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Un microprocesador es un procesador de computadora para el cual la lógica y el control del procesamiento de datos se incluyen en un solo circuito integrado (CI) o en una pequeña cantidad de CI. El microprocesador contiene los circuitos aritméticos, lógicos y de control necesarios para realizar las funciones de la unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora. El IC es capaz de interpretar y ejecutar instrucciones de programas y realizar operaciones aritméticas. [1] El microprocesador es un circuito integrado digital multipropósito, controlado por reloj y basado en registros que acepta datos binarios como entrada, los procesa de acuerdo con instrucciones almacenadas en su memoria y proporciona resultados (también en forma binaria) como salida. Los microprocesadores contienen lógica combinacional y lógica digital secuencial , y operan con números y símbolos representados en el sistema numérico binario .
La integración de una CPU completa en uno o varios circuitos integrados utilizando la integración a muy gran escala (VLSI) redujo en gran medida el costo de la potencia de procesamiento. Los procesadores de circuitos integrados se producen en grandes cantidades mediante procesos de fabricación de semiconductores de óxido metálico (MOS) altamente automatizados , lo que da como resultado un precio unitario relativamente bajo . Los procesadores de un solo chip aumentan la confiabilidad porque hay menos conexiones eléctricas que pueden fallar. A medida que mejoran los diseños de microprocesadores, el costo de fabricar un chip (con componentes más pequeños construidos en un chip semiconductor del mismo tamaño) generalmente permanece igual según la ley de Rock .
Antes de los microprocesadores, las computadoras pequeñas se construían utilizando bastidores de placas de circuito con muchos circuitos integrados de mediana y pequeña escala , típicamente de tipo TTL . Los microprocesadores combinaron esto en uno o unos pocos circuitos integrados de gran escala . Si bien hay desacuerdo sobre quién merece el crédito por la invención del microprocesador, el primer microprocesador disponible comercialmente fue el Intel 4004 , diseñado por Federico Faggin e introducido en 1971. [2]
Desde entonces, los aumentos continuos en la capacidad de los microprocesadores han dejado otras formas de computadoras casi completamente obsoletas (ver historia del hardware informático ), con uno o más microprocesadores utilizados en todo, desde los sistemas integrados más pequeños y dispositivos portátiles hasta las computadoras centrales y supercomputadoras más grandes .
Un microprocesador está relacionado pero es distinto de un sistema basado en un chip , un microcontrolador y un procesador de señales digitales .
La complejidad de un circuito integrado está limitada por limitaciones físicas en la cantidad de transistores que se pueden colocar en un chip, la cantidad de terminaciones de paquete que pueden conectar el procesador a otras partes del sistema, la cantidad de interconexiones que es posible realizar. en el chip y el calor que el chip puede disipar . El avance de la tecnología hace que sea factible fabricar chips más complejos y potentes.
Un microprocesador hipotético mínimo podría incluir sólo una unidad lógica aritmética (ALU) y una sección de lógica de control . La ALU realiza sumas, restas y operaciones como AND u OR. Cada operación de la ALU establece uno o más indicadores en un registro de estado , que indican los resultados de la última operación (valor cero, número negativo, desbordamiento , u otros). La lógica de control recupera códigos de instrucción de la memoria e inicia la secuencia de operaciones requeridas para que la ALU lleve a cabo la instrucción. Un único código de operación puede afectar muchas rutas de datos individuales, registros y otros elementos del procesador.
A medida que avanzaba la tecnología de los circuitos integrados, era factible fabricar procesadores cada vez más complejos en un solo chip. El tamaño de los objetos de datos aumentó; permitir más transistores en un chip permitió que el tamaño de las palabras aumentara desde palabras de 4 y 8 bits hasta las palabras actuales de 64 bits . Se agregaron características adicionales a la arquitectura del procesador; más registros en el chip aceleraron los programas y se podrían usar instrucciones complejas para crear programas más compactos. La aritmética de coma flotante , por ejemplo, a menudo no estaba disponible en los microprocesadores de 8 bits, sino que debía realizarse mediante software . La integración de la unidad de coma flotante , primero como un circuito integrado separado y luego como parte del mismo chip microprocesador, aceleró los cálculos de coma flotante.
En ocasiones, las limitaciones físicas de los circuitos integrados hicieron necesarias prácticas como un enfoque de corte de bits . En lugar de procesar toda una palabra larga en un circuito integrado, varios circuitos en paralelo procesaron subconjuntos de cada palabra. Si bien esto requería lógica adicional para manejar, por ejemplo, el acarreo y el desbordamiento dentro de cada segmento, el resultado fue un sistema que podía manejar, por ejemplo, palabras de 32 bits usando circuitos integrados con capacidad para solo cuatro bits cada uno.
La capacidad de colocar una gran cantidad de transistores en un chip hace posible integrar la memoria en el mismo chip que el procesador. Esta caché de CPU tiene la ventaja de un acceso más rápido que la memoria fuera del chip y aumenta la velocidad de procesamiento del sistema para muchas aplicaciones. La frecuencia del reloj del procesador ha aumentado más rápidamente que la velocidad de la memoria externa, por lo que la memoria caché es necesaria para que el procesador no se retrase debido a una memoria externa más lenta.
