EL MICROPROCESADOR


Microprocesador


Procesador AMD Athlon 64 X2 conectado en el zócalo de una placa base.
El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integradocentral y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele asociar por analogía como el «cerebro» de un computador. Es un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.
Es el encargado de ejecutar los programas; desde el sistema operativohasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicassimples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.
Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, porregistros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica (ALU) y unaunidad de cálculo en coma flotante(conocida antiguamente como «co-procesador matemático»).
El microprocesador está conectado, generalmente, mediante un zócalo específico a la placa base de la computadora. Normalmente, para su correcto y estable funcionamiento, se le adosa un sistema de refrigeración, que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que fuerzan la expulsión del calor absorbido por el disipador; entre éste último y la cápsula del microprocesador suele colocarse pasta térmica para mejorar la conductividad térmica. Existen otros métodos más eficaces, como la refrigeración líquida o el uso de células peltier para refrigeración extrema, aunque estas técnicas se utilizan casi exclusivamente para aplicaciones especiales, tales como en las prácticas de overclocking.
La medición del rendimiento de un microprocesador es una tarea compleja, dado que existen diferentes tipos de "cargas" que pueden ser procesadas con diferente efectividad por procesadores de la misma gama. Una métrica del rendimiento es la frecuencia de reloj que permite comparar procesadores con núcleos de la misma familia, siendo este un indicador muy limitado dada la gran variedad de diseños con los cuales se comercializan los procesadores de una misma marca y referencia. Un sistema informático de alto rendimiento puede estar equipado con varios microprocesadores trabajando en paralelo, y un microprocesador puede, a su vez, estar constituido por varios núcleos físicos o lógicos. Un núcleo físico se refiere a una porción interna del microprocesador cuasi-independiente que realiza todas las actividades de una CPU solitaria, un núcleo lógico es la simulación de un núcleo físico a fin de repartir de manera más eficiente el procesamiento. Existe una tendencia de integrar el mayor número de elementos dentro del propio procesador, aumentando así su eficiencia energética y la miniaturización. Entre los elementos integrados están las unidades de punto flotante, controladores de la memoria RAM, controladores de buses y procesadores dedicados de video.  



Oblea de silicio en manos de un trabajador de una fábrica de Intel


Historia de los microprocesadores

[editar]La evolución del microprocesador

El microprocesador es producto surgido de la evolución de distintas tecnologías predecesoras, básicamente, de la computación y de la tecnología de semiconductores. El inicio de esta última data de mitad de la década de 1950; estas tecnologías se fusionaron a principios de los años 70, produciendo el primer microprocesador. Dichas tecnologías iniciaron su desarrollo a partir de la segunda guerra mundial; en este tiempo los científicos desarrollaron computadoras específicas para aplicaciones militares. En la posguerra, a mediados de la década de 1940, la computación digital emprendió un fuerte crecimiento también para propósitos científicos y civiles. La tecnología electrónica avanzó y los científicos hicieron grandes progresos en el diseño de componentes de estado sólido (semiconductores). En 1948 en los laboratorios Bellcrearon el transistor.
En los años 1950, aparecieron las primeras computadoras digitales de propósito general. Se fabricaron utilizando tubos al vacío o bulbos como componentes electrónicos activos. Módulos de tubos al vacío componían circuitos lógicos básicos, tales como compuertas y flip-flops. Ensamblandolos en módulos se construyó la computadora electrónica (la lógica de control, circuitos de memoria, etc.). Los tubos de vacío también formaron parte de la construcción de máquinas para la comunicación con las computadoras.
Para la construcción de un circuito sumador simple se requiere de algunas compuertas lógicas. La construcción de una computadora digital precisa numerosos circuitos o dispositivos electrónicos. Un paso trascendental en el diseño de la computadora fue hacer que el dato fuera almacenado en memoria. Y la idea de almacenar programas en memoria para luego ejecutarlo fue también de fundamental importancia (Arquitectura de von Neumann).
La tecnología de los circuitos de estado sólido evolucionó en la década de 1950. El empleo del silicio, de bajo costo y con métodos de producción masiva, hicieron del transistor el componente más usado para el diseño de circuitos electrónicos. Por lo tanto el diseño de la computadora digital tuvo un gran avance con el reemplazo del tubo al vacío por el transistor, a finales de la década de 1950.
A principios de la década de 1960, el estado de arte en la construcción de computadoras de estado sólido sufrió un notable avance; surgieron las tecnologías en circuitos digitales como: RTL (Lógica Transistor Resistor), DTL (Lógica Transistor Diodo), TTL (Lógica Transistor Transistor), ECL (Lógica Complementada Emisor).
A mediados de los años 1960 se producen las familias de circuitos de lógica digital, dispositivos integrados en escala SSI y MSI que corresponden a baja y mediana escala de integración de componentes. A finales de los años 1960 y principios de los 70 surgieron los sistemas a alta escala de integración o LSI. La tecnología LSI fue haciendo posible incrementar la cantidad de componentes en los circuitos integrados. Sin embargo, pocos circuitos LSI fueron producidos, los dispositivos de memoria eran un buen ejemplo.
Las primeras calculadoras electrónicas requerían entre 75 y 100 circuitos integrados. Después se dio un paso importante en la reducción de la arquitectura de la computadora a un circuito integrado simple, resultando uno que fue llamado microprocesador, unión de las palabras«Micro» del griego μικρο-, «pequeño», y procesador. Sin embargo, es totalmente válido usar el término genérico procesador, dado que con el paso de los años, la escala de integración se ha visto reducida de micrométrica a nanométrica; y además, es, sin duda, un procesador.
  • El primer microprocesador fue el Intel 4004,1 producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora, y resultó revolucionario para su época. Contenía 2.300 transistores, era un microprocesador de arquitectura de 4 bits que podía realizar hasta 60.000 operaciones por segundo, trabajando a una frecuencia de reloj de alrededor de 700KHz.



intel 4004
  • El primer microprocesador de 8 bits fue el Intel 8008, desarrollado a mediados de 1972 para su uso en terminales informáticos. El Intel 8008 integraba 3300 transistores y podía procesar a frecuencias máximas de 800Khz.



intel 8008
  • El primer microprocesador realmente diseñado para uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel 8080 de 8 bits, que contenía 4500 transistores y podía ejecutar 200.000 instrucciones por segundo trabajando a alrededor de 2MHz.

intel 8080
  • Los primeros microprocesadores de 16 bits fueron el 8086 y el 8088, ambos de Intel. Fueron el inicio y los primeros miembros de la popular arquitectura x86, actualmente usada en la mayoría de los computadores. El chip 8086 fue introducido al mercado en el verano de 1978, en tanto que el 8088 fue lanzado en 1979. Llegaron a operar a frecuencias mayores de 4Mhz.



intel 8086                                              intel 8086



intel 8088                                                intel 8088

  • El microprocesador elegido para equipar al IBM Personal Computer/AT, que causó que fuera el más empleado en los PC-AT compatibles entre mediados y finales de los años 80 fue el Intel 80286 (también conocido simplemente como 286); es un microprocesador de 16 bits, de la familia x86, que fue lanzado al mercado en 1982. Contaba con 134.000 transistores. Las versiones finales alcanzaron velocidades de hasta 25 MHz.

intel 80286                                   intel 80286

  • Uno de los primeros procesadores de arquitectura de 32 bits fue el 80386 de Intel, fabricado a mediados y fines de la década de 1980; en sus diferentes versiones llegó a trabajar a frecuencias del orden de los 40Mhz.
intel 80386                                                 intel 80386
  • El microprocesador DEC Alpha se lanzó al mercado en 1992, corriendo a 200 MHz en su primera versión, en tanto que el Intel Pentiumsurgió en 1993 con una frecuencia de trabajo de 66Mhz. El procesador Alpha, de tecnología RISC y arquitectura de 64 bits, marcó un hito, declarándose como el más rápido del mundo, en su época. Llegó a 1Ghz de frecuencia hacia el año 2001. Irónicamente, a mediados del 2003, cuando se pensaba quitarlo de circulación, el Alpha aun encabezaba la lista de los microprocesadores más rápidos de Estados Unidos.2
dec alpha
  • Los microprocesadores modernos tienen una capacidad y velocidad mucho mayores, trabajan en arquitecturas de 64 bits, integran más de 700 millones de transistores, como es en el caso de las serie Core i7, y pueden operar a frecuencias normales algo superiores a los 3GHz (3000MHz).

[editar]Breve historia


El pionero de los actuales microprocesadores: el 4004 de Intel.

Motorola 6800.

Zilog Z80 A.

Intel 80286, más conocido como 286.

Intel 80486, conocido también como 486SX de 33Mhz.

IBM PowerPC 601.

Parte posterior de un Pentium Pro. Este chip en particular es de 200 MHz, con 256 KiB de cache L2.

AMD K6 original.

Intel Pentium II; se puede observar su estilo de zócalo diferente.

Intel Celeron "Coppermine 128" de 600 MHz.

Intel Pentium III.
Hasta los primeros años de la década de 1970 los diferentes componentes electrónicos que formaban un procesador no podían ser un único circuito integrado, era necesario utilizar dos o tres "chips" para hacer una CPU (un era el "ALU" - Arithmetical Logic Unido, el otro la " control Unido", el otro el "Register Bank", etc ..). En 1971 la compañía Intel consiguió por primera vez poner todos los transistores que constituían un procesador sobre un único circuito integrado, el"4004 "', nacía el microprocesador.
Seguidamente se expone una lista ordenada cronológicamente de los microprocesadores más populares que fueron surgiendo.
El 4004 fue el primer microprocesador del mundo, creado en un simple chip, y desarrollado por Intel. Era un CPU de 4 bits y también fue el primero disponible comercialmente. Este desarrollo impulsó la calculadora de Busicom[1] y dio camino a la manera para dotar de «inteligencia» a objetos inanimados, así como la computadora personal.
Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intel por Computer Terminal Corporation para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel terminó el proyecto tarde y a que no cumplía con la expectativas de Computer Terminal Corporation, finalmente no fue usado en el Datapoint. Posteriormente Computer Terminal Corporation e Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros clientes.
El SC/MP desarrollado por National Semiconductor, fue uno de los primeros microprocesadores, y estuvo disponible desde principio de 1974. El nombre SC/MP (popularmente conocido como «Scamp») es el acrónimo de Simple Cost-effective Micro Processor (Microprocesador simple y rentable). Presenta un bus de direcciones de 16 bits y un bus de datos de 8 bits. Una característica, avanzada para su tiempo, es la capacidad de liberar los buses a fin de que puedan ser compartidos por varios procesadores. Este microprocesador fue muy utilizado, por su bajo costo, y provisto en kits, para propósitos educativos, de investigación y para el desarrollo de controladores industriales diversos.




sc/mp
EL 8080 se convirtió en la CPU de la primera computadora personal, la Altair 8800 de MITS, según se alega, nombrada en base a un destino de la Nave Espacial «Starship» del programa de televisión Viaje a las Estrellas, y el IMSAI 8080, formando la base para las máquinas que ejecutaban el sistema operativo CP/M-80. Los fanáticos de las computadoras podían comprar un equipo Altair por un precio (en aquel momento) de u$s395. En un periodo de pocos meses, se vendieron decenas de miles de estas PC.
Se fabrica, por parte de Motorola, el Motorola MC6800, más conocido como 6800. Fue lanzado al mercado poco después del Intel 8080. Su nombre proviene de que contenía aproximadamente 6800 transistores. Varios de los primeras microcomputadoras de los años 1970 usaron el 6800 como procesador. Entre ellas se encuentran la SWTPC 6800, que fue la primera en usarlo, y la muy conocida Altair 680. Este microprocesador se utilizó profusamente como parte de un kit para el desarrollo de sistemas controladores en la industria. Partiendo del 6800 se crearon varios procesadores derivados, siendo uno de los más potentes el Motorola 6809





motorola 6800




motorola 6809


  • 1976: El Z80
La compañía Zilog Inc. crea el Zilog Z80. Es un microprocesador de 8 bits construido en tecnologíaNMOS, y fue basado en el Intel 8080. Básicamente es una ampliación de éste, con lo que admite todas sus instrucciones. Un año después sale al mercado el primer computador que hace uso del Z80, el Tandy TRS-80 Model 1 provisto de un Z80 a 1,77 MHz y 4 KB de RAM. Es uno de los procesadores de más éxito del mercado, del cual se han producido numerosas versiones clónicas, y sigue siendo usado de forma extensiva en la actualidad en multitud de sistemas embebidos. La compañía Zilog fue fundada 1974 por Federico Faggin, quien fue diseñador jefe del microprocesador Intel 4004 y posteriormente del Intel 8080.



Z80






tandy trs-80 model 1

Una venta realizada por Intel a la nueva división de computadoras personales de IBM, hizo que las PC de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto con el 8088, el llamado IBM PC. El éxito del 8088 propulsó a Intel a la lista de las 500 mejores compañías, en la prestigiosa revistaFortune, y la misma nombró la empresa como uno de Los triunfos comerciales de los sesenta.



