¿Cuántos transistores hay integrados en cada nivel de la unidad central de procesamiento?
Desde una perspectiva de tecnología de producción, el 8088 original integraba 29.000 transistores, mientras que el Pentium III integraba más de 28,1 millones de transistores; la velocidad de funcionamiento de la CPU se mide en MIPS (millones de instrucciones por segundo). de unidad, el 8088 es 0,75MIPS y el Pentium de alta potencia ha superado los 1000MIPS. No importa qué tipo de CPU, la estructura interna de la CPU se puede resumir en tres partes: unidad de control, unidad lógica y unidad de almacenamiento, que cooperan entre sí para analizar, juzgar, calcular y controlar varias partes de la computadora, y coordinar. el trabajo de instrucciones y datos.
La CPU tiene una historia de más de 20 años desde su desarrollo inicial. Durante este período, según la longitud de palabras de la información que procesa, la CPU se puede dividir en:
1. : Microprocesador de 4 bits Procesadores, microprocesadores de 8 bits, microprocesadores de 16 bits, microprocesadores de 32 bits y microprocesadores de 64 bits que se están construyendo. Se puede decir que el desarrollo de las computadoras personales avanza constantemente con el desarrollo de. CPU.
Intel 4004
En 1971, Intel lanzó el primer microprocesador del mundo, el 4004, que fue el primer microprocesador de cuatro bits que podía utilizarse en microordenadores con 2300 transistores. Posteriormente, Intel lanzó el 8008, pero debido a su bajo rendimiento informático, la respuesta del mercado fue pobre. En 1974, el 8008 evolucionó hasta convertirse en el 8080, la segunda generación de microprocesadores. El 8080 se utiliza para reemplazar circuitos lógicos electrónicos en una variedad de circuitos y dispositivos de aplicaciones que no serían posibles sin un microprocesador.
Debido a que los microprocesadores pueden usarse para completar muchas tareas informáticas que antes requerían dispositivos más grandes y son baratos, las empresas de semiconductores comenzaron a competir para producir chips de microprocesadores. Zilog produjo una versión Z80 mejorada del 8080, Motorola produjo el 6800 e Intel produjo un 8085 mejorado en 1976, pero estos chips eran básicos. El 8080, cuyas características básicas no han cambiado, pertenece a la segunda generación de microprocesadores. Todos ellos utilizan tecnología NMOS, con un nivel de integración de unos 9.000 transistores, un tiempo medio de ejecución de instrucciones de 1μS ~ 2μS, programación en lenguaje ensamblador, BASIC y Fortran y un sistema operativo monousuario.
Intel 8086
El 8086, producido por Intel Corporation en 1978, fue el primer microprocesador de 16 bits. Pronto, Zilog y Motorola también anunciaron planes para producir Z8000 y 68000. Este fue el comienzo de la tercera generación de microprocesadores.
La frecuencia más alta del microprocesador 8086 es de 8MHz, el canal de datos es de 16 bits y la capacidad de direccionamiento de memoria es de 1MB. Al mismo tiempo, Intel también produjo un coprocesador matemático, el i8087. Los conjuntos de instrucciones de los dos chips son compatibles entre sí, pero el conjunto de instrucciones i8087 agrega algunas especializaciones para cálculos matemáticos (como logaritmos, funciones exponenciales y trigonométricas). . Estos conjuntos de instrucciones se denominan conjuntos de instrucciones x86. Aunque Intel produjo posteriormente CPU nuevas más avanzadas y rápidas, como la segunda y tercera generación, todavía eran compatibles con las instrucciones x86 originales, e Intel continuó usando la secuencia x86 original al nombrar las CPU posteriores hasta más tarde, debido a problemas de registro de marcas. Se abandonó el uso continuo de números arábigos.
En 1979, Intel continuó desarrollando el 8088.
Tanto el 8086 como el 8088 utilizan transferencia de datos de 16 bits dentro del chip, por lo que ambos se denominan microprocesadores de 16 bits, pero el 8086 es capaz de transmitir o recibir datos de 16 bits por ciclo, mientras que el 8088 sólo utiliza datos de 8 bits. por ciclo. Debido a que la mayoría de los dispositivos y chips originales son de 8 bits, el transceptor de datos externo de 8 bits del 8088 es compatible con estos dispositivos. El 8088 viene en un paquete DIP de 40 pines y funciona a 6,66 MHz, 7,16 MHz u 8 MHz, y el microprocesador integra aproximadamente 29.000 transistores.
Poco después de que se introdujeran el 8086 y el 8088, Intel comenzó a mejorarlos integrando más funciones en el chip, y finalmente lanzó el 80186 y el 80188. Ambos microprocesadores operan internamente con 16 bits, y para entradas y salidas externas, el 80186 usa 16 bits, mientras que el 80188 usa 8 bits como el 8088.
Como uno de los principales fabricantes de semiconductores del mundo, Texas Instruments (TI) también produjo su propia CPU de la serie 486 DX en la era 486, especialmente después de que 486DX2 se generalizara, su DX2-80 debido a su alto costo y rendimiento. , se convirtió en uno de los productos principales en ese momento. La velocidad de reloj más alta de TI 486 era DX4.
La velocidad de reloj más alta de TI 486 era DX4-100, pero nunca volvió a ingresar al mercado de CPU.
Cyrix 486DLC
AMD lanzó el K6-III con el nombre en código "Sharptooth" en febrero de 1999. Esta fue la última CPU de la compañía que admitió la arquitectura Super 7 y el empaquetado CPGA. K6-III es la última CPU de la compañía que admite la arquitectura Super 7 y el encapsulado CPGA. Se fabrica mediante un proceso de 0,25 micrones, tiene un área central de 135 milímetros cuadrados, tiene 21,3 millones de transistores y funciona a 2,2 V/2,4 V. .
En comparación con el K6-2, el cambio más significativo en el K6-III es la integración de una caché L2 interna de 256 KB (en comparación con la caché L2 de 128 KB del nuevo Celeron). 128 KB) y se ejecuta a la velocidad del reloj de la CPU. Este cambio al K6-III aprovechará mejor las velocidades de reloj más altas.