Microprocesadores: historia y componentes

Instituto Superior de Formación Docente Dr. Juan Pujol
Profesorado de Informática
2015
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Profesor: Vicentin Ángel Luis
Integrantes:Aguirre Verónica, Portillo Lucas, Sánchez Florencia
Carrera: Profesorado de Informática
Curso: 1° A
Año: 2015

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Índice
Introducción………………………………………………………………………………4
Microprocesador……………………………………………………..…………………..5
Funciones……………………………………………………..…………………………..5
¿De qué está formado?..........................................................................................6
Caché…………………………………………………………………………………........7
¿Qué nombre recibe? ............................................................................................8
¿Cuántas hay? .......................................................................................................8
¿Qué tipo de información o programa almacena................................................8
La caché de los Pentium II/III y Celeron……………………..………………………9
La unidad de control…………………………………………………………………9
La unidad aritmético-lógica ¿De que esta echa?............................................9
Historia de los Microprocesadores Intel……………………..…………………10
La velocidad de procedimiento………………………………………….……….10
¿A cuántos ciclos por segundo equivale esa unidad?.....................................11
¿Qué dispositivo controla la velocidad del microprocesador?...................11
¿Qué es registro interno?...............................................................................11
Coprocesador Matemático………………………………………………………..11
Función…………………………………………………………………………………..12
¿En qué modelo de procesador INTEL aparecieron integrados?....................12
¿Qué es el modo operativo en un procesador?............................................12
¿Cuántos hay?......................................................................................................13
¿Qué diferencia existe entre un procesador PENTIUM PURO y un
PENTIUM CELERON?..........................................................................................14

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LOS TIPOS
MICROPROCESADORES…………………………………………………..………….14
El Primer Microprocesador: el 4004……………………………………….………..15
8080: La Arquitectura de 8 bits…………………………………………………..…..16
8086: La Arquitectura de 16 bits……………………………………………………..17
8088: el Híbrido 8/16 bits………………………………………….......………………17
80286: La Explosión de los Micros……………………………....………………….17
80386: la Arquitectura de 32 bits………………………………..…………………..18
80486: la Integración Total……………………………………………………………19
El Pentium…………………………………………………………...…………………..20
El Pentium……………………………………………………………………………..21
Pentium 4……………………………………………………………..…………………23
Conclusión……………………………………………………………………………..24
Bibliografía…………………………………………………………………………….25

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Introducción a Microprocesadores
Una computadora es un tipo particular de máquina cuyo ambiente, aquello
que transforma, no es materia o energía. El objeto y sujeto de su trabajo es
información. ¿Qué es ‘información’? Una representación del mundo que nos
rodea, inclusive de nosotros mismos, con todo lo que ello implica. Este
modelo puede yacer en nuestras mentes o, de hecho, en ser representado
internamente en una computadora para poder ser manipulado
adecuadamente. Para eso las computadoras se valen de su propio lenguaje
de representación, tanto para ese modelado cuanto para las herramientas
para operar: bits. Estos bits requieren de soporte físico para poder ser una
realidad.

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Microprocesador
Se denomina microprocesador a un circuito integrado semiconductor formado por
transistores que permiten o cierran el paso, de forma lógica, a una serie de
señales eléctricas. El microprocesador está compuesto por la unidad de control, la
unidad aritmético-lógica y un grupo de registros. Es característico del
microprocesador el poseer un alto grado de integración, siendo capaz de ejecutar
algorítmicamente una serie de instrucciones.
El microprocesador efectúa la ejecución de las instrucciones de forma secuencial,
excepto cuando la propia instrucción le ordene la alteración de la secuencia. El
microprocesador va a poder controlar las distintas unidades del sistema
informático que permitirán la comunicación con el exterior de la computadora y la
memoria de ésta, donde se almacenarán los datos.
El microprocesador, o simplemente el micro, es el cerebro del ordenador. Es
un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles (o
millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el
trabajo que tenga encomendado el chip.
A veces al micro se le denomina "la CPU" (Central Process Unit, Unidad Central
de Proceso), aunque este término tiene cierta ambigüedad, pues también puede
referirse a toda la caja que contiene la placa base, el micro, las tarjetas y el resto
de la circuitería principal del ordenador.
La velocidad de un micro se mide en megahertzios (MHz) o gigahertzios (1 GHz =
1.000 MHz).
Funciones
Los microprocesadores tienen, principalmente, dos tipos de funciones en la
actualidad:
- Como Circuito Físico Programable. Un microprocesador permite sustituir a los
viejos subsistemas de componentes físicos (válvulas) o de circuitería cableada
(mazos de cables que conectan diferentes componentes en equipos electrónicos,
industriales, etc.) dentro de sistemas informáticos más complejos.

