clases basicas

1. Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras II

2. • En 1993 vino el gran cambio hacia una nueva arquitectura. ElEn 1993 vino el gran cambio hacia una nueva arquitectura. El
Pentium de Intel fue el primer CPU de 5ª. generación.Pentium de Intel fue el primer CPU de 5ª. generación.
• Las primeras versiones no fueron muy rápidas. Los primerosLas primeras versiones no fueron muy rápidas. Los primeros
Pentium corrían a 60Mhz, a 5 volts.Pentium corrían a 60Mhz, a 5 volts.
• Se calentaban tanto que se decía que se podía freír un huevoSe calentaban tanto que se decía que se podía freír un huevo
sobre ellos. Pero el Pentium rápidamente se benefició de lossobre ellos. Pero el Pentium rápidamente se benefició de los
nuevos progresos de la tecnología, y usando el doblaje del reloj, lasnuevos progresos de la tecnología, y usando el doblaje del reloj, las
frecuencias del reloj pronto se fueron al cielo.frecuencias del reloj pronto se fueron al cielo.
• Básicamente, la mayor innovación fue una arquitectura superscalar.Básicamente, la mayor innovación fue una arquitectura superscalar.
Esto significa que el Pentium podría procesar varias instruccionesEsto significa que el Pentium podría procesar varias instrucciones
al mismo tiempo ( usando varios “PIPILINES”).al mismo tiempo ( usando varios “PIPILINES”).
• Además, el ancho del bus de RAM fue aumentado de 32 a 64 bits.Además, el ancho del bus de RAM fue aumentado de 32 a 64 bits.
Pentium
Carlos Canto Q.
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3. Pentium
El procesador podría ser visualizado como dos
80486 construido en un solo chip
Carlos Canto Q.
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4. EL Pentium MMXEL Pentium MMX
•En 1997, el Pentium MMX, introdujo nuevas instrucciones
MMX . Al mismo tiempo, la cantidad de memoria cache L1 fue
doblada y la frecuencia del reloj se aumentó.
Carlos Canto Q.
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5. •Después del Pentium vino el Pentium II. Pero Intel ya había lanzado elDespués del Pentium vino el Pentium II. Pero Intel ya había lanzado el
Pentium Pro en 1995, el cual fue el primer CPU de 6ª generación.Pentium Pro en 1995, el cual fue el primer CPU de 6ª generación.
El Pentium Pro fue usado primero en servidores, pero su arquitectura fueEl Pentium Pro fue usado primero en servidores, pero su arquitectura fue
reusada en el popular Pentium II, Celeron y Pentium III, de 1997 al 2001.reusada en el popular Pentium II, Celeron y Pentium III, de 1997 al 2001.
El Pentium II inicialmente representó un retroceso tecnológico.El Pentium II inicialmente representó un retroceso tecnológico.
El Pentium Pro usó una caché L2 integrada, pero Intel escogió colocar laEl Pentium Pro usó una caché L2 integrada, pero Intel escogió colocar la
caché fuera del chip real del Pentium II, para hacer su producción máscaché fuera del chip real del Pentium II, para hacer su producción más
barata.barata.
Carlos Canto Q.
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Pentium II

6. •La caché nivel 2 (L2) fueLa caché nivel 2 (L2) fue
colocada junto a la CPUcolocada junto a la CPU
sobre un circuito impreso,sobre un circuito impreso,
un módulo SEC.un módulo SEC.
•El módulo era instaladoEl módulo era instalado
en un largo socket Slot 1en un largo socket Slot 1
sobre la motherboard.sobre la motherboard.
•La caché L2 está en 2La caché L2 está en 2
chips, uno en cada ladochips, uno en cada lado
del procesador.del procesador.
Carlos Canto Q.
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Pentium II

7. Carlos Canto Q.
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•La desventaja de este sistema es que la caché L2 se hizoLa desventaja de este sistema es que la caché L2 se hizo
marcadamente más lenta que cuando estaba integrada dentro delmarcadamente más lenta que cuando estaba integrada dentro del
CPU. La caché L2 corre típicamente a la mitad de la frecuencia delCPU. La caché L2 corre típicamente a la mitad de la frecuencia del
reloj del CPU.reloj del CPU.
•AMD usó el mismo sistema en sus primeros Athlons . Para éstos el
socket se llamó Slot A
• Intel decidió lanzar también un edición barata del Pentium II –el
procesador Celeron. En las primeras versiones, la caché L2,
simplemente fue desaparecida del módulo. Lo que lo llevó a un pobre
desempeño, pero proporcionó una oportunidad de overclocking.
•Overclocking significa hacer que la CPU trabaje a una frecuencia
más alta de la que fue diseñado para trabajar .

