El documento describe las principales generaciones de procesadores de Intel desde el 8086 hasta el Pentium 4, resumiendo sus características clave y cómo representaron avances tecnológicos significativos en cada generación, desde pasar de 16 a 32 bits, añadir cachés y mejorar el rendimiento de instrucciones.

1. PRIMERA GENERACIÓN: P1 (086)
Procesador 8086
Fue uno de los primeros procesadores de 16 bits del mercado
(introducido en junio de 1978),
tenía registros de 16 bits y podía procesar una nueva clase de
software usando instrucciones de 16bits.
El bus de direccioneserade 20 bits, permitiendo direccionar1 Mb de
memoria, lo cual suponía
un contraste con la mayoría de los chips de la época, que tenían
registros de 8 bits y un bus de
direcciones de 16 bits, pudiendo direccionarcomo máximo 64 Kb de
memoria RAM.
Por desgracia, la mayoría de equipos del momento usaban
procesadores de 8 bits que trabajaban con sistemas operativos y
software de 8 bits.Por esto,las placas base y los diseños de circuitos
estaban también orientados a los 8 bits.
Procesadores 80186 y 80188
Básicamente son lo mismo que los anteriores, pero en el 80186 y el
80188 el chip tenía integrados
algunos de los soportes hardware necesarios, requiriendo menos
componentes en el diseño del PC.
Coprocesador 8087
Fue un procesador orientado al cálculo matemático. Se le llamó
“numeric data processor” (NDP),
coprocesador matemático, o simplemente chip matemático.

2. SEGUNDA GENERACIÓN: P2 (286)
Intel 80286
Este chip, introducido en 1982, es la CPU que encuentra detrás del
de PC de IBM AT (Avance
Technology). Otros fabricantes intentaron copiarlo llamando a sus
sistemas AT-compatibles u
ordenadores de clase AT.
Cuando IBM desarrolló el AT, seleccionó el 286 como la base del
nuevo sistema debido a su
compatibilidad con el 8088. Por tanto, el software desarrollado para
estos chips funcionaba en el
286.Los equipos conel 286 eran más rápidos que sus predecesores
por varias razones. La principal
es que el 286 es mucho más eficiente a la hora de ejecutar
instrucciones.
Coprocesador 80287
Internamente es el mismo chip que el 8087,aunque los pins usados
para acoplarlo a la placa base
son distintos.Se puede decirque el 80287 es al 80286 lo que el 8087
al 8086, es decir, un
coprocesador para mejorar el cálculo de operaciones matemáticas.

3. TERCERA GENERACIÓN: P3 (386)
La tercera generación representa quizás el cambio más significativo
desde el primer PC. El gran
cambio consistió en pasar de procesadores que manejaban
operaciones de 16 bits a verdaderos chips
de 32 bits.
Procesadores 386
El Intel 80386 (386) agitó la industria del PC debido al gran cambio
que suponía; era un
procesador completamente de 32 bits optimizado para operaciones
a alta velocidad y sistemas
operativos multitarea. El chip fue introducido por Intel en 1985, pero
apareció en los primeros
equipos a finales de 1986 y principios de 1987.
El 386 podíaejecutar el modo real de instrucciones de un 8086 y un
8088, pero en menos ciclos
de reloj. Aunque era igual de eficiente que el 286 en lo que respecta
a promedio de ciclos que
necesita una instrucción para ejecutarse (4,5), el 386 ofrecía una
cuantiosa mejora en otras áreas,
principalmente por añadir capacidades software adicionales (modos)
y una unidad de gestión de
memoria (MMU) mejor.
Procesadores 386 SX
Fue fabricado pensando en diseñadores de sistemas que buscaran
las capacidades del 386 a precio
de 286. De forma similar a como lo hacía el 286, el 386 SX está
restringido a sólo 16 bits cuando se
comunica con otros componentes del sistema como la memoria.
Internamente, sin embargo, el 386

4. SX es igual que el 386 DX,tiene registros internos de 32 bits y puede
ejecutar software de 32 bits.
El 386 SX usa 24 bits para direccionar memoria, como el 286, en
lugar de los 32 bits del bus del
386 DX.
El procesador que nos ocupa supuso el final del 286, ya que tenía
una MMU mejor y el modo de
ejecución virtual real, aparte de la ventaja evidente que supone el
poder ejecutar software de 32 bits.
CUARTA GENERACIÓN: P4 (486)
Aunque el cambio que se produjo enla industria no fue tan importante
como el de la tercera
generación, con los procesadores de esta generación se llegó a
doblar el rendimiento de los de la
anterior. Hablaremos de los procesadores de cuarta generación de
Intel, AMD y otros fabricantes.
Procesadores 486
En la carrera por conseguir más velocidad, el Intel 80486 (486)
supuso un salto importante. La
potencia adicional que proporcionó el 486 impulsó el crecimiento en
la industria del software.
Decenas de millones de copias de Windows y OS/2 se vendieron
porque el 486 finalmente hizo el
GUI (interfaz gráfica de usuario) de Windows y OS/2 una opción
viable para las personas que
trabajaban con sus ordenadores todos los días.
Algunas características principales hacían a un 486
aproximadamente dos veces más rápido que
un 386 equivalente en Mhz son las siguientes:

5. − Tiempo de ejecuciónmedio de instrucciones reducido a 2 ciclos (el
386 tardaba un promedio de
4,5 ciclos).
− Cache de nivel 1 interna, con una tasa de aciertos cercana al 95 %,
que podía ser mejorada aún
más con las cache externas.
− Coprocesador matemático integrado. En promedio, el
coprocesador matemático integrado en el
486 DX proporcionabaun rendimiento 2 ó 3 veces mayor que el chip
387 externo.
Procesadores 486 DX
El 486 DX originalfue introducido el10 de abril de 1989 ylos primeros
equipos en usarlo
aparecieron durante 1990. Los primeros chips tenían un máximo de
velocidad de 25 MHz y
posteriormente salieron versiones de 33 MHz y 50 Mhz.
Fueron fabricados con tecnología CMOS de bajo consumo. Al igual
que el 386 DX, el 486 DX
era de 32 bits al completo (registros, bus externo y bus interno). La
cuenta de transistores aumentó a
1,2 millones con este procesador,más delcuádruple de los que tenía
el 386 DX.
Un 486 DX estándar tenía una unidad de proceso, una unidad de
come flotante (coprocesador
matemático), una MMU y un controladorde cache con 8 Kb de cache
interna. El 486 es totalmente
compatible a nivel de instrucciones con los procesadores de Intel
previos, pero ofrece varias

6. instrucciones nuevas (la mayoríade ellas tienenque vercon controlar
la cache interna).
QUINTA GENERACIÓN: P5 (Pentium)
Se describirán los procesadores de 5ª generación de Intel, AMD, y
otras compañías.
Procesadores Pentium
El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que su serie de
microprocesadores de 5ª generación (con
nombre en clave P5) se llamaría Pentium, en lugar de 586, que era
el nombre que todo el mundo
habría supuesto que tendría. Ciertamente lo natural hubiera sido
llamarlo 586, pero Intel descubrió
que no se podía registrar una marca compuesta sólo de números, y
la compañía quería evitar que
otras fabricadoras usaran el mismo nombre para los “chips clon” que
desarrollaran. El chip se
presentó el22 de marzo de 1993,yya había equipos usándolo varios
meses después.
AMD-K5
Es un procesadorcompatible conPentium desarrollado por AMD y
disponible en las versiones
PR75,PR90,PR100,PR120,PR133,PR166,PR200.Cualquier
placa base que soportara el Intel
Pentium soportaríael AMD-K5, aunque se requería una
actualización de la BIOS. Algunas
características principales del K5 son las siguientes:
− Cache de instrucciones de 16 KB, cache de datos de 8 KB.
− Predicciónde saltos, ejecuciónespeculativa y ejecucióndinámica.

7. − FPU de alto rendimiento
− Selecciónde pins para multiplicar la frecuencia de reloj: 1.5x,
1.75x y 2x.
− Pipeline con seis unidades de ejecución.
SEXTAGENERACIÓN DE INTEL: P6 (Pentium Pro,Pentium II,
Pentium III)
La sexta generacióncomenzó en 1995 con la introducción del
Pentium Pro; a partir de aquí Intel
sacó varios procesadores P6,todos con el mismo núcleo básico del
Pentium Pro.
La principal nueva característicade esta generación es la
arquitectura superes calar, en la cual dos
unidades de ejecuciónde instrucciones pueden trabajar en paralelo.
Sin embargo, esto ya fue
introducido por los últimos procesadoresde quinta generación.
Procesadores Pentium Pro
El Pentium Pro, fabricado en el 95 y disponible en el 96, fue el
sucesordel Pentium. Usaba un
socket8 de manera que era incompatible con los anteriores. El
procesadortenía 5.5 millones
transistores y una cache L2 de 512 Kb contenía 31 millones de
transistores, así que un Pentium Pro
con 1 Mb de cache L2 tenía cerca de 68 millones de transistores.
Siguiendo con la cache, tenía una L1 de 16 Kb, 8 de datos y 8 de
instrucciones.Una característica
importante del Pentium Pro es que tenía una cache de nivel 2
integrada, lo cual abarataba el coste de
las placas base. Esta característicafue realmente importante y ha
perseverado en los siguientes
procesadoresde Intel y AMD, con la excepcióndel Celeronoriginal.

8. SÉPTIMA GENERACIÓN:INTEL PENTIUM 4
El Pentium 4 se introdujo en noviembre del 2000 y, si hubiera tenido
un nombre compuesto por
números, hubiera sido el 786,ya que representauna nueva
generación de procesadores.Hay tres
variaciones principales,llamadas Willamette, Northwood y Prescott.
Algunas de sus especificacionestécnicas son:
− Velocidadesde 1.3 Ghz a 3.8 Ghz.
− Willamette: 48 millones de transistores, tecnología0,18 micras.
− Northwood: 55 millones de transistores, tecnología0,13 micras.
− Prescott:125 millones de transistores, tecnología0,09 micras.
− Compatible a nivel de software con los procesadoresde Intel de
32 bits previos.
− FSB a velocidades entre 400 Mhz y 1066 Mhz.
− Hyper-threading en todos los procesadoresde 2,4 Ghz o más con
FSB de 800 Mhz y en los
procesadoresde 3,06 Ghz o más con FSB de 533 Mhz.
− Predicciónde saltos.
− Execution trace cache: una cache L1 avanzada que guarda micro-
operaciones decodificadas,
ahorrando el tiempo de decodificadode las instrucciones.
− Cache L1 de 8 ó 16 Kb.
− Cache L2 on-die, a la velocidad del núcleo, con capacidad entre
256 Kb y 1 Mb.
− FPU mejorada.
− Varios estados de bajo consumo de energía.