El 80286, popularmente conocido como 286, fue el primer procesador de Intel que podría ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software sigue siendo un sello de la familia de microprocesadores de Intel. Luego de 6 años de su introducción, había un estimado de 15 millones de PC basadas en el 286, instaladas alrededor del mundo.
Este procesador Intel, popularmente llamado 386, se integró con 275000 transistores, más de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits, con capacidad paramultitarea y una unidad de traslación de páginas, lo que hizo mucho más sencillo implementarsistemas operativos que usaran memoria virtual.
  • 1985: El VAX 78032
El microprocesador VAX 78032 (también conocido como DC333), es de único chip y de 32 bits, y fue desarrollado y fabricado por Digital Equipment Corporation (DEC); instalado en los equipos MicroVAX II, en conjunto con su ship coprocesador de coma flotante separado, el 78132, tenían una potencia cercana al 90% de la que podía entregar el minicomputador VAX 11/780 que fuera presentado en 1977. Este microprocesador contenía 125000 transistores, fue fabricado en tecnologóa ZMOS de DEC. Los sistemas VAX y los basados en este procesador fueron los preferidos por la comunidad científica y de ingeniería durante la década del 1980.





vax 78032
La generación 486 realmente significó contar con una computadora personal de prestaciones avanzadas, entre ellas,un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante o FPU, una unidad de interfaz de bus mejorada y una memoria caché unificada, todo ello integrado en el propio chip del microprocesador. Estas mejoras hicieron que los i486 fueran el doble de rápidos que el par i386 - i387 operando a la misma frecuencia de reloj. El procesador Intel 486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemático o FPU integrado; con él que se aceleraron notablemente las operaciones de cálculo. Usando una unidad FPU las operaciones matemáticas más complejas son realizadas por el coprocesador de manera prácticamente independiente a la función del procesador principal.





intel 80486

Procesadores fabricados por AMD 100% compatible con los códigos de Intel de ese momento, llamados «clones» de Intel, llegaron incluso a superar la frecuencia de reloj de los procesadores de Intel y a precios significativamente menores. Aquí se incluyen las series Am286, Am386, Am486 y Am586.


el amdx86                                                      am286





am386                                                   am486




am586

Es un procesador de tecnología RISC de 32 bits, en 50 y 66MHz. En su diseño utilizaron la interfaz de bus del Motorola 88110. En 1991, IBM busca una alianza con Apple y Motorola para impulsar la creación de este microprocesador, surge la alianza AIM (Apple, IBM y Motorola) cuyo objetivo fue quitar el dominio que Microsoft e Intel tenían en sistemas basados en los 80386 y 80486. PowerPC(abreviada PPC o MPC) es el nombre original de la familia de procesadores de arquitectura de tipo RISC, que fue desarrollada por la alinza AIM. Los procesadores de esta familia son utilizados principalmente en computadores Macintosh de Apple Computer y su alto rendimiento se debe fuertemente a su arquitectura tipo RISC.


powerpc 601                          computador Macintosh           computador Apple Computer




procesador tipo risc

El microprocesador de Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez, gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al 486DX(u) y el otro equivalente a 486SX(u). Además, estaba dotado de un bus de datos de 64 bits, y permitía un acceso a memoria de 64 bits (aunque el procesador seguía manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas, y los registros también eran de 32 bits). Las versiones que incluían instrucciones MMX no sólo brindaban al usuario un más eficiente manejo de aplicaciones multimedia, como por ejemplo, la lectura de películas en DVD, sino que también se ofrecían en velocidades de hasta 233 MHz. Se incluyó una versión de 200 MHz y la más básica trabajaba a alrededor de 166 MHz de frecuencia de reloj. El nombre Pentium, se mencionó en las historietas y en charlas de la televisión a diario, en realidad se volvió una palabra muy popular poco después de su introducción.


intel pentium                                                 intel pentium dx


intel pentium 486 sx
  • 1994: EL PowerPC 620
En este año IBM y Motorola desarrollan el primer prototipo del procesador PowerPC de 64 bit[2], la implementación más avanzada de la arquitectura PowerPC, que estuvo disponible al año próximo. El 620 fue diseñado para su utilización en servidores, y especialmente optimizado para usarlo en configuraciones de cuatro y hasta ocho procesadores en servidores de aplicaciones de base de datosy vídeo. Este procesador incorpora siete millones de transistores y corre a 133 MHz. Es ofrecido como un puente de migración para aquellos usuarios que quieren utilizar aplicaciones de 64 bits, sin tener que renunciar a ejecutar aplicaciones de 32 bits.





Lanzado al mercado para el otoño de 1995, el procesador Pentium Pro (profesional) se diseñó con una arquitectura de 32 bits. Se usó en servidores y los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (de redes) impulsaron rápidamente su integración en las computadoras. El rendimiento del código de 32 bits era excelente, pero el Pentium Pro a menudo era más lento que un Pentium cuando ejecutaba código o sistemas operativos de 16 bits. El procesador Pentium Pro estaba compuesto por alrededor de 5,5 millones de transistores.



intel pentium pro

Habiendo abandonado los clones, AMD fabricada con tecnologías análogas a Intel. AMD sacó al mercado su primer procesador propio, el K5, rival del Pentium. La arquitectura RISC86 del AMD K5 era más semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC con una Unidad x86- decodificadora, transforma todos los comandos x86 (de la aplicación en curso) en comandos RISC. Este principio se usa hasta hoy en todas las CPU x86. En la mayoría de los aspectos era superior el K5 al Pentium, incluso de inferior precio, sin embargo AMD tenía poca experiencia en el desarrollo de microprocesadores y los diferentes hitos de producción marcados se fueron superando con poco éxito, se retrasó 1 año de su salida al mercado, a razón de ello sus frecuencias de trabajo eran inferiores a las de la competencia, y por tanto, los fabricantes de PC dieron por sentado que era inferior.




  • 1996: Los AMD K6 y AMD K6-2
Con el K6, AMD no sólo consiguió hacerle seriamente la competencia a los Pentium MMX de Intel, sino que además amargó lo que de otra forma hubiese sido un plácido dominio del mercado, ofreciendo un procesador casi a la altura del Pentium II pero por un precio muy inferior. En cálculos en coma flotante, el K6 también quedó por debajo del Pentium II, pero por encima del Pentium MMX y del Pro. El K6 contó con una gama que va desde los 166 hasta los más de 500 Mhz y con el juego de instrucciones MMX, que ya se han convertido en estándares.
Más adelante se lanzó una mejora de los K6, los K6-2 de 250 nanómetros, para seguir compitiendo con los Pentium II, siendo éste último superior en tareas de coma flotante, pero inferior en tareas de uso general. Se introduce un juego de instrucciones SIMD denominado3DNow!



amd-k6                                 amd k6-2

Un procesador de 7,5 millones de transistores, se busca entre los cambios fundamentales con respecto a su predecesor, 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. Gracias al nuevo diseño de este procesador, los usuarios de PC pueden capturar, revisar y compartir fotografías digitales con amigos y familia vía Internet; revisar y agregar texto, música y otros; con una línea telefónica; el enviar vídeo a través de las líneas normales del teléfono mediante Internet se convierte en algo cotidiano.



Los procesadores Pentium II Xeon se diseñan para cumplir con los requisitos de desempeño en computadoras de medio-rango, servidores más potentes y estaciones de trabajo (workstations). Consistente con la estrategia de Intel para diseñar productos de procesadores con el objetivo de llenar segmentos de los mercados específicos, el procesador Pentium II Xeon ofrece innovaciones técnicas diseñadas para lasestaciones de trabajo y servidores que utilizan aplicaciones comerciales exigentes, como servicios de Internet, almacenamiento de datos corporativos, creaciones digitales y otros. Pueden configurarse sistemas basados en este procesador para integrar de cuatro o ocho procesadores trabajando en paralelo, también más allá de esa cantidad.


intel pentium II xeon
Continuando la estrategia, Intel, en el desarrollo de procesadores para los segmentos del mercado específicos, el procesador Celeron es el nombre que lleva la línea de de bajo costo de Intel. El objetivo fue poder, mediante ésta segunda marca, penetrar en los mercados impedidos a los Pentium, de mayor rendimiento y precio. Se diseña para el añadir valor al segmento del mercado de los PC. Proporcionó a los consumidores una gran actuación a un bajo coste, y entregó un desempeño destacado para usos como juegos y el software educativo.



  • 1999: El AMD Athlon K7 (Classic y Thunderbird)
Procesador totalmente compatible con la arquitectura x86. Internamente el Athlon es un rediseño de su antecesor, pero se le mejoró substancialmente el sistema de coma flotante (ahora con 3 unidades de coma flotante que pueden trabajar simultáneamente) y se le incrementó la memoria caché de primer nivel (L1) a 128 KiB (64 KiB para datos y 64 KiB para instrucciones). Además incluye 512 KiB de caché de segundo nivel (L2). El resultado fue el procesador x86 más potente del momento.
El procesador Athlon con núcleo Thunderbird apareció como la evolución del Athlon Classic. Al igual que su predecesor, también se basa en la arquitectura x86 y usa el bus EV6. El proceso de fabricación usado para todos estos microprocesadores es de 180 nanómetros. El Athlon Thunderbird consolidó a AMD como la segunda mayor compañía de fabricación de microprocesadores, ya que gracias a su excelente rendimiento (superando siempre al Pentium III y a los primeros Pentium IV de Intel a la misma frecuencia de reloj) y bajo precio, la hicieron muy popular tanto entre los entendidos como en los iniciados en la informática.

amd athlon k7 classic                                 amd athlon k7 thunderbird
El procesador Pentium III ofrece 70 nuevas instrucciones Internet Streaming, las extensiones de SIMD que refuerzan dramáticamente el desempeño con imágenes avanzadas, 3D, añadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeño en aplicaciones de reconocimiento de voz. Fue diseñado para reforzar el área del desempeño en el Internet, le permite a los usuarios hacer cosas, tales como, navegar a través de páginas pesadas (con muchos gráficos), tiendas virtuales y transmitir archivos video de alta calidad. El procesador se integra con 9,5 millones de transistores, y se introdujo usando en él tecnología 250 nanómetros.





El procesador Pentium III Xeon amplia las fortalezas de Intel en cuanto a las estaciones de trabajo (workstation) y segmentos de mercado de servidores, y añade una actuación mejorada en las aplicaciones del comercio electrónico e informática comercial avanzada. Los procesadores incorporan mejoras que refuerzan el procesamiento multimedia, particularmente las aplicaciones de vídeo. La tecnología del procesador III Xeon acelera la transmisión de información a través del bus del sistema al procesador, mejorando el desempeño significativamente. Se diseña pensando principalmente en los sistemas con configuraciones de multiprocesador.




Este es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primero con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro. Se estrenó la arquitectura NetBurst, la cual no daba mejoras considerables respecto a la anterior P6. Intel sacrificó el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE.


                                                   arquitectura x86
Cuando Intel sacó el Pentium 4 a 1,7 GHz en abril de 2001 se vio que el Athlon Thunderbird no estaba a su nivel. Además no era práctico para el overclocking, entonces para seguir estando a la cabeza en cuanto a rendimiento de los procesadores x86, AMD tuvo que diseñar un nuevo núcleo, y sacó el Athlon XP. Este compatibilizaba las instrucciones SSE y las 3DNow! Entre las mejoras respecto al Thunderbird se puede mencionar la prerrecuperación de datos por hardware, conocida en inglés como prefetch, y el aumento de las entradas TLB, de 24 a 32.



amd athlon xp                                            intrusiones sse     





intrusiones 3dnow          

  • 2004: El Intel Pentium 4 (Prescott)
A principios de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versión de Pentium 4 denominada 'Prescott'. Primero se utilizó en su manufactura un proceso de fabricación de 90 nm y luego se cambió a 65nm. Su diferencia con los anteriores es que éstos poseen 1 MiB o 2 MiB de caché L2 y 16 KiB de caché L1 (el doble que los Northwood), prevención de ejecución, SpeedStep, C1E State, un HyperThreading mejorado, instrucciones SSE3, manejo de instrucciones AMD64, de 64 bits creadas por AMD, pero denominadas EM64T por Intel, sin embargo por graves problemas de temperatura y consumo, resultaron un fracaso frente a los Athlon 64




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  • 2004: El AMD Athlon 64
El AMD Athlon 64 es un microprocesador x86 de octava generación que implementa el conjunto de instrucciones AMD64, que fueron introducidas con el procesador Opteron. El Athlon 64 presenta un controlador de memoria en el propio circuito integrado del microprocesador y otras mejoras de arquitectura que le dan un mejor rendimiento que los anteriores Athlon y que el Athlon XP funcionando a la misma velocidad, incluso ejecutando código heredado de 32 bits.El Athlon 64 también presenta una tecnología de reducción de la velocidad del procesador llamada Cool'n'Quiet,: cuando el usuario está ejecutando aplicaciones que requieren poco uso del procesador, baja la velocidad del mismo y su tensión se reduce.




Intel lanzó ésta gama de procesadores de doble núcleo y CPUs 2x2 MCM (módulo Multi-Chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en el la nueva arquitectura Core de Intel. La microarquitectura Core regresó a velocidades de CPU bajas y mejoró el uso del procesador de ambos ciclos de velocidad y energía comparados con anteriores NetBurst de los CPU Pentium 4/D2. La microarquitectura Core provee etapas de decodificación, unidades de ejecución, caché y buses más eficientes, reduciendo el consumo de energía de CPU Core 2, mientras se incrementa la capacidad de procesamiento. Los CPU de Intel han variado muy bruscamente en consumo de energía de acuerdo a velocidad de procesador, arquitectura y procesos de semiconductor, mostrado en las tablas de disipación de energía del CPU. Esta gama de procesadores fueron fabricados de 65 a 45 nanómetros.






                                                                     intel core i 9









Phenom fue el nombre dado por Advanced Micro Devices (AMD) a la primera generación de procesadores de tres y cuatro núcleos basados en la microarquitectura K10. Como característica común todos los Phenom tienen tecnología de 65 nanómetros lograda a través de tecnología de fabricación Silicon on insulator (SOI). No obstante, Intel, ya se encontraba fabricando mediante la más avanzada tecnología de proceso de 45 nm en 2008. Los procesadores Phenom están diseñados para facilitar el uso inteligente de energía y recursos del sistema, listos para la virtualización, generando un óptimo rendimiento por vatio. Todas las CPU Phenom poseen características tales como controlador de memoria DDR2 integrado, tecnología HyperTransport y unidades de coma flotante de 128 bits, para incrementar la velocidad y el rendimiento de los cálculos de coma flotante. La arquitectura Direct Connect asegura que los cuatro núcleos tengan un óptimo acceso al controlador integrado de memoria, logrando un ancho de banda de 16 Gb/s para intercomunicación de los núcleos del microprocesador y la tecnología HyperTransport, de manera que las escalas de rendimiento mejoren con el número de núcleos. Tiene caché L3 compartida para un acceso más rápido a los datos (y así no depende tanto del tiempo de latencia de la RAM), además de compatibilidad de infraestructura de los zócalos AM2, AM2+ y AM3 para permitir un camino de actualización sin sobresaltos. A pesar de todo, no llegaron a igualar el rendimiento de la serie Core 2 Duo.




