TERMINACION DE AÑO

Se terminó un año con muchas experiencias, con muchas satisfacciones y con todo lo que aprendimos y que debemos utilizar para siembre. FELICITACIONES a los estudiantes que terminaron nítidos y a los que recibieron el día de hoy HOMENAJES  por ser los MEJORES. Como Edgar Enrique Cárdenas del grado 6-6. Su esfuerzo, responsabilidad y concentración sirve como ejemplo para Todos los estudiantes del IENSECAN

INFORMACION SOBRE MICROPROCESADORES PARA NIVELACION

El microprocesador se encuentra dentro del gabinete, es pequeño y está dentro de la tarjeta madre, es de forma rectangular y es el encargado de hacer todas las operaciones. Está compuesto por miles de transistores. Cada vez se quiere mejorar el microprocesador colocando o uniendo mas transistores.

El microprocesador es un componente interno que permitió el desarrollo de otros inventos ya que es un dispositivo electrónico que me permite manipular la energía para que las máquinas puedan funcionar por si mismas.

El microprocesador 4004

Historia del 4004

En 1969, Silicon Valley, en el estado de California (EEUU) era el centro de la industria de los semiconductores. Por ello, gente de la empresa Busicom, una joven empresa japonesa, fue a la compañía Intel (fundada el año anterior) para que hicieran un conjunto de doce chips para el corazón de su nueva calculadora de mesa de bajo costo.

Al principio se pensó que no se podía hacer, ya que Intel no estaba preparada para realizar circuitos "a medida". Pero Marcian Edward Ted Hoff, Jr., jefe del departamento de investigación de aplicaciones, pensó que habría una mejor forma de realizar el trabajo.

Durante el otoño (del hemisferio norte) de 1969 Hoff, ayudado por Stanley Mazor, definieron una arquitectura consistente en una CPU de 4 bits, una memoria ROM (de sólo lectura) para almacenar las

instrucciones de los programas, una RAM (memoria de lectura y escritura) para almacenar los datos y algunos puertos de entrada/salida para la conexión con el teclado, la impresora, las llaves y las luces.

Además definieron y verificaron el conjunto de instrucciones con la ayuda de ingenieros de Busicom (particularmente Masatoshi Shima).

En abril de 1970 Federico Faggin se sumó al staff de Intel. El trabajo de él era terminar el conjunto de chips de la calculadora. Se suponía que Hoff y Mazor habían completado el diseño lógico de los chips y solamente quedarían definir los últimos detalles para poder comenzar la producción. Esto no fue lo que Faggin encontró cuando comenzó a trabajar en Intel ni lo que Shima encontró cuando llegó desde Japón.

Shima esperaba revisar la lógica de diseño, confirmando que Busicom podría realizar su calculadora y regresar a Japón. Se puso furioso cuando vio que estaba todo igual que cuando había ido seis meses antes, con lo que dijo (en lo poco que sabía de inglés) "Vengo acá a revisar. No hay nada para revisar.

Esto es sólo idea". No se cumplieron los plazos establecidos en el contrato entre Intel y Busicom.

De esta manera, Faggin tuvo que trabajar largos meses, de 12 a 16 horas por día.

Finalmente pudo realizar los cuatro chips arriba mencionados. El los llamó "familia 4000". Estaba compuesto por cuatro dispositivos de 16 pines: el 4001 era una ROM de dos kilobits con salida de cuatro bits de datos; el 4002 era una RAM de 320 bits con el port de entrada/salida (bus de datos) de cuatro bits; el 4003 era un registro de desplazamiento de 10 bits con entrada serie y salida paralelo; y el 4004 era la CPU de 4 bits.

