El Microprocesador Pentium

Informática. Origen. Procesadores. Características

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El microprocesador Pentium

El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que la quinta generación de su línea de procesadores compatibles (cuyo código interno era el P5) llevaría el nombre Pentium en vez de 586 u 80586, como todo el mundo estaba esperando. Esta fue una estrategia de Intel para poder registrar la marca y así poder diferir el nombre de sus procesadores del de sus competidores (AMD y Cyrix principalmente).

Este microprocesador se presentó el 22 de marzo de 1993 con velocidades iniciales de 60 y 66 MHz (112 millones de instrucciones por segundo en el último caso), 3.100.000 transistores (fabricado con el proceso BICMOS (Bipolar-CMOS) de 0,8 micrones), caché interno de 8 KB para datos y 8 KB para instrucciones, verificación interna de paridad para asegurar la ejecución correcta de las instrucciones, una unidad de punto flotante mejorada, bus de datos de 64 bit para una comunicación más rápida con la memoria externa y, lo más importante, permite la ejecución de dos instrucciones simultáneamente. El chip se empaqueta en formato PGA (Pin Grid Array) de 273 pines.

El Microprocesador Pentium
Como el Pentium sigue el modelo del procesador 386/486 y añade unas pocas instrucciones adicionales pero ningún registro programable, ha sido denominado un diseño del tipo 486+. Esto no quiere decir que no hay características nuevas o mejoras que aumenten la potencia. La mejora más significativa sobre el 486 ha ocurrido en la unidad de punto flotante. Hasta ese momento, Intel no había prestado mucha atención a la computación de punto flotante, que tradicionalmente había sido el bastión de las estaciones de ingeniería. Como resultado, los coprocesadores 80287 y 80387 y los coprocesadores integrados en la línea de CPUs 486 DX se han considerado anémicos cuando se les compara con los procesadores RISC (Reduced Instruction Set Computer), que equipan dichas estaciones.

Los primeros Pentium, a 60 y 66 MHz, eran, pura y simplemente, experimentos. Eso sí, los vendían (bien caros) como terminados, aunque se calentaban como demonios (iban a 5 V) y tuvieran un fallo en la unidad matemática. Pero Intel ya era INTEL, y podía permitírselo.

Luego los depuraron, les bajaron el voltaje a 3,3 V y empezó de nuevo el márketing. Fijaron las frecuencias de las placas base en 50, 60 ó 66 MHz, y sacaron, más o menos por este orden, chips a 90, 100, 75, 120, 133, 150, 166 y 200 MHz (que iban internamente a 50, 60 ó 66 x1,5, x2, x2,5...). Una situación absurda, propia del lema "Intel Inside".

El caso es que sobraban muchas de las variantes, pues un 120 (60x2) no era mucho mejor que un 100 (66x1,5), y entre el 133 (66x2) y el 150 (60x2,5) la diferencia era del orden del 2% (o menor), debido a esa diferencia a nivel de placa. Además, el "cuello de botella" hacía que el 200 se pareciera peligrosamente a un 166 en un buen día.

Pentium

Fecha de Introducción

Velocidad del Reloj

Ancho del Bus

Numero de transistores

Memoria direccionable

Memoria Virtual

Breve Descripción

Pentium®

Processor

3/22/93

60MHz 66MHz 75MHz 90MHz 100MHz 120MHz 133MHz 150MHz 166MHz

32 bits

3.1 million

(.8 micron)

4 gigabytes

64

terabytes

La Arquitectura Superescalar

trajo la 5º generación

de la representación

del procesador Intel486 DX

a 33-MHz

Pero el caso es que eran buenos chips, eficientes y matemáticamente insuperables, aunque con esos fallos en los primeros modelos. Además, eran superescalares, o en cristiano: admitían más de una orden a la vez (casi como si fueran 2 micros juntos). Así que la competencia se puso el hábito de penitente, y padeció, y padeció...

El Microprocesador Pentium
Procesadores MMX

Es un micro propio de la filosofía Intel. Con un gran chip como el Pentium Pro ya en el mercado, y a 3 meses escasos de sacar el Pentium II, decidió estirar un poco más la tecnología ya obsoleta del Pentium clásico en vez de ofrecer esas nuevas soluciones a un precio razonable.