Intel Core i7 es una familia de procesadores de cuatro núcleos de la arquitectura Intel x86-64. Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitectura Nehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2. FSB es reemplazado por la interfaz QuickPath en i7 e i5 (zócalo 1366), y sustituido a su vez en i7, i5 e i3 (zócalo 1156) por el DMI eliminado el northBrige e implementando puertos PCI Express directamente. Memoria de tres canales (ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportar una o dos memorias DIMM DDR3. Las placa base compatibles con Core i7 tienen cuatro (3+1) o seis ranuras DIMM en lugar de dos o cuatro, y las DIMMs deben ser instaladas en grupos de tres, no dos. El Hyperthreading fue reimplementado creando núcleos lógicos. Está fabricado a arquitecturas de 45 nm y 32 nm y posee 731 millones de transistores su versión más potente. Se volvió a usar frecuencias altas, aunque a contrapartida los consumos se dispararon.




Phenom II es el nombre dado por AMD a una familia de microprocesadores o CPUs multinúcleo (multicore) fabricados en 45 nm, la cual sucede al Phenom original y dieron soporte a DDR3. Una de las ventajas del paso de los 65 nm a los 45 nm, es que permitió aumentar la cantidad de cache L3. De hecho, ésta se incrementó de una manera generosa, pasando de los 2 MiB del Phenom original a 6 MiB.
Entre ellos, el Amd Phenom II X2 BE 555 de doble núcleo surge como el procesador binúcleo del mercado. También se lanzan tres Athlon II con sólo Cache L2, pero con buena relación precio/rendimiento. El Amd Athlon II X4 630 corre a 2,8 GHz. El Amd Athlon II X4 635 continua la misma línea.
AMD también lanza un triple núcleo, llamado Athlon II X3 440, así como un doble núcleo Athlon II X2 255. También sale el Phenom X4 995, de cuatro núcleos, que corre a más de 3,2GHz. También AMD lanza la familia Thurban con 6 núcleos físicos dentro del encapsulado



Llegan para remplazar los chips Nehalem, con Intel Core i3, Intel Core i5 e Intel Core i7 serie 2000 y Pentium G.
Intel lanzó sus procesadores que se conocen con el nombre en clave Sandy Bridge. Estos procesadores Intel Core que no tienen sustanciales cambios en arquitectura respecto a nehalem, pero si los necesarios para hacerlos más eficientes y rápidos que los modelos anteriores. Es la segunda generación de los Intel Core con nuevas instrucciones de 256 bits, duplicando el rendimiento, mejorando el desempeño en 3D y todo lo que se relacione con operación en multimedia. Llegaron la primera semana de Enero del 2011. Incluye nuevo conjunto de instrucciones denominado AVX y una GPU integrada de hasta 12 unidades de ejecución
Ivy Bridge es la mejora de sandy bridge a 22 nm. Se estima su llegada para 2012 y promete una mejora de la GPU, así como procesadores de sexdécuple núcleo en gamas más altas y cuádruple núcleo en las más bajas, abandonándose los procesadores de núcleo doble.





AMD Fusion es el nombre clave para un diseño futuro de microprocesadores Turion, producto de la fusión entre AMD y ATI, combinando con la ejecución general del procesador, el proceso de la geometría 3D y otras funciones de GPUs actuales. La GPU (procesador gráfico) estará integrada en el propio microprocesador. Se espera la salida progresiva de esta tecnología a lo largo del 2011; estando disponibles los primeros modelos (Ontaro y Zacate) para ordenadores de bajo consumo entre últimos meses de 2010 y primeros de 2011, dejando el legado de las gamas medias y altas (Llano, Brazos y Bulldozer para mediados o finales del 2011)




[editar]Funcionamiento

Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad de coma flotante.
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
  • Prefetch, prelectura de la instrucción desde la memoria principal.
  • Fetch, envío de la instrucción al decodificador
  • Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer.
  • Lectura de operandos (si los hay).
  • Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.
  • Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un circuitoPLL, normalmente basado en un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de megahercios.

[editar]Rendimiento

El rendimiento del procesador puede ser medido de distintas maneras, hasta hace pocos años se creía que la frecuencia de reloj era una medida precisa, pero ese mito, conocido como «mito de los megahertzios» se ha visto desvirtuado por el hecho de que los procesadores no han requerido frecuencias más altas para aumentar su potencia de cómputo.
Durante los últimos años esa frecuencia se ha mantenido en el rango de los 1,5 GHz a 4 GHz, dando como resultado procesadores con capacidades de proceso mayores comparados con los primeros que alcanzaron esos valores. Además la tendencia es a incorporar más núcleos dentro de un mismo encapsulado para aumentar el rendimiento por medio de una computación paralela, de manera que la velocidad de reloj es un indicador menos fiable aún.
Medir el rendimiento con la frecuencia es válido únicamente entre procesadores con arquitecturas muy similares o iguales, de manera que su funcionamiento interno sea el mismo: en ese caso la frecuencia es un índice de comparación válido. Dentro de una familia de procesadores es común encontrar distintas opciones en cuanto a frecuencias de reloj, debido a que no todos los chip de silicio tienen los mismos límites de funcionamiento: son probados a distintas frecuencias, hasta que muestran signos de inestabilidad, entonces se clasifican de acuerdo al resultado de las pruebas.
Esto se podría reducir en que los procesadores son fabricados por lotes con diferentes estructuras internas atendidendo a gamas y extras como podría ser una memoria caché de diferente tamaño, aunque no siempre es así y las gamas altas difieren muchísimo más de las bajas que simplemente de su memoria caché. Después de obtener los lotes según su gama, se someten a procesos en un banco de pruebas, y según su soporte a las temperaturas o que vaya mostrando signos de inestabilidad, se le adjudica una frecuencia, con la que vendrá programado de serie, pero con prácticas de overclock se le puede incrementar
La capacidad de un procesador depende fuertemente de los componentes restantes del sistema, sobre todo del chipset, de la memoria RAM y del software. Pero obviando esas características puede tenerse una medida aproximada del rendimiento de un procesador por medio de indicadores como la cantidad de operaciones de coma flotante por unidad de tiempo FLOPS, o la cantidad de instrucciones por unidad de tiempo MIPS. Una medida exacta del rendimiento de un procesador o de un sistema, es muy complicada debido a los múltiples factores involucrados en la computación de un problema, por lo general las pruebas no son concluyentes entre sistemas de la misma generación.

[editar]Arquitectura

El microprocesador tiene una arquitectura parecida a la computadora digital. En otras palabras, el microprocesador es como la computadora digital porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control. Consiguientemente, la historia de la computadora digital ayuda a entender el microprocesador. El hizo posible la fabricación de potentes calculadoras y de muchos otros productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que es usado en la unidad procesadora central (CPU) de una computadora digital. El microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU). En otras palabras, el microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un microprocesador se puede diferenciar diversas partes:
  • Encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base.
  • Memoria cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a alcance directo ciertos datos que «predeciblemente» serán utilizados en las siguientes operaciones, sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo así el tiempo de espera para adquisición de datos. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está dentro del micro, 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, es la caché de segundo nivel o L2 e incluso los hay con memoria caché de nivel 3, o L3.
  • Coprocesador matemático: unidad de coma flotante. Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro chip. Esta parte esta considerada como una parte «lógica» junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos.
  • Registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros esta diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que la CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son treinta y dos registros.
  • Memoria: es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador las accede desde allí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de almacenamiento para el trabajo en curso.
  • Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es análogo a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un «número de puerto» que el procesador utiliza como si fuera un número de teléfono para llamar circuitos o a partes especiales.

[editar]Fabricación

[editar]Procesadores de silicio

El proceso de fabricación de un microprocesador es muy complejo. Todo comienza con un buen puñado de arena (compuesta básicamente de silicio), con la que se fabrica un monocristal de unos 20 x 150 centímetros. Para ello, se funde el material en cuestión a alta temperatura (1.370 °C) y muy lentamente (10 a 40 mm por hora) se va formando el cristal.
De este cristal, de cientos de kilos de peso, se cortan los extremos y la superficie exterior, de forma de obtener un cilindro perfecto. Luego, el cilindro se corta en obleas de 10 micras de espesor, la décima parte del espesor de un cabello humano, utilizando una sierra de diamante. De cada cilindro se obtienen miles de obleas, y de cada oblea se fabricarán varios cientos de microprocesadores.

Silicio.
Estas obleas son pulidas hasta obtener una superficie perfectamente plana, pasan por un proceso llamado“annealing”, que consiste en someterlas a un calentamiento extremo para remover cualquier defecto o impureza que pueda haber llegado a esta instancia. Después de una supervisión mediante láseres capaz de detectar imperfecciones menores a una milésima de micra, se recubren con una capa aislante formada por óxido de silicio transferido mediante deposición de vapor.
De aquí en adelante, comienza el proceso del «dibujado» de los transistores que conformarán a cada microprocesador. A pesar de ser muy complejo y preciso, básicamente consiste en la “impresión” de sucesivas máscaras sobre la oblea, sucediéndose la deposición y eliminación de capas finísimas de materiales conductores, aislantes y semiconductores, endurecidas mediante luz ultravioleta y atacada por ácidos encargados de remover las zonas no cubiertas por la impresión. Salvando las escalas, se trata de un proceso comparable al visto para la fabricación de circuitos impresos. Después de cientos de pasos, entre los que se hallan la creación de sustrato, la oxidación, la litografía, el grabado, la implantación iónica y la deposición de capas; se llega a un complejo «bocadillo» que contiene todos los circuitos interconectados del microprocesador.
Un transistor construido en tecnología de 45 nanómetros tiene un ancho equivalente a unos 200 electrones. Eso da una idea de la precisión absoluta que se necesita al momento de aplicar cada una de las máscaras utilizadas durante la fabricación.

Una oblea de silicio grabada.
Los detalles de un microprocesador son tan pequeños y precisos que una única mota de polvo puede destruir todo un grupo de circuitos. Las salas empleadas para la fabricación de microprocesadores se denominan salas limpias, porque el aire de las mismas se somete a un filtrado exhaustivo y está prácticamente libre de polvo. Las salas limpias más puras de la actualidad se denominan de clase 1. La cifra indica el número máximo de partículas mayores de 0,12 micras que puede haber en un pie cúbico (0,028 m3) de aire. Como comparación, un hogar normal sería de clase 1 millón. Los trabajadores de estas plantas emplean trajes estériles para evitar que restos de piel, polvo o pelo se desprendan de sus cuerpos.
Una vez que la oblea ha pasado por todo el proceso litográfico, tiene “grabados” en su superficie varios cientos de microprocesadores, cuya integridad es comprobada antes de cortarlos. Se trata de un proceso obviamente automatizado, y que termina con una oblea que tiene grabados algunas marcas en el lugar que se encuentra algún microprocesador defectuoso.
La mayoría de los errores se dan en los bordes de la oblea, dando como resultados chips capaces de funcionar a velocidades menores que los del centro de la oblea o simplemente con características desactivadas, tales como núcleos. Luego la oblea es cortada y cada chip individualizado. En esta etapa del proceso el microprocesador es una pequeña placa de unos pocos milímetros cuadrados, sin pines ni cápsula protectora.
Cada una de estas plaquitas será dotada de una cápsula protectora plástica (en algunos casos pueden ser cerámicas) y conectada a los cientos de pines metálicos que le permitirán interactuar con el mundo exterior. Estas conexiones se realizan utilizando delgadísimos alambres, generalmente de oro. De ser necesario, la cápsula es provista de un pequeño disipador térmico de metal, que servirá para mejorar la transferencia de calor desde el interior del chip hacia el disipador principal. El resultado final es un microprocesador como los que equipan a los computadores.
También se están desarrollando alternativas al silicio puro, tales como el carburo de silicio que mejora la conductividad del material, permitiendo mayores frecuencias de reloj; aunque aún se encuentra en investigación.

[editar]Otros materiales

Aunque la gran mayoría de la producción de circuitos integrados se basa en el silicio, no se puede omitir la utilización de otros materiales tales como el germanio; tampoco las investigaciones actuales para conseguir hacer operativo un procesador desarrollado con materiales de características especiales como el grafeno o la molibdenita3 .

[editar]Empaquetado


Empaquetado de un procesador Intel 80486 en un empaque de cerámica.
Los microprocesadores son circuitos integrados y como tal están formados por un chip de silicio y un empaque con conexiones eléctricas. En los primeros procesadores el empaque se fabricaba con plásticos epoxicos o con cerámicas en formatos como el DIP entre otros. El chip se pegaba con un material térmicamente conductor a una base y se conectaba por medio de pequeños alambres a unas pistas terminadas en pines. Posteriormente se sellaba todo con una placa metálica u otra pieza del mismo material de la base de manera que los alambres y el silicio quedaran encapsulados.