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La capacidad de programación que caracteriza a los microprocesadores permite
una mayor potencia y versatilidad de estos subsistemas con respecto a los
anteriormente utilizados. En la actualidad se están utilizando los "viejos" chips
8086 como base para subsistemas de tarjetas gráficas.
- Como Procesador Central de una Computadora es el motor de la Unidad Central
de Proceso, encargándose de:
1.- Manejar la memoria.
2.- Controlar el flujo de información en el sistema informático.
3-. Realizar las operaciones básicas sobre los datos
¿De qué está formado?
Esta formado de un material llamado silicio, es un elemento semimetálico, el
segundo elemento más común en la Tierra después del oxígeno. Se prepara en
forma de polvo amorfo amarillo pardo o de cristales negros-grisáceos. Se obtiene
calentando sílice, o dióxido de silicio (SiO2), con un agente reductor, como
carbono o magnesio, en un horno eléctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de
7, suficiente para rayar al vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene un punto de
fusión de 1.410 °C, un punto de ebullición de 2.355 °C y una densidad relativa de
2,33. Su masa atómica es 28,086.
En un micro podemos diferenciar diversas partes:
 el encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle
consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo por oxidación con el aire) y permitir
el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa
base.

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 la memoria caché: una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a
mano ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes
operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de
espera.
Todos los micros "compatibles PC" desde el 486 poseen al menos la
llamada caché interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del
micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los micros más modernos
(Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior
otro nivel de caché, más grande aunque algo menos rápida, la caché de segundo
nivel o L2.
 el coprocesador matemático: o, más correctamente, la FPU (Floating Point Unit,
Unidad de coma Flotante). Parte del micro especializada en esa clase de cálculos
matemáticos; antiguamente estaba en el exterior del micro, en otro chip.
 el resto del micro: el cual tiene varias partes (unidad de enteros, registros, etc.)
que no merece la pena detallar aquí.
Por ejemplo el gráfico del procesador AMD Athlon (K7):
Caché
La caché no es sino un tipo de memoria del ordenador; por tanto, en ella se
guardarán datos que el ordenador necesita para trabajar. A decir verdad, la
memoria principal del ordenador (la RAM, los famosos 8, 16, 32 ó 64 "megas") y la
memoria caché son básicamente iguales en muchos aspectos; la diferencia está
en el uso que se le da a la caché.
Debido a la gran velocidad alcanzada por los microprocesadores desde el 386, la
RAM del ordenador no es lo suficientemente rápida para almacenar y transmitir los
datos que el microprocesador (el "micro" en adelante) necesita, por lo que tendría
que esperar a que la memoria estuviera disponible y el trabajo se ralentizaría.

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Para evitarlo, se usa una memoria muy rápida, estratégicamente situada entre el
micro y la RAM: la memoria caché.
Ésta es la baza principal de la memoria caché: es muy rápida. 5 ó 6 veces más
que la RAM.
¿Qué nombre recibe?
El caché es una memoria especial, llamada memoria asociativa. Dicha memoria
tiene, asociado a cada unidad de memoria, un tag, que almacena la dirección de
memoria que contiene los datos que están en la unidad de memoria. Cuando se
desea leer una posición de memoria mediante esta memoria asociativa, se
comparan todos los tags con esta dirección. Si algún tag tiene esta dirección, se
dice que hubo unacierto (cache hit en inglés) con lo que se puede leer la
información asociada a ese tag. En caso contrario hay un fallo (cache miss en
inglés), con lo que hay que perder un ciclo de bus para leer el dato que está en
memoria externa.
¿Cuántas hay?
Hay dos clases de cachés: write-through y write-back (retroescritura)
(implementado solamente en los modelos write-back enhanced DX2 ywrite-back
enhanced DX4). La diferencia entre las dos radica en el momento de escritura. Las
primeras siempre escriben en la memoria principal, mientras que las otras sólo
escriben cuando se llena el caché y hay que desocupar una línea. Esto último
aumenta el rendimiento del sistema.
¿Qué tipo de información o programa almacena?
La memoria caché de disco realiza distintas funciones: en unos casos, almacena
direcciones concretas de sectores; en otros, almacena una copia del directorio y
en otros, almacena porciones o extensiones del rograma o programas en
ejecución.

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La caché de los Pentium II/III y Celeron
La unidad de control
La unidad de control descodifica los programas, es la parte del procesador que se
encarga de controlar lo que realiza el microprocesador. El se encarga de darle la
orden a la operación matemática, que es la orden que le damos a la máquina,
como imprimir, etc.
Es decir, que su función es decodificar las instrucciones leídas y da las ordenes
oportunas a la unidad aritmético - lógica y a los circuitos externos. La unidad de
control mantiene actualizado un contador de programas que le indica la dirección
donde tiene que leer la siguiente instrucción .
Cuando se conecta la alimentación del microprocesador , la unidad de control
coloca en el contador de programa la dirección de memoria numero 0 y empieza a
leer las instrucciones almacenadas a partir de este punto . Cada ves ejecuta una
nueva instrucción , el contador de programa se incrementa automáticamente para
señalar la siguiente, a no ser que la instrucción leída exija un salto a otra parte del
programa. En este caso el controlador del programa señalará el lugar indicado por
la instrucción.
La unidad aritmético-lógica ¿De que esta echa?
La unidad aritmético-lógica es donde se realiza los cálculos exigidos por el
programa. Se trata de un calculador capaz de realizar un reducido número de
operaciones aritmético y lógicas tal vez como la suma, producto, comparación y
lógico, o lógico, negación, complemento a dos, etc. Las operaciones realizadas
dependen del tipo de microprocesador ya que algunos no son, por ejemplo,
capaces de realizar el producto aritmético directamente, con lo que este debe
programarse en una rutina en la memoria externa.