Un microprocesador es una entidad de propósito general. Le siguieron varios dispositivos de procesamiento especializados:
Los microprocesadores se pueden seleccionar para diferentes aplicaciones en función del tamaño de las palabras, que es una medida de su complejidad. Los tamaños de palabras más largos permiten que cada ciclo de reloj de un procesador realice más cálculos, pero corresponden a matrices de circuitos integrados físicamente más grandes con mayor consumo de energía en espera y funcionamiento . [3] Los procesadores de 4, 8 o 12 bits están ampliamente integrados en microcontroladores que operan sistemas integrados. Cuando se espera que un sistema maneje grandes volúmenes de datos o requiera una interfaz de usuario más flexible , se utilizan procesadores de 16, 32 o 64 bits. Se puede seleccionar un procesador de 8 o 16 bits en lugar de un procesador de 32 bits para aplicaciones de sistema en un chip o microcontrolador que requieren componentes electrónicos de potencia extremadamente baja , o que son parte de un circuito integrado de señal mixta con un chip sensible al ruido. electrónica analógica como convertidores analógicos a digitales de alta resolución, o ambos. Algunas personas dicen que ejecutar aritmética de 32 bits en un chip de 8 bits podría terminar usando más energía, ya que el chip debe ejecutar software con múltiples instrucciones. [4] Sin embargo, otros dicen que los chips modernos de 8 bits siempre son más eficientes energéticamente que los chips de 32 bits cuando ejecutan rutinas de software equivalentes. [5]
Miles de elementos que tradicionalmente no estaban relacionados con la informática incluyen los microprocesadores. Estos incluyen electrodomésticos , vehículos (y sus accesorios), herramientas e instrumentos de prueba, juguetes, interruptores/atenuadores de luz y disyuntores eléctricos , alarmas de humo, paquetes de baterías y componentes audiovisuales de alta fidelidad (desde reproductores de DVD hasta tocadiscos de fonógrafo ). . Productos como teléfonos móviles, sistemas de vídeo DVD y sistemas de transmisión HDTV requieren fundamentalmente dispositivos de consumo con microprocesadores potentes y de bajo coste. Las normas de control de la contaminación cada vez más estrictas exigen efectivamente que los fabricantes de automóviles utilicen sistemas de gestión del motor con microprocesadores para permitir un control óptimo de las emisiones en las condiciones de funcionamiento muy variables de un automóvil. Los controles no programables requerirían una implementación voluminosa o costosa para lograr los resultados posibles con un microprocesador.
Un programa de control por microprocesador ( software integrado ) se puede adaptar para satisfacer las necesidades de una línea de productos, lo que permite mejoras en el rendimiento con un rediseño mínimo del producto. Se pueden implementar características únicas en los distintos modelos de la línea de productos a un costo de producción insignificante.
El control por microprocesador de un sistema puede proporcionar estrategias de control que no serían prácticas de implementar utilizando controles electromecánicos o controles electrónicos especialmente diseñados. Por ejemplo, el sistema de control de un motor de combustión interna puede ajustar el tiempo de encendido según la velocidad del motor, la carga, la temperatura y cualquier tendencia observada de detonación, lo que permite que el motor funcione con una variedad de grados de combustible.
La llegada de computadoras de bajo costo con circuitos integrados ha transformado la sociedad moderna . Los microprocesadores de uso general en las computadoras personales se utilizan para computación, edición de texto, visualización multimedia y comunicación a través de Internet . Muchos más microprocesadores forman parte de sistemas integrados , que proporcionan control digital sobre innumerables objetos, desde electrodomésticos hasta automóviles, teléfonos móviles y control de procesos industriales . Los microprocesadores realizan operaciones binarias basadas en la lógica booleana , que lleva el nombre de George Boole . La capacidad de operar sistemas informáticos utilizando la lógica booleana se demostró por primera vez en una tesis de 1938 del estudiante de maestría Claude Shannon , quien luego se convirtió en profesor. Shannon es considerado "el padre de la teoría de la información". En 1951, Maurice Wilkes inventó la microprogramación en la Universidad de Manchester , Reino Unido, al darse cuenta de que el procesador central podía controlarse mediante un programa especializado en una ROM dedicada . [6] A Wilkes también se le atribuye la idea de etiquetas simbólicas, macros y bibliotecas de subrutinas. [7]
Tras el desarrollo de los chips de circuitos integrados MOS a principios de la década de 1960, los chips MOS alcanzaron una mayor densidad de transistores y menores costos de fabricación que los circuitos integrados bipolares en 1964. Los chips MOS aumentaron aún más en complejidad a un ritmo predicho por la ley de Moore , lo que llevó a una integración a gran escala. (LSI) con cientos de transistores en un solo chip MOS a finales de los años 1960. La aplicación de los chips MOS LSI a la informática fue la base de los primeros microprocesadores, cuando los ingenieros comenzaron a reconocer que varios chips MOS LSI podían contener un procesador de computadora completo . [8] Los diseñadores de finales de la década de 1960 se esforzaban por integrar las funciones de la unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora en un puñado de chips MOS LSI, llamados conjuntos de chips de unidad de microprocesador (MPU).
Si bien hay desacuerdo sobre quién inventó el microprocesador, [2] [9] el primer microprocesador disponible comercialmente fue el Intel 4004 , lanzado como un solo chip MOS LSI en 1971. [10] El microprocesador de un solo chip fue posible gracias al desarrollo de la tecnología MOS de puerta de silicio (SGT). [11] Los primeros transistores MOS tenían puertas metálicas de aluminio , que el físico italiano Federico Faggin reemplazó con puertas autoalineadas de silicio para desarrollar el primer chip MOS con puerta de silicio en Fairchild Semiconductor en 1968. [11] Faggin más tarde se unió a Intel y usó su silicio -gate MOS para desarrollar el 4004, junto con Marcian Hoff , Stanley Mazor y Masatoshi Shima en 1971. [12] El 4004 fue diseñado para Busicom , que había propuesto anteriormente un diseño de múltiples chips en 1969, antes de que el equipo de Faggin en Intel cambiara en un nuevo diseño de un solo chip. Intel introdujo el primer microprocesador comercial, el Intel 4004 de 4 bits , en 1971. Pronto le siguió el microprocesador Intel 8008 de 8 bits en 1972. El chipset MP944 utilizado en la computadora central de datos aéreos F-14 en 1970 también ha sido citado como uno de los primeros microprocesadores, pero no fue conocido por el público hasta que fue desclasificado en 1998.
Poco después siguieron otros usos integrados de microprocesadores de 4 y 8 bits, como terminales , impresoras , diversos tipos de automatización , etc. Los microprocesadores asequibles de 8 bits con direccionamiento de 16 bits también dieron lugar a los primeros microordenadores de uso general a partir de mediados de los años 1970.
El primer uso del término "microprocesador" se atribuye a Viatron Computer Systems [13], que describe el circuito integrado personalizado utilizado en su pequeño sistema informático System 21 anunciado en 1968.