El 4001 fue el primer chip diseñado y terminado. La primera fabricación ocurrió en octubre de 1970 y el circuito trabajó perfectamente. En noviembre salieron el 4002 con un pequeño error y el 4003 que funcionó correctamente. Finalmente el 4004 vino unos pocos días antes del final de 1970. Fue una lástima porque en la fabricación se habían olvidado de poner una de las máscaras. Tres semanas después vinieron los nuevos 4004, con lo que Faggin pudo realizar las verificaciones. Sólo encontró unos pequeños errores. En febrero de 1971 el 4004 funcionaba correctamente. En el mismo mes recibió de Busicom las instrucciones que debían ir en la ROM.

A mediados de marzo de 1971, envió los chips a Busicom, donde verificaron que la calculadora funcionaba perfectamente. Cada calculadora necesitaba un 4004, dos 4002, cuatro 4001 y tres 4003.

Tomó unLuego de que el primer microprocesador fuera una realidad, Faggin le pidió a la gerencia de Intel que utilizara este conjunto de chips para otras aplicaciones. Esto no fue aprobado, pensando que la familia

4000 sólo serviría para calculadoras. Además, como fue producido mediante un contrato exclusivo, sólo lo podrían poner en el mercado teniendo a Busicom como intermediario.

Después de hacer otros dispositivos utilizando la familia 4000, Faggin le demostró a Robert Noyce (entonces presidente de Intel) la viabilidad de estos integrados para uso general. Finalmente ambas empresas llegaron a un arreglo: Intel le devolvió los 60000 dólares que había costado el proyecto, sólo podría vender los integrados para aplicaciones que no fueran calculadoras y Busicom los obtendría más baratos (ya que se producirían en mayor cantidad).

El 15 de noviembre de 1971, la familia 4000, luego conocida como MCS-4 (Micro Computer System 4-bit) fue finalmente introducida en el mercado. poco menos de un año desde la idea al producto funcionando correctamente.

Es un microprocesador de 4 bits de bus de datos, direcciona 32768 bits de ROM y 5120 bits de RAM.

Además se pueden direccionar 16 ports de entrada (de 4 bits) y 16 ports de salida (de 4 bits). Contiene alrededor de 2300 transistores MOS de canal P de 10 micrones. El ciclo de instrucción es de 10,8 microsegundos.

El microprocesador 8008

Historia del 8008

En 1969 Computer Terminal Corp. (ahora Datapoint) visitó Intel. Vic Poor, vicepresidente de Investigación y Desarrollo en CTC quería integrar la CPU (unos cien componentes TTL) de su nueva terminal Datapoint 2200 en unos pocos chips y reducir el costo y el tamaño del circuito electrónico.

Ted Hoff observó la arquitectura, el conjunto de instrucciones y el diseño lógico que había presentado CTC y estimó que Intel podría integrarlo en un sólo chip, así que Intel y CTC firmaron un contrato para

desarrollar el chip. El chip, internamente llamado 1201, sería un dispositivo de 8 bits. Pensado para la aplicación de terminal inteligente, debería ser más complejo que el 4004.

Al principio parecía que el 1201 saldría antes que el 4004 ya que Federico Faggin tenía que desarrollar cuatro chips, siendo el 4004 el último de ellos. Sin embargo, después de algunos meses de trabajo con el 1201, el diseñador, Hal Feeney, fue puesto a diseñar un chip de memoria, con lo que el proyecto del 1201 fue puesto en el "freezer".

Mientras tanto, CTC también contrató a la empresa Texas Instruments para hacer el diseño del mismo chip como fuente alternativa. Al final de 1970 Intel continuó con el proyecto del 1201 bajo la dirección de Faggin y Feeney fue puesto nuevamente a trabajar en este proyecto.

En junio de 1971, TI puso un aviso en la revista Electronics donde se detallaban las capacidades de este integrado MOS LSI. Con la leyenda "CPU en un chip" se acompañaba la descripción del circuito a medida para la terminal Datamation 2200. El aviso decía "TI lo desarrolló y lo está produciendo para Computer Terminal Corp.". Las dimensiones indicadas eran 5,46 por 5,71 mm, un chip enorme aun para la tecnología de 1971 y era 225% más grande que el tamaño estimado por Intel.