Empaquetado de un procesadorPowerPC con Flip-Chip, se ve el chip de silicio.
En la actualidad los microprocesadores de diversos tipos (incluyendo procesadores gráficos) se ensamblan por medio de la tecnología Flip chip. El chip semiconductor es soldado directamente a un arreglo de pistas conductoras (en el sustrato laminado) con la ayuda de unas microesferas que se depositan sobre las obleas de semiconductor en las etapas finales de su fabricación. El sustrato laminado es una especie de circuito impreso que posee pistas conductoras hacia pines o contactos, que a su vez servirán de conexión entre el chip semiconductor y un zócalo de CPU o una placa base.<4>
Antiguamente las conexión del chip con los pines se realizaba por medio de microalambres de manera que quedaba boca arriba, con el método Flip Chip queda boca abajo, de ahí se deriva su nombre. Entre las ventajas de este método esta la simplicidad del ensamble y en una mejor disipación de calor. Cuando la pastilla queda bocabajo presenta el sustrato base de silicio de manera que puede ser enfriado directamente por medio de elementos conductores de calor. Esta superficie se aprovecha también para etiquetar el integrado. En los procesadores para computadores de escritorio, dada la vulnerabilidad de la pastilla de silicio, se opta por colocar una placa de metal, por ejemplo en los procesadores Athlon como el de la primera imagen. En los procesadores de Intel también se incluye desde el Pentium III de más de 1 Ghz.

[editar]Disipación de calor

Artículo principal: Disipador
Con el aumento de la cantidad de transistores integrados en un procesador, el consumo de energía se ha elevado a niveles en los cuales la disipación calórica natural del mismo no es suficiente para mantener temperaturas aceptables y que no se dañe el material semiconductor, de manera que se hizo necesario el uso de mecanismos de enfriamiento forzado, esto es, la utilización de disipadores de calor.
Entre ellos se encuentran los sistemas sencillos, tales como disipadores metálicos, que aumentan el área de radiación, permitiendo que la energía salga rápidamente del sistema. También los hay con refrigeración líquida, por medio de circuitos cerrados.
En los procesadores más modernos se aplica en la parte superior del procesador, una lámina metálica denominada IHS que va a ser la superficie de contacto del disipador para mejorar la refrigeración uniforme del die y proteger las resistencias internas de posibles tomas de contacto al aplicar pasta térmica. Varios modelos de procesadores, en especial, los Athlon XP, han sufrido cortocircuitos debido a una incorrecta aplicación de la pasta térmica.
Para las prácticas de overclock extremo, se llegan a utilizar elementos químicos tales como hielo seco, y en casos más extremos,nitrógeno líquido, capaces de rondar temperaturas por debajo de los -190 grados Celsius y el helio líquido capaz de rondar temperaturas muy próximas al cero absoluto. De esta manera se puede prácticamente hasta triplicar la frecuencia de reloj de referencia de un procesador de silicio. El límite físico del silicio es de 10 GHz, mientras que el de otros materiales como el grafeno puede llegar a 1 THz4

[editar]Conexión con el exterior

Artículo principal: Zócalo de CPU

Superficies de contacto en un procesador Intel para zócalo LGA 775.
El microprocesador posee un arreglo de elementos metálicos que permiten la conexión eléctrica entre el circuito integrado que conforma el microprocesador y los circuitos de la placa base. Dependiendo de la complejidad y de la potencia, un procesador puede tener desde 8 hasta más de 2000 elementos metálicos en la superficie de su empaque. El montaje del procesador se realiza con la ayuda de un zócalo de CPU soldado sobre la placa base. Generalmente distinguimos tres tipos de conexión:
  • PGA: Pin Grid Array: La conexión se realiza mediante pequeños alambres metálicos repartidos a lo largo de la base del procesador introduciéndose en la placa base mediante unos pequeños agujeros, al introducir el procesador, una palanca anclará los pines para que haga buen contacto y no se suelten.
  • BGA: Ball Grid Array: La conexión se realiza mediante bolas soldadas al procesador que hacen contacto con el zócalo
  • LGA: Land Grid Array: La conexión se realiza mediante superficies de contacto lisas con pequeños pines que incluye la placa base.
Entre las conexiones eléctricas están las de alimentación eléctrica de los circuitos dentro del empaque, las señales de reloj, señales relacionadas con datos, direcciones y control; estas funciones están distribuidas en un esquema asociado al zócalo, de manera que varias referencias de procesador y placas base son compatibles entre ellos, permitiendo distintas configuraciones.

[editar]Buses del procesador

Todos los procesadores poseen un bus principal o de sistema por el cual se envían y reciben todos los datos, instrucciones y direcciones desde los integrados del chipset o desde el resto de dispositivos. Como puente de conexión entre el procesador y el resto del sistema, define mucho del rendimiento del sistema, su velocidad se mide en bits por segundo.
Ese bus puede ser implementado de distintas maneras, con el uso de buses seriales o paralelos y con distintos tipos de señales eléctricas. La forma más antigua es el bus paralelo en el cual se definen líneas especializadas en datos, direcciones y para control.
En la arquitectura tradicional de Intel (usada hasta modelos recientes), ese bus se llama front-side bus y es de tipo paralelo con 64 líneas de datos, 32 de direcciones además de múltiples líneas de control que permiten la transmisión de datos entre el procesador y el resto del sistema. Este esquema se ha utilizado desde el primer procesador de la historia, con mejoras en la señalización que le permite funcionar con relojes de 333 Mhz haciendo 4 transferencias por ciclo.5
En algunos procesadores de AMD y en el Intel Core i7 se han usado otros tipos para el bus principal de tipo serial. Entre estos se encuentra el bus HyperTransport de AMD, que maneja los datos en forma de paquetes usando una cantidad menor de líneas de comunicación, permitiendo frecuencias de funcionamiento más altas y en el caso de Intel, Quickpath
Los microprocesadores de Intel y de AMD (desde antes) poseen además un controlador de memoria de acceso aleatorio en el interior del encapsulado lo que hace necesario la implementación de buses de memoria del procesador hacia los módulos. Ese bus esta de acuerdo a los estándares DDR de JEDEC y consisten en líneas de bus paralelo, para datos, direcciones y control. Dependiendo de la cantidad de canales pueden existir de 1 a 4 buses de memoria.

Tipos de sockets (desde los antiguos hasta los más nuevos, con fotos)





Los diferentes micros no se conectan de igual manera a las placas:
  • Socket, con mecanismo ZIF (Zero Insertion Force). En ellas el procesador se inserta y se retire sin necesidad de ejercer alguna presión sobre él. Al levantar la palanquita que hay al lado se libera el microprocesador, siendo extremadamente sencilla su extracción. Estos zócalos aseguran la actualización del microprocesador. Antiguamente existía la variedad LIF (Low Insertion Force), que carecía de dicha palanca.
  • Slot A / Slot 1 /Slot 2. Existieron durante una generación importante de PCs (entre 1997 y 2000 aproximadamente) reemplazando a los sockets. Es donde se conectan respectivamente los primeros procesadores Athlon de AMD / los procesadores Pentium II y primeros Pentium III y los procesadores Xeon de Intel dedicados a servidores de red. Todos ellos son cada vez más obsoletos. El modo de insertarlos es a similar a una tarjeta gráfica o de sonido, ayudándonos de dos guías de plástico insertadas en la placa base.
  • En las placas base más antiguas el micro iba soldado, de forma que no podía actualizarse. Hoy día esto no se ve en lo referente a los microprocesadores de PC.
Sockets de 8ª generación
 
Nombre: Socket 775 o T
Pines: 775 bolas FC-LGA
Voltajes: VID VRM (0.8 - 1.55 V)
Bus: 133x4, 200x4, 266x4 MHz
Multiplicadores:  13.0x - 22.0x
Micros soportados:Celeron D (Prescott, 326/2'533 a 355/3'333 GHz, FSB533)
Celeron D (Cedar Mill, 352/3'2 a 356/3'333 GHZ, FSB533)
Pentium 4 (Smithfield, 805/2'666 GHZ, FSB 533)
Pentium 4 (Prescott, 505/2,666 a 571/3,8 GHZ, FSB 533/800)
Pentium 4 (Prescott 2M, 630/3'0 a 672/3,8 GHZ, FSB 533/800)
Pentium 4 (Cedar Mill, 631/3'0 a 661/3'6 GHz, FSB 800)
Pentium D (Presler, 915/2'8 a 960/3'6 GHZ, FSB 800)
Intel Pentium Extreme (Smithfield, 840, 3'2 GHz)
Pentium 4 Extreme (Gallatin, 3'4 - 3'46 GHz)
Pentium 4 Extreme (Prescott, 3.73 GHz)
Intel Pentium Extreme (Presler, 965/3073 GHz)

Core 2 Duo (Allendale, E6300/1'866 a E6400/2133 GHz, FSB 1066)
Core 2 Duro (Conroe, E6600/2'4 a E6700/2'666 GHz, FSB 1066)
Core 2 Extreme (Conroe XE, X6800EE/2'933 GHZ)
Core 2 ??? (Millville, Yorkfield, Bloomfield)
Core 2 Duo ??? (Wolfdale, Ridgefield)
Core 2 Extreme ??? (Kentsfield, cuatro cores)Notas: los núcleos Presler, Allendale y Conroe son dobles (doble core).

 		Nombre: Socket 939
Pines: 939 ZIF
Voltajes: VID VRM (1.3 - 1.5 V)
Bus: 200x5 MHz
Multiplicadores:  9.0x - 15.0x
Micros soportados:Athlon 64 (Victoria, 2GHz+)
Athlon 64 (Venice, 3000+ a 3800+)
Athlon 64 (Newcastle, 2800+ a 3800+)
Athlon 64 (Sledgehammer, 4000+, FX-53 y FX-55)
Athlon 64 (San Diego, 3700+. FX-55 y FX-57)
Athlon 64 (San Diego)
Athlon 64 (Winchester 3000+ a ???)
Athlon 64 X2 (Manchester, 3800+ a 4600+)
Athlon 64 X2 (Toledo, 4400+ a 5000+ y FX-60)
Athlon 64 X2 (Kimono)
Opteron (Venus, 144-154)
Opteron (Denmark, 165-185)
Sempron (Palermo, 3000+ a 3500+)Notas: los núcleos X2 Manchester, Toledo y Denmark son dobles (doble core).		Nombre: Socket AM2
Pines: 940 ZIF
Voltajes: VID VRM (1.2 - 1.4 V)
Bus: 200x5 MHz
Multiplicadores:  8.0x - 14.0x
Micros soportados:Athlon 64 (Orleans, 3200+ a 3800+)
Athlon 64 ??? (Spica)
Athlon 64 X2 (Windsor, 3600+ a 5200+, FX-62)
Athlon 64 X2 ??? (Brisbane)
Athlon 64 X2 ??? (Arcturus)
Athlon 64 X2 ??? (Antares)
Athlon 64 Quad ??? (Barcelona)
Athlon 64 Quad ??? (Budapest)
Athlon 64 Quad ??? (Altair)
Opteron (Santa Ana, 1210 a 1216)
Sempron64 (Manila, 2800+ a 3600+)
Athlon 64 ??? (Sparta)Notas:
- Los núcleos Windsor y Santa Ana son dobles (doble core).
- Los Windsor traen entre 256 y 1024 Kb de caché, comparar modelos
Nombre: Socket 754
Pines: 754 ZIF
Voltajes: VID VRM (1.4 - 1.5 V)
Bus: 200x4 MHz
Multiplicadores:  10.0x - 12.0x
Micros soportados:Athlon 64 (Clawhammer, 2800+ a 3700+)
Athlon 64 Mobile (Clawhammer, 3000+)
Athlon 64 (Newcastle, 2800+ a 3000+)
Sempron 64 (Paris, 2600+ a 3300+)
Sempron 64 (Palermo, 2600+ a 3400+)		Nombre: Socket 940
Pines: 940 ZIF
Voltajes: VID VRM (1.5 - 1.55 V)
Bus: 200x4 MHz
Multiplicadores:  7.0x - 12.0x
Micros soportados:Athlon 64 (Sledgehammer, FX-51 y FX-53)
Opteron (Sledgehammer, 140 - 150)
Opteron (Denmark, 165- ???)
Opteron (Sledgehammer, 240 - 250)
Opteron (Troy, 246 - 254)
Opteron (Italy, 265 - 285)
Opteron (Sledgehammer, 840 - 850)
Opteron (Athens, 850)
Opteron (Egypt, 865 - 880)		Nombre: Socket 771
Pines: 771 bolas FC-LGA
Voltajes: VID VRM
Bus: 166x4, 266x4, 333x4 MHz
Multiplicadores:  12.0x - 18.0x
Micros soportados:Xeon (Dempsey, 5030/2'67 a 5050/3'0 GHz, FSB 667)
Xeon (Dempsey, 5060/3'2 a 5080/3,73 GHz, FSB 1033)
Xeon (Woodcrest 5110/1'6 a 5120/1'866 GHz, FSB 1066)
Xeon (Woodcrest 5130/2'0 a 5160/3'0 GHz, FSB 1333)Notas: el núcleo Woodcrest es doble (doble core)

 
Nombre: Socket F
Pines: 1207 bolas FC-LGA
Voltajes: VID VRM
Bus: 200x4 MHz
Multiplicadores:  9.0x - 14.0x
Micros soportados:Opteron (Santa Rosa, 2210~22220 SE)
Opteron (Santa Rosa, 8212~8220 SE)
Opteron ??? (Deerhound)
Opteron ??? (Shanghai)
Opteron ??? (Greyhound)
Opteron ??? (Zamora)
Opteron ??? (Cadiz)

 		Nombre: Socket M2
Pines: 638 ZIF
Voltajes: VID VRM
Bus: 200x4 MHz
Multiplicadores:  11.0x - 15.0x
Micros soportados:Opteron 1xx		Nombre: Socket S1
Pines: 638 ZIF
Voltajes: VID VRM
Bus: 200x4 MHz
Multiplicadores:  11.0x - 15.0x
Micros soportados:Athlon 64 Mobile
Nombre: PAC418
Pines: 418 VLIF
Voltajes: VID VRM
Bus: 133x2 MHz
Multiplicadores:  5.5x - 6.0x
Micros soportados:Itanium (Merced, 733~800 MHz)		Nombre: PAC611
Pines: 611 VLIF
Voltajes: VID VRM
Bus: 200x2, 266x2, 333x2 MHz
Multiplicadores:  4.5x - 7.5x
Micros soportados:Intanium 2 (McKinley, 900 MHz~1'0 GHz)
Intanium 2 (Madison, 1'3~1'5 GHz)
Intanium 2 (Madison 1'6~1'66 MHz)
Intanium 2 (Deerfield, 1'0~1'6 GHz)
Itanium 2 (Montecito, 1GHz+)
Itanium 2 (Shavano, 1GHz+)
Itanium 2 (Fanwood, 1GHz+)
Itanium 2 (Millington, 1GHz+)
Itanium 2 (Montvale, 1GHz+)