Desde principios de los años 1970, el aumento de la capacidad de los microprocesadores ha seguido la ley de Moore ; Esto sugirió originalmente que la cantidad de componentes que se pueden instalar en un chip se duplica cada año. Con la tecnología actual, en realidad es cada dos años, [14] [ fuente obsoleta ] y, como resultado, Moore luego cambió el período a dos años. [15]
Estos proyectos entregaron un microprocesador aproximadamente al mismo tiempo: Central Air Data Computer (CADC) de Garrett AiResearch (1970), TMS 1802NC de Texas Instruments (septiembre de 1971) y 4004 de Intel (noviembre de 1971, basado en un Busicom anterior de 1969). diseño). Podría decirse que el microprocesador AL1 de Four-Phase Systems también se entregó en 1969.
El sistema de cuatro fases AL1 era un chip de corte de 8 bits que contenía ocho registros y una ALU. [16] Fue diseñado por Lee Boysel en 1969. [17] [18] [19] En ese momento, formaba parte de una CPU de nueve chips y 24 bits con tres AL1. Más tarde se le llamó microprocesador cuando, en respuesta a un litigio de la década de 1990 ante Texas Instruments , Boysel construyó un sistema de demostración en el que un solo AL1 formaba parte de un sistema informático de demostración en la sala del tribunal, junto con RAM, ROM y un dispositivo de entrada y salida. [20]
En 1968, Garrett AiResearch (que contrató a los diseñadores Ray Holt y Steve Geller) fue invitado a producir una computadora digital para competir con los sistemas electromecánicos que entonces se estaban desarrollando para la computadora de control de vuelo principal del nuevo caza F-14 Tomcat de la Marina de los EE. UU . El diseño se completó en 1970 y utilizó un chipset basado en MOS como CPU central. El diseño era significativamente (aproximadamente 20 veces) más pequeño y mucho más confiable que los sistemas mecánicos con los que competía y se usó en todos los primeros modelos de Tomcat. Este sistema contenía "un multimicroprocesador paralelo canalizado de 20 bits ". La Marina se negó a permitir la publicación del diseño hasta 1997. Publicada en 1998, la documentación sobre el CADC y el chipset MP944 son bien conocidos. La historia autobiográfica de Ray Holt sobre este diseño y desarrollo se presenta en el libro: The Accidental Engineer. [21] [22]
Ray Holt se graduó en la Universidad Politécnica del Estado de California en Pomona en 1968 y comenzó su carrera de diseño informático en el CADC. [23] Desde sus inicios, estuvo envuelto en secreto hasta 1998 cuando, a petición de Holt, la Marina de los EE. UU. permitió que los documentos fueran de dominio público. Holt ha afirmado que nadie ha comparado este microprocesador con los que vinieron después. [24] Según Parab et al. (2007),
Los artículos científicos y la literatura publicados alrededor de 1971 revelan que el procesador digital MP944 utilizado para el avión F-14 Tomcat de la Marina de los EE. UU. es considerado el primer microprocesador. Aunque interesante, no era un procesador de un solo chip, como tampoco lo era el Intel 4004; ambos eran más como un conjunto de bloques de construcción paralelos que se podían usar para crear una forma de uso general. Contiene una CPU, RAM , ROM y otros dos chips de soporte como el Intel 4004. Fue fabricado con la misma tecnología de canal P , operado con especificaciones militares y tenía chips más grandes: un excelente diseño de ingeniería informática desde cualquier punto de vista. Su diseño indica un avance importante respecto a Intel, y dos años antes. De hecho, funcionó y volaba en el F-14 cuando se anunció el Intel 4004. Indica que el tema actual de la industria de arquitecturas de microcontroladores DSP convergentes se inició en 1971. [25]
Esta convergencia de arquitecturas DSP y microcontroladores se conoce como controlador de señal digital . [26]
En 1990, el ingeniero estadounidense Gilbert Hyatt recibió la patente estadounidense número 4.942.516, [27] que se basaba en una computadora serie de 16 bits que construyó en su casa de Northridge, California , en 1969 a partir de placas de chips bipolares después de dejar su trabajo en Teledyne. en 1968; [2] [28] aunque la patente se presentó en diciembre de 1970 y antes de las presentaciones de Texas Instruments para TMX 1795 y TMS 0100, la invención de Hyatt nunca se fabricó. [28] [29] [30] Sin embargo, esto llevó a afirmaciones de que Hyatt fue el inventor del microprocesador y al pago de regalías sustanciales a través de una subsidiaria de Philips NV , [31] hasta que Texas Instruments prevaleció en una compleja batalla legal en 1996, cuando la Oficina de Patentes de Estados Unidos anuló partes clave de la patente, pero permitió a Hyatt conservarla. [2] [32] Hyatt dijo en un artículo de Los Angeles Times de 1990 que su invento se habría creado si sus posibles inversores lo hubieran respaldado, y que los inversores de riesgo filtraron detalles de su chip a la industria, aunque no dio más detalles con evidencia. para apoyar esta afirmación. [28] En el mismo artículo, el autor de The Chip, TR Reid, fue citado diciendo que los historiadores pueden en última instancia ubicar a Hyatt como co-inventor del microprocesador, de la misma manera que Noyce de Intel y Kilby de TI comparten el crédito por la invención del chip en 1958: "A Kilby se le ocurrió la idea primero, pero Noyce la puso en práctica. El fallo legal finalmente favoreció a Noyce, pero se les considera co-inventores. Lo mismo podría suceder aquí". [28] Hyatt continuaría librando una batalla legal de décadas con el estado de California por supuestos impuestos no pagados sobre las ganancias extraordinarias de su patente después de 1990, que culminaría en un caso histórico de la Corte Suprema que abordaba la inmunidad soberana de los estados en el caso Franchise Tax Board of California contra Hyatt (2019) .