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Las operaciones aritméticas y lógicas son realizadas por el microprocesador en un
registro interno llama do acumulador. El valor con el que se va a operar a de ser
colocado en el acumulador mediante una instrucción anterior. Si la operación es
de dos operandos, se sitúa el segundo en algún registro interno auxiliar.
Seguidamente se realiza la operación deseada, cuyo resultado queda disponible
en el registro acumulador, para ser empleado como mejor desee la persona que
va a programarlo.
Historia de los Microprocesadores Intel
Desde la aparición de los primeros microprocesadores en los inicios de la década
de los setentas, todas las áreas científicas y tecnológicas han sido experimentado
su más acelerado desarrollo en la historia de la humanidad. El bajo costo,
confiabilidad y reducido espacio de los sistemas digitales basados en
microprocesadores les han posibilitado el incursionar en aplicaciones que hasta
antes de esa década se hallaban restringidas a sistemas de alto costo y
considerados de alta tecnología. Las industrias de la telecomunicación, automotriz,
aeronáutica, de transformación, médica y de consumo casero, así como la
educación, banca, y empresas de servicios, son solo algunas de las áreas en las
cuales el impacto de la electrónica digital es más evidente, ya que lo palpamos en
nuestro actuar cotidiano.
Han pasado más de 25 años desde que Intel diseñara el primer microprocesador,
siendo la compañía pionera en el campo de la fabricación de estos productos, y
que actualmente cuenta con más del 90 por ciento del mercado. Un tiempo en el
que todo ha cambiado enormemente, y en el que desde aquel 4004 hasta el actual
Pentium II hemos visto pasar varias generaciones de máquinas que nos han
entretenido y nos han ayudado en el trabajo diario.
Dicen que es natural en el ser humano querer mirar constantemente hacia el
futuro, buscando información de hacia dónde vamos, en lugar de en dónde hemos
estado. Por ello, no podemos menos que asombrarnos de las previsiones que los
científicos barajan para dentro de unos quince años. Según el Dr. Albert Yu,
vicepresidente de Intel y responsable del desarrollo de los procesadores desde el
año 1984, para el año 2011 utilizaremos procesadores cuyo reloj irá a una
velocidad de 10 GHz (10.000 MHz), contendrán mil millones de transistores y será
capaz de procesar cerca de 100 mil millones de instrucciones por segundo. Un
futuro prometedor, que permitirá realizar tareas nunca antes pensadas.
La velocidad de procedimiento

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La velocidad de un micro se mide en megahertzios (MHz) o gigahertzios (1 GHz =
1.000 MHz), aunque esto es sólo una medida de la fuerza bruta del micro; un
micro simple y anticuado a 500 MHz puede ser mucho más lento que uno más
complejo y moderno (con más transistores, mejor organizado...) que vaya a "sólo"
400 MHz. Es lo mismo que ocurre con los motores de coche: un motor americano
de los años 60 puede tener 5.000 cm3, pero no tiene nada que hacer contra un
multiválvula actual de "sólo" 2.000 cm3.
El megahertz es la unidad que equivala a un millon de hercios.se utiliza para medir
el ancho de la banda de un monitor y la velocidad del reloj de los
microprocesadores
¿A cuántos ciclos por segundo equivale esa unidad?
Esta unidad, MHz, equivale a 1 Mhz. es igual a 1.000.000 de ciclos por segundo, o
sea que por ejemplo 500 MHz. es igual a 500.000.000 de ciclos por segundo.
¿Qué dispositivo controla la velocidad del microprocesador?
Los circuitos de la computadora funcionan de modo sincrónico, es decir de
acuerdo con las señales de un circuito oscilador de frecuencia constante llamado
reloj (clock). Todos los componentes de la computadora están de alguna manera
relacionados con el reloj, realizando sus tareas en coordinación con sus impulsos.
La velocidad de reloj de los microprocesadores más avanzados es de unos 300
megahercios (MHz) —unos 300 millones de ciclos por segundo—, lo que permite
ejecutar unos 1.000 millones de instrucciones cada segundo.
¿Qué es registro interno?
Son los registros de memoria incluidos dentro del propio microprocesador
utilizados para sus operaciones.
El microprocesador puede tener varios registros auxiliares donde almacena datos
auxiliares muy utilizados en el programa, evitándole el acceso a la memoria
exterior, que haría su trabajo más lento. Algunos de estos registros auxiliares
tienen utilidades determinadas como contadores o punteros, según el modelo de
microprocesador.
Coprocesador Matemático
El coprocesador matemático o, más correctamente, la FPU (Floating Point Unit,
Unidad de coma Flotante). Parte del micro especializada en esa clase de cálculos
matemáticos; antiguamente estaba en el exterior del micro, en otro chip.

