Microprocesadores Intel

Introducción a los Microprocesadores Intel

INTEL Integrated Electronics ( Electrónica Integrada)

Es una empresa multinacional que fabrica microprocesadores,

circuitos integrados especializados tales como :

circuitos integrados auxiliares para placas base de

ordenador y otros dispositivos electrónicos.

Domina el mercado de los microprocesadores

Historia

Fundada por Gordon E. Moore y Robert Noyce en 1968. comenzó fabricando memorias.

El primer microprocesador de Intel fue el 4004, en 1971 para facilitar el diseño de una calculadora. programa almacenado en memoria ,podía hacer unas acciones u otras, es decir, un microprocesador

En los 90, Intel fue responsable de muchas de las innovaciones del hardware de los ordenadores personales, incluyendo los buses PCI, AGP y USB, además del nuevo PCI-Express.

El 06/06/2005 Intel realizó un acuerdo con apple Computer, por el que Intel proveerá procesadores para los ordenadores Apple, realizándose entre 2006 y 2007 la transición desde los tradicionales IBM.

En 01/2006 entra al mercado las primeras computadoras de Apple, una portátil y otra de escritorio, con procesadores Intel Core Duo de doble núcleo y que prometen ser toda una revolución.

Categorías de Intel

Se refiere a los microprocesadores tradicionales que operan con grupos grandes de instrucciones de procesador (lenguaje de maquina).

Los microprocesadores que estan dentro de esta categoría es intel (incluido el PENTIUM).

Los procesadores CISC tienen un Set de instrucciones complejas por naturaleza que requieren varios a muchos ciclos para completarse.

CISC

RIS

A diferencia de los CISC, los procesadores RISC tienen un

grupo o Set de instrucciones simples requiriendo uno o pocos

ciclos de ejecución.

Estas instrucciones pueden ser utilizadas más eficientemente

que la de los procesadores CISC con el diseño de software

apropiado, resultando en operaciones más rápidas

Cronología de los Microprocesadores Intel

1971 Aparecieron los primeros microprocesadores 4004 para

microordenador.

1972. Introducción del Intel 8008, el primer microprocesador de 8

bits que era casi dos veces más complejo que el 4004.

1974. Microprocesador 8080, Se emplea en el primer PC (de IBM).

1977. Microprocesador creado por la empresa Intel fue el 8085,

tenia una gran densidad de

integración

1978. Microprocesador 8086, Diez veces más potente que el

anterior.


1979. Microprocesador 8088, Idéntico al 8086 pero con bus externo de 8bits

(pequeño retroceso por compatibilidades).

1982. Aparecieron los microprocesadores 80186/80188 Utiliza registros

de control de 16 bits por cada dispositivo integrado.

1982. Microprocesador 80286, Empieza la carrera. (fijarse en el cuadro).

1985. Microprocesador 80386, Primer salto cuantitativo

1989. Microprocesador 80486, Modelo básico en la actualidad,

desaparecido cuando se lea esta ponencia.

1993. Microprocesador 80586, Denominado comercialmente como Péntium


1991. Intel comenzó una nueva política con la salida de los microprocesadores con la

denominación Overdrive. Los Overdrive eran actualizaciones para microprocesadores

instalados en los sistemas que dispusieran de un segundo zócalo para tal propósito.

1995. Microprocesadores Péntium Pro - Cambio similar al 486, el mismo procesador con

mejoras internas que aumentan considerablemente su potencia.

1997. Microprocesadores Pentium MMX, Multi Media Extensión, esta tecnología es el realce

a procesadores mas recientes de Intel el cual cambio el mundo de multimedia y de

comunicaciones.

1998. Aparición del Intel Pentium. II, que incorpora la tecnología Intel MMX, que se diseñó

específicamente para procesar de forma eficiente datos de vídeo, audio y gráficos.

1998. Microprocesadores Celeron, Este microprocesador fue liberado en 1998 por Intel para

entrar al mercado de consumo popular con una versión simplificada del Pentium II.

1999. Microprocesadores Pentium III, se parece muchísimo a un híbrido de Pentium II y

Celeron.

2001. Microprocesadores Pentium IV, Es un microprocesador de séptima generación basado

en la arquitectura x86 y manufacturado por Intel

Microprocesadores 4004

Intel desarrolló su 4004, el primer chip que contenía todos los componentes de la

CPU en un solo chip, el microprocesador había nacido,gracias a los niveles de

integración alcanzados.

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, una velocidad de reloj de 108-

740 Khz. Memoria direccionable: 640 bytes,

Tecnología PMOS

Este microprocesador estaba

encapsulado en el formato DIP

(Dual Inline Package) de 16 patas

(ocho de cada lado).

La distancia entre las patas es de

0,1 pulgadas (2,54 milímetros),

mientras que la distancia entre

patas enfrentadas es de 0,3

pulgadas (7,68 milímetros).

Terminales del 4004

Pata Nombre Descripción

1 D0

Todas las direcciones y datos de RAM y ROM pasan por

estas líneas

2 D1

3 D2

4 D3

5 Vss Referencia de tierra. Es la tensión más positiva.

6 Clock

phase 1

Son las dos fases de entrada de reloj (clock)

7 Clock

phase 2

8 Sync

output

Señal de sincronismo generada por el procesador.

