PROCESADORES
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INVENCIÓN DEL MICROPROCESADOR

En 1971 Intel desarrolló el primer microprocesador del mundo: el 4004. Fue idea del ingeniero Ted Hoff, quien, mientras trabajaba en una serie de 12 chips para una compañía japonesa de calculadoras, sugirió una unidad central de proceso (UCP) en un único circuito integrado. Con un tamaño de 0,42 × 0,32 cm, el 4004 programable contenía 2.300 transistores y tenía tanta capacidad de procesamiento como el primer ordenador digital electrónico, ENIAC, que requería 18.000 tubos de vacío y una enorme habitación.

El 4004 y el 8080 de 8 bits, presentados en 1974, fueron utilizados en varios productos, desde calculadoras de bolsillo hasta semáforos. El 8080 también controló el primer PC, el Altair 8800. En 1980, International Business Machines Corporation (IBM) eligió el microprocesador 8088 de 8 bits para su línea de ordenadores personales, asegurando de este modo la posición de Intel como primer fabricante de microprocesadores del mundo. El 8088 y sus sucesores contribuyeron a la popularización de los PC.
A mediados de la década de 1980 Intel tuvo que hacer frente a ciertos problemas económicos. Además de producirse una recesión en el sector de los semiconductores, la competencia bajó el precio de las DRAM, los dispositivos de memoria que eran el principal producto de Intel. En 1985 la compañía tuvo que cerrar ocho plantas y abandonar la producción de DRAM.

PROCESADORES

En 1982 Intel presentó el microprocesador 80286 (o 286), que se implantó en el PC/
AT de IBM dos años más tarde. Los PC de IBM y sus clónicos pronto se impusieron en las empresas. En 1988 e
l 80286 controlaba cerca de 15 millones de PC. Intel siguió desarrollando nuevos procesadores con mayor velocidad y capacidad de procesamiento, presentando el microprocesador 80386 (386) en 1985, el 80486 (486) en 1989 y el microprocesador Pentium en 1993. Todos marcaron la pauta del sector. El microprocesador Pentium Pro, presentado en 1995, incorporaba 5,5 millones de transistores.

En 1996 un superordenador fabricado por Intel y el Departamento de Energía de Estados Unidos consiguió una velocidad de procesamiento de más de un billón de operaciones por segundo, superando con creces el anterior récord de capacidad de procesamiento, establecido en 368.000 millones de operaciones por segundo. Este equipo incorporaba miles de microprocesadores Pentium Pro, lo que le permitía funcionar con procesamiento en paralelo.

Intel presentó, en 1997, el microprocesador Pentium con tecnología MMX, una utilidad concebida para aumentar el rendimiento de las aplicaciones multimedia. Posteriormente lanzó el Pentium II, un procesador de alto rendimiento que incorporaba 7,5 millones de transistores. Más tarde la compañía presentó versiones más rápidas del Pentium I, además de un microprocesador Pentium II de coste reducido, el Celeron, diseñado para los PC más económicos.

En 1998 Andrew Grove dimitió de su cargo de director general, aunque continuó como presidente del consejo de administración. Ese mismo año, la compañía adquirió la división de fabricación de semiconductores de Digital Equipment Corporation por unos 625 millones de dólares, como parte de un acuerdo que ponía fin a una demanda por cuestiones de patentes entre ambas compañías.

En junio de 1998 la Federal Trade Commission (FTC, Agencia Federal de Comercio) de Estados Unidos interpuso una demanda contra Intel por prácticas monopolísticas. La demanda acusaba a Intel de abuso de su posición privilegiada en el mercado de microprocesadores al no facilitar información técnica clave a los fabricantes de equipos que no hubieran adquirido los derechos de patente de Intel. A comienzos de 1999 Intel y la FTC llegaron a un acuerdo para no ir a juicio. No obstante, la FTC siguió investigando otros aspectos derivados del uso de la posición de ventaja de Intel.

En 2000 Intel sacó al mercado un Pentium III a 1 gigahercio (1.000 megahercios), algunos días después de que su eterno competidor, Advanced Micro Devices, anunciara que había creado el primer microprocesador de la historia con esa velocidad. Un año más tarde, Intel presentó el procesador Pentium 4, capaz de operar a una velocidad de 1,7 gigahercios. En noviembre de 2002 el Pentium 4 sobrepasaba los 3 gigahercios.

