Historia de los microprocesadores

Historia de los microprocesadores

Antecedentes1947 Primer Transistor.John Bardeen.Walter House Brattain.William Bradford Shockley.

1958 Primer Circuito integrado.Jack Kilby.

Antecedentes1955 Shockley Semiconductor.William Shockley.Palo Alto, California.Nacimiento de Silicon Valley

Antecedentes1957 Fairchild Semiconductor.Gordon Moore; Sheldon Roberts; Eugene Kleiner; Robert Noyce; Victor Grinich; Julius Blank; Jean Hoerni y Jay Last.

Antecedentes 1968 Intel Corporation.Gordon Moore y Robert Noyce.Enfocado en el desarrollo de chips de memoria.

Historia de microprocesador

Intel 4004Federico Faggin desarrolla la tecnologa SGT (Silicon Gate Technology) y desarrolla el primer microprocesador junto con Masatoshi Shima y Ted Hoff.Primer Microprocesador comercial disponible.Se usa para las calculadoras Busicom.

Intel 40041971.740 KHz.4 bits16 pines DIP (Dual Inline Package).2300 transistores.Arquitectura Harvard.3.0 x 4.0 mm.

Si se construyera hoy un 4004 con una tecnologa de 0.35 m costara menos de1Intel 4004

Busicom141-PF/ NCR18-36

4001 (ROM). 4002 (RAM).4003 shift register4004, 4-bit microprocessor (the central processing unit, CPU).

Intel 8008Fue pedido por Computer Terminal Corporation (CTC) para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200.

Intel 8008Abril de 1972200 kHz.8 bits (primer microprocesador a 8 bits).18 pines.3500 transistores.60,000 instrucciones por segundo.4.9 x 6.7 mm.10 m PMOS

Intel 80081 acumulador de 8 bits.6 registros de propsito general.Direccionamiento de 14 bits.Operaciones lgicas Interrupciones.Intel 8008

Intel 8008

MicralScelbi-8HPrimer Microcontrolador TMS 1000Finales de 1972.Texas Instrument .TMS 1000.Memoria ROM.Memoria RAM.Microprocesador.RelojDestinado a los sistemas embebidos.

TMS 1000Microprocesador de 4 bits.1K de ROM.32 bytes de RAM.Barato.Uso en numerosas aplicaciones en sistemas embebidos.

Silent 700Intel 808019742 MHz.8 bits.40 pines DIP.6,000 Transistores.64,0000 Instrucciones por segundo.6 m NMOS.Mas de 200 instrucciones.

Intel 8080

Intel 8080Costaba 360 dls.Aplicaciones para sistemas embebidos.Rpidamente adoptado por diseadores.Incorporado en mltiples productos.Despert el inters en los microcomputadores yLo que se poda hacer con ellos.

Intel 8080

Altair 8800 de la compaa MITSMotorola 680019741 MHz.8 bits.40 pines.4,000 transistores.Alimentacin nica de 5v.NMOS.72 instrucciones.

Motorola 6800Usado por la industria automotriz.

Altair 6800.

Motorola 6800

MOS TechnologyChuck Peddle deja Motorola y funda MOS Technology.

Crea el Microprocesador 6502 basado en el Motorola 6800.

MOS 65021975.8 bits.Bus de direccin de 16 bits.1 MHz.Pipeline.Alimentacin nica de 5v.40 pines.Un costo de 25 dls.56 Instrucciones.

MOS 6502

Apple IICommodore PETZILOGFederico Faggin y Masatoshi Shima dejan Intel y crean Zilog.

Crean el Microprocesador Z-80.

Z-8019762.5 MHz.Compatibilidad con el 8080.Bloque de instrucciones de movimiento.Bloque de instrucciones de I/O.Un segundo set de registros para soportar interrupciones y un sistema operativo.DRAM (Dynamic RAM).Y un on-chip clock circuit.Z-80

Z-80Tandy TRS-80

6502 y z-80Se convierten en los primeros microprocesadores que muestran el verdadero potencial de los microcomputadores.8-bit RCA 18021974.8-bits.6.4 MHz.Alimentacin de 10 v.Utilizado por la NASA.

8-bit national semiconductor SC/MP1976.Soporta mltiples buses maestros en su sistema de bus.Soportaba mltiples SC/MPY otros buses maestros como controlador de acceso directo a memoria.Bit serial ALU.

16-bit TI TMS99001976.Primer MP de 16 bits.Arquitectura basada en TI 990 minicomputer.

TI 99/4 PC

Una computadora en cada escritorioA mediados de 1980 los microprocesadores llegaron a ser mas conocidos por un publico mas amplio a travs de los sistemas de escritorio.

En este periodo se vio una reestructuracin en la industria de los microprocesadores.

Avances significativos en los Sistemas Operativos y en softwareIntel 8086 y Motorola 68000Catalizan el crecimiento de los microprocesadores.