La tecnología MMX es un mejor realce a la arquitectura Intel que convertirá a los PCs en una mejor plataforma de Multimedia y Comunicaciones. Es el más significativo en la arquitectura Intel desde el procesador i386. Este realce incluye 57 nuevas instrucciones orientadas a operaciones altamente paralelas con Multimedia y los tipos de datos en las Comunicaciones. Estas instrucciones usan una técnica conocida como SIMD (Simple Instrucción, Múltiples Datos) para dar un mejor rendimiento a la Multimedia y la computación de las comunicaciones. Los procesadores que soportan la tecnología MMX serán completamente compatibles con las generaciones anteriores de la Arquitectura Intel y el software instalado.

La tecnología MMX demostrará la calidad de las aplicaciones Multimedia y de las Comunicaciones. Por ejemplo, los juegos usarán 24-bits de color Real en lugar de 8-bits, y con grandes ratios de frames. La tecnología MMX también permitirá más actividades en tiempo real. Un ejemplo sería múltiples canales de audio, vídeo de gran calidad y animación, y conexión a Internet, todo corriendo en la misma aplicación. Esta tecnología MMX será incorporada en general en la generación de procesadores P6.

Procesadores PRO

El Microprocesador Pentium

Mientras AMD y Cyrix padecían su particular viacrucis, Intel decidió innovar el terreno informático y sacó un "súper-micro", al que tuvo la original idea de apellidar Pro (fesional, suponemos).

Este micro era más superescalar que el Pentium, tenía un núcleo más depurado, incluía una unidad matemática aún más rápida y, sobre todo, tenía la caché de segundo nivel en el encapsulado del chip. Esto no quiere decir que fuera una nueva caché interna, término que se reserva para la de primer nivel.

Un Pentium Pro tiene una caché de primer nivel junto al resto del micro, y además una de segundo nivel "en la habitación de al lado", sólo separada del corazón del micro por un centímetro y a la misma velocidad que éste, no a la de la placa (más baja); digamos que es semi-interna. El micro es bastante grande, para poder alojar a la caché, y va sobre un zócalo rectangular llamado socket 8.

Pentium PRO

Fecha de Introducción

Velocidad del Reloj

Ancho del Bus

Numero de transistores

Memoria direccionable

Memoria Virtual

Breve Descripción

PentiumPRO®

Processor

27/3/95

150 MHz.

180 MHz.

200 MHz.

64 Bits

5,5 millones

(0.32 micras)

4 gigabytes

64

terabytes

Arquitectura de ejecución dinámica con procesador de altas prestaciones

El único problema de este micro era su carácter profesional. Además de ser muy caro, necesitaba correr software sólo de 32 bits. Con software de 16 bits, o incluso una mezcla de 32 y 16 bits como Windows 95, su rendimiento es menor que el de un Pentium clásico; sin embargo, en Windows NT, OS/2 o Linux, literalmente vuela.

El microprocesador Pentium II

El Microprocesador Pentium

El nuevo super-extra-chip? Pues no del todo. En realidad, se trata del viejo Pentium Pro, jubilado antes de tiempo, con algunos cambios (no todos para mejor) y en una nueva y fantástica presentación, el cartucho SEC: una cajita negra superchula que en vez de a un zócalo se conecta a una ranura llamada Slot 1.

Los cambios respecto al Pro son:

  • optimizado para MMX (no sirve de mucho, pero hay que estar en la onda, chicos);

  • nuevo encapsulado y conector a la placa (para eliminar a la competencia, como veremos);

  • rendimiento de 16 bits mejorado (ahora es mejor que un Pentium en Windows 95, pero a costa de desaprovecharlo; lo suyo son 32 bits puros);

  • caché secundaria encapsulada junto al chip (semi-interna, como si dijéramos), pero a la mitad de la velocidad de éste (un retroceso desde el Pro, que iba a la misma velocidad; abarata los costes de fabricación).