Sockets de 7ª generación
 
Sockel 462
Nombre: Socket A/462
Pines: 462 ZIF
Voltajes: VID VRM (1.1 - 2.05 V)
Bus: 1002, 133x2, 166x2, 200x2 MHz
Multiplicadores:  6.0x - 15.0x
Micros soportados:Duron (Spitfire, 600-950 MHz),
Duron (Morgan, 1 - 1'3 GHz)
Duron (Appaloosa, 1'33 GHz)
Duron (Applebred, 1'4 - 1'8 GHz)
Athlon (Thunderbird 650 MHz - 1'4 GHz)
Atlon 4 Mobile (Palomino)
Athlon XP (Palomino, 1500+ a 2100+)
Athlon XP (Thoroughbred A, 2200+)
Athlon XP (Thoroughbred B, 1600+ a 2800+)
Athlon XP (Barton, 2500+ a 3200+)
Athlon MP (Palomino, 1 GHz a 2100+)
Athlon MP (Thoroughbred, 2000+ a 2600+)
Athlon MP (Barton, 2800+)
1 GHz a 2100+)
Sempron (Thoroughbred 2200+ a 2300+)
Athlon Sempron (Thorton 2000+ a 2400+)
Athlon Sempron (Barton)
Geode NX (667, 100 y 1400 MHz)Notas: todos los micros mencionados son de AMD

 		Nombre: Socket 423
Pines: 423 ZIF
Voltajes: VID VRM )1.0 - 1.85 V)
Bus: 100x4 MHz
Multiplicadores:  13.0x - 20.0x
Micros soportados:Celeron (Willamette, 1'7 - 1'8 GHz, con adaptador)
Pentium 4 (Willamette, 0'18 micras, 1,3 - 2 GHz)
Pentium 4 (Northwood, 0'13 micras, 1,6A - 2,0A GHz, con adaptador)

Adaptadores soportados:New Wave NW 478
Powerleap PL-P4/W
Powerleap PL-P4/NNotas: memoria RAMBUS		Nombre: Socket 478
Pines: 478 ZIF
Voltajes: VID VRM
Bus: 100x4, 133x4, 200x4 MHz
Multiplicadores:  12.0x - 28.0x
Micros soportados:Celeron (Willamete, 1'7 - 1'8 GHz)
Celeron (Northwood 1'6 - 2'8 GHz)
Celeron D (Prescott 310/2'333 Ghz - 340/'2933 GHz)
Penitum 4 (Willamette 1'4 - 2'0 GHz)
Pentium 4 (Northwood 1'6A - 3'4C)
Penitum 4 (Prescott, 2,26A - 3,4E GHz)
Pentium 4 Extreme Edition (Gallatin, 3'2 - 3'4 GHz)
Pentium M (Banias, 600 MHz - 1'7 GHz, con adaptador)
Pentium M (Dothan, 600 MHz - 2'26 GHz, con adaptador)

Adaptadores soportados:Asus CT-479 (adaptador)Notas: Similares en soporte de micros al Socket 423, pero visiblemente mucho más pequeño
Sockel 603Sockel 604
Nombre: Socket 603/604
Pines: 603/604 ZIF
Voltajes: VID VRM (1.1 - 1.85 v)
Micros soportados:Xeon (Foster, 1.4GHz~2.0GHz)
Xeon LV (Prestonia, 1.6GHz~2.0GHz)
Xeon (Prestonia, 1.8GHz~3.06GHz)
Xeon (Gallatin, 1.5 GHz~3.0 GHz)
Xeon (Nocona, 2.8 GHz~3.6 GHz)
Xeon (Irwindale, 2.8 GHz~3.8 GHz)
Xeon DP (Paxville DP, 2.8 GHz~???)
Xeon MP (Foster MP, 1.4GHz  - 1.6GHz)
Xeon MP (Gallatin, 1.5GHz~3.0 GHz)
Xeon MP (Potomac, 2.83 GHZ~???)
Xeon 7020~??? (Paxville MP)
Xeon 7110N~??? (Tulsa)
Xeon (Sossaman)
Notas: El socket 604 es la versión para Hyperthreading del 603
Nombre: Socket 479
Pines: 478 ZIF
Voltajes: VID VRM
Bus: 100x4, 133x4 MHz
Multiplicadores:  12x - 28x
Micros soportados:Celeron M (Dothan, 380/1'6 a 390/1'7 GHz)
Celeron M (Yonah, 410/1'466 a 430/1'733 GHz)
Pentium M (Dothan 735/1'7 a 770/2'133 GHz)
Core Solo (Yonah, 1'833 GHz)
Core Duo (Yonah, T2300/1,667 a T2600/2'166 GHz)
Core 2 Duo (Merom, T550/1'667 a T7600/2'333 GHz)
Sockets de 6ª generación
 
Sockel 8Slot 1Slot 2
Nombre: Socket 8
Pines: 387 LIF y 387 ZIF
Voltajes: VID VRM (2.1 - 3.5 V)
Bus: 60, 66, 75 MHz
Multiplicadores:  2.0x - 8.0x
Micros soportados:Pentium Pro (150-200 MHz)
Pentium II OverDrive (300-333 MHz)

Adaptadores soportados:Evergreen AcceleraPCI
PowerLeap PL-Pro/II
PowerLeap PL-Renaissance/AT
PowerLeap PL-Renaissance/PCI

Nota: El pentium Pro sentó la bases de los micros actuales.		Nombre: Slot 1
Pines: 242 SECC, SECC2 y SEPP
Voltajes: VID VRM (1.3 - 3.3 V)
Bus: 60, 66, 68, 75, 83, 100, 102, 112, 124, 133 MHz
Multiplicadores:  3.5x - 11.5x
Micros soportados:Celeron (Covington, 266-300 MHZ)
Celeron (Mendocino, 300A, 433 MHz)
Celeron (Mendocino PGA, 300A, 533 MHz, con adaptador)
Celeron (Coppermine-128 (500A MHz - 1'1 GHz, con adaptador)
Pentium II (Klamath, 233-300 MHZ)
Pentium II (Deschutes, 266-450 MHZ)
Pentium III (Katmai, 450-600B MHZ)
Pentium III (Coopermine, 533EB MHz - 1'13 GHZ)

Adaptadores soportados:Evergreen Performa
New Wave NW Slot-T
PowerLeap PL/PII
PowerLeap PL-iP3
PowerLeap PL-iP3/T
Varios adaptadores "Slotket"

 		Nombre: Slot 2
Pines: 330 SECC
Voltajes: VID VRM (1.3 - 3.3 V)
Bus: 100, 133 MHz
Multiplicadores:  4.0x - 7.0x
Micros soportados:Pentium II Xeon (Drake, 400-450 MHz)
Pentium III Xeon (Tanner, 500-550 MHZ)
Pentium III Xeon (Cascades, 600 MHz - 1 GHZ)
Slot ASocket 370S
Nombre: Slot A
Pines: 242 SECC
Voltajes: VID VRM (1.3 - 2.05 V)
Bus: 100x2, 133x2 MHz
Multiplicadores:  5.0x - 10.0x
Micros soportados:
Athlon (K7, 500-700 MHZ)
Athlon (K75, 550 MHz - 1 GHZ)
Athlon (Thunderbird, 650 MHz- 1 GHZ)
Notas: Diseñado a partir del EV6 del DEC Alpha		Nombre: Socket 370
Pines: 370 ZIF
Voltajes: VID VRM (1.05 - 2.1 V)
Bus: 66, 100, 133 MHz
Multiplicadores:  4.5x - 14.0x
Micros soportados:Celeron (Mendocino, 300A - 533 MHz)
Celeron (Coppermine (500A MHz - 1'1 GHz)
Celeron (Tualatin, 900A MHz - 1'4 GHZ)
Pentium III (Coopermine, 500E MHz - 1'13 GHZ)
Pentium III (Coopermine-T, 866 MHz - 1'13 GHZ)
Pentium III (Tualatin, 1'0B - 1'33 GHZ)
Pentium III-S (Tualatin, 700 - 1'4 GHZ)
Cyrix III (Samuel, 533, 667 MHz)
Via C3 (Samuel 2, 733A - 800A MHz)
Via C3 (Ezra, 800A - 866A MhZ)
Via C3 (Ezra-T 800T MHZ - 1'0T GHz)
Via C3 (Nehemiah, 1 - 1'4 GHz)
Via C3 (Esther)

Adaptadores soportados:New Wave NW 370T
PowerLeap PL Neo-S370
 		Nombre: Socket 370S
Pines: 370 ZIF
Voltajes: 1.48 V
Bus: 66x4 MHz
Multiplicadores:  9.0x - 10.0x
Micros soportados:Celeron (Timna, 600, 667 MHz)

Sockets de 5ª generación
 
Sockel 5Sockel 7
Nombre: Socket 4
Pines: 273 LIF y 273 ZIF
Voltajes: 5 V
Bus: 60, 66 MHz
Multiplicadores:  1x
Micros soportados:Pentium (60~66 MHz)
Pentium OverDrive (120~133 Mhz)

Adaptadores soportados:Computer Nerd RA3
Evergreen AcceleraPCI
PowerLeap PL/54C
PowerLeap PL/54CMMX
PowerLeap PL-Renaissance/AT
PowerLeap PL-Renaissance/PCI
Trinity Works P6x		Nombre: Socket 5
Pines: 296 LIF, 296 ZIF, 320 LIF y 320 ZIF
Voltajes: STD, VR, VRE
Bus: 50, 60, 66 MHz
Multiplicadores:  1'5x, 2x
Micros soportados:Pentium P45C (75~133 MHz)
Pentium MMX P55C (166~266 MHz, con adaptador
Pentium OverDrive (125~166 MHz)
Pentium MMX OverDrive (125~180 MHz)
AMD K5 (PR75 a P133)
AMD K6 (166~300 Mhz, con adaptador)
AMD K6-2 (266~400 MHz, con adaptador)
Cyrix 6x86L PR120+ a PR166+, con adaptador)
Cyrix 6x86MX (PR166+ a PR133+. con adaptador)
Winchip (180~200 MHz)
Winchip2 (200~240 MHz)
Winchip2A/B (2333 MHz)

Adaptadores soportados:Concept Manuf. VA55C
Evergreen PR166
Evergreen MxPro
Evergreen AcceleraPCI
Evergreen Spectra
Kingston TurboChip
Madex 586
PNY QuickChip 200
PNY QuickChip-3D 200
PowerLeap PL/OD54C
PowerLeap PL-ProMMX
PowerLeap PL/K6-III
PowerLeap PL-Renaissance/AT
PowerLeap PL-Renaissance/PCI
Trinity Works P7x
 		Nombre: Socket 7
Pines: 296 LIF y 321 ZIF
Voltajes: Split, STD, VR, VRE, VRT (2.5 - 3.3 V)
Bus: 40, 50, 55, 60, 62, 66, 68, 75, 83, 90, 95, 100, 102, 112, 124
Multiplicadores:  1.5x - 6.0x
Micros soportados:Pentium P45C (75~200 MHz)
Pentium MMX P55C (166~266 MHz)
Pentium OverDrive (P125~166 MHz)
AMD K5 (75~200 MHz)
K6 (166~300 MHz)
K6-2 (266~570 MHz)
K6-2+ (450~550 MHz)
K6-III (400~450 MHz)
K6-III+ (450~500 MHz)
Cyrix 6x86 PR90+ a PR200+
Cyrix 6x86L PR120+ a PR200+
Cyrix 6x86MX (PR166+ a PR133+)
Cyrix MII (233~433 MHZ)
Rise mP6 (166~266 MHz)
Winchip (150~240 MHz)
Winchip2 (200~240 MHz)
Winchip2A/B (200~300 MHz)

Adaptadores soportados:Computer Nerd RA5
Concept Manuf. VA55C
Evergreen PR166
Evergreen MxPro
Evergreen AcceleraPCI
Evergreen Spectra
Kingston TurboChip
Madex 586
PNY QuickChip-3D 200
PowerLeap PL/OD54C
PowerLeap PL/ProMMX
PowerLeap PL/K6-III
PowerLeap PL-Renaissance/AT
PowerLeap PL-Renaissance/PCI
Notas: A las versiones superiores a 100 MHz de FSB se les llamó "Socket Super 7"
Nombre: Socket NextGen
Pines: 463 ZIF
Voltajes: 4V
Bus: 35, 37.5, 42, 46.5, 51, 55.5 MHz
Multiplicadores:  2x
Micros soportados:NexGen Nx586 (75~120 MHz)

Sockets de 4ª generación
 
-
Nombre: Socket 486
Pines: 168 LIF
Voltajes: 5 V
Bus: 20, 25, 33 MHz
Multiplicadores:  1x - 3x
Micros soportados:486DX (20~33 MHz)
486DX2 (50~66 MHz)
486DX4 (75~120 MHz, con adaptador)
486DX2 OverDrive (PR 50~66)
486DX4 OverDrive (PR 75~100)
Am5x86 133, con adaptador
Cyrix Cx486
Cx486S
Cx5x86 100~120, con adaptador