Indica el comienzo de un ciclo de instrucción.

Pata Nombre Descripción

9 Reset Un "1" lógico aplicado en esta pata borra todos los flags

y registros de estado y fuerza el contador de programa

(PC) a cero. Para que actúe correctamente, esta línea

deberá activarse por 64 ciclos de reloj (8 ciclos de

máquina).

10 Test La instrucción JCN verifica el estado de esta línea.

11 CM-ROM (Control

Memory Outputs)

Esta señal está activa cuando el procesador necesita

datos de la ROM

12 VDD Alimentación del microprocesador. La tensión debe ser

de -15V +/- 5%

13 CM-RAM3 Éstas son las señales de selección de banco para indicar

a cuál RAM 4002 desea acceder el microprocesador







El Microprocesador 8008

Es el primer microprocesador de 8 bits, era casi dos

veces más complejo que el 4004.

El interés del mercado 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.

Cabe destacar que este microprocesador poseía alrededor de 3500

transistores, direccionaba 16 KBytes y la frecuencia máxima de reloj (clock)

era de 108 KHz.

La Memoria direccionable es de 16 kbytes, su nivel de integración es de

10 micras, y tenia una Tecnología PMOS.

No tiene registro de puntero de stack (SP). Tiene una pila interna de 8

posiciones para almacenar las direcciones de retorno en el caso de

llamadas a subrutina.

Hay cuatro indicadores (o flags): Carry, Sign, Parity y Zero (C, S, P, Z).

Principales Características:

Conjunto de Registros del 8008

Este conjunto de registros forma la base para comprender el conjunto de registros de los siguientes procesadores, ya que se basan en éste. Éstos son:

Clasificación Registro Longitud (en bits)

Acumulador A 8

Registros de Uso general

B 8

C 8

D 8

E 8

H 8

L 8

Contador de Programa PC 14


Este chip se usó inmediatamente en cientos de

productos diferentes.

Aquí se corría el famoso sistema operativo

CP/M (de la década del '70.

Como detalle constructivo tenía alrededor de

6000 transistores MOS de canal N (tecnología

NMOS) de 6 micrones, 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.

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. Ancho de bus: 8 bits

PINES NOMBRE DESCRIPCIÓN

1 A10 Bus de direcciones

2 GND Referencia de tierra. Todas las tensiones se miden con respecto a este punto.

3 D4 Si SYNC = 0: Bus de datos. Si SYNC = 1: Señal de control que indica salida a periférico.

4 D5 Si SYNC = 0: Bus de datos. / Si SYNC = 1: Señal que indica si el uP está en ciclo de búsqueda de

instrucción.

5 D6 Si SYNC = 0: Bus de datos. / Si SYNC = 1: Señal de control que indica entrada de periférico.

6 D7 Si SYNC = 0: Bus de datos. / Si SYNC = 1: Señal de control que indica lectura de memoria.

7 D3 Si SYNC = 0: Bus de datos. / Si SYNC = 1: Señal que indica que el uP se ha detenido.

8 D2 Si SYNC = 0: Bus de datos. / Si SYNC = 1: Señal que indica que se realiza una operación con el stack.

9 D1 Si SYNC = 0: Bus de datos. / Si SYNC = 1: Modo lectura/escritura.

10 D0 Si SYNC = 0: Bus de datos. / Si SYNC = 1: Señal de reconocimiento de interrupción.

11 -5V Una de las tres patas de alimentación del 8080.

12 RESET Señal de borrado de todos los registros internos del 8080. Para ello, ponerlo a uno durante tres ciclos de

reloj como mínimo.

13 HOLD Sirve para poner los buses en alta impedancia para el manejo de DMA (acceso directo a memoria).

14 INT Señal de pedido de interrupción.

15 CLK2 Señal de reloj (debe venir del generador de reloj 8224).

16 INTE Señal de aceptación de interrupción.

17 DBIN Indica que el bus de datos está en modo lectura.

18 /WR Indica que el bus de datos está en modo escritura.

19 SYNC Este pin se pone a uno cuando comienza una nueva instrucción.

20 +5V Una de las tres patas de alimentación del 8080.


21 HLDA Reconocimiento de HOLD.

22 CLK1 Señal de reloj (debe venir del generador de reloj 8224).

23 READY Sirve para sincronizar memorias o periféricos lentos (detiene al 8080 mientras se lee o escribe el

dispositivo).

24 WAIT Cuando vale "1", el 8080 está esperando al periférico lento.

25 A0

Bus de direcciones. 26 A1

27 A2

28 +12V Una de las tres patas de alimentación del 8080.

29 A3

Bus de direcciones.

30 A4

31 A5

32 A6

33 A7

34 A8

35 A9

36 A15

37 A12

38 A13

39 A14

40 A11

Conjunto de Registros del 8080

Es una ampliación del conjunto del 8008, como puede observarse a continuación:

Clasificación Registro Longitud Pares de registros Longitud

Acumulador A 8 bits

Registros de uso general

B 8 bits BC 16 bits

C 8 bits

D 8 bits DE 16 bits

E 8 bits

H 8 bits HL 16 bits

L 8 bits

Contador de programa PC 16 bits

Puntero de pila SP 16 bits

Indicadores F 8 bits

Hay cinco indicadores (Sign, Zero, Alternate Carry, Parity, Carry)ubicado en un registro de ocho bits llamado F (de Flags):

BIT 7 6 5 4 3 2 1 0

FLAG S Z 0 AC 0 P 1 C

Los tres bits no usados siempre toman esos valores.