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Coprocesador, en informática, procesador, diferente del microprocesador
principal, que ejecuta funciones adicionales o que ayuda al microprocesador
principal. El tipo de coprocesador más común es el de coma flotante, también
llamado numérico o matemático, diseñado para ejecutar los cálculos numéricos
más rápidamente y mejor que los microprocesadores de aplicaciones generales
utilizados en los PC. Los procesadores de última generación para PC incorporan
lógica de coma flotante, por lo que este tipo de componente resulta innecesario.
Función
El coprocesador matemático esta diseñado para que funcione en paralelo con el
microprocesador. El conjunto de instrucciones incluye muchas operaciones
extremadamente potentes en coma flotante.
Cuando el microprocesador encuentre una instrucción en coma flotante, envía el
código de operación necesario y direcciones de memoria de operandos al
coprocesador matemático. Esto libera al microprocesador de ejecutar la siguiente
instrucción, mientras el coprocesador matemático realiza simultáneamente el
cálculo numérico.
El coprocesador matemático puede hacer peticiones de acceso a memoria a
través de una canal de datos dedicado permanente en el microprocesador
¿En qué modelo de procesador INTEL aparecieron integrados?
El procesador de datos numérico (NDP) 8087 aumenta el juego de instrucciones
del 8086/8088 mejorando su capacidad de tratamiento de números. Se utiliza
como procesador paralelo junto al 8086/8088 añadiendo 8 registros de coma
flotante de 80 bits así como instrucciones adicionales. Utiliza su propia cola de
instrucciones para controlar el flujo de instrucciones del 8086/8088, ejecutando
sólo aquellas instrucciones que le corresponden, e ignorando las destinadas a la
CPU 8086/8088. El 8086/8088 deberá funcionar en modo máximo para poder
acomodar el 8087. Las instrucciones del NDP 8087 incluyen un juego completo de
funciones aritméticas así como un potente núcleo de funciones exponenciales,
logarítmicas y trigonométricas. Utiliza un formato interno de números en coma
flotante de 80 bits con el cual gestiona siete formatos exteriores.
Como detalle constructivo, cabe mencionar que el 8087 posee 45.000 transistores
y consume 3 watt.
¿Qué es el modo operativo en un procesador?

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Es la manera en el que el procesador hace el trabajo.
¿Cuántos hay?
Hay 3 tipos de modo son: el modo real, el modo protegido, y el modo virtual.
Modo Real: El modo real limita a 1 megabyte la cantidad de memoria que el
microprocesador puede direccionar.
Modo protegido: puede acceder directamente a 16 megabytes de memoria.
Además, protege al sistema operativo de aplicaciones que provocan fallos.
Modo virtual: Ejercita y maneja hasta 1 GB. Es especialmente para los
microprocesadores más modernos.
¿Qué es un procesador multimedia? ¿Qué diferencia importante tiene en
su procesador tradicional?
Es aquel que tiene aplicaciones de audio y video, la diferencia es que en un
procesador tradicional no existen estas funciones.
En informática, forma de presentar información que emplea una combinación de
texto, sonido, imágenes, animación y vídeo. Entre las aplicaciones informáticas
multimedia más corrientes figuran juegos, programas de aprendizaje y material de
referencia como la presente enciclopedia.
La mayoría de las aplicaciones multimedia incluyen asociaciones predefinidas
conocidas como hipervínculos, que permiten a los usuarios moverse por la
información de modo intuitivo.
Los productos multimedia bien planteados pueden ampliar el campo de la
presentación en formas similares a las cadenas de asociaciones de la mente
humana. La conectividad que proporcionan los hipertextos hace que los
programas multimedia no sean meras presentaciones estáticas con imágenes y
sonido, sino una experiencia interactiva infinitamente variada e informativa.
Las aplicaciones multimedia suelen necesitar más memoria y capacidad de
proceso que la misma información representada exclusivamente en forma de
texto. Por ejemplo, una computadora que ejecute aplicaciones multimedia tiene
que tener una CPU rápida (es el elemento electrónico del ordenador que

