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krixer, JimmyJazz
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JimmyJazz
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Enviado: 20.02.2008, 21:33
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Admin
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Ultima visita: 06.08.08
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Quería empezar con un post sobre la estructura interna típica de un procesador pero he preferido primero hacer una pequeña introducción sobre como comenzó todo esto de los ordenadores, quizás es un poco royo, pero a quien le gusten estas cosas de historia le puede parecer interesante.
ENIAC
Todo empezó el año 1946 en la universidad de Pennsylvania cuando John Presper Eckert y John William Mauchly construyeron una máquina que ocupaba 167 metros cuadrados. Esta máquina fue el primer ordenador de la historia, era capaz de ejecutar instrucciones de lenguaje máquina a diferencia de todos sus antecesores.
El ENIAC, que así se llamaba este ordenador tenía 17.468 tubos de vacío, 7.200 diodos de cristal, 1.500 relés, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y 5 millones de soldaduras. Pesaba 27 tn, medía 2,4 m x 0,9 m x 30 m; utilizaba 1.500 conmutadores electromagnéticos y relés; requería la operación manual de unos 6.000 interruptores, y su programa o software, cuando requería modificaciones, tardaba semanas de instalación manual. El objetivo primario de esta computadora era calcular trayectorias de proyectiles y podía resolver 5.000 sumas y 360 multiplicaciones en 1 segundo. La pega a parte de lo que costaba instalar programas y la manipulación de esta máquina era que el tiempo de rotura era de aproximadamente una hora.
De estas primitivas máquinas proviene el nombre de “bug” cuando nos referimos a un error de programación, aquellas salas húmedas y cálidas eran idóneas para que se criaran mosquitos y otros insectos y cuando alguna de las relés o algún interruptor, al cerrarse aplastaba a algún insecto, se perdía el contacto, produciéndose un error de cálculo y obligando a los operarios a detener el proceso, encontrar el “bug” aplastado y tras limpiarlo, poner de nuevo en funcionamiento la máquina.
Durante la segunda guerra mundial surgieron más máquinas de este tipo, pero siempre muy aparatosas, de costoso mantenimiento y puesta en marcha. Entre ellas cabe destacar el Colossus que se dedicaba de descifrar el código binario de los mensajes cifrados alemanes y gracias a esta computadora se pudo llevar a cabo el desembarco de Normandía por sorpresa que fue el principio del fin de la Alemania Nazi.
EL TRANSISTOR
El año 1947, en los laboratorios Bell de Estados Unidos, John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley inventaron el transistor, que funcionaba exactamente igual que una válvula termoiónica que se utilizaban hasta el momento en las computadoras antes mencionadas. La diferencia era el tamaño que ocupaba un transistor y el calor desprendido por este muchísimo menor.
Estos tres físicos fueron premios nóbeles de física y con razón, pero un cuarto personaje que no he encontrado su nombre y que no es nóbel de física ya que no se valoró mucho por entonces su trabajo fue el que creó algo mucho más importante que un transistor y lo que permitió dar el salto a los microprocesadores, y esto fue el primer circuito integrado.
INTEL 4004
El año 1971 a petición de una empresa japonesa llamada Busicom, Intel desarrolló gracias a Federico Faggin un microprocesador diseñado para computadora. Busicom encargó a Intel un chip para una calculadora, pero los chicos de Intel dieron el callo y diseñaron un microprocesador, que por supuesto se podía integrar en la calculadora, pero a la empresa Busicom no le gustó la idea y rechazó el proyecto. Alguien conoce hoy en día a la empresa Busicom?
Tras el 4004, Intel sacó el año siguiente el 8008, primer microprocesador de 8 bits y simultáneamente el 4040, una versión revisada del 4004.
Aquí tenéis las características del Intel 4004 para que os hagáis una idea aproximada:
- Bus de datos: 4 bits (es el bus por el que el procesador recibe las instrucciones que debe ejecutar y los datos necesarios para ejecutarlas).
- Bus de direcciones: 12 bits (podía acceder hasta a 4 KB de memoria RAM, si es que disponía de ella).
- 2 fuentes de alimentación: (+6V y -10V).
- 2 señales de reloj a 100KHz.
- 45 instrucciones.
- No dispone de interrupciones. (Si le metes un programa, no hace nada más que ejecutarlo hasta que termina, le da igual que presiones las teclas que presiones, que el sistema le diga que pare porque se está quedando sin memoria o que el mundo reviente en mil pedazos…).
- Arquitectura Harvard. En este tipo de arquitectura los datos y las instrucciones se almacenan de forma separada en la memoria principal. Pero a diferencia de las típicas arquitecturas Harvard en las que el procesador posee un bus para datos y otro para instrucciones, el 4004 solo tiene un bus de datos de 4 bits mencionado anteriormente y que se utilizaba para transportar tanto datos como instrucciones.
- 16 registros de 4 bits (los registros son la memoria más pequeña de la que dispone un procesador, y a su vez es la memoria más rápida y hasta hace relativamente poco*, cualquier dato que necesitase ser utilizado tenía que pasar por los registros del procesador ya que el procesador solo puede operar con datos que estén guardados en registros).
Me acabo de dar cuenta que puse un asterísco y no lo expliqué xD
*Hoy en día existe lo que se llama DMA (Direct Memory Acces) que viene a ser acceso directo a memoria y consiste en que por ejemplo una impresora puede imprimir un texto que se haya en memoria principal accediendo directamente a esta, sin necesidad de que el texto haya de pasar por los registros del procesador y gracias a esto, el procesador puede dedicarse a otras tareas mientras se imprime el documento ya que él no interviene en ese proceso
- Encapsulado DIP16 (16 pines).
Un maquinón eh? Bueno, para profundizar más si a alguien le interesa os diré que el bus de datos de 4 bits que tiene este procesador es multiplexado y esto quiere decir que este procesador recibía los datos y las instrucciones en varias fases. Pensad que muchas veces los datos con los que se operaba eran de 8 bits y las instrucciones son también de 8 bits y se enviaban por el mismo bus por lo que el procesador tenía que ser avisado de varías cosas:
- Que lo que recibe es una instrucción o un dato
- El comienzo del dato/instrucción
- El final del dato/instrucción
Por supuesto a partir de aquí vienen los Motorola, los PowerPC, los HP, más adelante AMD... Solo quería hacer un pequeño resumen de los inicios de las computadoras tal y como hoy las conocemos pero sería absurdo recoger todo eso en un post. Espero que hayais disfrutado de la información!
Esta sacada de transparencias de Estructura de Computadors de la Universitat de Barcelona.
Como siempre para utilizar esta información en otros foros por favor nombrar la web de origen que es www.modding-espanol.com y al creador del post que es JimmyJazz. Gracias!
Ve lo que yo veo, siente como siento, salva como salvo, juzga como juzgo.
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T-R-!-V-!
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Enviado: 20.02.2008, 21:56
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Modder
Karma: 5
Total: 2
Registrado: feb. 2008
Mensajes: 18
Estado: Desconectado
Ultima visita: 06.05.08
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Muy buena JimmyJazz espero que no sea la ultima y que pongas mas post como este 
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Un poco de historia