Presentacion pei

Generaciones
de procesadores
Aarón Ojeda Reyes
Periféricos e Interfaces
Curso 2008/2009

Generaciones de procesadores 2
Índice

Primera generación: P1

Segunda generación: P2

Tercera generación: P3

Cuarta generación: P4

Quinta generación: P5

Sexta generación de Intel

Sexta generación de otros
fabricantes

Séptima generación

Octava generación

Procesadores de doble
núcleo

Mejoras y actualizaciones

Nombres código de los
procesadores

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

Procesador 8086

Introducido en junio de 1978.

Procesador de 16 bits

La mayoría de los procesadores del momento
eran de 8 bits.

Era costoso crear un sistema de memoria y
una placa base de 16 bits.

8088

Introducido en junio de 1979.

Versión reducida del 8086.

Eliminaba 8 de los 16 bits del bus de datos.

Registros internos de 16 bits y bus de
direcciones de 20 bits.

Podía ejecutar software de 16 bits.

Elegido por IBM para su PC original (1981).

80186 y 80188

Similares al 8086 y el 8088

Tenían integrados algunos de los soportes
hardware necesarios.

8087

Procesador orientado al cálculo matemático.

Se le llamó “numeric data processor” (NDP),
coprocesador matemático o simplemente chip
matemático.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

Intel 80286

Introducido en 1982.

Base del AT (Advance Technology) de IBM.

Compatibilidad con el 8088.

Más rápidos a la hora de ejecutar
instrucciones.

Dos modos de operación:
− Modo real.
− Modo protegido.

Coprocesador 80287

Internamente es el mismo chip que el 8087.

Es al 80286 lo que el 8087 al 8086.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

Intel 80386

Introducido en 1985.

Revolucionó la industria.

32 bits.

Capacidades de software adicionales (modos)
y mejor unidad de manejo de memoria (MMU).

Se fabricaron varias versiones.

386 DX

Registros internos, bus de datos interno y bus
de datos externo de 32 bits.

275.000 transistores (hecho con CMOS).

Desde 16 Mhz hasta 33 Mhz.

386 SX

Versión económica del 386.

Restringido a 16 bits cuando se comunica con
otros componentes del sistema.

24 bits para direccionar memoria, en lugar de
los 32 bits del bus del 386 DX.

Supuso el final del 286.

386 SL

Tenía las mismas capacidades que el 386 SX.

CPU de bajo consumo.

Diseñado para equipos portátiles.

855.000 transistores.

25 Mhz.

Coprocesador 80387

Coprocesador con chip matemático.

Tenía dos diseños básicos:
− 387 DX, para el 386 DX.
− 387 SX, para el 386 SX y el 386 SL.

Hay que tener cuidado con la instalación.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

Intel 80486

Salto importante en la carrera por conseguir
más velocidad.

Hizo del GUI de Windows y OS/2 una opción
viable.

Características que lo hacían el doble de rápido
que un 386:
− Tiempo de ejecución reducido.
− Cache L1 interna.
− Coprocesador matemático integrado.

Entre 16 Mhz y 133 Mhz.

486 DX

Introducido el 10 de abril de 1989.

32 bits al completo, al igual que el 386 DX.

Compatibilidad con procesadores previos.

Nuevas instrucciones.

486 SL

Consumo de energía bajo => orientado a portátiles

Modo de Manejo del Sistema (SMM).

Suspender/Reanudar.

486 SX

Introducido en abril de 1991.

Versión de bajo coste de la familia 486.

486 DX sin FPU.


Procesadores DX2/Overdrive

DX2 introducido en marzo de 1992.

Overdrive, versión de venta al público,
anunciado el 26 de mayo.

Máxima velocidad => 2x.

Permitía a los diseñadores introducir sistemas
muy rápidos con bajo coste.

AMD 486 (5x86)

Fabricaron el 486 más rápido: Am5x86(TM)-P75

Cache unificada de 16 Kb.

Núcleo de 133 Mhz.

No todas las placas 486 lo soportan.

Cyrix/TI 486

Velocidades desde 50 Mhz hasta 100 Mhz.

Compatible con los 486 de Intel.

Incorpora:
− Cache de 8 Kb.
− FPU integrada.
− Sistema de gestión de energía avanzado.
− SMM.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

Procesadores Pentium

Presentados el 22 de marzo de 1993.