La alimentación requiere sólo +5V. Esto se

debe a la nueva tecnología utilizada para la

fabricación llamada HMOS (High

performance N-channel MOS) que permite

una mayor integración, llegando a la VLSI (

muy alta escala de integración) con más de

diez mil transistores (el 8085 no es VLSI).

Tiene incorporado el generador de pulsos

de reloj con lo que sólo hace falta un cristal

de cuarzo y un par de capacitores externos.

Además está mejorado en lo que se refiere

a las interrupciones.

Incluye las 74 instrucciones del 8080 y

posee dos adicionales (RIM y SIM) referidas

a este sistema de interrupciones y a la

entrada y salida serie.

El bus de datos está multiplexado con los ocho bits

menos significativos del bus de direcciones (utiliza los

mismos pines para ambos buses), con lo que permite

tener más pines libres para el bus de control del

microprocesador.

Terminales del 8085

Este microprocesador estaba encapsulado en el formato DIP (Dual Inline

Package) de 40 patas (veinte de cada lado).

La distancia entre las patas es de 0,1 pulgadas (2,54 milímetros), mientras

que la distancia entre patas enfrentadas es de 0,6 pulgadas (15,32 milímetros).


1 X1 Entre estas dos patas se ubica el cristal

2 X2

3 RESET OUT Para inicializar periféricos

4 SOD Salida serie

5 SID Entrada serie

6 TRAP Entrada de interrupción no enmascarable

7 RST 7.5 Entrada de interrupción (máxima prioridad)

8 RST 6.5 Entrada de interrupción

9 RST 5.5 Entrada de interrupción

10 INTR Entrada de interrupción (mínima prioridad)

11 /INTA Reconocimiento de interrupción

12 AD0 Bus de direcciones y datos multiplexado








20 GND Referencia de tierra. Todas las tensiones se miden con respecto a este punto.










29 S0 Bit de estado del 8085

30 ALE Cuando está uno indica que salen direcciones por las patas ADn, en caso contrario, entran o salen datos

31 /WR Cuando vale cero hay una escritura

32 /RD Cuando vale cero hay una lectura

33 S1 Bit de estado del 8085

34 IO/M Si vale 1: operaciones con ports, si vale 0: operaciones con la memoria

35 READY Sirve para sincronizar memorias o periféricos lentos

36 /RESET IN Cuando está a cero inicializa el 8085

37 CLK OUT Salida del reloj para los periféricos

38 HLDA Reconocimiento de HOLD

39 HOLD Sirve para poner los buses en alta impedancia para el manejo de DMA (acceso directo a memoria)

40 VCC tensión de alimentación: +5Vdc

Los Microprocesadores 8086/8088

El 8086 es un microprocesador

de 16 bits, tanto en lo que se

refiere a su estructura como

en sus conexiones externas

El 8088 es un procesador

de 8 bits que internamente es casi

idéntico al 8086.

Velocidad de reloj: 5,8 y 10 MHz

Número de transistores: 29.000

Nivel de integración: 3 micras

Memoria direccionable: 1 Mbyte

Tecnología: NMOS

Rendimiento: 330KIPS (5MHz),

660KIPS (8MHZ) y 750KIPS

(10MHZ)

Principales características: 10

veces mas rápido que el 8080.

Primer micro x86:es el padre de los

PC´s actuales.

Velocidad de reloj: 5 y 8 MHz

Número de transistores: 29.000

Nivel de integración: 3 micras

Memoria direccionable: 1 Mbytes

Tecnología: CMOS

Rendimiento: 330 KIPS (5MHz) y

750KIPS (8MHZ).

Principales características: Es

idéntico al 8086 excepto en su bus de

8 bit.

La única diferencia entre ambos es el tamaño del bus de datos externo.

Intel trata esta igualdad interna y desigualdad externa dividiendo cada procesador 8086 y 8088 en

dos sub-procesadores.

O sea, cada uno consta de una unidad de ejecución (EU: Execution Unit) y una unidad interfaz del

bus (BIU: Bus Interface Unit).

La unidad de ejecución es la encargada de realizar todas las operaciones mientras que la unidad de

interfaz del bus es la encargada de acceder a datos e instrucciones del mundo exterior.

Las unidades de ejecución son idénticas en ambos microprocesadores, pero las unidades de interfaz

del bus son diferentes en varias cuestiones, como se desprende del siguiente diagrama en bloques:

Registros de Uso General del8086/8088

• Tienen 16 bits cada uno y son ocho:

1.-AX Registro acumulador, dividido en AH y AL (8 bits cada uno).Usándolo se produce en general

una instrucción que ocupa un byte menos que si se utilizaran otros registros de uso general.

Su parte más baja, AL, también tiene esta propiedad. El último registro mencionado es el

equivalente al acumulador de los procesadores anteriores (8080 y 8085). Además hay

instrucciones como DAA; DAS; AAA; AAS; AAM; AAD; LAHF; SAHF; CBW; IN y OUT que

trabajan con AX o con uno de sus dos bytes (AH o AL). También se utiliza este registro (junto

con DX a veces) en multiplicaciones y divisiones.

