Historia del microprocesador hasta la actualidad desde sus inicios hasta la actualidad
Desde su creación en 1971, el microprocesador ha sido objeto de una continua búsqueda de mejoras en su rendimiento. Se trata de un producto altamente tecnológico que ha requerido grandes inversiones y un gran ingenio para mantenerse competitivo en esta batalla interminable. El uso de estos chips se ha expandido enormemente y hoy en día son una parte esencial en la mayoría de los dispositivos electrónicos que nos rodean. Nos hemos acostumbrado a un ritmo constante de avances tecnológicos, por lo que nuestras expectativas futuras en cuanto a estos dispositivos siguen siendo muy altas. Echemos un breve vistazo a la evolución de los microprocesadores a lo largo de su historia.
El pilar fundacional de la era de los microprocesadores Intel
En el año 1971, la compañía japonesa Busicom decidió lanzar una nueva línea de calculadoras. Su gran innovación fue integrar todos los componentes electrónicos en un solo chip. Para llevar a cabo este proyecto, contactaron con Intel. El encargado de dirigirlo fue Ted Hoff y, en lugar de crear un chip específico para las calculadoras, se le ocurrió desarrollar un procesador de propósito general.
El 15 de octubre de 1971, Intel presentó oficialmente su nuevo chip, el Intel 4004. Debido a su naturaleza única, recibió el nombre de microprocesador al año siguiente. Este fue el primer paso en la historia de los microprocesadores. Tan solo tres años después, en 1974, ya existían 19 modelos diferentes. En 1975, la cifra aumentó a 40 y en 1976, a 54.
El Intel 4004 estaba compuesto por 2.300 transistores, incluyendo un sumador de 4 bits, 16 registros de 4 bits, un acumulador, una pequeña pila de estados lógicos, un bus de datos de 4 bits, un set de 45 instrucciones y podía manejar hasta 45 bytes de información.
Qué es un microprocesador
El microprocesador es un chip electrónico que tiene la capacidad de leer un código de programa y ejecutar cada una de las acciones especificadas en dicho código acciones según lo programado. Es importante destacar que también puede interactuar con el exterior del chip, leyendo valores y transmitiendo información los suyos.
Para sincronizar sus operaciones, el microprocesador necesita los pulsos que emite un dispositivo conocido como reloj. Por cada pulso, o por cada cierto número de pulsos, el microprocesador ejecuta una instrucción, que puede necesitar un número de pulsos distinto. La cantidad de pulsos que se emiten emitidos cada segundo recibe el nombre de frecuencia de reloj. Originalmente, las frecuencias eran de MHz (megahercios o millones de pulsos por segundo) millones de pulsos por segundo (MHz), pero en la actualidad son de orden de aproximadamente GHz (miles de millones de pulsos por segundo) miles de millones de pulsos por segundo (GHz). El microprocesador va ejecutando una instrucción tras otra, de forma cada vez más rápida a medida que aumenta la frecuencia de reloj.
Las distintas partes del microprocesador se comunican entre sí a través de bus internos, por los cuales circula simultáneamente un bit. Cuantos más bits tenga el bus, más información simultáneamente podrá intercambiar comunicar, y por tanto, funcionará más rápidamente.
Rendimientoeditar
La evaluación del desempeño de un procesador puede variar, antes se consideraba que la frecuencia del reloj era una medida exacta, pero en la actualidad, hay quienes creen que la cantidad de núcleos lo es, gracias a la inclusión de varios en un mismo encapsulado para lograr una computación paralela más eficiente. Sin embargo, estos rumores, conocidos como "mito de los megahertzios" y "mito de los núcleos", han sido desmentidos al comprobar que los procesadores no siempre necesitan una frecuencia más alta o más núcleos para mejorar su rendimiento.
En la última década, la frecuencia ha oscilado entre 1,5 GHz y 4 GHz, mientras que la cantidad máxima de núcleos ha alcanzado los 16 (en 2021), lo que ha resultado en procesadores con una capacidad de procesamiento mucho mayor que los primeros en alcanzar estos números. Sin embargo, la medida más fiable para evaluar la potencia de un procesador sigue siendo el número de Instrucciones por ciclo.
Es importante destacar que la frecuencia y la cantidad de núcleos solo son medidas comparables entre procesadores con arquitecturas similares o idénticas, ya que su funcionamiento interno es el mismo. En este caso, es un indicador válido para hacer una comparación. Dentro de una misma familia de procesadores, es habitual encontrar diferentes opciones de frecuencias, ya que cada chip de silicio puede tener límites de funcionamiento distintos. Estos límites se determinan mediante pruebas en diversas frecuencias, hasta encontrar la más estable, y así clasificarlos en base a los resultados obtenidos.
Empaquetadoeditar
Las tecnologías actuales han avanzado enormemente en el proceso de ensamblaje de microprocesadores. Antiguamente, estos circuitos integrados estaban compuestos por un chip de silicio y un empaque hecho de plásticos epoxicos o cerámicas en formatos como el DIP. Este chip se conectaba al empaque por medio de pequeños alambres y luego se sellaba con una placa metálica para protegerlo.
Sin embargo, en la actualidad, los procesadores se ensamblan mediante la tecnología flip chip, donde el chip es soldado directamente sobre un sustrato laminado que posee pistas conductoras hacia pines o contactos. Esta técnica utiliza microesferas que se depositan en las obleas de semiconductor durante la etapa final de fabricación.
Una de las ventajas de este método es su simplicidad de ensamblaje, además de una mejor disipación del calor. Al colocar el chip boca abajo sobre el sustrato, su base de silicio puede ser enfriada directamente mediante elementos conductores de calor. Además, esta superficie se aprovecha para etiquetar el integrado.
En el caso de procesadores para computadoras de escritorio, donde la fragilidad del chip es un factor importante, se utiliza este método para protegerlo y garantizar una mejor refrigeración. La innovación tecnológica ha permitido avances significativos en el ensamblaje de microprocesadores, asegurando su eficiencia y durabilidad.
Origen del microprocesador
El surgimiento del microprocesador data de los años 70, cuando la empresa Intel lanzó al mercado el primer microprocesador exitoso, conocido como el Intel 4004. Esta invención revolucionó la industria informática al integrar en un único chip todas las funciones requeridas para una unidad central de procesamiento.
A partir de ese momento, los microprocesadores experimentaron un rápido avance, mejorando su capacidad de procesamiento y reduciendo su tamaño. Esto permitió la miniaturización de dispositivos electrónicos y facilitó la creación de computadoras personales, smartphones y otros dispositivos portátiles.
Qué es un microprocesador
Sistema informático y microprocesador: características y funcionalidadEl microprocesador, también conocido como procesador, es un componente central de un sistema informático, cuya función es llevar a cabo operaciones lógicas y aritméticas para permitir la ejecución de programas. Desde el Sistema Operativo hasta el Software de aplicación, el microprocesador es clave para el funcionamiento del sistema.
Un microprocesador puede incluir una o más unidades centrales de procesamiento (CPU), que a su vez constan de distintos elementos como registros, una unidad de control, una unidad aritmético-lógica y una unidad de cálculo en coma flotante (también llamado coprocesador matemático).
Además, el microprocesador suele estar conectado a la placa base o tarjeta madre mediante un zócalo, y para evitar sobrecalentamiento se utiliza un sistema de disipador de calor que incorpora materiales de disipación térmica y un ventilador interno (fan cooler). Estos elementos son esenciales para mantener la temperatura adecuada del microprocesador y garantizar su correcto funcionamiento.
Su complejidad y características técnicas hacen que su correcto funcionamiento sea fundamental para el rendimiento del sistema.
