jueves, agosto 17, 2006

Historia de los microprocesadores - Parte 1

En estas entradas quiero contar un poco la historia de los microprocesadores orientada hacia los microprocesadores RISC. En este tipo de diseño está basado mi proyecto final de carrera y esta información iba a ser parte del informe original. Por diversas causas quedó afuera, espero que la disfruten igual que yo al investigar sobre este apasionante tema:

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¿Que es un microprocesador?

Un microprocesador es un circuito integrado cuya función es ejecutar programas mediante el uso de un conjunto de instrucciones de bajo nivel. Estas instrucciones son operaciones lógicas simples, sumas, restas, multiplicaciones y divisiones.
En una computadora el microprocesador es el “cerebro” que se encarga de controlar todos los dispositivos conectados a el y de procesar el software como el sistema operativo y las aplicaciones del usuario.

¿Cuál fue el primer microprocesador?

El primer microprocesador fue el Intel 4004, producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora y resultaba revolucionario para su época. Contenía 2.300 transistores en un microprocesador de 4 bits que sólo podía realizar 60.000 operaciones por segundo.

¿Cuál fue el primer microprocesador RISC?


El primer microprocesador RISC (reduced instruction set computer – computadora con un conjunto de instrucciones reducidas) fue el procesador 801 desarrollado por IBM en el año 1974 que nunca salió a la venta.

Historia de los microprocesadores RISC:

La creación del primer microprocesador RISC se la atribuye a John Cocke:

John Cocke.

En el año 1974, por encargo de Ericsson, IBM empezó a diseñar una centralita de teléfonos que procesara 300 llamadas por segundo de unas 20.000 instrucciones por llamada, lo cual requería de un microprocesador que realizara 12 millones de instrucciones por segundo, cifra que ningún microprocesador de la época manejaba. Pero los cálculos que se requerían no eran muy complejos, básicamente se necesitaba, añadir y mover datos y combinar campos.
Cuando la construcción de la centralita finalizó en 1975 no se comercializó, pero de la experiencia surgía un claro concepto: al simplificar las instrucciones se podía aumentar considerablemente la potencia de un procesador.
Las características más importantes con la que contribuyó esta central telefónica fueron:

  • Cache de instrucciones y datos separados permitiendo un mayor ancho de banda entre la memoria y la CPU.
  • No ejecución de operaciones aritméticas al realizar la instrucción de almacenamiento en memoria.
  • Longitud de instrucciones uniforme y simplicidad de diseño.
Diversos estudios reflejaron que la mayoría del software, la mayoría del tiempo, usaba las instrucciones más simples dejando las instrucciones más complejas para casos raros, en software muy especializado. Esto abría nuevas posibilidades de desarrollo, pues el procesador no tenía por qué llevar un juego de instrucciones muy complejo, abaratando así los costes de desarrollo, diseño, producción, etc.

Nace así, en octubre de 1975 en IBM, un proyecto de investigación, iniciado en el centro de investigación Thomas J. Watson, que daría como fruto el RISC. El primer RISC fue el procesador 801 que nunca saldría a la venta, pero un derivado suyo se utilizó como una versión "single -chip" o de solo un chip, el ROMP (Research/Office Products Microprocessor-Microprocesador para productos de investigación y oficina), siendo la primera producción de un sistema RISC; mas tarde, en enero de 1986, IBM sacó el primer sistema RISC, el PC RT (el cual fue un fracaso comercialmente):

Modelo RT-PC 6551 de IBM.

Por aquel entonces los CISC dominaban el mercado y hubo tres factores que marcarían el inicio del mercado RISC:
  • Microprocesadores RISC I y RISC II
  • Microprocesadores MIPS
  • Microprocesadores PA-RISC
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En la siguiente entrada sigue el informe.

Martín

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