El chip de Texas Instruments, sin embargo, jamás funcionó y no se puso en el mercado.

Sorprendentemente, TI patentó la arquitectura del 1201, que fue realizado por CTC con algunos cambios de Intel, con lo que luego hubo batallas legales entre Intel y TI.

Durante el verano (en el hemisferio norte) de 1971, mientras el trabajo con el 1201 estaba progresando rápidamente, Datapoint decidió que no necesitaba más el 1201. La recesión económica de 1970 había bajado el costo de los circuitos TTL de tal manera que ya no era rentable el circuito a medida. Datapoint le dejó usar la arquitectura a Intel y a cambio la última no le cobraba más los costos de desarrollo.

Intel decidió cambiarle el nombre al 1201: se llamaría 8008. El primero de abril de 1972 se lanzó este microprocesador al mercado con un conjunto de chips de soporte, como una familia de productos llamado

MCS-8. Estos chips de soporte eran integrados existentes con los nombres cambiados. El interés del mercado por el MCS-8 fue muy alto, sin embargo las ventas fueron bajas.

Para solucionar este inconveniente, se diseñaron herramientas de hardware y software, entrenamiento y sistemas de desarrollo. Estos últimos son computadoras especializadas para desarrollar y depurar programas (quitarles los errores) para el microprocesador específico. Un año después, Intel recibía más dinero de los sistemas de desarrollo que de los microprocesadores y chips de soporte.

A título informativo cabe destacar que este microprocesador de ocho bits poseía alrededor de 3500 transistores, direccionaba 16 KBytes y la frecuencia máxima de reloj (clock) era de 108 KHz

El microprocesador 8080

Historia del 8080

Durante el verano de 1971, Federico Faggin fue a Europa para realizar seminarios sobre el MCS-4 y el 8008 y para visitar clientes. Recibió una gran cantidad de críticas (algunas de ellas constructivas) acerca de la arquitectura y el rendimiento de los microprocesadores. Las compañías que estaban más orientadas hacia la computación eran las que le decían las peores críticas.

Cuando regresó a su casa, se le ocurrió una idea de cómo hacer un microprocesador de 8 bits mejor que el 8008, incorporando muchas de las características que esa gente estaba pidiendo, sobre todo, más velocidad y facilidad de implementación en el circuito.

Decidió utilizar el nuevo proceso NMOS (que utiliza transistores MOS de canal N) que se utilizaba en las últimas memorias RAM dinámicas de 4 kilobits, además le agregó una mejor estructura de interrupciones, mayor direccionamiento de memoria (16 KB en el 8008 contra 64 KB en el 8080) e instrucciones adicionales (como se puede apreciar en las descripciones de los conjuntos de instrucciones que se encuentran más abajo).

Al principio de 1972 decidió realizar el nuevo chip. Sin embargo Intel decidió esperar a que el mercado respondiera primero con el MCS-4 y luego con el MCS-8 antes de dedicar más dinero al desarrollo de nuevos diseños.

En el verano de 1972, la decisión de Intel fue comenzar con el desarrollo del nuevo microprocesador.

Shima (el mismo de antes) comenzó a trabajar en el proyecto en noviembre.

La primera fabricación del 8080 se realizó en diciembre de 1973. Los miembros del grupo que hacían el desarrollo encontraron un pequeño error y el primero de abril de 1974 se pudo lanzar al mercado el microprocesador.

El 8080 realmente creó el verdadero mercado de los microprocesadores. El 4004 y el 8008 lo sugirieron, pero el 8080 lo hizo real. Muchas aplicaciones que no eran posibles de realizar con los microprocesadores

previos pudieron hacerse realidad con el 8080. Este chip se usó inmediatamente en cientos de productos diferentes. En el 8080 corría el famoso sistema operativo CP/M (siglas de Control Program for Microcomputers) de la década del '70 que fue desarrollado por la compañía Digital Research.