2.-BX Registro base, dividido en BH y BL.

Es el registro base de propósito similar (se usa para direccionamiento indirecto) y es una

versión más potente del par de registros HL de los procesadores anteriores.

3.-CX Registro contador, dividido en CH y CL.

Se utiliza como contador en bucles (instrucción LOOP), en operaciones con cadenas (usando el

prefijo REP) y en desplazamientos y rotaciones (usando el registro CL en los dos

últimos casos).

4.-DX Registro de datos, dividido en DH y DL.

Se utiliza junto con el registro AX en multiplicaciones y divisiones, en la instrucción CWD y en

IN y OUT para direccionamiento indirecto de puertos (el registro DX indica el número de

puerto de entrada/salida).

Registros de Uso General del 8086/8088

5.-SP Puntero de pila (no se puede subdividir).

Aunque es un registro de uso general, debe utilizarse sólo como puntero de pila, la cual

sirve para almacenar las direcciones de retorno de subrutinas y los datos temporarios

(mediante las instrucciones PUSH y POP). Al introducir (push) un valor en la pila a este

registro se le resta dos, mientras que al extraer (pop) un valor de la pila este a registro

se le suma dos.

6.-BP Puntero base (no se puede subdividir).

Generalmente se utiliza para realizar direccionamiento indirecto dentro de la pila.

7.-SI Puntero índice (no se puede subdividir).

Sirve como puntero fuente para las operaciones con cadenas. También sirve para

realizar direccionamiento indirecto.

8.-DI Puntero destino (no se puede subdividir).

Sirve como puntero destino para las operaciones con cadenas. También sirve para

realizar direccionamiento indirecto.

Modos de direccionamiento del 8086/8088:

Estos procesadores tienen 27 modos de direccionamiento.

Tres de ellos son comunes a microprocesadores anteriores:

Direccionamiento inmediato (el operando es un número que se

encuentra en la misma instrucción),

Direccionamiento a registro (el operando es un registro del

microprocesador)

Direccionamiento inherente (el operando está implícito en la instrucción.

Por ejemplo, en la multiplicación uno de los operandos siempre es el acumulador).

El resto de los modos sirve para localizar un operando en memoria.

Para facilitar la explicación de estos modos, se pueden resumir de la siguiente

manera:

Deben sumarse cuatro cantidades:

1) Dirección de segmento 2) Dirección base

3) Una cantidad índice 4) Un desplazamiento.

Terminales del 8088Este microprocesador está encapsuladoen el formato DIP (Dual Inline Package) de40 patas (veinte de cada lado).

La distancia entre las patas es de 0,1pulgadas (2,54 milímetros), mientras que ladistancia entre patas enfrentadas es de 0,6pulgadas (15,32 milímetros).

La posición de la pata 1. Esto sirve parano insertar el chip al revés en el circuitoimpreso.

El 8086/8088 puede conectarse al circuito de dos formas distintas: el modo máximo y el modo

mínimo.

El modo queda determinado al poner un determinado terminal (llamado MN/MX) a tierra o a

la tensión de alimentación.

El 8086/8088 debe estar en modo máximo si se desea trabajar en colaboración con el

Procesador de Datos Numérico 8087 y/o el Procesador de Entrada/Salida 8089 (de aquí se

desprende que en la IBM PC el 8088 está en modo máximo).

En este modo el 8086/8088 depende de otros chips adicionales como el Controlador de Bus 8288

para generar el conjunto completo de señales del bus de control.

El modo mínimo permite al 8086/8088 trabajar de una forma más autónoma (para circuitos

más sencillos) en una manera casi idéntica al microprocesador 8085.

PINES DESCRIPCION

1 GND (Masa)

2 A14 (Bus de direcciones )

3 A13 (Bus de direcciones)






9 AD7 (Bus de direcciones y datos)








17 NMI (Entrada de interrupción no enmascarable)

18 INTR (Entrada de interrupción enmascarable)

19 CLK (Entrada de reloj generada por el 8284)

20 GND (Masa)

Los 40 pines del 8088 en modo mínimo tienen las siguientes funciones:

PINES DESCRIPCION

21 RESET (Para inicializar el 8088)

22 READY (Para sincronizar periféricos y memorias lentas)

23 /TEST

24 /INTA (El 8088 indica que reconoció la interrupción)

25 ALE (Cuando está uno indica que salen direcciones por AD, en caso contrario, es el bus de datos)

26 /DEN (Data enable: cuando vale cero debe habilitar los transceptores 8286 y 8287 (se conecta al pin de "output enable"),

esto sirve para que no se mezclen los datos y las direcciones).

27 DT/R (Data transmit/receive: se conecta al pin de dirección de los chips recién indicados).

28 IO/M (Si vale 1: operaciones con ports, si vale 0: operaciones con la memoria)

29 /WR (Cuando vale cero hay una escritura)

30 HLDA (Hold Acknowledge: el 8088 reconoce el HOLD)

31 HOLD (Indica que otro integrado quiere adueñarse del control de los buses, generalmente se usa para DMA o acceso

directo a memoria).

