno por la facultad de ingenieria estadistica e informatica lanzados el 2 de Noviembre de 2006, asegurando ser un 65% más rápidos que los Core 2 Duo disponibles en ese entonces. Para poder crear este procesador se tuvo que incluir 2 núcleos Conroe bajo un mismo empaque y comunicarlos mediante el Bus del Sistema, para así totalizar 4 núcleos reales, a diferencia del AMD Phenom X4 que se jacta de ser un procesador monolítico.

Intel Core i3
El Core i3 estaba destinado a ser la gama baja de la nueva línea de procesadores de Intel de rendimiento, tras la jubilación de la base 2 de la marca.
El primer Core i3 procesadores se pusieron en marcha el 7 de enero de 2010.
La primera basados en el núcleo Nehalem i3 se Clarkdalebasada, con un enfoque integrado GPU y los núcleos de dos.


Intel Core i5

El 8 de septiembre de 2009, Intel lanzó el primer procesador Core i5: El Core i5 750, que es un 2,66 GHz de cuatro núcleos Lynnfield procesador con tecnología Hyper-Threading con discapacidad. Lynnfield Core i5 procesadores tienen una caché L3 de 8 MB, un bus DMI funcionando a 2,5 GT / s y soporte para memoria dual-channel DDR3-800/1066/1333.

Intel Core i7

Intel esta preparando el lanzamiento de su nueva linea de procesadores Core i7, basados en su nueva arquitectura, para Noviembre. El modelo más rápido y más caro es el Core i7 Extreme que tendrá una frecuencia de 3.2GHz y un precio de USD 999, mientras que el modelo mas “barato” sera el Core i7 a 2.66GHz con un precio cercano a los USD 300.

Las grandes novedades por si aun no las conocen son un mayor rendimiento por MHz frente a Penryn y la vuelta del HyperThreadyng el cual en Core i7 ayudara a que tengamos 8 núcleos, solo 4 físicos.

¿Que es un socket?.
Un socket es un zócalo con una serie de pequeños agujeros siguiendo una matriz determinada, donde encajan los pines de los procesadores para permitir la conexión entre estos elementos.

Dicha matriz recibe el nombre de PGA (Pin grid array), y es la que suele determinar la denominación del socket.

Las primeras placas base en incorporar un socket para la conexión del procesador (aunque no exactamente como los conocemos actualmente) fueron las dedicadas a la serie 80386 (tanto de Intel como de AMD y otros fabricantes).

Estos primeros sockets consistían tan solo en la matriz de conexión. Los PC anteriores tenían el procesador incorporado en la placa base, bien soldado o bien conectado en zócalos similares a los que se utilizar en la actualidad para colocar la BIOS.

Con la llegada de los procesadores del tipo 80486 se hizo patente la necesidad de un sistema que hiciera más facil la sustitución del procesador, y a raíz de esta necesidad salieron los socket, ya con la forma en la que han llegado hasta nuestros días.

Existen una gran variedad de socket, unas veces compatibles con todas las marcas de procesadores y otras (a partir de la expiración del acuerdo de fabricación entre INTEL y AMD) compatibles con tan solo una de estas.

Vamos a ver los diferentes topos de sockets que ha habido, así como los procesadores que soportaban, refiriéndonos a ordenadores de sobremesa basados en x86 y x64 y servidores basados en ellos.

Socket 1

 

Socket de 169 pines (LIF/ZIF PGA (17x17), trabajando a 5v). Es el primer socket estandarizado para 80486. Era compatible con varios procesadores x86 de diferentes marcas.

Socket 2

Socket de 238 pines (LIF/ZIF PGA (19x19)), trabajando a 5v). Es una evolución del socket 1, con soporte para los procesadores x86 de la serie 486SX, 486DX (en sus varias versiones) y 486DX Overdrive (antecesores de los Pentium).

Soportaba los procesadores 486 SX, 486 DX, 486 DX2, 486 DX4, DX4 Overdrive y Pentium Overdrive.

Socket 3

Socket de 237 pines. Es el último socket diseñado para los 486. Tiene la particularidad de trabajar tanto a 5v como a 3.3v (se controlaba mediante un pin en la placa base).

Soportaba los procesadores 486DX, 486SX, 486DX2, 486DX4, AMD 5x86, Cyrix 5x86, Pentium OverDrive 63 y Pentium OverDrive 83.

Socket 4

Socket de 273 pines, trabajando a 5v (60 y 66Mhz).

Es el primer socket para procesadores Pentium. No tuvo mucha aceptación, ya que al poco tiempo Intel sacó al mercado los Pentium a 75Mhz y 3.3v, con 320 pines.

Soportaba los Pentium de primera generación (de entre 60Mhz y 66Mhz).

Socket 5

Socket de 320 pines, trabajando a 3.3v (entre 75Mhz y 133Mhz).