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proporciona capacidad de cálculo y control). Un ordenador multimedia también
necesita memoria adicional para ayudar a la CPU a efectuar cálculos y permitir la
representación de imágenes complejas en la pantalla. El ordenador también
necesita un disco duro de alta capacidad para almacenar y recuperar información
multimedia.
¿Qué diferencia existe entre un procesador PENTIUM PURO y un
PENTIUM CELERON?
El procesador celeron vendría a ser opcion varata delos procesadores intel,
comparado con un Pentium puro que cuesta alrededor de $170 en cambio un
procesador celeron (de las mismas características que el Pentium puro) cuesta
solo $70.
Las diferencias en cierta cantidad son razonables. Las diferencias son que por
ejemplo en un procesador Celeron tiene menos microinstrucciones que el Pentium
Puro, otra diferencia es que el procesador Pentium Puro posee una memoria
cache interna de 256k- 512k en cambio un procesador Celeron tiene un cuarto de
memoria cache en diferencia con el Pentium Puro. Por esa causa el Pentium puro
levanta más temperatura que el procesador Celeron.
LOS TIPOS MICROPROCESADORES
El Primer Microprocesador: el 4004
El primer microprocesador diseñado como tal fue el Intel 4004. Este
microprocesador fue diseñado a principios de la década de los setenta gracias a la
mejora en los niveles de integración conseguidos hasta ese momento. El 4004 era
un microprocesador que poseía una arquitectura interna de 4 bits que se
desarrolló por Intel para cubrir una solicitud del gobierno estadounidense como
sustituto de una serie de equipos que utilizaba en esos momentos. Tras realizarse
las pruebas técnicas por los expertos del gobierno, el microprocesador fue
rechazado por su excesiva lentitud con respecto a los requisitos solicitados. El
problema que presentaba el 4004 era su dificultad de uso debido a su pequeño y
complicado conjunto de instrucciones. Para compensar los gastos de investigación
y desarrollo, Intel construyó una serie limitada de los nuevos microprocesadores y
los entregó a varios de sus clientes para incluirlos en nuevos equipos electrónicos
que se estaban desarrollando en esos momentos. El nuevo microprocesador tuvo
tanto éxito comercial que Intel tuvo que aumentar la producción para cubrir las
demandas realizadas por sus clientes. El 4004 fue la base tecnológica del 8080.

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8080: La Arquitectura de 8 bits
El 8080 fue el primer microprocesador diseñado por Intel sobre una arquitectura
interna de 8 bits, que en su momento era el microprocesador estándar para un
pequeño sistema microinformático ya que a finales de la década de los setenta los
microprocesadores de 8 bits eran los que soportaban este tipo de sistemas
microinformáticos. Ha de tenerse en cuenta que a finales de los años setenta el
término microcomputadora no significaba lo mismo que se entiende en la
actualidad. En aquella época la microcomputadora era un aparato del tamaño del
teclado actual de una computadora personal que incluía en él el microprocesador
y una pequeña memoria que podía llegar, como máximo, a 64 Kb. La entrada de
información en la microcomputadora se producía a través de un teclado que
llevaba adosado a su superficie, y los medios de almacenamiento masivo (discos
flexibles o unidades de cintas) no estaban integrados en la unidad central del
sistema, conectándose a ésta a través de sus puertas de comunicaciones por
medio de unos cables. Cuando IBM comenzó a planificar, en el año 1980, el
lanzamiento de una computadora personal (en inglés denominada Personal
Computer o PC), diseñada y construida bajo su marca, el procesador inicial sobre
el que se basó la capacidad de proceso de la nueva computadora fue el 8080. El
problema del 8080, dentro de la estrategia que IBM había planificado para su
nuevo sistema informático, era que tenía muy poca capacidad de expansión
futura, ya que su arquitectura de 8 bits no le permitía poder manejar grandes
cantidades de memoria ni le dotaba de una gran capacidad de proceso. Por ello,
IBM, en un momento determinado de la etapa de desarrollo, se observó que
construir su nueva computadora sobre la base de un microprocesador de 8 bits
era encerrarlo dentro de un mercado demasiado pequeño y que pronto se vería
superado. Los técnicos de IBM previeron acertadamente que iban a dar al nuevo
microsistema unas grandes posibilidades de desbancar del mercado de las
microcomputadoras al resto de sus competidoras dotándole, al mismo tiempo, de
unos grandes avances técnicos, así como de una mayor capacidad de expansión
y, por lo tanto, de vida útil gracias a las mejoras introducidas en:
1.- Una mayor capacidad de proceso.
2.- Optimización en el manejo de la memoria principal.
3.- Mejora técnica de los microprocesadores basados en la arquitectura de 16 bits
con respecto a los microprocesadores de 8 bits en que se basaban el resto de los
microcomputadoras. Esta fue la razón fundamental por la que IBM desechó el
8080 como pieza fundamental de la nueva computadora, pasando a negociar con