32 /RD (Cuando vale cero hay una lectura)

33 MN/MX (Cuando esta entrada está en estado alto, el 8088 está en modo mínimo, en caso contrario está en modo

máximo)

34 /SSO (Junto con IO/M y DT/R esta salida sirve para determinar estados del 8088)

35 A19/S6 (Bus de direcciones/bit de estado)





40 Vcc (+5V)

En modo máximo (cuando se aplica +5V al pin 33) hay algunos pines que cambian de significado:

PINES DESCRIPCION

24 QS1: Estado de la cola de instrucciones (bit 1).

25 QS0: Estado de la cola de instrucciones (bit 0).

26 S0: Bit de estado 0.



29 /LOCK: Cuando vale cero indica a otros controladores del bus (otros

microprocesadores o un dispositivo de DMA) que no deben ganar el control del bus.

Se activa poniéndose a cero cuando una instrucción tiene el prefijo LOCK.

30 RQ/GT1: Es bidireccional y tiene la misma función que HOLD/HLDA en modo mínimo.

31 RQ/GT0: Como RQ/GT1 pero tiene mayor prioridad.

34 Esta salida siempre está a uno.

Los Microprocesadores 80186/80188Estos microprocesadores aparecieron en 1982.

Por “Altamente Integrados" se entiende que el chip contiene otros componentes aparte de los encontrados en microprocesadores comunes como el 8088 u 8086.

Generalmente contienen, aparte de la unidad de ejecución, contadores o "timers", y a veces incluyen memoria RAM y/o ROM y otros dispositivos que varían según los modelos.

Cuando contienen memoria ROM, a estos chips se los llama microcomputadoras en un sólo chip (no siendo éste el caso de los microprocesadores 80186/80188).

Externamente se encapsulaban en el formato PGA (Pin Grid Array) de 68 pines.

El 80186

trabaja con un bus de

datos externo

de 16 bits.

El 80188 opera con ocho.

Ambos procesadores

operan con un bus de datos

interno de 16 bits y generan

un bus de direcciones de

20 bits para poder acceder

a 220 = .048.576 bytes (1 MB).


Velocidad de reloj: 12.5 MHzNivel de integración: 1.5 micrasMemoria direccionable: 16 MbytesMemoria virtual: 1 GbyteTecnología: CMOSRendimiento: 1.5 MIPS (10MHz), 2.66 MIPS (12.5 MHz)

*El 80286 tiene dos modos de operación. En

el modo real, se comporta igual que un 8086,

mientras que en modo protegido, las cosas

cambian.

*El 80286 contiene 134.000 transistores

dentro de su estructura.

*Ancho de bus de 16 bits-

*El 80286 tiene cuatro nuevos registros. Tres

de ellos apuntan a las tablas de descriptores

actualmente en uso. Estas tablas contienen

información sobre los objetos protegidos en

el sistema. Cualquier cambio de privilegio o

de segmento debe realizarse a través de

dichas tablas. Adicionalmente hay varios

indicadores nuevos.

Principales características: Hasta 6 veces más rápido que el 8086. Fue el primer micro en ser

usado en masa para hacer PC´s clónicos.

http://img234.imageshack.us/img234/8861/2868ff.gif

ARPL .- Compara los bits RPL de dest contra src. Si el RPL de dest es menor que el RPL de src, los bits RPL del destino se cargan con los bits RPL de src y el indicador ZF se pone a uno. En caso contrario ZF se pone a cero.CLTS .- Pone a cero el indicador TS (bit 3 de la palabra de control de la máquina MSW). LAR .- El byte más alto del registro destino se carga con el byte de derecho de acceso del segmento indicado por el selector almacenado en src. Pone ZF a uno si se puede realizar la carga. LGDT .- Carga el valor del operando en el registro GDTR. Antes de ejecutar esta instrucción la tabla debe estar en memoria. LIDT .-Carga el valor del operando en el registro IDTR. Antes de ejecutar esta instrucción la tabla debe estar en memoria. . LLDT .-Carga el selector indicado por el operando en el registro LDTR. Antes de ejecutar esta instrucción la tabla deberá estar en memoria. LMSW .- Carga el valor del operando en la palabra de estado de la máquina MSW. El bit PE (bit 0) no puede ser puesto a cero por esta instrucción, por lo que una vez que se cambió a modo protegido, la única manera de volver a modo real es mediante un RESET del microprocesador.

Nuevas instrucciones del 80286

LSL .-Carga el límite del segmento de un selector especificado en src en el registro destino si el selector es válido y visible en el nivel de privilegio actual. Si ocurre lo anterior el indicador ZF se pone a uno, en caso contrario, se pone a cero.

LTR .-Carga el selector indicado por el operando en el registro TR. El TSS )Task state segment) apuntado por el nuevo TR deberá ser válido.

SGDT .-Almacena el contenido del registro GDTR en el operando especificado.

SIDT .-Almacena el contenido del registro IDTR en el operando especificado.

SLDT .-Almacena el contenido del registro LDTR (que es un selector a la tabla de descriptores globales) en el operando especificado.

SMSW .-Almacena la palabra de estado de la máquina MSW en el operando especificado.

STR .-Almacena el registro de tarea actual (selector a la tabla de descriptores globales) en el operando especificado.