Fueron los primeros sockets en poder utilizar los Pentium I con bus de memoria 64 bits (por supuesto, los procesadores eran de 32 bits). Esto se lograba trabajando con dos módulos de memoria (de 32 bits) simultáneamente, por lo que los módulos de memoria tenían que ir siempre por pares. También soportaba la caché L2 en micro (hasta entonces esta caché iba en placa base).

En este socket aparecen por primera vez las pestañas en el socket para la instalación de un disipador. Hasta ese momento, los procesadores o bien incluían un disipador o bien se ponían sobre este (ya fuera solo disipador o disipador con ventilador) mediante unas pestañas, pero no sujetando el disipador al socket, sino al procesador.

Socket 7

Socket de 321 pines, trabajando entre 2.5 y 5v, con una frecuencia de entre 75Mhz y 233Mhz.

Desarrollado para soportar una amplia gama de procesadores x86 del tipo Pentium y de diferentes fabricantes, soportaba diferentes voltajes y frecuencias.

Procesadores soportados: Intel Pentium I, AMD K5 y K6 y Cyrix 6x86 (y MX) P120 - P233

Fue el último socket desarrollado para soportar tanto procesadores Intel como AMD.

A continución enumeraremos los distintos sockets dependiendo de la plataforma a utilizar.

INTEL

 

Socket 8

 

Socket de 387 pines, 66Mhz y 75Mhz y trabajando a 2.1v o 3.5v.

Es el primer socket desarrollado exclusivamente para los Intel Pentium Pro y Pentium II Overdrive (que no eran otra cosa que una evolución del Pentiun Pro).

 

Socket 370

Socket de 370 pines, de entre 1.5v y 1.8v.

Este socket sustituyó al Slot 1 para la utilización de Pentium III, ya que no necesitaba un adaptador especial para conectarlo y además es más rápido que dicho Slot.

Fue desarrollado por VIA (que aún lo sigue produciendo para algunos procesadores que fabrica para este tipo de socket)

Procesadores que soporta: Celeron Mendocino entre 300Mhz y 500Mhz, Celeron y Pentium III Coppermine entre 533Mhz y 1.133Mhz, Celeron y Pentium III Tualatin entre 1.133Mh y 1.400Mh, así como los procesadores Cyrix III en sus diferentes modelos.

Socket 423

Socket de 423 pines, trabajando entre 1.0v y 1.85v, con una frecuencia entre 1.4Gh y 2Ghz.

Fue el primer socket desarrollado para Pentium 4, pero pronto dejó de utilizarse (Intel fabricó procesadores P4 423 entre noviembre de 2000 y agosto de 2001) por las limitaciones que tenía, entre otras la de no soportar frecuencias de más de 2Ghz.

Se distingue fácilmente del 478 por su mayor tamaño.

Casi todas las placas de 423 utilizan los módulos de memoria del tipo del RIMM (Rambus Inline Memory Module), ya que cuando salieron al mercado Intel tenia una serie de acuerdos comerciales con Rambus.

Al igual que ocurrio con la salida del socket 360, cuando el socket 423 fue sustituido por el socket 478 salieron al mercado adaptadores para poder utilizar los nuevos procesadores 478 en placas con socket 423. Eso si, con la limitación de un máximo de 2Ghz.

Socket 478

Socket con 478 pines.

Quizás el más conocido de todos, es identificable, además de por su reducido tamaño, por su característico sistema de anclaje del disipador.

Soporta una amplísima gama de procesadores Intel de 32 bits, tanto Celeron como P4.

Junto con el socket 370 es el que más tiempo ha estado en uso. De hecho todavía se utiliza y sigue habiendo procesadores a la venta para el (aunque solo de la gama Celeron).

AMD

 

Socket Super 7

Basado en el socket 7 de Intel, se desarrolló para soportar un mayor índice de ciclos de reloj, así como para poder usar el nuevo puerto AGP

Es el primer socket desarrollado exclusivamente para procesadores AMD.

Procesadores soportados: AMD K6-2 y K6-3

Socket AM2

Socket de 940 pines, entre 0.80v y 1.55v, con un bus de 200Mhz y FSB de 800 llegando a los 2Ghz, soportando HyperTransport. Soporta módulos de memoria DDR2, que es gestionada directamente por el procesador.

Su rendimiento es similar al de los equipos basados en socket 939 (con procesadores AMD 64 con núcleo Venice y a igualdad de velocidad de reloj), pero están diseñados para los módulos de memoria DDR2, teniendo además un consumo sensiblemente inferior.

Los procesadores soportados son: AMD Sempron (núcleo Manila, 3000+ en adelante), AMD 64 (núcleo Orleans, 3500+ en adelante), AMD 64 X2 (núcleo Windsor, 3800+ en adelante) y AMD 64 FX (núcleo Windsor, FX-62 en adelante).

OJO: A pesar de ser también de 940 pines, no hay que confundir este socket con el 940, ya que son totalmente incompatibles.