MICROPROCESADOR: Definición, historia y características

El microprocesador o comúnmente llamado procesador, es un hardware que tiene el circuito integrado central y el máscomplejo de una computadora u ordenador. Se le asocia como el cerebro de la computadora.

Este procesador se constituye por millones de componente electrónicos integrados. Este constituye la unidad central de procesamiento llamado CPU de una PC que se cataloga como un micro computador.

Historia del microprocesador

El primer procesador creado se llamó Intel 4004, fue producido en 1971. Originalmente fue creado fue hecho para una calculadora y resultó ser un invento revolucionario para su época. Tenía 2300 transmisores, siendo un microprocesador de arquitectura de 4 bits, que podía hacer hasta 70.000 operaciones por segundo.

Imagen de un microprocesador
Imagen de un microprocesador

El microprocesador diseñado para el uso general, fue diseñado en 1974, se llamó Intel 8080 de 8 bits, conteniendo 4500 transmisores y podía ejercer más de 200.000 instrucciones por segundo.  Luego de esto le siguieron los procesadores de 16 bits y fueron el 8086 y 8088, ambos siendo Intel. Siendo estos los primeros miembros que tenían la arquitectura x86 que son los que hoy en día la mayoría tiene en sus computadores.

El primer procesador de arquitectura de 32 bits fue el 80386 de Intel, fabricado en los fines de década de 1980. Hoy en día, los microprocesadores modernos tienen la capacidad y velocidad muchos mayores. Tiene arquitectura de 64 bits e integran más de 700 millones de transistores, como por el ejemplo el caso de la i7.

Cómo funciona el micrprocesador

El procesador está compuesto básicamente por: una unidad de control, varios registros, una unidad aritmética-lógica y dependiendo del procesador puede contener una unidad flotante. El procesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de sus instrucciones se puede realizar en varias fases:

  • PreFetch, un pre lectura de la instrucción desde la memoria principal.
  • Fetch, es el envío de la instrucción al decodificador.
  • Decodificación de la instrucción, o sea, determinar cuál instrucción es y por lo cual,  es la que se debe hacer.
  • Lectura de operando.
  • Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
  • Ejecución, lanzamiento de las  máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.

Fabricación

Para fabricar un microprocesador fue  muy complejo. Se comienza una gran cantidad de arena que es compuesta básicamente de silicio, donde se fabrica un mono cristal de unos 20 x 150 centímetros.

En su realización se funde el material en cuestión a alta temperatura, es decir a 1.370º C y muy lentamente se va formando el cristal.

Las obleas son pulidas hasta obtener una superficie perfectamente plana, luego pasan por un proceso que se llama annealing, estas consisten en someterlas en calentamiento extremo para poder remover cualquier defecto o impureza que pueda llegar a tener a esa instancia.

Después se hace una supervisión mediante láseres capaz de detectar imperfecciones menores a una milésima de micra.

La placa base se encarga de acoger al microprocesador
La placa base se encarga de acoger al microprocesador

Disipación de calor

Por el aumento de cantidad en los transistores integrados en un procesador, el consumo de energía se ha elevado a niveles a los cuales la disipación calórica natural del mismo, no resulta suficiente para mantenerse las temperaturas aceptables y que no se dañe el material semiconductor, de manera que es necesario el uso de mecanismos de enfriamiento forzado, por ende es la utilización de disipadores de calor.

Tipos de microprocesadores

  • 1971: Intel 4004
  • 1972: Intel 8008
  • 1974: Intel 8080
  • 1975: Motorola 6800
  • 1976: el Z80
  • 1978: Intel 8086 y 8088
  • 1982: Intel 80286
  • 1985: Intel 80386
  • 1989: Intel 80486
  • 1991: AMD Amx86
  • 1993: Intel Pentium
  • 1997: Intel Pentium II
  • 1998: Intel Pentium Xeon
  • 1999: Intel Pentium III
  • 2004: Intel Pentium 4
  • 2006: Intel Core Duo
  • 2011: AMD fusion AMD

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