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Intel la posibilidad de utilizar otro procesador y, por ello, ambas empresas
comenzaron a investigar con microprocesadores de la familia del 8086.
8086: La Arquitectura de 16 bits
El 8086 surgió, en abril de 1979, como el primer microprocesador comercial
diseñado totalmente sobre una arquitectura de 16 bits y con la misión de ser la
unidad central de proceso de una microcomputadora. La ventaja que suponía la
utilización del 8086 a nivel de capacidad de proceso y posibilidades de expansión
futura permitió a los técnicos de IBM decidirse por el cambio de arquitectura en la
construcción del nuevo sistema informático. Este cambio, sin embargo, no fue
sencillo y planteó dos problemas bastante importantes al departamento de
investigación y desarrollo de IBM: 1. En el año 1980 existían muy pequeñas
cantidades de circuitería y microcomponentes con una arquitectura de 16 bits. 2.
Los costos de inclusión de estos componentes en el sistema informático eran
astronómicos para el precio al que IBM pretendía poner a la venta el nuevo
sistema informático, pues sólo se utilizaban en equipos electrónicos dedicados a
tareas muy especializadas como aplicaciones científicas o incluso en la carrera
espacial. Estos problemas originaron que la primera computadora personal no
pudiera construirse con un 8086 como unidad central de proceso y retrasaron
durante varios años el que las arquitecturas puras de 16 bits pudieran
generalizarse en el parque informático comercial. De hecho, el 8086, aunque fue
un microprocesador tecnológicamente más avanzado que el 8088, nunca fue una
estrella comercial de Intel, ya que cuando se generalizaron los componentes
basados en arquitecturas de 16 bits Intel ya había desarrollado otro chip mucho
más potente que significó la gran revolución dentro del campo de la informática: el
80286. Pero como no se han de adelantar acontecimientos, simplemente indicar
que IBM tuvo que solucionar el problema causado por la falta de componentes
comercialmente asequibles basados en la arquitectura de 16 bits. La solución que
ideó permitió la utilización de los componentes comerciales basados en
arquitecturas de 8 bits a un microprocesador con una arquitectura interna de 16
bits utilizando un microprocesador híbrido de las dos arquitecturas en sus nuevos
sistemas informáticos: el 8088.
8088: el Híbrido 8/16 bits

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El 8088 es un microprocesador de la familia del 8086, con una arquitectura interna
de 16 bits, pero que tiene la muy conveniente capacidad de poder comunicarse
con componentes de arquitecturas de 8 bits, que eran los componentes para
microcomputadoras más desarrollados por las empresas fabricantes en ese
momento. El 8088 se convirtió en el microprocesador que iba a controlar las
primeras computadoras personales de IBM. Permitió hacer un nuevo sistema
informático accesible al público, con una nueva arquitectura, mucha más potencia
y pudiendo utilizar componentes comunes a las microcomputadoras que en ese
momento estaban operativas. La utilización de componentes electrónicos
comerciales, existentes ya en ese momento en el mercado, sorprendió a los
técnicos, ya que al diseñar el PC, IBM no utilizó procesadores diseñados y
desarrollados por sus propios departamentos de investigación y desarrollo, como
había sido su política hasta ese momento, sino que aprovechó semiconductores
estándares que ya estaban siendo utilizados por la mayoría de empresas del
sector de la informática. El 8088 es capaz de direccionar (manejar) 1 megabyte de
memoria principal (recordemos que ENIAC, la primera computadora propiamente
dicha, manejaba 4 kilobytes de memoria, unas 25 veces menos capacidad), si bien
las primeras unidades de computadoras personales comercializadas por IBM
tenían unos modestos 16 kilobytes de memoria en la placa base que
posteriormente se ampliaron hasta los 640 kilobytes de memoria máxima
capacidad de manejo de memoria del sistema operativo D.O.S. en aquellos
momentos. El 8088, aunque hoy puede considerarse como un microprocesador
obsoleto por sus pocas capacidades, significó una revolución dentro del mundo de
la informática, siendo la base de una parte importante de todo lo que hoy es
conocido como mundo actual. Finalmente, indicar que, aunque en este momento
el 8088 ya esté superado prácticamente en todo el mundo para toda clase de
trabajos, todavía existe una gran cantidad de tareas que se pueden realizar con él,
valga como ejemplo el que este texto, antes de imprimirse, fuera escrito con un
sistema informático que posee un 8088 como microprocesador central.
80286: La Explosión de los Micros
El 80286 fue una evolución natural del 8086. Se diseñó como un microprocesador
con una arquitectura de 16 bits, pero con capacidades que le hacían muy superior
a su predecesor. Con la llegada del 80286 se rompe la barrera existente en el
tamaño de la memoria principal pasando del megabyte de tamaño máximo que
podía direccionar el 8088. Además del aumento de velocidad de proceso en un 50
% con respecto al 8086, el 80286 supuso el origen de uno de los principales
aspectos fundamentales de los actuales sistemas informáticos: la multitarea. La

