Introducción a la historia del desarrollo de CUP

Es la CPU.

A partir de la década de 1970, debido al uso a gran escala de circuitos integrados, la CPU, que originalmente necesitaba estar compuesta por varias unidades independientes, se integró en un microprocesador diminuto pero de una potencia sin precedentes. Este nombre y su abreviatura son realmente muy utilizados en la industria informática electrónica. Aunque las CPU han evolucionado dramáticamente en términos de forma física, diseño y fabricación, y ejecución de tareas específicas en comparación con sus inicios, sus principios operativos básicos se han mantenido sin cambios.

En 1971, Intel, que en ese momento todavía estaba en la etapa de desarrollo, lanzó el primer microprocesador real del mundo: el 4004. Este no sólo fue el primer microprocesador de 4 bits utilizado en calculadoras, sino que también fue el primer procesador de computadora que las personas podían permitirse.

El 4004 contenía 2.300 transistores, sus funciones eran bastante limitadas y su velocidad aún era muy lenta. Fue descartado por el gigante azul IBM y por la mayoría de los usuarios comerciales de la época, pero marcó una época. producto después de todo.

En 1978, Intel una vez más lideró la tendencia y produjo por primera vez un microprocesador de 16 bits, llamado i8086, y también produjo un coprocesador matemático coincidente, el i8087. Estos dos chips utilizan conjuntos de instrucciones mutuamente compatibles, pero. agrega algunas instrucciones específicas para cálculos matemáticos como logaritmos, exponenciales y funciones trigonométricas en el conjunto de instrucciones i8087. Dado que estos conjuntos de instrucciones se utilizan en i8086 e i8087, la gente también los llama conjunto de instrucciones X86. Aunque Intel ha producido sucesivamente CPU de segunda y tercera generación y otras nuevas más avanzadas y rápidas en el futuro, siguen siendo compatibles con las instrucciones X86 originales, e Intel ha seguido utilizando la secuencia X86 original en la denominación de CPU posteriores. Sólo más tarde, debido a problemas con el registro de marcas, dejamos de utilizar números arábigos para los nombres. En cuanto a otras empresas que se desarrollaron y expandieron posteriormente, como AMD y Cyrix, las CPU anteriores a 486 (incluida la 486) nombraron sus CPU de la serie X86 según el método de nomenclatura de Intel. Sin embargo, en la era 586, la competencia en el mercado se volvió cada vez más feroz. Debido a cuestiones de registro de marcas, ya no pueden usar nombres iguales o similares a los de la serie X86 de Intel, por lo que deben nombrar sus propias CPU compatibles con 586 y 686.

En 1979, Intel lanzó el chip 8088, que todavía era un microprocesador de 16 bits con 29.000 transistores, una frecuencia de reloj de 4,77 MHz, un bus de direcciones de 20 bits y 1 MB de memoria. El bus de datos interno del 8088 es de 16 bits, el bus de datos externo es de 8 bits y su hermano 8086 es de 16 bits.

En 1981, el chip 8088 se utilizó por primera vez en la máquina PC (Personal Computer) de IBM, marcando el comienzo de una nueva era de microcomputadoras. Fue a partir del 8088 que el concepto de PC comenzó a desarrollarse en todo el mundo.

Las primeras CPU generalmente se personalizaban para computadoras grandes y con aplicaciones específicas. Sin embargo, este costoso enfoque de personalizar las CPU para aplicaciones específicas ha dado paso en gran medida al desarrollo de clases de procesadores estandarizados y baratos que son adecuados para uno o más propósitos.

Esta tendencia a la estandarización comenzó en la época de las mainframes y microcomputadoras compuestas por transistores individuales y se aceleró con la llegada de los circuitos integrados. Los circuitos integrados permiten diseñar y fabricar CPU más complejas en un espacio muy pequeño (del orden de micras).

En 1982, Intel lanzó su último producto que marcó una época, el chip 80286, que supuso un salto adelante respecto al 8086 y al 8088. Aunque todavía tenía una estructura de 16 bits, contenía 134.000 chips dentro del chip. CPU, transistor y la frecuencia del reloj se incrementó gradualmente desde los 6MHz iniciales a 20MHz. Sus buses de datos internos y externos son de 16 bits, el bus de direcciones es de 24 bits y puede direccionar 16 MB de memoria. A partir de 80286, la CPU ha evolucionado a dos modos de trabajo: modo real y modo protegido.