Como detalle constructivo el 8080 tenía alrededor de 6000 transistores MOS de canal N (NMOS) de 6 micrones, se conectaba al exterior mediante 40 patas (en formato DIP) y necesitaba tres tensiones para su funcionamiento (típico de los circuitos integrados de esa época): +12V, +5V y -5V. La frecuencia máxima era de 2 MHz.

La competencia de Intel vino de Motorola. Seis meses después del lanzamiento del 8080, apareció el 6800. Este producto era mejor en varios aspectos que el primero. Sin embargo, la combinación de

tiempos (el 8080 salió antes), "marketing" más agresivo, la gran cantidad de herramientas de hardware y software, y el tamaño del chip (el del 8080 era mucho menor que el del 6800 de Motorola) inclinaron la

balanza hacia el 8080.

El mayor competidor del 8080 fue el microprocesador Z-80, que fue lanzado en 1976 por la empresa Zilog (fundada por Faggin). Entre las ventajas pueden citarse: mayor cantidad de instrucciones (158contra 74), frecuencia de reloj más alta, circuito para el apoyo de refresco de memorias RAM dinámicas, compatibilidad de código objeto (los códigos de operación de las instrucciones son iguales) y una sola tensión para su funcionamiento (+5V). El Z-80 fue concebido por Federico Faggin y Masatoshi Shima como una mejora al 8080, comenzando el desarrollo a partir de noviembre de 1974 en la empresa presidida por el primero. Tal fue el éxito que tuvo esta CPU que luego varias empresas comenzaron a

producir el chip: SGS-Ates, Mostek, Philips, Toshiba, NEC, Sharp, etc.

Este microprocesador ocupó rápidamente el lugar del anterior y se usó en todo tipo de microcomputadoras (incluyendo muchas de las "home computers" de la primera mitad de la década del '80).

Los microprocesadores 8086 y 8088

Historia del 8086/8088

En junio de 1978 Intel lanzó al mercado el primer microprocesador de 16 bits: el 8086. En junio de 1979 apareció el 8088 (internamente igual que el 8086 pero con bus de datos de 8 bits) y en 1980 los coprocesadores 8087 (matemático) y 8089 (de entrada y salida). El primer fabricante que desarrolló software y hardware para estos chips fue la propia Intel. Reconociendo la necesidad de dar soporte a estos circuitos integrados, la empresa invirtió gran cantidad de dinero en un gran y moderno edificio en Santa Clara, California, dedicado al diseño, fabricación y venta de sus sistemas de desarrollo que, como se explicó anteriormente, son computadoras autosuficientes con el hardware y software necesario para desarrollar software de microprocesadores.

Los sistemas de desarrollo son factores clave para asegurar las ventas de una empresa fabricantes de chips. La inmensa mayoría de ventas son a otras empresas, las cuales usan estos chips en aparatos electrónicos, diseñados, fabricados y comercializados por ellas mismas. A estas empresas se las llama "fabricantes de equipo original", o en inglés, OEM (Original Equipment Manufacturer). El disminuir el tiempo de desarrollo de hardware y software para las OEM es esencial, ya que el mercado de estos productos es muy competitivo. Necesitan soporte pues los meses que les puede llevar el desarrollo de las herramientas apropiadas les puede significar pérdidas por millones de dólares. Además quieren ser los primeros fabricantes en el mercado, con lo cual pueden asegurarse las ventas en dos áreas importantes: a corto plazo, ya que al principio la demanda es mucho mayor que la oferta, y a largo plazo, ya que el primer producto marca a menudo los estándares.