VERR/VERW .-Verifica si el selector de segmento especificado en el operando es válido y se puede leer/escribir en el nivel de privilegio actual. En este caso se pone ZF a uno, en caso contrario se pone ZF a cero..

Nuevas instrucciones del 80286

Consiste :

Una unidad central de proceso (CPU)

Una unidad de manejo de memoria (MMU)

Una unidad de interfaz con el bus (BIU).

Tiene dos modos de operación:

Modo de direccionamiento real (modo real)

Modo de direccionamiento virtual protegido

(modo protegido).

En modo real el 80386 opera como un 8086 muy rápido, con extensiones

de 32 bits si se desea.

El modo real se requiere primariamente para preparar el procesador para que

opere en modo protegido.

El modo protegido provee el acceso al sofisticado manejo de memoria y

paginado.


Versiones del 80386

80386 386SL 386SX

Presentada en

Octubre de 1985

original de 16 MHz

Con una velocidad de

ejecución de 6

millones de

instrucciones por

segundo y con

275.000 transistores

Presentada en 1990

25 MHz

Frecuencia reducida ó 0

MHz,

Interfaz para caché

opcional externo de 16, 32 ó

64 KB,

Soporte de LIM 4.0

(memoria expandida) por

hardware,

Generación y verificación

de paridad

Ancho de bus de datos de

8 ó 16 bits) es ideal para

equipos portátiles.

Apareció en junio de

1988

Para facilitar la

transición entre las

computadoras de 16 bits

Basadas en el 80286,

Bus de datos de 16 bits

y 24 bits de direcciones.

Permitió el armado de

computadoras en forma

económica que pudieran

correr programas de 32

bits.


Este microprocesador es básicamente un 80386 con el agregado de una unidad

de punto flotante compatible con el 80387 y un caché de memoria de 8 KBytes

Por lo tanto los bloques que componen el 80486 .Son los siguientes:

Unidad de ejecución.

Unidad de segmentación.

Unidad de paginación.

Unidad de caché.

Interfaz con el bus.

Unidad de instrucciones.

Unidad de punto flotante.

OverdrivesIntel comenzó una nueva política con la salida de los

microprocesadores con la denominación Overdrive.

Los Overdrive eran actualizaciones para los microprocesadores

instalados en los sistemas que dispusieran de un segundo zócalo

para tal propósito.

•Tres Generaciones;

Primera Generación Segunda Generación Tercera Generación

•Los chips disponían

de un duplicador de

frecuencia interno

• Tenían un pin más, el

número 169.

•Tenia el 168 que los

hacían compatibles

con los demás

zócalos.

• En estos casos la

actualización es

sencillísima.

•Trabaja con un consumo

menor para reducir de

este modo su alta

temperatura.

La Familia Pentium

La secuencia que llevó esta familia de

procesadores es la siguiente:

Pentium I

Pentium PRO

Pentium MMX

Pentium II

Pentium III

Pentium IV

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).

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.

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 .

Permite la ejecución de dos instrucciones simultáneamente. El chip seempaqueta en formato PGA (Pin Grid Array) de 273 pines.

3.100.000 transistores (fabricado con el proceso (Bipolar-CMOS) de 0,8

micrones).

Caché interno de 8 KB para datos y 8 KB para instrucciones.

Pentium I

Pentium Pro

El Pentium Pro a 133 MHz, que fue presentado el día 3 de noviembre de1995 en el hotel Ritz de Madrid era un buen microprocesador de la tercerageneración de la gama Pentium.

Diseñados especialmente para aplicaciones de 32 bit, sobre Windows 95 oWindows NT.

Su capacidad de trabajo y desempeño es alrededor de 40 a 60 % mas que losPentium normales.

Posee todas las funciones y capacidades de trabajos realizados por losmicroprocesadores anteriores su velocidad es de 2000 Mhz.

Posee un cache primario de 16 KB y un secundario de 256 KB.

Pentium MMX

Multi Media Extensión, esta tecnología es el realce a procesadores mas recientes deIntel el cual cambiara el mundo de multimedia y de comunicaciones.

Sus Principales Realces: Nuevas Instrucciones: Han añadido poderosas instrucciones diseñadas para

manipular y procesar eficazmente video, audio y datos gráficos. Estas instrucciones están orientadas hacia las secuencias altamente paralelas y

repetitivas que a menudo se encuentran en operaciones de multimedia.

SIMD: (Es un proceso llamado “Singulares Instrucciones Multiple Data”) Permite

que una instrucción ejecute la misma función en múltiples piezas de datos.

Las aplicaciones de multimedia y comunicaciones de hoy en día usan a menudo repetitivos circuitos cerrados

Que, mientras ocupan 10 % o menos del código de la aplicación, puede dar a cuenta por 90% del tiempo de ejecución.

Mas cache: Doblo en dos tamaños de On-Chip cache a 32K, reduciendo elnumero de veces que el procesador tiene que dar acceso para información aáreas de memoria mas lentas y Of.-Chip.

Pentium II

Este es el último lanzamiento de Intel. Básicamente es un Pentium Pro al que se ha sacado la memoria caché de segundo

nivel del chip y se ha colocado todo ello en un tarjeta de circuito impreso, conectadaa la placa a través de un conector parecido al del estándar PCI, llamado Slot 1, que esutilizado por dos tipos de cartuchos, el S.E.C. y el S.E.P.P (el de los Celeron).