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Microprocesador Pentium

El microprocesador Pentium (que aquí se muestra con una ampliación de 2,5 veces) es fabricado por Intel Corporation. Contiene más de tres millones de transistores, y puede hacer que algunas partes de sus circuitos vayan más lentas o se detengan cuando no son necesarias, con lo que ahorra energía.

El cuadro adjunto (referido exclusivamente a los productos Intel), comprende un resumen de urgencia de la historia de los procesadores utilizados en la informática personal.

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Nota: Por razones eminentemente comerciales, casi todos los modelos aparecieron en diversas versiones, que se diferenciaban en la frecuencia interna, tamaño de la caché, etc.
(1) Se refiere al bus "externo", que utiliza el procesador para comunicar con el exterior. Internamente el procesador dispone de buses que son de 2 a 4 veces esta anchura.
(2) Los valores indicados para las frecuencias externas son típicos de los modelos de la época (por tanto aproximados)
(3) Los valores de frecuencia interna máxima son los correspondientes al momento de la aparición del modelo.
(4) Se refiere a la máxima memoria accesible directamente.
Es significativo señalar que todos son compatibles hacia atrás con sus predecesores, de forma que pueden ejecutar el código objeto escrito para el 8086, el primer ejemplar de esta prolífica saga aparecido en 1978 (no incluido en el cuadro).
En la tabla adjunta se muestran las características principales de los procesadores más utilizados en el 2004.

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Duron: Socket A

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1.-Admite un controlador memoria de doble canal, pero depende del chipset. Pero, debido al diseño de bus/reloj síncrono, será incapaz de aprovechar más del 50% del ancho de banda en dicha configuración.
2.-No puede ejecutar código de 64 bits.
3.-Se ofrece principalmente con 64Kbytes de caché L2.
4.-Versión más rápida: 1'80GHz.
5.-Del más viejo al más nuevo, los núcleos usados son: Spitfire, Morgan, Appaloosa, Applebred.
6.-Longevidad en el mercado: Prácticamente ninguna. Con el lanzamiento de la familia Sempron cabe esperar la desaparición total.
7.-Overclockability: algunos usuarios afirman haber conseguido velocidades de hasta 2'40GHz en procesadores Duron basados en el núcleo Applebred y con refrigeración por aire. Nadie parece haber probado refrigeración líquida.
8.-Mejor placa madre: probablemente la Abit NF7-S 2.0 es la mejor para procesadores Athlon XP.
9.-Capacidad SMP: teóricamente es posible, aunque serían necesarias modificaciones en el bridge.

Athlon XP: Socket A

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1.-Admite un controlador memoria de doble canal, pero depende del chipset. Pero, debido al diseño de bus/reloj síncrono, será incapaz de aprovechar más del 50% del ancho de banda en dicha configuración.
2.-No puede ejecutar código de 64 bits.
3.-Se ofrece principalmente con 512Kbytes de caché L2, aunque versiones antiguas, como el Thoroughbred-B, venían con 256K.
4.-Versión más rápida: 3200+ (2'20GHz).
5.-Del más viejo al más nuevo, los núcleos usados son: Palomino, Thoroughbred A, Thoroughbred B, Barton, Thorton
6.-Longevidad en el mercado: unos 16 meses más. AMD dejará de suministrarlos en el segundo trimestre de 2005, y se espera que los stocks se vacíen a finales del mismo año. Sin embargo, es un procesador potente, fiable y capaz de mover muchos juegos actuales. Los sistemas asequibles deberían tener en mente a este procesador.
7.-Overclockability: con refrigeración por aire, hasta 2'40GHz. Con refrigeración líquida, hasta 2'70GHz.
8.-Mejor placa madre: probablemente la Abit NF7-S 2.0 es la mejor para procesadores Athlon XP.
9.-Capacidad SMP: teóricamente es posible, aunque serían necesarias modificaciones en el bridge.