Vamos, un chip "Pro 2.0", con muchas luces y sombras. La mayor sombra, su método de conexión, el "Slot 1"; Intel lo ha patentado, lo que es algo así como patentar un enchufe cuadrado en vez de uno redondo (salvando las distancias, no nos pongamos puristas). El caso es que si la jugada le sale bien, puede conseguir que los PC sean todos marca Intel; ¡y decían que los sistemas propietarios eran cosa de Apple!

El Microprocesador Pentium

Eso sí, es el mejor chip del mercado, especialmente desde que no se fabrica el Pro. Para sacarle su auténtico jugo, nada de Windows 95: Windows NT, Linux u OS/2.

Pentium II

Fecha de Introducción

Velocidad del Reloj

Ancho del Bus

Numero de transistores

Memoria direccionable

Memoria Virtual

Breve Descripción

PentiumII®

Processor

7/5/97

233 MHz.

266 MHz.

300 MHz.

64 Bits

7,5 millones

(0.32 micras)

4 gigabytes

64

terabytes

S.E.C., MMX, Doble Bus Indep., Ejecución Dinámica

PROCESADOR Celeron (Pentium II light)

En breve: un Pentium II sin la caché secundaria. Pensado para liquidar el mercado de placas base tipo Pentium no II (con socket 7, que se dice) y liquidar definitivamente a AMD y otras empresas molestas que usan estas placas. Esta gente de Intel no tiene compasión, sin duda...

Muy poco recomendable, rendimiento mucho más bajo que el de Pentium II, casi idéntico al del Pentium MMX (según lo que la misma Intel dixit, no yo). Para saber más, consulte en el margen los temas relacionados.

Celeron "A" Mendocino

Una revisión muy interesante del Celeron que incluye 128 KB de caché secundaria, la cuarta parte de la que tiene un Pentium II. Pero mientras que en los Pentium II dicha caché trabaja a la mitad de la velocidad interna del micro (a 150 MHz para un Pentium II a 300 MHz, por ejemplo), en los nuevos Celeron trabaja a la misma velocidad que el micro, o lo que es lo mismo: ¡a 300 MHz o más!

Gracias a esto su rendimiento es sólo un poco inferior al de un Pentium II de su misma velocidad de reloj, por lo que está sustituyendo a los Pentium II lentos como modelo de entrada en el mercado. Para un estudio más exhaustivo de este micro, mire los Temas Relacionados en el margen.

MICROPRO-

CESADOR

REGIS-TROS

(bits)

BUS DE
DA-

TOS

4(bit)

BUS DE
DIREC-CIONES(bits)

COPRO

CESADOR
MATEMATI-CO

MAXI-MA
MEMO-RIA
(en MBytes)

No. TRAN-SISTO-RES

FECHA
INTRO-DUCCION

VELOCIDADES
TIPICAS

(en MHZ)

PENTIUM

64

64

32

Incluido en el
mismo chip

4096

3'000.000

1993

60,66,75,90,100, 120
133,166,160

PENTIUM PRO

64

64

32

Incluido en el
mismo chip

4096

5'000.000

1995

100,150
200

PENTIUM MMX

64

64

32

Incluido en el
mismo chip

4096

?

1996

133,166,200

PENTIUM II

64

64

32

Incluido en el
mismo chip

4096

?

1997

200,250

El Microprocesador Pentium
El microprocesador Pentium III

El procesador Intel® Pentium® III ha sido diseñado teniendo siempre en cuenta Internet. Una de sus nuevas prestaciones, diseñada para que pueda acceder a una nueva dimensión de Internet, es el número de serie del procesador, un número electrónico que se ha añadido a cada uno de los procesadores Pentium III.

Por lo que el procesador Intel® Pentium® III ofrece un gran rendimiento para Internet, para el hogar conectado y para los entornos multitarea, y le aporta la calidad, fiabilidad y compatibilidad de la primera empresa de microprocesadores del mundo.

Especificaciones del procesador

  • Velocidades de reloj de 1,10 GHz, 1 GHz y 933, 866, 850, 800, 750, 733, 700, 667, 650, 600, 550, 533, 500 y 450 MHz

  • 70 instrucciones

  • Número de serie del procesador Intel®

  • Arquitectura P6

  • Bus del sistema 133 o 100 MHZ

  • 512 K de caché de nivel 2

El microprocesador Pentium 4

El Microprocesador Pentium

Poco se sabe de este procesador que a sido lanzado este año, pero el procesador Intel® Pentium® 4 abre un mundo nuevo de posibilidades, que pone en sus manos la potencia necesaria para música digital, juegos 3D, vídeo y tratamiento digital de la imagen, etc.