Totalmente compatible con los procesadores
anteriores.

2 pipelines => tecnología superescalar.

Predicción de saltos.

Bus de datos aumentado a 64 bits.

Dos caches separadas (datos e instrucciones)
de 8 Kb.

Procesadores Pentium de primera
generación

Chip muy grande debido al uso de tecnología
de 0,8 micras.

Se calentaba mucho.

No compatible con versiones posteriores.

Procesadores Pentium de segunda
generación

Anunciados el 7 de marzo de 1994.


Tamaño y consumo reducido: tecnología de 0.6
micras y, a partir de 120 Mhz, de 0.35 micras.

Procesadores Pentium-MMX

Tercera generación de procesadores Pentium.

Lanzada en enero de 1997.

Tecnología MMX.

AMD-K5

Procesador compatible con Pentium.

Soportado por la mayoría de placas Pentium,
pero requiere una actualización de la BIOS.

Superior al Pentium, pero introducido tarde.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

Dynamic Excution

Predicción de saltos múltiple:
− Predice el flujo de un programa con varios saltos.

Ejecución desordenada:
− Permite a las instrucciones listas ejecutarse,
independientemente de su orden en el programa
principal.

Ejecución especulativa:
− Ejecución provisional de código tras un salto que
no se sabe si va a ejecutarse.

Dual Independent Bus

Dos buses de datos:
− Uno para el sistema (placa base).
− Otro para cache.

Permite que la cache vaya más rápido.

Pentium Pro

Fabricado en 1995, y disponible en 1996.

Incompatible con los procesadores anteriores.

Cache L2 integrada, abaratando el coste de las
placas base.

Uno con 1 Mb de cache L2 tenía cerca de 68
millones de transistores.

No tuvo mucho éxito en PCs, pero sí en
servidores.

Pentium II

Introducido en mayo de 1997.

Se puede ver como un Pentium Pro con
modificaciones:
− Tecnología MMX.
− Diseño de cache modificado.

Generaba una gran cantidad de calor,
obligando a usar un disipador.

Intel Celeron

Línea de procesadores de bajo coste de Intel.

El primero salió en esta generación.

Principales diferenciasa con los procesadores
en los que están basados:
− Embalaje.
− Tamaño de la cache L2.
− Velocidad del bus de la CPU.

Pentium III

Introducido en febrero de 1999.

Bastante similar al Pentium II.

Inclusión de instrucciones SSE.

Frecuencia de reloj entre 450 Mhz y 1.4 Ghz.

La última versión (Tualatin), usaba tecnología
de 0,13 micras y tenía 44 millones de
transistores.

Cache L2 de 256 Kb o 512 Kb, que pueden
trabajar a la misma velocidad que el
procesador o a la mitad.

Pentium II/III Xeon

Versiones de alto rendimiento.

Difieren de las versiones en las que están
basadas (Pentium II y III) en tres campos:
− Embalaje.
− Tamaño de la cache.
− Velocidad de la cache.

El Pentium III Xeon con cache L2 de 2 Mb batió
un record, con 84 millones de transistores.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

AMD-K6 Series

Procesador de 6ª generación instalable en una
placa P5.

K6-2 => Mayor frecuencia de reloj y de bus, y
3D Now!.

K6-3 => Cache L2 integrada funcionando a la
frecuencia del procesador.

AMD Athlon

Sucesores del K6 con nueva interfaz externa.

No funcionaban en las mismas placas base
que los Intel.

Desde 500 Mhz hasta 1.4 Ghz.

FSB de 200 ó 266 Mhz, llamado EV6.

En la mayoría de los benchmarks igualaba o
superaba al Pentium III.

AMD Athlon XP

Versión más reciente de los Athlon. Mejoras:
− Capaz de ejecutar instrucciones SSE.
− Cache L2 integrada de 512 Kb.
− 9 unidades para ejecución superescalar.
− FPU mejorada.

AMD Duron y Sempron

Duron:
− Introducido en junio del 2000.
− Versión económica del Athlon.
− Menos cache L2 que el Athlon.

Sempron:
− Introducido en 2004.
− Línea económica del Athlon XP.
− Características similares al Athlon XP.

Cyrix/IBM 6x86

Diseños internos de sexta generación
compatibles con quinta generación (Socket 7).