Sempron: Socket A

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1.-Admite un controlador memoria de doble canal, pero depende del chipset. Pero, debido al diseño de bus/reloj síncrono, será incapaz de aprovechar más del 50% del ancho de banda en dicha configuración.
2.-No puede ejecutar código de 64 bits.
3.-Se ofrece principalmente con 256Kbytes de caché L2, aunque la versión 2200+ dispone de 512K y la versión 2400+ de 128K.
4.-Versión más rápida: 2800+ (2GHz).
5.-Del más viejo al más nuevo, los núcleos usados son: Thoroughbred B, Thorton.
6.-Longevidad en el mercado: acaban de salir para sustituir al Duron. Todavía queda por ver su capacidad de venta, pero los usuarios han informado de una buena compatibilidad con placas Socket A. Sin embargo, los planes de AMD no contemplan ninguna revisión de los núcleos.
7.-Overclockability: con refrigeración por aire, hasta 2'20GHz. Con refrigeración líquida, hasta 2'50GHz.
8.-Mejor placa madre: probablemente la Abit NF7-S 2.0 es la mejor. Una reciente actualización de la BIOS permite adaptarla al nuevo procesador fácilmente.
9.-Capacidad SMP: teóricamente es posible por estar basado en el núcleo Thoroughbred. Sin embargo, su encapsulado protege los puentes que permitirían cambiarlo.

Sempron: Socket 754

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1.-No permite usar memoria en configuración de doble canal. La arquitectura del Socket 754 mueve el controlador de memoria al interior del procesador, por lo que debe ser éste quien la soporte, y AMD no ha sacado ninguna versión que lo haga.
2.-No puede ejecutar código de 64 bits.
3.-Se ofrece únicamente con 256Kbytes de caché L2.
4.-Versión más rápida: 3100+ (1'8GHz).
5.-Del más viejo al más nuevo, los núcleos usados son: Paris.
6.-Longevidad en el mercado: acaban de salir para sustituir al Duron. Todavía queda por ver su capacidad de venta. Es difícil saber qué ocurrirá con el Socket 754, sobre todo si se tiene en cuenta que la estrategia de AMD pretende migrar hacia la plataforma 939. Sería caro para AMD y los fabricantes mantener las tres plataformas 754/939/940. Según los planes de mercado de AMD, recibirá una única revisión en el cambio a tecnología de 90nm. Esta revisión se denomina Palermo, y está programada para la primera mitad de 2005.
7.-Overclockability: no hay informes.
8.-Mejor placa madre: con seguridad, la DFI LanPartyUT NF3 250GB.
9.-Capacidad SMP: imposible.

Athlon 64: Socket 754

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1.-No permiteusar memoria en configuración de doble canal. La arquitectura del Socket 754 mueve el controlador de memoria al interior del procesador, por lo que debe ser éste quien la soporte, y AMD no ha sacado ninguna versión que lo haga.
2.-El Athlon 64 para Socket 754 es capaz de trabajar en tres modos: 32 puro, 64 puro y 32/64 simultáneo. No hay penalización de rendimiento en ninguno de los tres modos.
3.-Se ofrece principalmente con 512Kbytes de caché L2, con la excepción de los procesadores OEM DTT 3400+ y 3700+, que incorporan 1MB de caché L2.
4.-Versión más rápida: 3700+ (2'4GHz).
5.-Del más viejo al más nuevo, los núcleos usados son: Clawhammer, Newcastle.
6.-Longevidad en el mercado: Difícil de predecir. Es difícil saber qué ocurrirá con el Socket 754, sobre todo si se tiene en cuenta que la estrategia de AMD pretende migrar hacia la plataforma 939. Sería caro para AMD y los fabricantes mantener las tres plataformas 754/939/940. Según los planes de mercado de AMD, la plataforma 754 migrará a Sempron, mientras que los Athlon 64 pasarán al núcleo Winchester, que es un producto exclusivo para Socket 939.
7.-Overclockability: algunos usuarios han conseguido elevar la velocidad hasta 2'60GHz.
8.-Mejor placa madre: con seguridad, la DFI LanPartyUT NF3 250GB.
9.-Capacidad SMP: imposible.