Junto con Intel (que desarrolló el 8008 ), Texas Instruments desarrolló en 1970-1971 un reemplazo de CPU de un chip para el terminal Datapoint 2200 , el TMX 1795 (más tarde TMC 1795). Al igual que el 8008, fue rechazado por el cliente Datapoint. Según Gary Boone, el TMX 1795 nunca llegó a producirse. Aún así alcanzó un estado de prototipo funcional el 24 de febrero de 1971, por lo que es el primer microprocesador de 8 bits del mundo. [33] Dado que fue construido con la misma especificación, su conjunto de instrucciones era muy similar al Intel 8008. [34] [35]
El TMS1802NC se anunció el 17 de septiembre de 1971 e implementó una calculadora de cuatro funciones. El TMS1802NC, a pesar de su designación, no formaba parte de la serie TMS 1000 ; Posteriormente fue redesignado como parte de la serie TMS 0100, que se utilizó en la calculadora TI Datamath. Aunque se comercializaba como una calculadora en un chip, el TMS1802NC era completamente programable, incluyendo en el chip una CPU con una palabra de instrucción de 11 bits, 3520 bits (320 instrucciones) de ROM y 182 bits de RAM. [34] [36] [35] [37]
En 1971, Pico Electronics [38] y General Instrument (GI) introdujeron su primera colaboración en circuitos integrados, un circuito integrado de calculadora completo de un solo chip para la calculadora Monroe/ Litton Royal Digital III. También se podría decir que este chip es uno de los primeros microprocesadores o microcontroladores que tiene ROM , RAM y un conjunto de instrucciones RISC en el chip. El diseño de las cuatro capas del proceso PMOS se dibujó a mano a escala x500 en una película de mylar, una tarea importante en ese momento dada la complejidad del chip.
Pico fue una creación de cinco ingenieros de diseño de GI cuya visión era crear circuitos integrados de calculadora de un solo chip. Tenían una importante experiencia previa en diseño de múltiples conjuntos de chips de calculadoras tanto con GI como con Marconi-Elliott . [39] Elliott Automation había encargado originalmente a los miembros clave del equipo la tarea de crear una computadora de 8 bits en MOS y habían ayudado a establecer un laboratorio de investigación de MOS en Glenrothes , Escocia, en 1967.
Las calculadoras se estaban convirtiendo en el mayor mercado individual de semiconductores, por lo que Pico y GI tuvieron un éxito significativo en este floreciente mercado. GI continuó innovando en microprocesadores y microcontroladores con productos que incluyen CP1600, IOB1680 y PIC1650. [40] En 1987, el negocio de GI Microelectronics se escindió en el negocio de microcontroladores Microchip PIC .
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El Intel 4004 a menudo se considera (falsamente) como el primer microprocesador verdadero construido en un solo chip, [41] [42] con un precio de 60 dólares estadounidenses (equivalente a 430 dólares en 2022). [43] La afirmación de ser el primero es definitivamente falsa, ya que el anterior TMS1802NC también era un verdadero microprocesador construido en un solo chip y lo mismo se aplica al (solo prototipo) TMX 1795 de 8 bits. [44] El primer anuncio conocido El 4004 tiene fecha del 15 de noviembre de 1971 y apareció en Noticias Electrónicas . [ cita requerida ] El microprocesador fue diseñado por un equipo formado por el ingeniero italiano Federico Faggin , los ingenieros estadounidenses Marcian Hoff y Stanley Mazor y el ingeniero japonés Masatoshi Shima . [45]
El proyecto que produjo la 4004 se originó en 1969, cuando Busicom , un fabricante japonés de calculadoras, pidió a Intel que construyera un chipset para calculadoras de escritorio de alto rendimiento . El diseño original de Busicom requería un conjunto de chips programables que constaba de siete chips diferentes. Tres de los chips debían crear una CPU de propósito especial con su programa almacenado en la ROM y sus datos almacenados en la memoria de lectura y escritura del registro de desplazamiento. Ted Hoff , el ingeniero de Intel asignado para evaluar el proyecto, creía que el diseño de Busicom podría simplificarse utilizando almacenamiento RAM dinámico para datos, en lugar de memoria de registro de desplazamiento, y una arquitectura de CPU de uso general más tradicional. A Hoff se le ocurrió una propuesta arquitectónica de cuatro chips: un chip ROM para almacenar los programas, un chip RAM dinámica para almacenar datos, un dispositivo de E/S simple y una unidad central de procesamiento (CPU) de 4 bits. Aunque no era diseñador de chips, creía que la CPU podría integrarse en un solo chip, pero como carecía de conocimientos técnicos, la idea se quedó en un deseo por el momento.
Si bien la arquitectura y las especificaciones del MCS-4 surgieron de la interacción de Hoff con Stanley Mazor , un ingeniero de software que le reportaba, y con el ingeniero de Busicom Masatoshi Shima , durante 1969, Mazor y Hoff pasaron a otros proyectos. En abril de 1970, Intel contrató al ingeniero italiano Federico Faggin como líder del proyecto, una medida que finalmente hizo realidad el diseño final de la CPU de un solo chip (mientras tanto, Shima diseñó el firmware de la calculadora Busicom y ayudó a Faggin durante los primeros seis meses de la implementación). Faggin, quien originalmente desarrolló la tecnología de puerta de silicio (SGT) en 1968 en Fairchild Semiconductor [46] y diseñó el primer circuito integrado comercial del mundo usando SGT, el Fairchild 3708, tenía la experiencia adecuada para liderar el proyecto de lo que se convertiría en el primer circuito comercial. Microprocesador de propósito general. Dado que SGT fue su propio invento, Faggin también lo utilizó para crear su nueva metodología para el diseño de lógica aleatoria que hizo posible implementar una CPU de un solo chip con la velocidad, disipación de energía y costo adecuados. El director del Departamento de Diseño MOS de Intel era Leslie L. Vadász en el momento del desarrollo del MCS-4, pero la atención de Vadász estaba completamente centrada en el negocio principal de las memorias semiconductoras, por lo que dejó el liderazgo y la gestión del proyecto MCS-4 a Faggin. , quien fue el responsable final de liderar el proyecto 4004 hasta su realización. Las unidades de producción del 4004 se entregaron por primera vez a Busicom en marzo de 1971 y se enviaron a otros clientes a finales de 1971. [ cita necesaria ]