En 1985, Intel lanzó el chip 80386, que fue el primer microprocesador de 32 bits de la serie 80X86, y el proceso de fabricación también ha logrado grandes avances en comparación con el 80286, la memoria interna del 80386 contiene 275.000. transistores, la frecuencia de reloj era de 12,5MHz, que luego se aumentó a 20MHz, 25MHz y 33MHz. Los buses de datos internos y externos del 80386 son de 32 bits, y el bus de direcciones también es de 32 bits, que puede direccionar hasta 4 GB de memoria. Además del modo real y el modo protegido, también agrega un modo de trabajo llamado virtual 86, que puede proporcionar capacidades multitarea simulando múltiples procesadores 8086 al mismo tiempo. Además del chip estándar 80386, que a menudo se denomina 80386DX, debido a diferentes consideraciones de mercado y aplicaciones, Intel ha lanzado sucesivamente otros tipos de chips 80386: 80386SX, 80386SL, 80386DL, etc. En 1988, Intel lanzó el 80386SX, un chip ubicado entre el 80286 y el 80386DX. La diferencia con el 80386DX es que el bus de datos externo y el bus de direcciones son los mismos que los del 80286, que son de 16 y 24 bits respectivamente (. es decir, la capacidad de direccionamiento es de 16 MB).

En 1990, los 80386 SL y 80386 DL lanzados por Intel eran chips de bajo consumo y ahorro de energía, utilizados principalmente en computadoras portátiles y computadoras de escritorio que ahorraban energía. La diferencia entre 80386 SL y 80386 DL es que el primero se basa en 80386SX y el segundo en 80386DX, pero ambos añaden un nuevo método de trabajo: el método de gestión del sistema. Al ingresar al modo de administración del sistema, la CPU reduce automáticamente la velocidad de operación, controla otros componentes como la pantalla y el disco duro para suspender el trabajo, o incluso deja de funcionar y entra en estado de "suspensión" para lograr ahorro de energía.

En 1989, Intel lanzó el conocido chip 80486. Lo bueno de este chip es que superó el límite de 1 millón de transistores e integraba 1,2 millones de transistores. La frecuencia de reloj del 80486 se ha incrementado gradualmente de 25MHz a 33MHz y 50MHz. 80486 integra 80386, el coprocesador matemático 80387 y un caché de 8 KB en un chip. Utiliza tecnología RISC (conjunto de instrucciones reducido) por primera vez en la serie 80X86, que puede ejecutar una instrucción en un ciclo de reloj. También utiliza un método de bus de ráfaga, que mejora enormemente la velocidad del intercambio de datos con la memoria. Como resultado de estas mejoras, el 80486 funciona 4 veces mejor que el 80386DX con el coprocesador matemático 80387. 80486, al igual que 80386, también ha visto varios tipos. El tipo original presentado anteriormente es 80486DX.

En 1990, Intel lanzó el 80486 SX, que es un modelo económico del tipo 486. La diferencia con el 80486DX es que no tiene coprocesador matemático. 80486 DX2 utiliza tecnología de multiplicación de reloj, lo que significa que la velocidad de funcionamiento interno del chip es el doble de la velocidad de funcionamiento del bus externo, es decir, el chip interno funciona a 2 veces la velocidad del reloj del sistema, pero aún se comunica con el exterior. mundo a la velocidad del reloj original. Las frecuencias de reloj interno del 80486 DX2 incluyen principalmente 40MHz, 50MHz, 66MHz, etc. El 80486 DX4 también es un chip que utiliza tecnología de multiplicación de reloj, que permite que sus unidades internas funcionen a 2 o 3 veces la velocidad del bus externo. Para admitir esta mayor frecuencia operativa interna, su caché en el chip se ha ampliado a 16 KB. El 80486 DX4 tiene una frecuencia de 100 MHz y funciona un 40 % más rápido que el 80486 DX2 de 66 MHz. 80486 también tiene un tipo mejorado SL, que tiene un modo de administración del sistema y se usa en computadoras portátiles o computadoras de escritorio que ahorran energía.

El microprocesador Pentium se lanzó al mercado en marzo de 1993. Integraba 3,1 millones de transistores. Utiliza una serie de tecnologías para mejorar el rendimiento de la CPU, que incluyen principalmente el uso de estructuras superescalares, unidades aritméticas de punto flotante integradas que utilizan tecnología de supercanalización, aumento de la capacidad de caché en el chip y uso de comprobaciones de paridad internas para detectar errores de procesamiento interno.