Compatible con SOs y software basados en
arquitectura x86.

No tuvo continuidad ya que Cyrix fue tragada
por VIA.

VIA C3

Originalmente se le conocía como VIA Cyrix.

Primeras versiones tenían 128 Kb de cache L1
pero no tenían L2.

Totalmente compatible a nivel de software con
otros procesadores x86.

Debido a sus características se utilizó en
mercados específicos como el portátil.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

Intel Pentium 4

Introducido en Noviembre del 2000.

Arquitectura hyper-pipelined.

Hyper-threading.

Velocidades entre 1.3 Ghz a 3.8 Ghz.

Prescott: 125 millones de transistores,
tecnología 0.09 micras.

Execution trace cache.

FSB a velocidades entre 400 Mhz y 1066 Mhz.

Pentium 4 Extreme Edition

Introducido en noviembre de 2003.

Primer PC de escritorio en incorporar cache L3.

512 Kb de cache L2 y 2 Mb de cache L3 =>
178 millones de transistores, aumentando el
tamaño y el coste.

Orientado al mercado gaming.

Procesadores Xeon

Basados en el Pentium 4.

Dos versiones:
− Xeon DP, para estaciones de trabajo.
− Xeon MP, para servidores.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

Intel Itanium e Itanium 2

Lanzados en 2001 y 2002 respectivamente.

Primer procesador de 64 bits de Intel.

Gama alta orientada a servidores.

Primeros procesadores en incluir tres niveles
de cache integrados.

El Itanium 2 incluye mejoras:
− Más ancho de banda del bus CPU.
− Mayor velocidad de reloj.
− FSB como mínimo dos veces más rápido.

AMD Athlon 64 y 64 FX

Lanzados en septiembre del 2003.

Primeros procesadores de 64 bits para uso
doméstico.

Controlador de memoria integrada.

Las principales diferencias entre el 64 y el 64
FX son la memoria cache y el ancho del bus.

Velocidad entre 1.8 Ghz y 2.4 Ghz.

AMD Opteron

Lanzado en la primavera del 2003.

Versión del Athlon 64 para estaciones de
trabajo y servidores.

Soportaban chipsets de terceras compañías.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

¿Quién necesita un procesador de
doble núcleo?

Usuarios que ejecutan múltiples programas al
mismo tiempo.

Usuarios que ejecutan aplicaciones multitarea.

No mejoran el rendimiento de tareas no
multiprogramadas.

Intel Pentium D y Pentium Extreme
Edition

Introducidas en la primavera del 2005.

Utilizaban dos núcleos Pentium 4 (Prescott).

Tuvo que limitar la velocidad a 3.2 Ghz.

El EE es similar al D pero incluye, por ejemplo,
multiplicadores de reloj.

AMD Athlon 64 X2 y procesadores
de doble núcleo Opteron

Lanzados en 2005.

Frecuencias de reloj:
− Athlon 64 X2: de 2.2 Ghz a 2.4 Ghz:
− Opteron: de 1.8 Ghz a 2.4 Ghz.

Sus chips tienen ventajas sobre los de Intel:
− Controlador de memoria integrado.
− Menos impacto del segundo núcleo en relación al
calentamiento.

Rendimiento igual o mayor que el de los procesadores
de Intel, dependiendo del benchmark.

Intel Core Duo

Lanzado en 2006.

32 bits, 2 Mb cache L2, FSB 533 ó 667 Mhz...

Primer procesador de Intel usado en los Mac.

Intel Core 2 Duo

Lanzado a mitad del 2006.

64 bits.

Mejora características del Core Duo.

Varias versiones.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

Actualización del procesador

A partir del 486 es relativamente fácil.

Maximizar la placa base.

Si la placa base no soporta un procesador más
rápido, es conveniente mirar otras alternativas

Procesadores Overdrive

Procesadores de actualización.

Coste elevado.

Fueron retirados del mercado por Intel.

No son muy recomendables.

Benchmarks

Miden diferentes aspectos del rendimiento del
procesador y del sistema.

Dos tipos:
− Test de componentes.
− Test del sistema.

Índice







fabricantes


Octava generación

núcleo


procesadores

procesadores

Intel, AMD y Cyrix siempre los han usado para
referirse a sus futuros procesadores.

En teoría no son para hacerse públicos.

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