Al Intel 4004 le siguió en 1972 el Intel 8008 , el primer microprocesador de 8 bits de Intel . [47] El 8008 no fue, sin embargo, una extensión del diseño 4004, sino la culminación de un proyecto de diseño separado en Intel, que surgió de un contrato con Computer Terminals Corporation , de San Antonio TX, para un chip para un terminal que estábamos diseñando, [48] el Datapoint 2200; los aspectos fundamentales del diseño no vinieron de Intel sino de CTC. En 1968, Vic Poor y Harry Pyle de CTC desarrollaron el diseño original para el conjunto de instrucciones y el funcionamiento del procesador. En 1969, CTC contrató a dos empresas, Intel y Texas Instruments , para realizar una implementación de un solo chip, conocida como CTC 1201. [49] A finales de 1970 o principios de 1971, TI abandonó el proyecto al no poder fabricar una pieza fiable. En 1970, cuando Intel aún no había entregado la pieza, CTC optó por usar su propia implementación en el Datapoint 2200, utilizando en su lugar la lógica TTL tradicional (por lo tanto, la primera máquina que ejecutó el "código 8008" no era en realidad un microprocesador y fue entregada el año anterior). La versión de Intel del microprocesador 1201 llegó a finales de 1971, pero llegó demasiado tarde, fue lenta y requirió varios chips de soporte adicionales. CTC no tenía ningún interés en utilizarlo. CTC había contratado originalmente a Intel para el chip y les habría debido 50.000 dólares (equivalente a 361.298 dólares en 2022) por su trabajo de diseño. [49] Para evitar pagar por un chip que no querían (y no podían usar), CTC liberó a Intel de su contrato y les permitió el uso gratuito del diseño. [49] Intel lo comercializó como 8008 en abril de 1972, como el primer microprocesador de 8 bits del mundo. Fue la base del famoso kit informático " Mark-8 " anunciado en la revista Radio-Electronics en 1974. Este procesador tenía un bus de datos de 8 bits y un bus de direcciones de 14 bits. [50]
El 8008 fue el precursor del exitoso Intel 8080 (1974), que ofrecía un rendimiento mejorado con respecto al 8008 y requería menos chips de soporte. Federico Faggin lo concibió y diseñó utilizando MOS de canal N de alto voltaje. El Zilog Z80 (1976) también fue un diseño de Faggin, utilizando canal N de bajo voltaje con carga de agotamiento y procesadores Intel de 8 bits derivados: todos diseñados con la metodología que Faggin creó para el 4004. Motorola lanzó el 6800 de la competencia en agosto de 1974, y el En 1975 se lanzó una tecnología MOS 6502 similar (ambas diseñadas en gran parte por las mismas personas). La familia 6502 rivalizó en popularidad con la Z80 durante la década de 1980.
Un bajo costo general, poco embalaje, simples requisitos de bus de computadora y, a veces, la integración de circuitos adicionales (por ejemplo, los circuitos de actualización de memoria incorporados del Z80 ) permitieron que la "revolución" de las computadoras domésticas se acelerara drásticamente a principios de los años 1980. Esto entregó máquinas tan económicas como la Sinclair ZX81 , que se vendió por 99 dólares (equivalente a 318,67 dólares en 2022). Una variación del 6502, la tecnología MOS 6510, se utilizó en el Commodore 64 y otra variante más, el 8502, impulsó el Commodore 128 .
Western Design Center, Inc (WDC) introdujo el CMOS WDC 65C02 en 1982 y otorgó licencias del diseño a varias empresas. Se utilizó como CPU en las computadoras personales Apple IIe y IIc , así como en marcapasos y desfibriladores de grado médico implantables , dispositivos automotrices, industriales y de consumo. WDC fue pionero en la concesión de licencias de diseños de microprocesadores, seguido más tarde por ARM (32 bits) y otros proveedores de propiedad intelectual (IP) de microprocesadores en la década de 1990.
Motorola presentó el MC6809 en 1978. Era un diseño de 8 bits ambicioso y bien pensado que era compatible con el 6800 y se implementaba usando lógica puramente cableada (los microprocesadores de 16 bits posteriores generalmente usaban microcódigo hasta cierto punto, como Los requisitos de diseño CISC se estaban volviendo demasiado complejos para la lógica puramente cableada).
Otro de los primeros microprocesadores de 8 bits fue el Signetics 2650 , que disfrutó de un breve aumento de interés debido a su innovadora y potente arquitectura de conjunto de instrucciones .
Un microprocesador fundamental en el mundo de los vuelos espaciales fue el RCA 1802 de RCA (también conocido como CDP1802, RCA COSMAC) (introducido en 1976), que se utilizó a bordo de la sonda Galileo a Júpiter (lanzado en 1989, llegó en 1995). RCA COSMAC fue el primero en implementar la tecnología CMOS . Se utilizó el CDP1802 porque podía funcionar a muy baja potencia y porque había una variante disponible fabricada mediante un proceso de producción especial, silicio sobre zafiro (SOS), que proporcionaba una protección mucho mejor contra la radiación cósmica y las descargas electrostáticas que la de cualquier otro. Procesador de la época. Así, se dijo que la versión SOS del 1802 era el primer microprocesador reforzado contra la radiación .
El RCA 1802 tenía un diseño estático , lo que significa que la frecuencia del reloj podía reducirse arbitrariamente o incluso detenerse. Esto permitió a la nave espacial Galileo utilizar una energía eléctrica mínima durante largos tramos de viaje sin incidentes. Los temporizadores o sensores despertarían el procesador a tiempo para tareas importantes, como actualizaciones de navegación, control de actitud, adquisición de datos y comunicación por radio. Las versiones actuales del Western Design Center 65C02 y 65C816 también tienen núcleos estáticos y, por lo tanto, retienen datos incluso cuando el reloj está completamente detenido.
La familia Intersil 6100 constaba de un microprocesador de 12 bits (el 6100) y una gama de circuitos integrados de memoria y soporte periférico. El microprocesador reconoció el conjunto de instrucciones de la minicomputadora DEC PDP-8 . Como tal, a veces se lo denominaba CMOS-PDP8 . Dado que también fue producido por Harris Corporation, también se lo conocía como Harris HM-6100 . En virtud de su tecnología CMOS y sus ventajas asociadas, el 6100 se incorporó a algunos diseños militares hasta principios de los años 1980.