Adaptadores soportados:ComputerNerd RA4
Gainbery 5x86 133
Kingston TurboChip 133
PowerLeap PL/586 133
PowerLeap PL-Renaissance/AT
Trinity Works 5x86-133		Nombre: Socket 1
Pines: 169 LIF y 169 ZIF
Voltajes: 5 V
Bus: 16, 20, 25, 33 MHz
Multiplicadores:  1x - 3x
Micros soportados:486SX (16~33 MHz)
486SX2 (50~66 MHz)
486SX OverDrive (P 25~33 MHz)
486SX2 OverDrive (P 50 MHz)
486DX (20~33 MHz)
486DX2 (50~66 MHz)
486DX4 (75~120 MHz, con adaptador)
486DX OverDrive (P 25~33 MHz)
486DX2 OverDrive (P 50~66 MHz)
486DX4 OverDrive (P 75~100 MHz)
486DX2 OverDrive (PR 50~66 MHz)
486DX4 OverDrive (PR 75~100 MHz)
Am5x86 (133 MHz, con adaptador)
Cx486
Cx486S
Cx5x86 (100~120 MHz, con adaptador)

Adaptadores soportados:ComputerNerd RA4
Evergreen 586 133
Gainbery 5x86 133
Kingston TurboChip 133
Madex 486
PowerLeap PL/586 133
PowerLeap PL-Renaissance/AT
Trinity Works 5x86-133		Nombre: Socket 2
Pines: 238 LIF y 238 ZIF
Voltajes: 5 V
Bus: 25, 33, 40, 50 MHz
Multiplicadores:  1x - 3x
Micros soportados:486SX (25~33 MHz)
486SX2 (50~66 MHz)
486SX OverDrive (P 25~33 MHz)
486SX2 OverDrive (P 50 MHz)
486DX (25~50 MHz)
486DX2 (50~80 MHz)
486DX4 (75~120 MHz, con adaptador)
486DX OverDrive (P 25~33 MHz)
486DX2 OverDrive (P 50~66 MHz)
486DX4 OverDrive (P 75~100 MHz)
486DX2 OverDrive (PR 50~66 MHz)
486DX4 OverDrive (PR 75~100 MHz)
Pentium OverDRive (P 63~83 MHz)
Am5x86 (133 MHz, con adaptador)
Cx486
Cx486S
Cx5x86 (100~120 MHz, con adaptador)

Adaptadores soportados:ComputerNerd RA4
Evergreen 586 133
Gainbery 5x86 133
Kingston TurboChip 133
Madex 486
PowerLeap PL/586 133
PowerLeap PL-Renaissance/AT
Trinity Works 5x86-133
-
Nombre: Socket 3
Pines: 237 LIF y 237 ZIF
Voltajes: 3.3 / 5 V
Bus: 25, 33, 40, 50 MHz
Multiplicadores:  1x - 3x
Micros soportados:486SX (25~33 MHz)
486SX2 (50~66 MHz)
486SX OverDrive (P 25~33 MHz)
486SX2 OverDrive (P 50 MHz)
486DX (25~50 MHz)
486DX2 (50~80 MHz)
486DX4 (75~120 MHz)
486DX OverDrive (P 25~33 MHz)
486DX2 OverDrive (P 50~66 MHz)
486DX4 OverDrive (P 75~100 MHz)
486DX2 OverDrive (PR 50~66 MHz)
486DX4 OverDrive (PR 75~100 MHz)
Pentium OverDRive (P 63~83 MHz)
Am5x86 (133 MHz)
Cx486
Cx486S
Cx5x86 (100~120 MHz)

Adaptadores soportados:ComputerNerd RA4
Evergreen 586 133
Gainbery 5x86 133
Kingston TurboChip 133
Madex 486
PowerLeap PL/586 133
PowerLeap PL-Renaissance/AT
PowerLeap PL-Renaissance/PCI
Trinity Works 5x86-133		Nombre: Socket 6
Pines: 235 ZIF
Voltajes: 3.3 / 3.45 V
Micros soportados: 486DX4 75-120 MHz
Notas: No disponible comercialmente

Siglas:
  • LIF: Low Insertion Force (sin palanca)
  • PGA: Pin grid array
  • SECC: Single Edge Contract Cartridge
  • SEPP: Single Edge Processor Package
  • SPGA: Staggered Pin Grid Array
  • VID VRM: Voltage ID Voltage Regulator Module (el voltaje de la CPU se puede variar en la BIOS)
  • VLIF: Very Low Insertion Force
  • ZIF: Zero Insertion Force (con palanca)

Rendimiento de los microprocesadores





Extraído de Tomshardware.com. Muestra de rendimiento de micros modernos, desde un Athlon64 2800+ con núcleo Newcastle, a un prototipo de Core 2 Quad (cuatro cores). Lo que hay en los paréntesis viene a significar: (Nombre del core, Velocidad real en MHz del micro, Velocidad en Mhz del FSB, chipset y velocidad/tipo de RAM empleada).
Particuarmente en este test (compresión de vídeo de alta definición) se ve la gran diferencia de rendimiento entre micros y sus respectivos núcleos.
El microprocesador es uno de los componentes que hay que prestar más atención a la hora de actualizarlo, ya que en su velocidad y prestaciones suele determinar la calidad del resto de elementos. Esta afirmación implica que es absurdo poner el último procesador hasta los topes de GHz con solo 256  o 512 Mb de RAM, o con una tarjeta gráfica deficiente, o un sistema de almacenamiento (disco duro) lento y escaso.
Hay que hacer una valoración de todos los elementos del ordenador, actualmente en las tiendas suelen venderse digamos "motores de un mercedes en la carrocería de un 600". Esto tenemos que evitarlo, dejándonos aconsejar por usuarios experimentados o bien repasarse bien esta Web, donde se puede obtener información se sobra de cómo hacer una correcta compra. Además del microprocesador, la velocidad general del sistema se verá muy influenciada debido a la placa base, la cantidad de memoria RAM, la tarjeta gráfica y el tipo de disco duro. Profundizar sobre estos temas se escapa de esta sección de microprocesadores, accede a la sección de componente en particular para más información.
Hoy día, hay que fijarse el propósito de la utilización del ordenador para elegir el correcto microprocesador. Por ejemplo, si se va a trabajar con los típicos programas de ofimática (Word, Excel...), un AthlonXP o un Celeron sencillito con 512 Mb de RAM es más que de sobra. Sin embargo, según sean más complejos y nuevos los programas, más complejos serán los equipos. Los programas multimedia y enciclopedias, requieren un procesador de gama media. A los programas de retoque fotográfico se les puede poner también un procesador de gama media, aunque influirá sobre todo la memoria RAM (harán falta un mínimo de 1024 Mb. para un rendimiento medianamente óptimo y recomendablemente 2048).
Y últimamente se está incitando a la adquisición de equipos mejores debido sobre todo a los últimos juegos 3D, la renderización de gráficos tridimensionales o la ejecución multitarea de servidores de red. Para esto, nada es suficiente, por ello los micros son cada vez más y más rápidos y complejos. Por ello es necesaria la compra de una tarjeta gráfica relativamente potente, dependiendo del presupuesto y las necesidades. Huye de tarjetas muy económicas que el rendimiento puede ser hasta 10 veces inferior el de una tarjeta que cueste el doble.
El uso de los últimos micros que sobrepasan la mítica barrera del GHz se justifica por los nuevos sistemas operativos (el nuevo WindowsXP por ejemplo utiliza muchos recursos de la máquina, mucho más que otros Windows anteriores), los nuevos formatos de audio o vídeo comprimido (DivX y MP3, a diferencia de videos y archivos de sonido normales, estos se descomprimen en tiempo real ,tarea llevada completamente a cabo por el micro), realizar más trabajo en menos tiempo, como compresiones de archivos, renderizado de dibujos en 3D.... o el simple hecho de cargar un programa como Word o el mismo Windows, y cómo no, los últimos juegos, quizá las aplicaciones de hoy día que mejor PC en términos generales requieren.


Microprocesadores actuales (resumen y guía de compras)





NOTA: Guía de compras válida para Noviembre 2006
Vamos a ver lo que realmente interesa, que son los micro que existen hoy día y que nos interesa para comprar un PC: Hay que tener claro lo que se busca, y dada la gran cantidad de micros, velocidades, nombres, núcleos que hay, puede llegar a ser muy confuso decantarse por uno, especialmente cuando no está claramente especificado en la tienda donde lo compremos.
La CPU (Central processing unit). o unidad central de proceso, es la encargada de realizar las tareas que le enviamos a través de los periféricos de entrada como teclado, ratón o los programas. Básicamente existen dos fabricantes de microprocesadores para el ordenador. Por un lado está Intel, y su gama Pentium, y por otro, los AMD y sus Athlon. También existen otros fabricantes como IBM con los PowerPC y otros mucho menos conocidos. Nos vamos a centrar en los dos más conocidos: Intel y AMD
La velocidad de la ejecución de las tareas, de los juegos, el tiempo de carga y ejecución de programas... todo depende de la CPU, pero no exclusivamente. Aunque tengamos la mejor CPU del mercado, no nos garantiza tener el ordenador más rápido. Esto hay que tenerlo muy claro.
La velocidad de la CPU es lo que determina el rendimiento del chip. Recordad que e mide en megahertzios (MHz) o gigahertzios (GHz), y que 1 GHz = 1.000 MHz. También es muy importante el núcleo, algo así como el nombre interno del procesador. Por ejemplo, actualmente, el Pentium4 acumula alrededor de 5 nombres internos, que son Willamete, Northwood, Prescott, Cedar Mill y Preslet. Se diferencian, por ejemplo, en tamaño de los transistores (a menor tamaño, menos calor y más velocidad), tamaño de la memoria caché interna o si son de uno solo o doble core (doble core son "dos micros" en el mismo espacio físico, con lo cual su rendimiento es mucho mayor que uno solo). Con AMD ocurre lo mismo, en el Athlon64 nos encontramos actualmente nombres como Palermo, Venice, Manchester, San Diego, Toledo, Orleans, Windsor... y otros que han desaparecido, como Winchester o Newcastle. Es evidente que tenemos que mencionar los núcleos para que no nos den gato por libre.

Intel
Intel: la marca que más vende y la más conocida gracias a sus procesadores Pentium. Tienen dos posibles sockets: 478 y 775. El primero de ellos está pasado de moda y desapareciendo, así que nos centraremos en el segundo. Actualmente distribuye, dentro del nuevo socket 775, los siguientes modelos:
  • Intel Celeron D, la gama baja y con un rendimiento muchísimo peor de lo que se espera de los GHz que tienen, pues tienen muy poca memoria caché para poder ser tan baratos. Además, son sólo  de 32 bits. Actualmente de 2'533 a 3'333 GHz. Hay de dos tipos, núcleo Prescott con 256 Kb de caché y núcleo Cedar Mill, con 512 Kb. Los segundos son mejores.
     
  • Intel Pentium 4, la gama media. Actualmente todos poseen extensiones EMT 64, por lo que son micros de 64 bits. Es importante que te des cuenta que ya no indican el nº de GHz, sino un modelo. Por tanto, es muy importante que averigües la velocidad real del micro. Existen dos cores:
    • Prescott: de 531 / 3'0 GHz hasta 541 / 3'2 GHz, con 1024 kB de caché
    • Cedar Mill: de 631 / 3'0 GHz hasta 661 / 3'6 GHz, con 2048 kB de caché. Es evidente que los segundos son mejores, los que empiezan por "600".
       
  • Intel Pentium D, la gama alta. Similares a los anteriores pero de doble core. Es decir, que es como si estuvieras comprando dos micros y los colocaras en el mismo espacio, duplicando (idealmente) el rendimiento. Sólo se aprovechan al 100% si el software está optimizado, pero son muy recomendables dada la facilidad con que permiten trabajar con varios programas a la vez. Fíjate bien en los precios porque hay Pentium D por el mismo dinero que un Pentium 4 de los mismos GHz (de 3'2 a 3'6 GHz)  por lo que estarías comprando el doble por el mismo dinero. También son micros de 64 bits. Existen dos cores:
    • Smithfield: 805 y 2'666 GHz. Sólo 1024 Kb de caché por core. Muy malos, dado que tienen sólo 533 MHz de bus.
    • Presler, de 915 / 2'8 GHz hasta 960 / 3'6 GHz. 2048 kB de caché por core y 800 MHz de bus. Uno de estos es buena compra, así que asegúrate que empiece por "900".
       
  • Intel Core 2 Duo, la gama más alta. También de doble core y 64 bits, pero emplean una arquitectura nueva (arquitectura core), que es la base para los futuros micros de 4 y 8 cores en adelante. Aunque van a una velocidad de GHz menor, su rendimiento es muchísimo más alto que los anteriores, por lo que son mucho más rápidos que los Pentium D. Existen dos cores:
    • Allendale, E6300 / 1'866 GHz y E6400 / 2'133 GHZ, con 1024 kB de caché por core y 1066 MHz de bus. Son buena compra, pero no son los mejores Core 2 Duo.
    • Conroe: E6600 / 2'4 GHz y E6700 / 2'6 GHz, con 2048 kB de caché por core y 1066 MHz. Los más recomendables si el prespuesto te lo pemite.
    • Conroe XE: X6800EE / 2'93 GHz, con 2048 kB de caché por core y 1066 MHz. La versión más extrema de Intel. Actualmente el micro más rápido de Intel para ordenadores de sobremesa (no servidores ni portátiles). Es caro (más de 1.000 euros) y su rendimiento no es mucho mayor que el E6700 que cuesta la mitad. Que cada uno valore si le merece la pena.
La elección del microprocesador depende del uso que se le vaya a dar. Si sólo vamos a usarlo para aplicaciones de ofimática (procesador de textos, hojas de cálculo y programas relativamente sencillos y con poco uso de memoria) los Celeron nos valdrán, ya que el uso de memoria es bastante reducido. Pero ojo, que son de 32 bits, algo que, si bien hoy día no está desaprovechado por la falta de software optimizado a 64 bits, está muy anticuado.
Sin embargo, un ordenador como regalo para una familia, sobretodo para los hijos que aunque digan que no, van a jugar, los Celeron se quedan bajos. Son necesarios micros más potentes, es decir, los Pentium 4. Especialmente sabiendo que el nuevo sistema operativo de Microsoft, el Windows Vista, está a la vuelta de la esquina, y que requerirá un ordenador potente para moverlo.

