Presentaci

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Arquitectura de computadoras II
Carlos Canto Q.
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Arquitectura de computadoras II
Pentium

• En 1993 vino el gran cambio hacia una nueva
  arquitectura. El Pentium de Intel fue el primer
  CPU de 5ª. generación.
• Las primeras versiones no fueron muy rápidas.
  Los primeros Pentium corrían a 60Mhz, a 5 volts.
• Se calentaban tanto que se decía que se podía
  freír un huevo sobre ellos. Pero el Pentium
  rápidamente se benefició de los nuevos progresos
  de la tecnología, y usando el doblaje del reloj,
  las frecuencias del reloj pronto se fueron al
  cielo.
• Básicamente, la mayor innovación fue una
  arquitectura superscalar. Esto significa que el
  Pentium podría procesar varias instrucciones al
  mismo tiempo ( usando varios PIPILINES).
• Además, el ancho del bus de RAM fue aumentado de
  32 a 64 bits.

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Pentium
Arquitectura de computadoras II
El procesador podría ser visualizado como dos
80486 construido en un solo chip
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EL Pentium MMX
Arquitectura de computadoras II

• En 1997, el Pentium MMX, introdujo nuevas
  instrucciones MMX . Al mismo tiempo, la cantidad
  de memoria cache L1 fue doblada y la frecuencia
  del reloj se aumentó.
•                                                   
                              

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Después del Pentium vino el Pentium II. Pero
Intel ya había lanzado el Pentium Pro en 1995, el
cual fue el primer CPU de 6ª generación.El
Pentium Pro fue usado primero en servidores, pero
su arquitectura fue reusada en el popular Pentium
II, Celeron y Pentium III, de 1997 al 2001.El
Pentium II inicialmente representó un retroceso
tecnológico. El Pentium Pro usó una caché L2
integrada, pero Intel escogió colocar la caché
fuera del chip real del Pentium II, para hacer su
producción más barata.
Arquitectura de computadoras II
Pentium II
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Arquitectura de computadoras II
Pentium II

• La caché nivel 2 (L2) fue colocada junto a la CPU
  sobre un circuito impreso, un módulo SEC.
• El módulo era instalado en un largo socket Slot
  1 sobre la motherboard.
• La caché L2 está en 2 chips, uno en cada lado del
  procesador.

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Arquitectura de computadoras II

• La desventaja de este sistema es que la caché L2
  se hizo marcadamente más lenta que cuando estaba
  integrada dentro del CPU. La caché L2 corre
  típicamente a la mitad de la frecuencia del reloj
  del CPU.
• AMD usó el mismo sistema en sus primeros Athlons
  . Para éstos el socket se llamó Slot A
• Intel decidió lanzar también un edición barata
  del Pentium II el procesador Celeron. En las
  primeras versiones, la caché L2, simplemente fue
  desaparecida del módulo. Lo que lo llevó a un
  pobre desempeño, pero proporcionó una oportunidad
  de overclocking.
• Overclocking significa hacer que la CPU trabaje a
  una frecuencia más alta de la que fue diseñado
  para trabajar .

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El Pentium 4
Arquitectura de computadoras II
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Pentium 4
Arquitectura de computadoras II

• El Pentium III realmente fue otra edición del
  Pentium II, que era una nueva versión del Pentium
  Pro.Todos estos procesadores se basaron en la
  misma arquitectura.
• No fue hasta que apareció el Pentium 4 cuando
  obtuvimos un procesador completamente nuevo de
  Intel.
• El núcleo (P7) tenía un diseño completamente
  diferente
• La caché L1 contiene instrucciones decodificadas.
  
• El pipeline fue doblado a 20 etapas ( en las
  últimas versiones se incrementó a 31 etapas)
• Se dobló el reloj de las unidades de cálculo
  entero (ALUs) , tal que puedan realizar dos
  micro operaciones por tick del reloj.
• Además, el bus de la memoria, que conecta la RAM
  al Puente norte, ha sido cuadriplicado, talm que
  transfiere cuatro paquewtes de datos por ciclo de
  reloj. Esto es equivalente a 4X100 Mhz y 4X133 en
  las primeras versiones. En las últimas versiones
  el bus fue bombeado hasta 4X200 Mhz y actualizada
  con 4X266Mhz para el 2005 datos.
• El procesador esta habilitado para Hyper
  Threading, que significa que bajo ciertas
  circunstancias puede operar como dos CPUs
  individuales.

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Arquitectura de computadoras II
El Pentium 4

• Los cuatro grandes cambios observados en el
  Pentium 4.

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Evolution of the Pentium 4
Arquitectura de computadoras II

• Hyper-Threading Technology is a very exciting
  structure, which can be briefly outlined as
  follows
• In order to exploit the powerful pipeline in the
  Pentium 4, it has been permitted to process two
  threads at the same time. Threads are series of
  software instructions. Normal processors can only
  process one thread at a time.

• The Pentium 4 is ready for MP functions

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Arquitectura de computadoras II

• In servers, where several processors are
  installed in the same motherboard (MP systems),
  several threads can be processed at the same
  time. However, this requires that the programs be
  set up to exploit the MP system, as discussed
  earlier.
• The new thing is that a single Pentium 4
  logically can function as if there physically
  were two processors in the pc. The processor core
  (with its long pipelines) is simply so powerful
  that it can, in many cases, act as two
  processors. Its a bit like one person being able
  to carry on two independent telephone
  conversations at the same time.

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Arquitectura de computadoras II

• Hyper-Threading works very well in Intels
  Prescott-versions of Pentium 4. You gain
  performance when you operate more than one task
  at the time. If you have two programs working
  simultaneously, both putting heavy pressure on
  the CPU, you will benefit from this technology.
  But you need a MP-compatible operating system
  (like Windows XP Professional) to benefit from it.

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Arquitectura de computadoras II

• The next step in this evolution is the production
  of dual-core processors.
• AMD produces Opteron chips which hold two
  processors in one chip.
• Intel is working on dual core versions of the
  Pentium 4 (with the codename Smithfield). These
  chips will find use in servers and high
  performance pcs.
• A dual core Pentium 4 with Hyper-Threading
  enabled will in fact operate as a virtual
  quad-core processor.

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El AMD K8 Hammer Athlon 64
La Octava Generación
Arquitectura de computadoras II
AMD Opteron Sledge Hammerpensado para
servidores AMD Athlon 64 Claw Hammer para
PCs de escritorio
El procesador del Hammer incorpora el controlador
de memoria dentro del mismo chip. En los
procesadores actuales , ese controlador reside en
el motherboard.
El bus de memoria puede ser de 64 ó 128 bits sin
que requiera un controlador de memoria adicional
Es capaz de ejecutar 9 instrucciones por ciclo
Tiene tres conexiones Hyper Transport , esto
permite que hasta 8 procesadores puedan trabajar
en paralelo conectados entre sí a través de esta
vía
Hyper transport sistema universal de
interconectividad que se utiliza para procesos
de I/O y en el caso del Hammer, para conectar
procesadores entre si.
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Generaciones de microprocesadores
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Repaso Histórico
Generación Cpu Año Transistores
1era 8086,8088 1978-1981 29,000
2da 80286 1984 134,000
3ra 80386Dx 1987-88 275,000
4ta 80486SX,486DX 1990-92 1200,000
5ta Pentium / AMD K5 1993-95 3100,000
6ta Pentium Pro / AMD K6 1995-98 5500,000
7ma AMD K7 / Pentium 4 1999-2000 22000,000
8va Athlon 64 / Prescott 2003 100000,000
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