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introducción de la multitarea en las computadoras personales supuso la posibilidad
de eliminar los cuellos de botella en los procesos de entrada/salida que
caracterizaban a los anteriores microprocesadores. Por otra parte, además de
mejorar los procesos operativos, permitió compartir los recursos de una máquina
por parte de diferentes usuarios siendo una de las bases de las actuales redes de
computadoras. El 80286 tiene un modo de trabajo denominado protegido en el
que, cuando se trabaja en multitarea, se evitan las interferencias entre los
diferentes procesos de las distintas tareas, proporcionando aislamiento a las
distintas áreas de memoria del sistema informático, que utiliza cada tarea como
zona de trabajo, para evitar que las operaciones de una de las tareas que están
ejecutándose conjuntamente en un mismo período de tiempo afecten a los datos
de otra de las tareas en ejecución.
80386: la Arquitectura de 32 bits
El 80386 apareció comercialmente a finales del año 1985 y supuso la primera
incursión de una microcomputadora en el campo de la arquitectura de los 32 bits.
El procesador puede efectuar cálculos y operar con palabras de 32 bits frente a las
palabras de 16 bits con las que operaban sus predecesores. La mayor potencia de
cálculo de este microprocesador, que llegó a tener rendimientos tres veces
superiores en su capacidad de proceso a los que contaba el Intel 80286, provocó
un aumento de la potencia en los sistemas microinformáticos, de tal magnitud, que
las computadoras basadas en este microprocesador alcanzaron prestaciones
similares a las de algunas minicomputadoras. La utilización de memorias caché,
que permitían mejorar el tiempo de acceso a la memoria principal del sistema
informático, permitió construir la arquitectura de memoria más rápida existente
hasta esos momentos. Este tipo de sistemas informáticos están indicados para
mejorar el rendimiento de los procesos realizados en las oficinas, manejando tanto
aplicaciones de oficina, complejas como bases de datos multiusuario instaladas en
redes, hojas de cálculo, etc., así como tareas de ingeniería, o diseño, mucho más
exigentes a la hora de realizar procesos informáticos. La alta capacidad de
proceso de los sistemas basados en el microprocesador 80386, unida a la
existencia de mejores subsistemas de almacenamiento y la posibilidad de una
mayor capacidad de ampliación de los sistemas informáticos, gracias a una
compatibilidad creciente entre los productos de los diferentes fabricantes
comerciales, permitieron que a partir de la aparición de estos modelos de sistemas
informáticos ya fuera posible la realización plena de procesos multitarea y
multiusuario en el entorno microinformático. Uno de los aspectos más destacados
en el aumento de potencia del 80386 es que podía llegar a manejar 4 gigabytes de

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memoria principal RAM con una gestión de la memoria mucho más flexible y
mejorada que la de los anteriores microprocesadores; esta capacidad de manejo
de memoria permite manejar grandes cantidades de información sin necesidad de
acceder a los subsistemas de almacenamiento masivo. El rendimiento del 80386
podía oscilar entre los 3 y 4 mips (millones de instrucciones por segundo) y tenía
la facilidad de trabajar en modo de máquina virtual, esto es, no sólo tenía la
capacidad de multitarea del 80286, sino que una máquina basada en el 80386
podía trabajar con varios sistemas operativos distintos al mismo tiempo ejecutando
las aplicaciones que estuvieran corriendo en cada uno de ellos. El
microprocesador 80386 se acompañaba de un coprocesador matemático, el Intel
80387, que permitía mejorar los rendimientos obtenidos por el 80386 en
operaciones de cálculo matemático y en procesos de ingeniería.
80486: la Integración Total
El microprocesador 80486 surge a principios de los años noventa convirtiéndose
en el microprocesador integrado por excelencia. El 80486 supuso unir por primera
vez en una sola cápsula el procesador central de la computadora, su
coprocesador matemático, así como la controladora caché que permite una rápida
transferencia de datos a la memoria del nuevo sistema informático. IBM comenzó
a comercializarlo rápidamente y en la actualidad es uno de los microprocesadores
más extendidos en el mercado microinformático. Un punto importante en la
evolución de la microinformática es que ha de tenerse en cuenta que en, más o
menos, diez años se ha pasado del microprocesador 8088 como base de una
microcomputadora al 80486 como microprocesador central de una
"microcomputadora". El coprocesador matemático es un microprocesador
especializado que permite optimizar el proceso de operaciones matemáticas con
números reales. Los microprocesadores anteriores al 80486 sólo podían trabajar
con números enteros, debiendo emular el proceso con números reales, lo que
aumentaba el tiempo de proceso, o ayudarse de un coprocesador matemático
especializado en trabajar con números reales para realizar cálculos matemáticos
complejos. El 80486 está compuesto por más de un millón de transistores
integrados de tal forma que suple a tres subsistemas existentes en el 80386: o El
microprocesador central. o El coprocesador matemático. o El controlador de la
memoria caché. La velocidad de proceso también ha sido aumentada en su origen
hasta los 25 megaherzios para los microprocesadores más lentos; ha de
recordarse que el 80386 tenía una frecuencia de reloj, en sus primeras unidades,
de 12 megaherzios. Finalmente, el 80486 incluye una optimización en el juego de
instrucciones del microprocesador que permite reducir hasta en un tercio los ciclos