También se le ha incorporado el juego de instrucciones MMX.

Está optimizado para aplicaciones de 32 bits.

Se comercializa en versiones que van desde los 233 hasta los 400 MHz.

Posee 32 Kbytes de caché L1 (de primer nivel) repartidos en 16Kb. para datos y los otros 16 para instrucciones.

La caché L2 (segundo nivel) es de 512 Kb. y trabaja a la mitad de la frecuencia del procesador.

La velocidad a la que se comunica con el bus (la placa base) sigue siendo de 66 MHz, pero en las versiones a partir de los 333 ya pueden trabajan a 100 MHz.

Incorpora 7,5 millones de transistores.

Los modelos de 0,35 µ pueden cachear hasta 512 Mb, los de 0,25 hasta 4 Gb. (menos los antiguos modelos a 333)

Especificaciones de la Gama Pentium II

Procesador Frecuencia Tecnología

Volta

je

Core

Voltaje

I/OBus Multiplicador

PII 233 233Mhz. 0,35 µ 2,8 v 3,3 66Mhz 3,5

PII 266 266Mhz

0,35 µ 2,8 v

3,3 66Mhz 4

0,25 µ 2,0 v

PII 300 300Mhz

0,35 µ 2,8 v

3,3 66Mhz 4,5

0,25 µ 2,0 v

PII 333 333Mhz 0,25 µ 2,0 v 3,3 66Mhz 5

PII 350 350Mhz 0,25 µ 2,0 v 3,3 100Mhz 3,5

PII 400 400Mhz 0,25 µ 2,0 v 3,3 100Mhz 4

Celeron

Este microprocesador fue liberado en 1998 por Intel para entrar al mercado deconsumo popular con una versión simplificada del Pentium II.

El Celeron carece de ante memoria de nivel 2, soporte para doble procesador yla carcaza plástica que identificaba al Pentium II.

Además de esto, el microprocesador únicamente funcionaba con un transportefrontal de datos a 66MHz.

Los Celeron originales utilizaban la ranura 1, pero eventualmente Intelcomenzó a fabricarlos para formatos de Arreglos en Malla Plástica de Postes oformato PPGA por las siglas de su nombre en inglés Plastic Pin Grid Array,también conocido como zócalo 370.

Esta nueva interfaz permitió reducir los costos de fabricación además de quepermitió una conversión más económica y sencilla para los fabricantes detarjetas madre con zócalo 7.

El Celeron original funcionaba de los 233 a los 433MHz, mientras que el dezócalo 370 funciona desde los 300MHz y más.

Pentium III

Pentium III se parece muchísimo a un híbrido de Pentium II y Celeron. Por delante tiene la forma típica de cartucho negro para conectar al Slot1 que ya tenía el Pentium II... pero por el otro lado está desnudo, como el Celeron.

Intel denomina este formato S.E.C.C.2, para diferenciarlo del formato S.E.C.C. del Pentium II y del S.E.P.P del Celeron. El objetivo de eliminar una de las caras de plástico es aumentar la refrigeración de los chips, tanto del micro en sí como de los chips de caché L2, ya que de esta forma el disipador de calor apoya directamente sobre ellos.

El micro en sí no tiene nada destacable físicamente, se parece mucho a los más recientes Pentium II.

Características Técnicas

Características Pentium II Pentium III (P3)

Tecnología

de Fabricación 0,35 y 0,25 micras 0,25 micras

Velocidad 233 a 450 MHz 450 y 500 MHz

Caché L1 32 KB 32 KB

Caché L2 512 KB a la mitad de la

velocidad del micro

512 KB a la mitad de la

velocidad del

mgicro

Bus de Sistema 66 y 100 MHz 100 MHz

Instrucciones

Especiales

MMX MMX y SSE

Característica

Especiales

Número de Serie

Individualizado

Pentium IV

Es un microprocesador de séptima generación.

Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995.

El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado en noviembre de 2001

Se comercializa en una versión para equipos de bajo presupuesto (Celeron) y una orientada a servidores de gama alta (Xeon).

Las distintas versiones son: Willamette, Northwood, Extreme Edition y Prescott

Willamette, la primer versión del Pentium 4, sufrió de importantes demoras durante el diseño. De hecho, muchos expertos aseguran que los primeros modelos de 1,3, 1,4 y 1,5 GHz fueron lanzados prematuramente para evitar que se extienda demasiado el lapso de demora de los Pentium 4.

Además, los modelos mas nuevos del AMD Thunderbird tenían un rendimiento superioral Pentium III, línea que se encontraba al límite de su capacidad por el momento.

Fueron fabricados utilizando un proceso de 180 nanómetros y utilizaban el Socket 423para conectarse a la placa madre.

Intel lanzó al mercado a finales del 2002, los nuevos Northwood de 2,9 y 2,2 GHz.

• Esta nueva versión combina un incremento de 256 a 512 KB en la memoria caché con la transición a la tecnología de producción de 130 nanómetros.

• Al estar el microprocesador compuesto por transistores más pequeños, podía alcanzar mayores velocidades y a la vez consumir menos energía.