8. El Pentium 4
Carlos Canto Q.
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9. Pentium 4
•El Pentium III realmente fue otra edición del Pentium II, que era una nueva
versión del Pentium Pro.Todos estos procesadores se basaron en la misma
arquitectura.
•No fue hasta que apareció el Pentium 4 cuando obtuvimos un procesador
completamente nuevo de Intel.
•El núcleo (P7) tenía un diseño completamente diferente:
La caché L1 contiene instrucciones decodificadas.
El pipeline fue doblado a 20 etapas ( en las últimas versiones se
incrementó a 31 etapas)
Se dobló el reloj de las unidades de cálculo entero (ALU’s) , tal que
puedan realizar dos micro operaciones por tick del reloj.
Además, el bus de la memoria, que conecta la RAM al Puente norte, ha
sido cuadriplicado, talm que transfiere cuatro paquewtes de datos por ciclo
de reloj. Esto es equivalente a 4X100 Mhz y 4X133 en las primeras
versiones. En las últimas versiones el bus fue bombeado hasta 4X200 Mhz
y actualizada con 4X266Mhz para el 2005 datos.
El procesador esta habilitado para Hyper Threading, que significa que
bajo ciertas circunstancias puede operar como dos CPU´s individuales.
Carlos Canto Q.
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10. •Los cuatro grandes cambios observados en el Pentium 4.
El Pentium 4
Carlos Canto Q.
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11. Evolution of the Pentium 4
•The Pentium 4 is
ready for MP
functions
•Hyper-Threading Technology is a very exciting structure, which can be
briefly outlined as follows:
In order to exploit the powerful pipeline in the Pentium 4, it has been
permitted to process two threads at the same time. Threads are series of
software instructions. Normal processors can only process one thread at a
time.
Carlos Canto Q.
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12. • In servers, where several processors are installed in
the same motherboard (MP systems), several threads
can be processed at the same time. However, this
requires that the programs be set up to exploit the MP
system, as discussed earlier.
• The new thing is that a single Pentium 4 logically can
function as if there physically were two processors in
the pc. The processor core (with its long pipelines) is
simply so powerful that it can, in many cases, act as
two processors. It’s a bit like one person being able to
carry on two independent telephone conversations at
the same time.
Carlos Canto Q.
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13. •Hyper-Threading works very well in Intel’s
Prescott-versions of Pentium 4. You gain
performance when you operate more than
one task at the time. If you have two
programs working simultaneously, both
putting heavy pressure on the CPU, you will
benefit from this technology. But you need a
MP-compatible operating system (like
Windows XP Professional) to benefit from it.
Carlos Canto Q.
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14. Carlos Canto Q.
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•The next step in this evolution is the production of dual-core
processors.
• AMD produces Opteron chips which hold two processors in one
chip.
• Intel is working on dual core versions of the Pentium 4 (with the
codename ”Smithfield”). These chips will find use in servers and
high performance pc’s.
•A dual core Pentium 4 with Hyper-Threading enabled will in fact
operate as a virtual quad-core processor.

15. El AMD K8 “Hammer” Athlon 64
Carlos Canto Q.
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Controlador de Memoria DDRControlador de Memoria DDR
Hyper TransportHyper Transport
Núcleo del
Procesador del
“Hammer”
Núcleo del
Procesador del
“Hammer”
64KB
Cache de
instrucción L1
64KB
Cache de
instrucción L1 1 MB
Cache
L2
1 MB
Cache
L264 KB
Cache de
Datos L1
64 KB
Cache de
Datos L1
El procesador del Hammer incorpora el
controlador de memoria dentro del mismo chip. En
los procesadores actuales , ese controlador reside
en el motherboard.
Es capaz de ejecutar 9 instrucciones por
ciclo
AMD Opteron “ Sledge Hammer”pensado para
servidores
AMD Athlon 64 “Claw Hammer” para PC´s de
escritorio
El bus de memoria puede ser de 64 ó 128 bits
sin que requiera un controlador de memoria
adicional
Tiene tres conexiones “Hyper Transport “, esto
permite que hasta 8 procesadores puedan
trabajar en paralelo conectados entre sí a
través de esta vía
Hyper transport: sistema universal de interconectividad que se utiliza para procesos de I/O y en el
caso del “ Hammer”, para conectar procesadores entre si.
La Octava Generación

16. Generaciones de microprocesadores
Generació
n
Cpu Año Transistores
1era 8086,8088 1978-1981 29,000
2da 80286 1984 134,000
3ra 80386Dx 1987-88 275,000
4ta 80486SX,486DX 1990-92 1;200,000
5ta Pentium / AMD K5 1993-95 3;100,000
6ta Pentium Pro / AMD K6 1995-98 5;500,000
7ma AMD K7 / Pentium 4 1999-2000 22;000,000
8va Athlon 64 / Prescott 2003 100;000,000
Carlos Canto Q.
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Repaso Histórico