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de reloj necesarios para ejecutarlas con respecto a las instrucciones del 80386;
esto implica que el nuevo procesador triplicaba la potencia de proceso de su
predecesor -el 80386- a la misma velocidad de reloj, esto es, una misma
aplicación se ejecutará tres veces más rápido en una computadora con un
microprocesador 80486 a 33 megaherzios que en otro sistema informático cuyo
microprocesador sea un 80386 funcionando a una velocidad de 33 megaherzios.
El Pentium.
En el año 1993 el microprocesador más potente, fabricado por Intel, existente en
el mercado es el Pentium o, de otra manera, el 80586, del cual se han diseñado
muchos modelos y se clasifican en:
- El Pentium
- El Pentium II
- El Pentium III
El Pentium
El Pentium integra más de tres millones de transistores gracias a la nueva
tecnología de integración de 0,6 micrometros y a la posibilidad de diseño del
microprocesador en cuatro capas. Un punto fundamental del Pentium es que se
puede integrar en sistemas informáticos multiprocesadores (con más de un
procesador operativo). Su velocidad de proceso llega hasta los 200 megaherzios
frente a los 66 megaherzios del 80486 (si bien esta frecuencia se ha ampliado en
los nuevos microprocesadores 80486 DX4 hasta los 100 megaherzios). Estas
características técnicas le llevan a poder realizar alrededor de cien millones de
instrucciones por segundo.

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El Pentium II
El Pentium II es un microprocesador que incluye la tecnología MMX ó Multimedia
eXtensions, la misma que es un conjunto de instrucciones especiales para el
manejo de la multimedia, y está construido con 7.5 millones de transistores
aproximadamente. Su principal característica es la alta velocidad de reloj. Otra
ventaja es la inclusión de 512 KB de memoria Caché dentro del mismo
encapsulado, con lo cual su rendimiento aumentó sustancialmente.
El Pentium III
Intel ha dado al Pentium III un total de 70 nuevas instrucciones para el procesador
diseñadas especialmente para acelerar los juegos, plug-ins de internet, gráficas y
aplicaciones de reconocimiento de instrucciones vocales. A Pesar de su nombre ,
el Pentium III no representa un avance generacional como lo fueron en su época
el Pentium y el Pentium II. Esos chips introdujeron cambios fundamentales en las
tecnologías de procesamiento como son: Caché y bus de sistema. El Pentium III

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es básicamente un Pentium II, con el mismo caché secundario fuera del chip de
512 KB y bus de sistema de 100 Mhz. Dicho esto, las nuevas 70 instrucciones que
Intel llama extensiones Streaming SIMMD son las que diferencian al Pentium III de
sus predecesores. Las instrucciones se dirigen a los trabajos de intensa carga
para el CPU: Filtrado de imágenes, cálculos geométricos en 3D y análisis de la
forma de onda. Este cambio es parecido a la adición de instrucciones MMX a los
procesadores Pentium hace pocos años, y así como las nuevas aplicaciones
tuvieron que ser escritas para aprovechar las instrucciones MMX, las aplicaciones
deben revisarse o actualizarse para utilizar las nuevas extensiones SIMMD.
Pentium 4
La última apuesta de Intel, que representa todo un cambio de arquitectura; pese a
su nombre, internamente poco o nada tiene que ver con otros miembros de la
familia Pentium.
Se trata de un micro peculiar: su diseño permite alcanzar mayores velocidades de
reloj (más MHz... y GHz), pero proporcionando mucha menos potencia por
cada MHz que los micros anteriores; es decir, que un Pentium 4 a 1,3 GHz
puede ser MUCHO más lento que un Pentium III a "sólo" 1 GHz. Para ser
competitivo, el Pentium 4 debe funcionar a 1,7 GHz o más.
Por otro lado, incluye mejoras importantes: bus de 400 MHz (100 MHz físicos
cuádruplemente aprovechados) y nuevas instrucciones para cálculos
matemáticos, las SSE2. Éstas son muy necesarias para el Pentium 4, ya que su
unidad de coma flotante es MUCHÍSIMO más lenta que la del Athlon; si el
software está específicamente preparado (optimizado) para las SSE2, el
Pentium 4 puede ser muy rápido, pero si no... y el caso es que, por ahora, hay
muy pocas aplicaciones optimizadas.

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Conclusión de Microprocesadores
Lo que hemos entendido sobre los microprocesadores es que es un pequeño
cerebro que conecta y ordenan las funciones a realizar de la computadora.
Su función es ordenar y distribuir los procesos a realizar consta tres partes:
memoria cache, coprocesador matemático y encapsulado.
Su velocidad de los microprocesadores pueden ser internas y externas,
dependiendo estas pueden ser variables.
Bueno lo principal que se debe saber de los microprocesadores es que para
utilizar el computador se necesita hallar un microprocesador que sea factible a las
necesidades de trabajo; si se posee un programa muy pesado se necesita un
microprocesador acorde con lo que uno necesita.

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 Bibliografía
Internet:
http://www.geocities.com/SiliconValley/Haven/9419/1.html
http://www.comsoft.co.nz/index.htm#products
Libros:
Autodidáctica Océano Color Enciclopedia 1998
Enciclopedia Salbat 1998
Enciclopedia Estrada 1997
Encarta 2000 Enciclopedia Microsoft
Enciclopedia Clarín Visor 1999
Enciclopedia Larousse Color 1994
Tecnología 8 Estrada 1996
Otras Fuentes de Internet

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