El primer microprocesador multichip de 16 bits fue el National Semiconductor IMP-16 , presentado a principios de 1973. En 1974 se introdujo una versión de 8 bits del chipset como IMP-8.
Otros microprocesadores de 16 bits multichip tempranos incluyen el MCP-1600 que Digital Equipment Corporation (DEC) usó en el conjunto de placas OEM LSI-11 y la minicomputadora empaquetada PDP-11/03 , y el Fairchild Semiconductor MicroFlame 9440, ambos introducidos en 1975–76. A finales de 1974, National presentó el primer microprocesador de un solo chip de 16 bits, el National Semiconductor PACE , [51] al que más tarde siguió una versión NMOS , el INS8900 .
El siguiente en la lista es el General Instrument CP1600 , lanzado en febrero de 1975, [52] que se utilizó principalmente en la consola Intellivision .
Otro de los primeros microprocesadores de 16 bits de un solo chip fue el TMS 9900 de TI , que también era compatible con su línea de minicomputadoras TI-990 . El 9900 se utilizó en la minicomputadora TI 990/4, la computadora doméstica TI-99/4A y la línea TM990 de placas de microcomputadoras OEM. El chip estaba empaquetado en un gran paquete DIP cerámico de 64 pines , mientras que la mayoría de los microprocesadores de 8 bits, como el Intel 8080, utilizaban el DIP de plástico de 40 pines, más común, más pequeño y menos costoso. Un chip de seguimiento, el TMS 9980, fue diseñado para competir con el Intel 8080, tenía el conjunto completo de instrucciones TI 990 de 16 bits, usaba un paquete de plástico de 40 pines, movía datos de 8 bits a la vez, pero solo podía direccionar 16KB . _ Un tercer chip, el TMS 9995, era un diseño nuevo. Posteriormente, la familia se amplió para incluir el 99105 y el 99110.
El Western Design Center (WDC) introdujo la actualización CMOS 65816 de 16 bits del WDC CMOS 65C02 en 1984. El microprocesador 65816 de 16 bits fue el núcleo del Apple IIGS y más tarde del Super Nintendo Entertainment System , convirtiéndolo en uno de los más diseños populares de 16 bits de todos los tiempos.
Intel "actualizó" su diseño 8080 al Intel 8086 de 16 bits , el primer miembro de la familia x86 , que alimenta la mayoría de las computadoras PC modernas . Intel introdujo el 8086 como una forma rentable de portar software de las líneas 8080 y logró ganar muchos negocios con esa premisa. El 8088 , una versión del 8086 que utilizaba un bus de datos externo de 8 bits, fue el microprocesador del primer PC IBM . Luego, Intel lanzó el 80186 y el 80188 , el 80286 y, en 1985, el 80386 de 32 bits , consolidando su dominio en el mercado de PC con la compatibilidad con versiones anteriores de la familia de procesadores. El 80186 y el 80188 eran esencialmente versiones del 8086 y el 8088, mejorados con algunos periféricos integrados y algunas instrucciones nuevas. Aunque los 80186 y 80188 de Intel no se utilizaron en los diseños de tipo de PC de IBM, [ dudoso ] versiones de segunda fuente de NEC, el V20 y el V30, con frecuencia sí lo fueron. El 8086 y sus sucesores tenían un método innovador pero limitado de segmentación de memoria , mientras que el 80286 introdujo una unidad de administración de memoria segmentada (MMU) con todas las funciones . El 80386 introdujo un modelo de memoria plana de 32 bits con gestión de memoria paginada.
Los procesadores Intel x86 de 16 bits hasta el 80386 inclusive no incluyen unidades de punto flotante (FPU) . Intel introdujo los coprocesadores matemáticos 8087 , 80187 , 80287 y 80387 para agregar capacidades de funciones trascendentales y de punto flotante de hardware a las CPU 8086 a 80386. El 8087 funciona con 8086/8088 y 80186/80188, [53] el 80187 funciona con 80186 pero no con 80188, [54] el 80287 funciona con 80286 y el 80387 funciona con 80386. La combinación de una CPU x86 y un coprocesador x87 forma un único microprocesador multichip; Los dos chips se programan como una unidad utilizando un único conjunto de instrucciones integrado. [55] Los coprocesadores 8087 y 80187 están conectados en paralelo con los buses de datos y direcciones de su procesador principal y ejecutan directamente instrucciones destinadas a ellos. Los coprocesadores 80287 y 80387 están conectados a la CPU a través de puertos de E/S en el espacio de direcciones de la CPU, esto es transparente para el programa, que no necesita conocer ni acceder a estos puertos de E/S directamente; el programa accede al coprocesador y sus registros a través de códigos de operación de instrucciones normales.
Los diseños de 16 bits sólo habían estado en el mercado brevemente cuando comenzaron a aparecer implementaciones de 32 bits .
El más significativo de los diseños de 32 bits es el Motorola MC68000 , introducido en 1979. El 68k, como era ampliamente conocido, tenía registros de 32 bits en su modelo de programación pero utilizaba rutas de datos internas de 16 bits, tres aritméticas de 16 bits. Unidades lógicas y un bus de datos externo de 16 bits (para reducir el número de pines), y externamente solo admitía direcciones de 24 bits (internamente funcionaba con direcciones completas de 32 bits). En los mainframes compatibles con IBM basados en PC, el microcódigo interno MC68000 se modificó para emular el mainframe IBM System/370 de 32 bits. [56] Motorola generalmente lo describió como un procesador de 16 bits. La combinación de alto rendimiento, gran espacio de memoria (16 megabytes o 2,24 bytes ) y costo bastante bajo lo convirtió en el diseño de CPU más popular de su clase. Los diseños de Apple Lisa y Macintosh utilizaron el 68000, al igual que otros diseños a mediados de la década de 1980, incluidos el Atari ST y el Amiga .