Athlon 64: Socket 939

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1.-PUEDE trabajar en configuración de memoria dual. El controlador integrado de todos los procesadores para Socket 939 permite trabajar en configuración single y dual channel.
2.-El Athlon 64 para Socket 939 es capaz de trabajar en tres modos: 32 puro, 64 puro y 32/64 simultáneo. No hay penalización de rendimiento en ninguno de los tres modos.
3.-Se ofrece principalmente con 512Kbytes de caché L2, con la excepción del 4000+, que incorporan 1MB de caché L2.
4.-Versión más rápida: 4000+ (2'4GHz).
5.-Del más viejo al más nuevo, los núcleos usados son: Clawhammer, Newcastle, Winchester.
6.-Longevidad en el mercado: muy grande. AMD ha creado esta CPU para cubrir un amplio segmento de su estrategia de mercado.
7.-Overclockability: con las nuevas versiones de 90nm con núcleo Winchester se han conseguido velocidades de 2'50GHz, la cual está por encima de la de 4000+ pero por debajo de la del Athlon FX-55.
8.-Mejor placa madre: probablemente la EPoX 9NDA3+, basada en el chipset nForce3 ULTRA. Sin embargo, hay que tener en cuenta las ofertas de Abit, EPoX, DFI y Asus que saldrán con el chipset nForce4, que aparecerán a finales de 2004 y que, probablemente, sean una mejor opción. La mejor sugerencia es esperar, si es posible.
9.-Capacidad SMP: imposible.

Athlon FX: Socket 939

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1.-Puede trabajar en configuración de memoria dual. El controlador integrado de todos los procesadores para Socket 939 permite trabajar en configuración single y dual channel.
2.-El Athlon FX para Socket 939 es capaz de trabajar en tres modos: 32 puro, 64 puro y 32/64 simultáneo. No hay penalización de rendimiento en ninguno de los tres modos.
3.-Se ofrece únicamente con 1MB de caché L2.
4.-Versión más rápida: FX-55 (2'6GHz).
5.-Del más viejo al más nuevo, los núcleos usados son: Sledgehammer. Para la primera mitad de 2005 se espera el nuevo núcleo San Diego, fabricado con tecnología de 90nm.
6.-Longevidad en el mercado: muy grande. AMD ha creado esta CPU para cubrir el segmento de la gente con mucho dinero para gastar, para aquellos que quieren el "más grande, mejor, más rápido, el más de lo más".
7.-Overclockability: este procesador, en las pruebas realizadas, nunca superó los 2'70GHz. Se espera, sin embargo, que la nueva versión (FX-57) trabaje a 2'8GHz.
8.-Mejor placa madre: probablemente la EPoX 9NDA3+, basada en el chipset nForce3 ULTRA. Sin embargo, hay que tener en cuenta las ofertas de Abit, EPoX, DFI y Asus que saldrán con el chipset nForce4, que aparecerán a finales de 2004 y que, probablemente, sean una mejor opción. La mejor sugerencia es esperar, si es posible.
9.-Capacidad SMP: imposible.

Opteron: Socket 940

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1.-Puede trabajar en configuración de memoria dual. El controlador integrado de todos los procesadores para Socket 940 permite trabajar en configuración single y dual channel.
2.-El Opteron 940 es capaz de trabajar en tres modos: 32 puro, 64 puro y 32/64 simultáneo. No hay penalización de rendimiento en ninguno de los tres modos.
3.-Se ofrece exclusivamente con 1MB de caché L2.
4.-Versión más rápida: Opteron 250 (2'4GHz).
5.-Del más viejo al más nuevo, los núcleos usados son: Sledgehammer. Pero para 2005 se esperan las siguientes versiones: Athens (sin SMP), Troy (1-2 CPUs) y Venus (1-8 CPUs).
6.-Longevidad en el mercado: muy grande. AMD ha creado esta CPU para cubrir el segmento de mercado de servidores. Con una arquitectura escalable capaz de admitir hasta 8 procesadores, se pueden conseguir rendimientos extremos con una relación rendimiento/precio extremadamente atractiva.
7.-Overclockability: con las nuevas versiones no se han conseguido velocidades superiores a 2'60GHz. La próxima revisión será el Opteron 252 a 2'60GHz, que es, probablemente, el límite actual para 130nm. Un cambio a 90nm, o posteriores revisiones, podrían permitir un Opteron 254.
8.-Mejor placa madre: probablemente la Tyan Thunder K8W (S2885), que ofrece:

-Hasta dos procesadores Opteron
-Ocho conectores DIMM de 184 pines y 2'5V para disponer de hasta 16GB de memoria.
-Cuatro slots PCI-X de 64 bits y un AGP 8x/AGP Pro110.
-Un controlador de GbE Lan y controlador integrado FireWire.
-Controlador Serial ATA y sistema de audio.
9.-Capacidades SMP: es la única CPU de 64 bits con capacidades SMP. Permite sistemas SMP de hasta 8 procesadores.

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