AMD
AMD: es el rival más directo que tiene Intel. Los micros son exactamente igual de compatibles, y usando el ordenador no notaremos en ningún momento diferencias entre tener un Intel o un AMD.
Al igual que ocurre con Intel, AMD también fabrica diferentes gamas de microprocesadores: los Sempron, al nivel que los Celeron son los de peor calidad, pero que sin embargo si el uso del ordenador es básico (como ya dijimos antes, ofimática, navegar por internet y poco más) un Sempron nos ayudará a ésta tarea a la perfección. Sino, podemos ascender de calidad y comprar los otros modelos superiores, los Athlon64 (con 64 bits, como dice el nombre) o los Athlon 64 X2, que son los de doble core de AMD.
Algo importante en AMD es su denominación de velocidad teórica, marcada con un XXXX+ que no representa su velocidad en GHz. Por ejemplo, un Athlon64 3200+ con 512 kB de caché, va realmente a 2 GHz. Eso no implica que sean lentos, todo lo contrario, se supone que ese 2 GHz equivale a un Pentium4 a 3,2 GHz (de ahí el 3200+). Normalmente suele ser un poco pretencioso, y equivale realmente a un Pentium 4 2'8 ó 3 GHz. Por ello el valor acabado en el sigmo + sirve para comparar los Athlon entre sí, pero no demasiado válido para compararlos con los Pentium 4.
Hoy día existen hasta cuatro sockets de AMD. Los dos más antiguos, el socket A/462 y el socket 754, y hoy día no son nada recomendables, No por que no hayan tenido sus buenos tiempos con micros rápidos, sino porque hoy día venden micros muy lentos para ellos, así que los descartamos. Así que nos quedamos con el socket 939 y el nuevo socket AM2. La diferencia está en que el primero emplea memoria ram DDR y el segundo DDR2, como la de los Pentium4. Los socket 939 son más antiguos, pero hoy día están totalmente vigentes, igualan en rendimiento a los AM2, y además son el algunos casos (concretamente los modelos más rápidos) mucho más baratos. Intentaremos centrarnos en ambos. Recuerda que los Sempron64, Athlon64 y Athlon 64 X2, como dice el nombre, son todos de 64 bits.
  • Athlon Sempron64 con socket AM2. La alternativa teóricamente más económica, muy poco recomendable, con sólo 128 y 256 kB de caché y velocidades de 2800+ hasta 3600+. Son igual de caros que los Athlon64 Socket 939 Venice del siguiente apartado y mucho peores, por lo que comprarlos es tirar el dinero.
  • Athlon 64 con Socket 939: aquí tenemos hasta 4 cores:
    • Venice y Manchester. En este caso recomendamos los primeros, que son algo más baratos y similares en rendimiento que los segundos. Dentro de los Venice tenemos desde 3000+ hasta 3800+. Los Manchester son el modelo doble core pero con uno de ellos desactivado. Al igual que los Venice, tienen 512 kB de caché.
    • Existen otras dos variantes con núcleos San Diego y Toledo, ambos 3700+ y con 1024 kB de caché. Son los mejores Athlon 64 de socket 939 con diferencia, pues tienen más memoria caché, por lo que son los mejores athlon64 939.
  • Athlon 64 con Socket AM2. En este caso tenemos sólo un núcleo, Orleans, con velocidades entre 3200+ y 3800+, con 512 kB de caché. No existen diferencias importantes frente al Venice del Socket 939, salvo la intrínseca al socket (como ya hemos comentado, memoria RAM DDR para el 939, DDR2 para el AM2).
  • Athlon 64 X2 con Socket 939. Al igual que en los Intel, también tenemos esta opción con doble core de AMD, es decir, dos micros en en el mismo espacio. Tenemos dos núcleos:
    • Manchester, con velocidades de 3800+ hasta 4600+. Con 512 kB de caché por core. No son malos, pero tampoco los mejores.
    • Toledo, con velocidades de 4400+ hasta 4800+. Con 1024 kB. Son los mejores doble core para socket 939.
  • Athlon 64 X2 con Socket AM2. Tenemos un núcleo, Windsor, con velocidades desde 3600+ hasta 5200+, Ojo que tienen cachés de distintas velocidades, entre 256 y 1025 kB. Por ejemplo, el 4200+ a 2,2 GHz y 512 kB,  el 4400+ a 2,4 GHz y 1024 kB. Ambos van a la misma velocidad real y, sólo por el aumento de caché, la velocidad "teórica" es mayor. Lo mismo pasa con los dos modelos más exclusivos, el 5000+ a 2,6 GHz con 512 kB y el 5200+ a 2,6 GHz con 1024 kB.
  • Athlon 64 FX-62 con Socket AM2. Es el más alto de gama de AMD, doble core, 2'8 GHz de velocidad y 1024 kB de caché por core. Es muy caro (más de 800 euros) y no va mucho más rápido que un Athlon 64 X2 5200+ que cuesta la mitad. Una de sus ventajas es que tiene desbloqueado el multiplicador y es muy apto para técnicas de overclocking (forzar el micro a que funcione más rápido de su velocidad teórica). Por ello, es recomendable sólo a usuarios expertos que, además, tengan o quieran gastarse tal cifra de dinero en un micro.
Dentro de AMD, la mejor opción relación calidad/precio, hoy por hoy, es el socket 939, ya que, como hemos dicho, son más baratos que los AM2 e igual de rápidos. Además, la memoria DDR que necesitan es más barata que la DDR2.

¿Intel o AMD?
Este es el tema más complicado. Personalmente, nosotros no somos ni de un "bando" ni de otro. Simplemente, cuando actualizamos nuestros PCs, compramos el que sea más rápido en ese momento. Al día de hoy, en prestaciones absolutas se lleva la palma el Core 2 Duo con núcleo Conroe de Intel, con mucha diferencia, incluso comparándolo con el AMD Athlon 64 FX-62. En relación calidad/precio, nos quedamos con un Athlon 64 con socket 939, concretamente el 3700+ con core San Diego o Toledo.
De todas formas, te recomendamos que tú mismo visites otras webs de hardware y mires comparativas. Por ejemplo, algunas comowww.tomshardware.com, periódicamente realizan benchmarks o tests de microprocesadores, así como otros componentes del ordenador. Por ejemplo, podeis encontrar una comparativa de micros de doble nucleo de AMD contra Intel, o hasta 51 interesantes páginas sobre diferentes tests con máquinas montadas con micros AMD e Intel.

Información detalla de microprocesadores (clasificada por micros)





intel.gif (468 bytes)Intel Itanium/Itanium 2
Intel Xeon (Socket 771)
Intel Xeon (Socket 603/604)
Intel Core 2 Duo (Socket 775)
Intel Pentium D (Socket 775)
Intel Pentium 4 (Socket 775/478/423)
Intel Pentium M (Socket 479)
Intel Celeron/Celeron D (Socket 478/775)
Intel Pentium II/III Xeon (Slot 2)
Intel Pentium III (Tualatin, Socket 370)
Intel Pentium III (Coppermine, Slot 1, Socket 370)
Intel Pentium III (Katmai, Slot 1)
Intel Pentium II (Slot 1)
Intel Celeron (Slot 1)
Intel Pentium II Overdrive para Pentium Pro
Intel Pentium Pro/P6 (Socket 8)
Intel Pentium MMX (P55C)
Intel Pentium Clásico (P55C)
Intel Pentium (P5)
Intel 486


cyrix-logo.gif (1329 bytes)
Cyrix CIII / C3
Cyrix Cx5gx86 MMX/6x86MX MMX/MII MMX
Cyrix 6x86/6x86L/Cx5gx86
Cyrix Cx486 / Cx5x86



IDT Winchip



Historia de los primeros microprocesadores

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.




Los inicios

Sin embargo, para que esto llegue, la historia de los procesadores ha pasado por diferentes situaciones, siguiendo la lógica evolución de este mundo. Desde aquel primer procesador 4004 del año 1971 hasta el actual Pentium II del presente año ha llovido mucho en el campo de los procesadores. Tanto, que no estamos seguros si las cifras que se barajan en Intel se pueden, incluso, quedar cortas. Aquel primer procesador 4004, presentado en el mercado el día 15 de noviembre de 1971, poseía unas características únicas para su tiempo. Para empezar, la velocidad de reloj sobrepasaba por poco los 100 KHz (sí, habéis leído bien, kilohertzios), disponía de un ancho de bus de 4 bits y podía manejar un máximo de 640 bytes de memoria. Realmente una auténtica joya que para entonces podía realizar gran cantidad de tareas, pero que por desgracia no tiene punto de comparación con los actuales micros. Entre sus aplicaciones, podemos destacar su presencia en la calculadora Busicom, así como dotar de los primeros tintes de inteligencia a objetos inanimados.
Poco tiempo después, sin embargo, el 1 de abril de 1972, Intel anunciaba una versión mejorada de su procesador. Se trataba del 8008, que contaba como principal novedad con un bus de 8 bits, y la memoria direccionable se ampliaba a los 16 Kb. Además, llegaba a la cifra de los 3500 transistores, casi el doble que su predecesor, y se le puede considerar como el antecedente del procesador que serviría de corazón al primer ordenador personal. Justo dos años después, Intel anunciaba ese tan esperado primer ordenador personal, de nombre Altair, cuyo nombre proviene de un destino de la nave Enterprise en uno de los capítulos de la popular serie de televisión Star Trek la semana en la que se creó el ordenador. Este ordenador tenía un coste de entorno a los 400 dólares de la época, y el procesador suponía multiplicar por 10 el rendimiento del anterior, gracias a sus 2 MHz de velocidad (por primera vez se utiliza esta medida), con una memoria de 64 Kb. En unos meses, logró vender decenas de miles de unidades, en lo que suponía la aparición del primer ordenador que la gente podía comprar, y no ya simplemente utilizar.

La introducción de IBM

Sin embargo, como todos sabemos, el ordenador personal no pasó a ser tal hasta la aparición de IBM, el gigante azul, en el mercado. Algo que sucedió en dos ocasiones en los meses de junio de 1978 y de 1979. Fechas en las que respectivamente, hacían su aparición los microprocesadores 8086 y 8088, que pasaron a formar el denominado IBM PC, que vendió millones de unidades de ordenadores de sobremesa a lo largo y ancho del mundo. El éxito fue tal, que Intel fue nombrada por la revista "Fortune" como uno de los mejores negocios de los años setenta. De los dos procesadores, el más potente era el 8086, con un bus de 16 bits (por fin), velocidades de reloj de 5, 8 y 10 MHz, 29000 transistores usando la tecnología de 3 micras y hasta un máximo de 1 Mega de memoria direccionable. El rendimiento se había vuelto a multiplicar por 10 con respecto a su antecesor, lo que suponía un auténtico avance en lo que al mundo de la informática se refiere. En cuanto al procesador 8088, era exactamente igual a éste, salvo la diferencia de que poseía un bus de 8 bits en lugar de uno de 16, siendo más barato y obteniendo mejor respaldo en el mercado.
En el año 1982, concretamente el 1 de febrero, Intel daba un nuevo vuelco a la industria con la aparición de los primeros 80286. 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. También hay que contar con el hecho de que el tiempo pasado había permitido a los ingenieros de Intel investigar más a fondo en este campo, movidos sin duda por el gran éxito de ventas de los anteriores micros. Ello se tradujo en un bus de 16 bits, 134000 transistores usando una tecnología de 1.5 micras, un máximo de memoria direccionable de 16 Megas y unas velocidades de reloj de 8, 10 y 12 MHz. En términos de rendimiento, podíamos decir que se había multiplicado entre tres y seis veces la capacidad del 8086, y suponía el primer ordenador que no fabricaba IBM en exclusiva, sino que otras muchas compañías, alentadas por los éxitos del pasado, se decidieron a crear sus propias máquinas. Como dato curioso, baste mencionar el hecho de que en torno a los seis años que se le concede de vida útil, hay una estimación que apunta a que se colocaron en torno a los 15 millones de ordenadores en todo el mundo.

Microsoft también juega

El año de 1985 es clave en la historia de los procesadores. El 17 de octubre Intel anunciaba la aparición del procesador 80386DX, el primero en poseer una arquitectura de 32 bits, lo que suponía una velocidad a la hora de procesar las instrucciones realmente importante con respecto a su antecesor. Dicho procesador contenía en su interior en torno a los 275000 transistores, más de 100 veces los que tenía el primer 4004 después de tan sólo 14 años. El reloj llegaba ya hasta un máximo de 33 MHz, y era capaz de direccionar 4 Gigas de memoria, tamaño que todavía no se ha superado por otro procesador de Intel dedicado al mercado doméstico. En 1988, Intel desarrollaba un poco tarde un sistema sencillo de actualizar los antiguos 286 gracias a la aparición del 80386SX, que sacrificaba el bus de datos para dejarlo en uno de 16 bits, pero a menor coste. Estos procesadores irrumpieron con la explosión del entorno gráfico Windows, desarrollado por Microsoft unos años antes, pero que no había tenido la suficiente aceptación por parte de los usuarios. También había habido algunos entornos que no habían funcionado mal del todo, como por ejemplo el Gem 3, pero no es hasta este momento cuando este tipo de entornos de trabajo se popularizan, facilitando la tarea de enfrentarse a un ordenador, que por aquel entonces sólo conocíamos unos pocos. Windows vino a ser un soplo de aire fresco para la industria, pues permitió que personas de cualquier condición pudiera manejar un ordenador con unos requerimientos mínimos de informática.
Y si esto parecía la revolución, no tuvimos que esperar mucho para que el 10 de abril de 1989 apareciera el Intel 80486DX, de nuevo con tecnología de 32 bits y como novedades principales, la incorporación del caché de nivel 1 (L1) en el propio chip, lo que aceleraba enormemente la transferencia de datos de este caché al procesador, así como la aparición del co-procesador matemático, también integrado en el procesador, dejando por tanto de ser una opción como lo era en los anteriores 80386. Dos cambios que unido al hecho de que por primera vez se sobrepasaban el millón de transistores usando la tecnología de una micra (aunque en la versión de este procesador que iba a 50 MHz se usó ya la tecnología .8 micras), hacía posible la aparición de programas de calidad sorprendente, entre los que los juegos ocupan un lugar destacado. Se había pasado de unos ordenadores en los que prácticamente cualquier tarea compleja requería del intérprete de comandos de MS-DOS para poder ser realizada, a otros en los que con mover el cursor y pinchar en la opción deseada simplificaba en buena medida las tareas más comunes. Por su parte, Intel volvió a realizar, por última vez hasta el momento, una versión de este procesador dos años después. Se trataba del 80486SX, idéntico a su hermano mayor salvo que no disponía del famoso co-procesador matemático incorporado, lo que suponía una reducción del coste para aquellas personas que desearan introducirse en el segmento sin necesidad de pagar una suma elevada.