El primer microprocesador de un solo chip totalmente de 32 bits del mundo, con rutas de datos de 32 bits, buses de 32 bits y direcciones de 32 bits, fue el BELLMAC-32A de AT&T Bell Labs , con las primeras muestras en 1980 y producción general en 1982. [57] [58] Después de la venta de AT&T en 1984, pasó a llamarse WE 32000 (WE por Western Electric ) y tuvo dos generaciones siguientes, WE 32100 y WE 32200. Estos microprocesadores se utilizaron en AT&T . minicomputadoras 3B5 y 3B15; en el 3B2, el primer supermicroordenador de escritorio del mundo; en el "Companion", la primera computadora portátil de 32 bits del mundo ; y en "Alexander", la primera súper microcomputadora del mundo del tamaño de un libro, que presenta cartuchos de memoria ROM similares a las consolas de juegos actuales. Todos estos sistemas ejecutaban el sistema operativo UNIX System V.
El primer microprocesador comercial de 32 bits, de un solo chip, disponible en el mercado fue el HP FOCUS .
El primer microprocesador de 32 bits de Intel fue el iAPX 432 , que se introdujo en 1981, pero no fue un éxito comercial. Tenía una arquitectura orientada a objetos basada en capacidades avanzadas , pero un rendimiento deficiente en comparación con arquitecturas contemporáneas como la propia 80286 de Intel (introducida en 1982), que era casi cuatro veces más rápida en las pruebas de referencia típicas. Sin embargo, los resultados para el iAPX432 se debieron en parte a un compilador de Ada apresurado y, por lo tanto, subóptimo . [ cita necesaria ]
El éxito de Motorola con el 68000 llevó al MC68010 , que añadió soporte de memoria virtual . El MC68020 , introducido en 1984, agregó buses de direcciones y datos completos de 32 bits. El 68020 se hizo muy popular en el mercado de supermicrocomputadores Unix y muchas pequeñas empresas (por ejemplo, Altos , Charles River Data Systems , Cromemco ) produjeron sistemas del tamaño de una computadora de escritorio. A continuación se presentó el MC68030 , que mejora el diseño anterior al integrar la MMU en el chip. El éxito continuo llevó al MC68040 , que incluía una FPU para un mejor rendimiento matemático. El 68050 no logró sus objetivos de rendimiento y no se lanzó, y el MC68060 de seguimiento se lanzó a un mercado saturado por diseños RISC mucho más rápidos. La familia 68k dejó de utilizarse a principios de la década de 1990.
Otras grandes empresas diseñaron el 68020 y sus seguidores en equipos integrados. En un momento, había más 68020 en equipos integrados que Intel Pentium en PC. [59] Los núcleos del procesador ColdFire son derivados del 68020.
Durante este tiempo (principios y mediados de la década de 1980), National Semiconductor introdujo un microprocesador interno de 32 bits y distribución de pines de 16 bits muy similar llamado NS 16032 (más tarde rebautizado como 32016), la versión completa de 32 bits se denominó NS 32032 . Más tarde, National Semiconductor produjo el NS 32132 , que permitía que dos CPU residieran en el mismo bus de memoria con arbitraje integrado. El NS32016/32 superó al MC68000/10, pero el NS32332, que llegó aproximadamente al mismo tiempo que el MC68020, no tuvo suficiente rendimiento. El chip de tercera generación, el NS32532, era diferente. Tenía aproximadamente el doble de rendimiento que el MC68030, que se lanzó casi al mismo tiempo. La aparición de procesadores RISC como el AM29000 y el MC88000 (ahora ambos muertos) influyó en la arquitectura del núcleo final, el NS32764. Técnicamente avanzado (con un núcleo RISC superescalar, bus de 64 bits y overclocking interno), aún podía ejecutar instrucciones de la Serie 32000 mediante traducción en tiempo real.
Cuando National Semiconductor decidió abandonar el mercado de Unix, el chip fue rediseñado en el procesador Swordfish Embedded con un conjunto de periféricos en el chip. El chip resultó ser demasiado caro para el mercado de impresoras láser y fue eliminado. El equipo de diseño fue a Intel y allí diseñó el procesador Pentium, que internamente es muy similar al núcleo NS32764. El gran éxito de la Serie 32000 se produjo en el mercado de las impresoras láser, donde la NS32CG16 con instrucciones BitBlt microcodificadas tenía muy buena relación precio/rendimiento y fue adoptada por grandes empresas como Canon. A mediados de la década de 1980, Sequent presentó la primera computadora de clase servidor SMP utilizando el NS 32032. Esta fue una de las pocas victorias del diseño y desapareció a finales de la década de 1980. Los MIPS R2000 (1984) y R3000 (1989) fueron microprocesadores RISC de 32 bits de gran éxito. Fueron utilizados en estaciones de trabajo y servidores de alta gama por SGI , entre otros. Otros diseños incluyeron el Zilog Z80000 , que llegó demasiado tarde al mercado para tener una oportunidad y desapareció rápidamente.
El ARM apareció por primera vez en 1985. [60] Este es un diseño de procesador RISC , que desde entonces ha llegado a dominar el espacio de procesadores de sistemas integrados de 32 bits debido en gran parte a su eficiencia energética, su modelo de licencia y su amplia selección de sistemas. herramientas de desarrollo. Los fabricantes de semiconductores generalmente otorgan licencias a los núcleos y los integran en su propio sistema en productos de chip; Sólo unos pocos proveedores, como Apple, tienen licencia para modificar los núcleos ARM o crear los suyos propios. La mayoría de los teléfonos móviles incluyen un procesador ARM, al igual que una amplia variedad de otros productos. Hay núcleos ARM orientados a microcontroladores sin soporte de memoria virtual, así como procesadores de aplicaciones multiprocesador simétrico (SMP) con memoria virtual.
De 1993 a 2003, las arquitecturas x86 de 32 bits se volvieron cada vez más dominantes en los mercados de computadoras de escritorio , portátiles y servidores, y estos microprocesadores se volvieron más rápidos y capaces. Intel había otorgado licencias de las primeras versiones de la arquitectura a otras empresas, pero se negó a otorgar licencias para el Pentium, por lo que AMD y Cyrix construyeron versiones posteriores de la arquitectura basadas en sus propios diseños. Durante este lapso, estos procesadores aumentaron en complejidad (recuento de transistores) y capacidad (instrucciones/segundo) en al menos tres órdenes de magnitud. La línea Pentium de Intel es probablemente el modelo de procesador de 32 bits más famoso y reconocible, al menos entre el público en general.