De esta manera la empresa Intel había desarrollado una serie completa de software que se ejecutaba en una microcomputadora basada en el 8085 llamada "Intellec Microcomputer Development System". Los programas incluían ensambladores cruzados (éstos son programas que se ejecutan en un microprocesador y generan código de máquina que se ejecuta en otro), compiladores de PL/M, Fortran y Pascal y varios programas de ayuda. Además había un programa traductor llamado CON V86 que convertía código fuente 8080/8085 a código fuente 8086/8088. Si se observan de cerca ambos conjuntos de instrucciones,

queda claro que la transformación es sencilla si los registros se traducen así: A -> AL, B -> CH, C -> CL, D -> DH, E -> DL, H -> BH y L -> BL. Puede parecer complicado traducir LDAX B (por ejemplo) ya que el 8088 no puede utilizar el registro CX para direccionamiento indirecto, sin embargo, se puede hacer con la siguiente secuencia: MOV SI, CX; MOV AL, [SI]. Esto aprovecha el hecho que no se utiliza el registro SI. Por supuesto el programa resultante es más largo (en cantidad de bytes) y a veces más lento de correr que en su antecesor 8085. Este programa de conversión sólo servía para no tener que volver a escribir los programas en una primera etapa. Luego debería reescribirse el código fuente en assembler para poder obtener las ventajas de velocidad ofrecidas por el 8088. Luego debía correr el programa en la iSBC 86/12 Single Board Computer basado en el 8086. Debido al engorro que resultaba tener dos plaquetas diferentes, la empresa Godbout Electronics (también de California) desarrolló una placa donde estaban el 8085 y el 8088, donde se utilizaba un ensamblador cruzado provisto por la compañía Microsoft. Bajo control de software, podían conmutarse los microprocesadores. El sistema operativo utilizado era el CP/M (de Digital Research).

El desarrollo más notable para la familia 8086/8088 fue la elección de la CPU 8088 por parte de IBM (International Business Machines) cuando en 1981 entró en el campo de las computadoras personales.

Esta computadora se desarrolló bajo un proyecto con el nombre "Acorn" (Proyecto "Bellota") pero se vendió bajo un nombre menos imaginativo, pero más correcto: "Computadora Personal IBM", con un precio inicial entre 1260 dólares y 3830 dólares según la configuración (con 48KB de memoria RAM yuna unidad de discos flexibles con capacidad de 160KB costaba 2235 dólares). Esta computadora entró en competencia directa con las ofrecidas por Apple (basado en el 6502) y por Radio Shack (basado en el Z-80).

NUEVOS MICROPROCESADORES INTEL

Estos son los nuevos microprocesadores de la gama Intel con tecnología doble núcleo y un sistema adicional GPU(Unidad de Proceso Gráfico) que se especializa en el manejo de información de video y graficos HD(High Definition) (Alta Definición). Los esfuerzos tecnológicos que se hacen para la evolución del microprocesador tiene que ver con:

• El tamaño: Cada vez más en un espacio más pequeño deben haber más cantidad de transistores.
• La velocidad: Cada vez debe procesar y ejecutar código binario lo más rápido posilble.
• El consumo de energía: El microprocesador debe consumir el mínimo de energía.

Microprocesador i3

Es un microprocesador doble núcleo con tecnología HT (Hiper-Trading). La tecnología HT hace que el Sistema Operativo trabaje con 4 núcleos, simulando 2 núcleos más de los 2 reales que tiene, mejorando la velocidad del procesamiento de código binario hasta un 30%. También el microprocesador i3 posee la tecnología 32 nm(Nanómetros). Los nanómetros son unidades de medida para cosas pequeñisimas. Para entender que es un nánometro se debe comprender lo siguiente: Una recta de 1 centímetro de largo se divide en un millón de partes, 1 parte de esas representa un nanómetro. Osea que utilizando ésta tecnología en un grano de arena caben 4 millones de transistores.

Microprocesador i5

Este microprocesador tiene cuatro núcleos reales y utiliza la tecnología Turbo Boost. Es una tecnología que permite analizar la carga de los núcleos del microprocesador y realizar las tareas según ésta información para mejorar la eficiencia del PC. Turbo Boost acelera la CPU para utilizar cualquier capacidad de potencia adicional.

Microprocesador i7

Este microprocesador tiene cuatro núcleos reales mas la tecnología HT. También tiene la tecnología Turbo Boost por lo que lo hace uno de los más avanzados y completos del mercado.

Video sobre la tecnología Turbo Broost