El nuevo procesador funcionaba con el Socket 478, el cual se había visto en los últimos

modelos de la serie Willamette.

En septiembre de 2003, Intel anunció la edición extrema (Extreme Edition) del Pentium 4,

apenas sobre una semana antes del lanzamiento del Athlon 64, y el Athlon 64 FX.

El diseño era idéntico al Pentium 4 (hasta el punto de que funcionaría en las mismas placas

madre), pero se diferenciaba por tener 2 MB adicionales de Memoria caché L3.

Compartió la misma tecnología Gallatin del Xeon MP, aunque con un Socket 478 (a diferencia

del Socket 603 de los Xeon MP) y poseía un FSB de 800MHz, ds veces más grande que el del

Xeon MP.

Una versión para Socket LGA775 también fue producida, el primero de febrero de 2004, Intel

introdujo una nueva versión de Pentium 4 denominada Prescott.

A pesar de que un Prescott funcionando a la misma velocidad que un Northwood rinde menos,

la renovada arquitectura del Prescott permite alcanzar mayores velocidades y el overclock es

más viable.

El modelo de 3,8 GHz es el más veloz de los que hasta ahora han entrado en el mercado.

Pentium IV

Comparaciones de Algunos Procesadores

Procesador Veloc./Reloj

MHz

Velocidad

Automóvil

Km/h

Bus Carriles de

Autopistas

4004 0.108 10 4 Bits 2

8080 2 200 8 Bits 4

8086 10 1000 16 Bits 8

8088 8 800 16 Interno 8Externos 4

80286 12 1200 16 Bits 8

80386 33 3300 32 Bits 16

80486 50 5000 32 Bits 16

DX/2 66 6600 32 Bits 16

Pentium 200 20000 64 Internos

32Externos

16

DX/4 100 10000 32 Bits 16

Pentium

Pro

200 20000 64 Bits 32

Especificaciones Técnicas de los Microprocesadores Intel

NomFecha

Vel /Rej Anc/ BusNum/ Tra Mem /Dir Mem/ Vir Descripción

4004 15/11/71 108 KHz. 4 Bits 2.300

(10micras)

640

Byte

1ª chip con

manipulación

aritmética

8008 01/04/72 108 KHz. 8 Bits 3.500 16 K

Bytes

Manipulación

Datos/ texto

8080 01/04/72 108 KHz. 8 Bits 3.500 16 K

Bytes

Manipulación

Datos/ texto

8086 08/06/78 5 MHz.

8 MHz.

10 MHz.

16 Bits 29.000

(3 micras)

1 Mega

Byte

10 veces las

prestaciones

del 8080

8088 01/06/79 5 MHz.

8 MHz.

8 Bits 29.000 Igual al 8086

excepto en su

bus externo de

8 bits

80286 01/02/82 8 MHz.

10 MHz.

12 MHz.

16 Bits 134.000

(1.5 micras)

16 Mega

Bytes

1 Giga

byte

De 3 a 6

veces las

prestaciones

del 8086


Nombre Fecha Velo/Reloj Anc /Bus N /TranM/ Dir M/ Vir Descripción

Microproc

esador

Intel 386

DX®

17/10/85

16 MHz.

20 MHz.

25 MHz.

33 MHz.

32 Bits275.000

(1micra)

4Giga

bytes

64Terab

ytes

1º chip x86 capaz

de manejar juegos

de datos de 32 bits

Microproc

esador

Intel 386

SX®

16/6/8816 MHz.

20 MHz.16 Bits

275.000

(1 micra)

4 Giga

bytes

64Terab

ytes

Bus capaz de

direccionar 16 bits

procesando 32bits

a bajo coste

Microproc

esador

Intel 486

DX®

10/4/89 25 MHz.

33 MHz.

50 MHz.

32 Bits (1micra,

0.8micra

s en 50

MHz.)

4 Giga

bytes

64Terab

ytes

Caché de nivel 1 en

el chip


Microproc

esador

Intel 486

SX®

22/04/91 16 MHz.

20 MHz.

25MHz.33

MHz.

32 Bits 1.185.000

(0.8

micras)

4 Giga

bytes

64

Tera

bytes

Idéntico en diseño al

Intel 486DX. Sin

coprocesador

matemático

Procesad

or

Pentium®

22/03/93 60 MHz.

66 MHz.

75 MHz.

90 MHz.

100 MHz.

120 MHz.

133 MHz.

150 MHz.

166 MHz.

200 MHz.

32 Bits 3,1

millones

(0.8

micras)

4 Giga

bytes

64

Tera

bytes

Arquitectura

escalable. Hasta 5

veces las

prestaciones del 486

DX a 33 MHz.

Procesad

or

PentiumP

ro®

27/03/95 150 MHz.

180 MHz.

200 MHz.

64 Bits 5,5

millones

(0.32

micras)

4 Giga

bytes

64

Tera

bytes

Arquitectura de

ejecución dinámica

con procesador de

altas prestaciones

Procesad

or

PentiumII

®

07/05/97 233 MHz.

266 MHz.

300 MHz.

64 Bits 7,5

millones

(0.32

micras)

4 Giga

bytes

64

Tera

bytes

S.E.C., MMX, Doble

Bus Indep., Ejecución

Dinámica

G r a c i a s

Documents

Microprocesadores Intel