De 1979 a 1984 ocurrieron acontecimientos que sentaron las bases para el futuro crecimiento de los microprocesadores de alto rendimiento.Los avances en tecnologa y software la economa sentaron las bases para la futura guerra de arquitecturas.Diseo VLSIAntes de 1980, los procesos eran en gran parte manuales.En 1980 Carver Mead y Lynn Conway publican Introduction to VLSI Systems.Simuladores switch-level.Analizadores static-timing.1980 3m para 1985 se redujo a 1.25m y cada ves mas pequeos.Intel 386DXOctubre de 1985.1m de longitud de gate.El alto nivel de integracin permite tener el ncleo del CPU en un solo dado.Sin embargo las unidades de punto flotante y las unidades de administracin de memoria aun estn en chips externos.

La tecnologa CMOS domina a la NMOS.

Microsoft MS_DOS era el SO mas popular.

BASIC programa principal en las PCs.

El uso de UNIX y C en los minicomputadores influencio el desarrollo de la siguiente generacin de microprocesadores.IBMPrincipio de 1980.Primero considera el 8080.Luego cambia al 8086.Y finalmente utiliza el 8088 para su producto final.

IBM 80884.77 MHz.64 KB RAM40 KB ROMDisco flexible de 5.25 pulgadas.PC-DOS 1.0 (Microsoft MS-DOS).Motor monocromtico.IBMEmpieza el crecimiento de IBM.

En 1982 aparece el primer clon de IBM.

Disponibilidad del cdigo clean room BIOS.

Macintosh1984 durante el Super Bowl.Motorola 68000.128 KB RAM.monitor banco y negro.Disco flexible de 3.5 de 400 KB.

AplicacionesWordPerfect para DOS,1982.La hoja de calculo Lotus 1-2-3, 1983.Microsoft Word ,1983.Aldus PageMaker, 1985.

A medida que estas aplicaciones aadan caractersticas.

Necesitaban mas memoria y poder de procesamiento.

Procesadores mas potentes y mayor memoria.

RISCInstrucciones de 32 bits.Arquitectura load/store .Grande.General-purpose register filePipeline.Tiempo requerido para realizar una tarea: CPU time = instruction count x clock cycles per instruccin(CPI) x clock cycle time.pipeline

RISC1986 primeros CPUs comerciales RISC.MIPS R2000.

Microprocesadores de 32 bits1985 Intel 80386DX.1986 Motorola 68020.MIPS R2000 fue el primer procesador comercial VLSI RISC.MIPS R3000 (1989,144 pines, dado de 56 mm, 25 MHz, $300).Intel 80486 ( 1990 Float point unit, 8 KB cache, 168 pines, 33 MHz, $950).

1978 diseo SPARC de Sun Microsystems.El primer SPARC fue el CY7C600 chip set by Cypress.La nica caracterstica que tenia era el windowed register file que reduca el trafico de memoria causado por salvar y restaurar los registros de llamada a procedimiento.Intel 80960K198832 registros globales.4 bancos de registros.32 registros de propsito especial.Operaciones de punto flotante.Varias operaciones trigonomtricas.Scoreboarding (permite ejecutar mltiples instrucciones).AMD 29000198764 registros globales.128 registros globales gestionados como un stack cache.Instrucciones de punto flotante.Pipeline de cuatro etapas.Fue el mas popular por muchos aos antes de ser superado por la serie 80960.En 1995 AMD abandona la serie 29k para enfocarse en el lucrativo mercado del x86Motorola 88100No alcanza el xito de Intel y AMD.Registro de 32 bits para operaciones de enteros y punto flotante.Extensas instrucciones de manipulacin de bits.

La dcada de 1990Para aumentar el rendimiento se requiere reducir los ciclos por instruccin.El numero de instrucciones por programa.Y los ciclos de reloj.Es problema es que al reducir uno se incrementan los otros.Se requiere un perfecto balance.Alpha 210641992Digital Equipment Corporation produce el primer Alpha microprocesador.150 MHz.!!!!!

IBM, Motorola y AppleAlianza para disear el procesador PowerPC. IBM aport su experiencia en RISC.Motorola su interfaz de bus multiprocesador desarrollado para el 88100.Apple aporto la Macintosh para instalar el nuevo procesador.PowerPC 601.

Standar Performance Evaluation Corporation1989.Evaluar los procesadores RISCSPECint para el rendimiento de enteros, en base a seis aplicaciones. SPECfp de punto flotante, basado en 14 ncleos de punto flotante.

FuturoLos rendimientos del MP pueden reducirse debido a los problemas de integracin de los CI.La arquitectura de las computadoras.Fuerzas de mercado.Nuevas tcnicas de litofotografa.Con geometras ms finas, el retraso por resistencia y capacitancia causada por las interconexiones se convierte en la limitacin.Sustitucin de aluminio por cobre u oro.Reducir la capacitancia mediante el uso de aisladores con constantes dielctricas mas bajas.Nuevas alternativas de CMOS.Paralelismo.VLIW (Very Long Instruction Word).