El Microprocesador Pentium

  • Velocidades disponibles

    2 GHz, 1,90 GHz, 1,80 GHz, 1,70 GHz, 1,60 GHz, 1,50 GHz, 1,40 GHz y 1,30 GHz

  • Chipset

  • Chipset Intel® 850

  • Chipset Intel® 845

  • Placa madre de sobremesa

    D850GB

  • RAM

    RDRAM de canal dual

  • Microarquitectura Intel® NetBurst!

    Bus del sistema de 400 MHz
    Tecnología "hipercanalizada"
    Sistema de ejecución rápida
    Caché de seguimiento de ejecución
    Caché de transferencia avanzada
    Ejecución dinámica avanzada
    Mejor multimedia y coma flotante
    Extensiones Streaming SIMD 2.




C O N C L U S I O N E S

Cada 18 meses los microprocesadores doblan su velocidad. En tal sentido dentro de 25 años una computadora será más poderosa que todas las que estén instaladas actualmente en el Silicon Valley californiano. La Performance de estos pequeños y grandes artefactos ha mejorado 25.000 veces en sus 25 años de vida y he aquí algunas prospectivas :

Los microprocesadores del futuro brindarán aún mas recursos a la memoria cache para acercar la actual brecha de velocidad que existe entre ambos.

Los modernos microprocesadores superescalables desempeñan desde tres a seis instrucciones por ciclo de reloj. Por tal motivo, a 250 MHz, un microprocesador superescalable de cuatro direcciones puede ejecutar un billón de instrucciones por segundo. Un procesador del siglo XXI podría lanzar docenas de instrucciones en cada paso.

Algunos sostienen que la tecnología óptica reemplazará inevitablemente a la tecnología electrónica. Las computadoras podrían ser, por ejemplo, construidas completamente de materiales biológicos.

Pipeling, organizaciones superescalares y cachés continuarán protagonizando los avances de la tecnología, estando presente también el multiprocesamiento paralelo.

Probablemente, los microprocesadores existan en varias formas, desde llaves de luz páginas de papel. En el espectro de aplicaciones, estas extraordinarias unidades soportarán desde reconocimiento de voz hasta realidad virtual.

En el futuro cercano, los procesadores y memorias convergirán en un chip, tal como en su momento el microprocesador unió componentes separados en un solo chip. Esto permitirá achicar la distancia entre el procesado y la memoria y sacar ventajas del procesamiento en paralelo, amortizar los costos y usar a pleno la cantidad de transistores de un chip.

El microprocesador del siglo XXI será una computadora completa. Podría denominársela IRAM, para expresar Intelligent Random Access Memory : la mayoría de los transistores en este chip dependerán de la memoria. Mientras que los microprocesadores actuales están asentados sobre cientos de cables para conectar a los chips de memoria externa, los IRAMs no necesitarán más que una red y un cable de electricidad. Todas las unidades de entrada y salida estarán vinculadas a ellos vía red. Si precisan más memoria, tendrán mas poder de procesamiento y viceversa. Mantendrán la capacidad de memoria y velocidad de procesamiento en equilibrio.

Los microprocesadores IRAMs son la arquitectura ideal para el procesamiento en paralelo. Debido a que requerirían tan pocas conexiones externas, estos chips podrían ser extraordinariamente pequeños. Podríamos estar ante microprocesadores más pequeños que el antiguo 4004 de Intel. Si el procesamiento en paralelo prospera, este mar de transistores podría ser, además frecuentado por múltiples procesadores en un solo chip, creándose el "micromultiprocesador".

El Microprocesador Pentium
La Performance de los microprocesadores se duplicará cada 18 meses cerca del giro del milenio. Una comparación no descabellada para el primer cuarto del siglo venidero señala que una computadora del 2020 será tan poderosa como todas las que están instaladas en este momento en Silicon Valley.

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