Llega el Pentium

Sin embargo, Intel no se quedó contemplando la gran obra que había creado, y rápidamente anunció que en breve estaría en la calle una nueva gama de procesadores que multiplicaría de forma general por cinco los rendimientos medios de los 80486. Se trataba de los Pentium, conocidos por P5 en el mundillo de la informática mientras se estaban desarrollando, y de los que la prensa de medio mundo auguraba un gran futuro, tal y como así ha sido. Estos procesadores pasarán a la historia por ser los primeros a los que Intel no los bautizó con un número, y sí con una palabra. Esto era debido a que otras compañías dedicadas a la producción de procesadores estaban utilizando los mismos nombres puesto que no se podía registrar una cadena de ellos como marca, y por lo tanto, eran de dominio público. De modo que a Intel no le quedó más remedio que ponerle una palabra a su familia de procesadores, que además, con el paso del tiempo, se popularizó en los Estados Unidos de tal forma, que era identificada con velocidad y potencia en numerosos cómics y programas de televisión. Estos procesadores que partían de una velocidad inicial de 60 MHz, han llegado hasta los 200 MHz, algo que nadie había sido capaz de augurar unos años antes.
Con una arquitectura real de 32 bits, se usaba de nuevo la tecnología de .8 micras, con lo que se lograba realizar más unidades en menos espacio (ver recuadro explicativo). Los resultados no se hicieron esperar, y las compañías empezaron aunque de forma tímida a lanzar programas y juegos exclusivamente para el Pentium, hasta el punto que en este momento quien no posea un procesador de este tipo, está seriamente atrasado y no puede trabajar con garantías con los programas que actualmente hay en el mercado. Algo que ha venido a demostrar la aparición del nuevo sistema operativo de Microsoft Windows 95, que aunque funciona en equipos dotados de un procesador 486, lo hace sin sacar el máximo partido de sus funciones.

Pentium Pro y Pentium II

La aparición, el 27 de marzo de 1995, del procesador Pentium Pro supuso para los servidores de red y las estaciones de trabajo un aire nuevo, tal y como ocurriera con el Pentium en el ámbito doméstico. La potencia de este nuevo procesador no tenía comparación hasta entonces, gracias a la arquitectura de 64 bits y el empleo de una tecnología revolucionaria como es la de .32 micras, lo que permitía la inclusión de cinco millones y medio de transistores en su interior. El procesador contaba con un segundo chip en el mismo encapsulado, que se encargaba de mejorar la velocidad de la memoria caché, lo que resultaba en un incremento del rendimiento sustancioso. Las frecuencias de reloj se mantenían como límite por arriba en 200 MHz, partiendo de un mínimo de 150 MHz. Un procesador que en principio no tiene muchos visos de saltar al mercado doméstico, puesto que los procesadores Pentium MMX parecen cubrir de momento todas las necesidades en este campo. No podemos asegurar que en un futuro cercano esto no acabe ocurriendo, pues en el mundo de la informática han sucedido las cosas más extrañas, y nunca se sabe por dónde puede tirar un mercado en constante evolución.
Una evolución que demostró Intel hace muy poco con un nuevo procesador, denominado Pentium II, que viene a ser simplemente un nuevo ingenio que suma las tecnologías del Pentium Pro con el MMX. Como resultado, el Pentium II es el procesador más rápido de cuantos ha comercializado Intel. Por el momento únicamente se dispone de las versiones a 233 y 266 MHz, pero después de este verano podremos disfrutar de la versión de 300 MHz, que supondrá un nuevo récord de velocidad de reloj. El Pentium II, cuyas características fueron tratadas con detalle en el artículo de portada del pasado mes de la revista, es hoy (por poco tiempo) el extremo de la cadena evolutiva de Intel.

El futuro de los microprocesadores

La evolución que están sufriendo los procesadores es algo que no parece escapar a la atención de millones de personas, cuyo trabajo depende de hasta dónde sean capaces de llegar los ingenieros de Intel a la hora de desarrollar nuevos chips. El último paso conocido ha sido la implementación de la nueva arquitectura de 0.25 micras, que viene a sustituir de forma rotunda la empleada hasta el momento, de 0.35 micras en los últimos modelos de procesador. Esto va a significar varias cosas en un futuro no muy lejano. Para empezar, la velocidad se incrementará una media del 33 por ciento con respecto a la generación de anterior. Es decir, el mismo procesador usando esta nueva tecnología puede ir un 33 por ciento más rápido que el anterior. Para que os podáis hacer una idea del tamaño de esta tecnología, deciros que el valor de 0.25 micras es unas 400 veces más pequeño que un pelo de cualquier persona. Y este tamaño es el que tienen los transistores que componen el procesador. El transistor, como muchos sabréis, permite el paso de la corriente eléctrica, de modo que en función de en qué transistores haya corriente, el ordenador realiza las cosas (esto es una simplificación de la realidad, pero se ajusta a ella más o menos). Dicha corriente eléctrica circula entre dos puntos, de modo que cuanto menor sea esta distancia, más cantidad de veces podrá pasar pues el tiempo de paso es menor. Aunque estamos hablando de millonésimas de segundo, tened en cuenta que un procesador está trabajando continuamente, de modo que ese tiempo que parece insignificante cuando es sumado a lo largo de las miles de millones de instrucciones que realizar, nos puede dar una cantidad de tiempo bastante importante. De modo que la tecnología que se utilice puede dar resultados totalmente distintos incluso utilizando el mismo procesador. Por el momento, en un futuro cercano además de contar con la arquitectura de 0.25 micras, podremos disfrutar de duna de 0.07 para el año 2011, lo que supondrá la introducción en el procesador de mil millones de transistores y alcanzando una velocidad de reloj cercana a los 10000 MHz, es decir, 10 GHz.

La tecnología MMX

Aunque no podamos considerar la tecnología MMX como un procesador en sí mismo, sería injusto no hablar de ella en un informe como éste. Es uno de los mayores pasos que ha dado Intel en la presente década, y según ellos mismos, todos los procesadores que fabriquen a partir de mediados del próximo año llevarán incorporada esta arquitectura. Para su desarrollo se analizaron un amplio rango de programas para determinar el funcionamiento de diferentes tareas: algoritmos de descompresión de vídeo, audio o gráficos, formas de reconocimiento del habla o proceso de imágenes, etc. El análisis dio como resultado que numerosos algoritmos usaban ciclos repetitivos que ocupaban menos del 10% del código del programa, pero que en la práctica suponían el 90% del tiempo de ejecución. De modo que nació la tecnología MMX, compuesta por 57 instrucciones y 4 tipos de datos nuevos, que se encargan de realizar esos trabajos cíclicos consumiendo mucho menos tiempo de ejecución. Antes, para manipular 8 bytes de datos gráficos requería 8 repeticiones de la misma instrucción; ahora, con la nueva tecnología, se puede utilizar una única instrucción aplicada a los 8 bytes simultáneamente, obteniendo de este modo un incremento del rendimiento de 8x.

Especificaciones técnicas de los microprocesadores Intel







Fecha depresentaciónVelocidadde relojAnchode busNúmero detransistoresMemoriadireccionableMemoriavirtualBreve descripción
400415/11/71108 KHz.4 bits2.300 (10 micras)640 bytePrimer chip con manipulación aritmética
80081/4/72108 KHz.8 bits3.50016 KBytesManipulación Datos/texto
80801/4/742 MHz.8 bits6.00064 KBytes10 veces las (6 micras) prestaciones del 8008
80868/6/785 MHz.8 MHz.
10 MHz.		16 bits29.000(3 micras)1 MegaByte10 veces las prestaciones del 8080
80881/6/795 MHz.8 MHz.8 bits29.000Idéntico al 8086 excepto en su bus externo de 8 bits
802861/2/828 MHz.10 MHz.
12 MHz.		16 Bits134.000(1.5 micras)16 Megabytes1 GigabyteDe 3 a 6 veces las prestaciones del 8086
MicroprocesadorIntel 386 DX17/10/8516 MHz.20 MHz.
25 MHz.33 MHz.		32 Bits275.000(1 micra)4 Gigabytes64 TerabytesPrimer chip x86 capaz de manejar juegos de datos de 32 bits
MicroprocesadorIntel 386 SX16/6/8816 MHz.20 MHz.16 Bits275.000(1 micra)4 gigabytes64TerabytesBus capaz de direccionar 16 bits procesando 32bits a bajo coste
MicroprocesadorIntel 486 DX10/4/8925 MHz.33 MHz.
50 MHz.		32 Bits(1 micra, 0.8 micras en 50 MHz.)4 Gigabytes64TerabytesCaché de nivel 1 en el chip
MicroprocesadorIntel 486 SX22/4/9116 MHz.20 MHz.
25 MHz.
33 MHz.		32 Bits1.185.000(0.8 micras)4 Gigabytes64TerabytesIdéntico en diseño al Intel 486DX, pero sin coprocesador matemático
ProcesadorPentium22/3/9360 MHz.66 MHz.
75 MHz.
90 MHz.
100 MHz.
120 MHz.
133 MHz.
150 MHz.
166 MHz.
200 MHz.		32 Bits3,1 millones(0.8 micras)4 Gigabytes64TerabytesArquitectura escalable. Hasta 5 veces las prestaciones del 486 DX a 33 MHz.
ProcesadorPentiumPro27/3/95150 MHz.180 MHz.
200 MHz.		64 Bits5,5 millones(0.32 micras)4 Gigabytes64TerabytesArquitectura de ejecución dinámica con procesador de altas prestaciones
ProcesadorPentiumII7/5/97233 MHz.266 MHz.
300 MHz.		64 Bits7,5 millones(0.32 micras)4 Gigabytes64TerabytesS.E.C., MMX, Doble Bus Indep., Ejecución Dinámica

La ley de Moore

El Dr. Gordon Moore, uno de los fundadores de Intel Corporation, formuló en el año 1965 una ley que se ha venido a conocer como la "Ley de Moore". La citada ley que está reflejada en el gráfico adjunto, nos viene a decir que el número de transistores contenidos en un microprocesador se dobla más o menos cada dieciocho meses. Esta afirmación, que en principio estaba destinada a los dispositivos de memoria, pero también los microprocesadores han cumplido la ley. Una ley que significa para el usuario que cada dieciocho meses, de forma continua, pueda disfrutar de una tecnología mejor, algo que se ha venido cumpliendo durante los últimos 30 años, y de lo que se espera siga vigente en los próximos quince o veinte años. De modo que el usuario puede disponer de mejores equipos, aunque también significa la necesidad de cambiar de equipo cada poco tiempo, algo que no todo el mundo se puede permitir. Y eso que el precio aumenta de forma absoluta pero no relativa, puesto que la relación MIPS/dinero está decreciendo a velocidad vertiginosa. Algo que sin embargo no sucede con la industria del automóvil por ejemplo, ya que la potencia de los coches no se ha multiplicado de la misma forma que los precios. En cualquier caso, queda claro que en los próximos años nos espera una auténtica revolución en lo que a rendimiento de los procesadores se refiere, como ya predijera Moore hace más de treinta años.


 

La Ley de Moore

Desde hace exactamente cuarenta años está vigente una esta ley, relacionada con el constante aumento de la potencia de los procesadores (aunque hay quien la ha aplicado a otros componentes, como la memoria o el ancho de banda). Su artífice, en 1965, fue Gordon Moore en 1965. Por entonces era director de Fairchild Semiconductor y tres años más tarde fundaría Intel junto con Noyce.
Moore aseguró que el número de transistores por pulgada en circuitos integrados se doblaría anualmente durante las siguientes dos décadas. Algo más tarde modificó su aseveración al afirmar que se doblaría cada 18 meses. Esta progresión de doblar la capacidad de los microprocesadores cada año y medio, es lo que se considera la Ley de Moore. La consecuencia directa es que los precios bajan al mismo tiempo que las prestaciones suben. Algo que todos hemos podido comprobar a lo largo de los últimos años.





amd_logo.gif (1647 bytes)AMD Opteron (DDR2, Socket AM2/F)
AMD Opteron (DDR, Socket 939/940)
AMD Athlon 64 FX
AMD Athlon 64 Quad (Socket AM2)
AMD Athlon 64 X2 (Socket 939/AM2)
AMD Athlon 64 (Socket AM2/939/754)
AMD Sempron 64 (Socket AM2/939/754)
AMD Sempron (Socket A)
AMD Athlon MP (Socket A)
AMD Athlon XP (Socket A)
AMD Athlon (Socket A)
AMD Duron (Socket A)
AMD Athlon (Slot A)
AMD K6-3/K6-3+
AMD K6-2/K6-2+
AMD K6
AMD K5
AMD Am486 / 5x86




IBX 6x86MX
IBM 486 / 5x86



Adaptadores

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