Si bien los diseños de microprocesadores de 64 bits se han utilizado en varios mercados desde principios de la década de 1990 (incluida la consola de juegos Nintendo 64 en 1996), a principios de la década de 2000 se introdujeron microprocesadores de 64 bits destinados al mercado de PC.
Con la introducción por parte de AMD de una arquitectura de 64 bits compatible con x86, x86-64 (también llamado AMD64 ), en septiembre de 2003, seguido por las extensiones de 64 bits casi totalmente compatibles de Intel (primero llamadas IA-32e o EM64T, luego renombradas como Intel 64 ), comenzó la era de los escritorios de 64 bits. Ambas versiones pueden ejecutar aplicaciones heredadas de 32 bits sin penalización en el rendimiento, así como nuevo software de 64 bits. Con los sistemas operativos Windows XP x64 , Windows Vista x64, Windows 7 x64, Linux , BSD y macOS que se ejecutan de forma nativa en 64 bits, el software también está diseñado para utilizar plenamente las capacidades de dichos procesadores. El cambio a 64 bits es más que un simple aumento en el tamaño del registro con respecto al IA-32, ya que también duplica el número de registros de uso general.
El cambio a 64 bits por parte de PowerPC estaba previsto desde el diseño de la arquitectura a principios de los años 90 y no fue una causa importante de incompatibilidad. Los registros enteros existentes se amplían al igual que todas las rutas de datos relacionadas, pero, como fue el caso con IA-32, tanto las unidades de punto flotante como las vectoriales habían estado operando a 64 bits o más durante varios años. A diferencia de lo que sucedió cuando IA-32 se extendió a x86-64, no se agregaron nuevos registros de propósito general en PowerPC de 64 bits, por lo que cualquier rendimiento ganado al usar el modo de 64 bits para aplicaciones que no utilizan el espacio de direcciones más grande es mínimo. . [ cita necesaria ]
En 2011, ARM introdujo la nueva arquitectura ARM de 64 bits.
A mediados de la década de 1980 y principios de la de 1990, apareció una cosecha de nuevos microprocesadores de alto rendimiento con conjunto de instrucciones reducido ( RISC ), influenciados por diseños de CPU discretos similares a RISC, como el IBM 801 y otros. Los microprocesadores RISC se utilizaron inicialmente en máquinas de propósito especial y estaciones de trabajo Unix , pero luego ganaron una amplia aceptación en otras funciones.
El primer diseño de microprocesador RISC comercial fue lanzado en 1984, por MIPS Computer Systems , el R2000 de 32 bits (el R1000 no fue lanzado). En 1986, HP lanzó su primer sistema con una CPU PA-RISC . En 1987, en las computadoras Acorn que no eran Unix, Acorn Archimedes basado en ARM2 de 32 bits, entonces sin caché, se convirtió en el primer éxito comercial utilizando la arquitectura ARM , entonces conocida como Acorn RISC Machine (ARM); primer ARM1 de silicio en 1985. El R3000 hizo que el diseño fuera realmente práctico y el R4000 introdujo el primer microprocesador RISC de 64 bits disponible comercialmente en el mundo. Los proyectos en competencia darían como resultado las arquitecturas IBM POWER y Sun SPARC . Pronto, todos los proveedores importantes lanzaron un diseño RISC, incluidos AT&T CRISP , AMD 29000 , Intel i860 e Intel i960 , Motorola 88000 y DEC Alpha .
A finales de la década de 1990, solo se producían en volumen dos arquitecturas RISC de 64 bits para aplicaciones no integradas: SPARC y Power ISA , pero a medida que ARM se volvió cada vez más potente, a principios de la década de 2010, se convirtió en la tercera arquitectura RISC en el mercado general. segmento de informática.
El multiprocesamiento simétrico SMP [61] es una configuración de dos, cuatro o más CPU (en pares) que se utilizan típicamente en servidores, ciertas estaciones de trabajo y en computadoras personales de escritorio, desde la década de 1990. Un procesador multinúcleo es una única CPU que contiene más de un núcleo de microprocesador.
Esta popular placa base de dos zócalos de Abit se lanzó en 1999 como la primera placa base para PC habilitada para SMP; la Intel Pentium Pro fue la primera CPU comercial ofrecida a los entusiastas y fabricantes de sistemas. El Abit BP9 admite dos CPU Intel Celeron y cuando se utiliza con un sistema operativo habilitado para SMP (Windows NT/2000/Linux), muchas aplicaciones obtienen un rendimiento mucho mayor que una sola CPU. Los primeros Celeron se podían overclockear fácilmente y los aficionados usaban estas CPU relativamente económicas con velocidades de hasta 533 Mhz, mucho más allá de las especificaciones de Intel. Después de descubrir la capacidad de estas placas base, Intel eliminó el acceso al multiplicador en CPU posteriores.
En el año 2001 IBM lanzó al mercado la CPU POWER4 , fue un procesador que fue desarrollado a lo largo de cinco años de investigación, iniciada en 1996 utilizando un equipo de 250 investigadores. El esfuerzo por lograr lo imposible se vio reforzado por el desarrollo de y a través de la colaboración remota y la asignación de ingenieros más jóvenes para trabajar con ingenieros más experimentados. El trabajo del equipo tuvo éxito con el nuevo microprocesador Power4. Es una CPU dos en uno que duplicó con creces el rendimiento a la mitad del precio de la competencia y un avance importante en informática. La revista de negocios eWeek escribió: "El Power4 de 1 GHz de nuevo diseño representa un gran salto con respecto a su predecesor" . Un analista de la industria, Brad Day de Giga Information Group, dijo: "IBM se está volviendo muy agresivo y este servidor cambia las reglas del juego".
El Power4 ganó el " Premio Analysts' Choice Award al mejor procesador de servidor/estación de trabajo de 2001" y batió récords notables, incluido ganar un concurso contra los mejores jugadores de Jeopardy! [62] Programa de televisión estadounidense.
Las CPU con el nombre en clave de Intel, Yonah , se lanzaron el 6 de enero de 2006 y se fabricaron con dos matrices empaquetadas en un módulo de múltiples chips . En un mercado muy disputado , AMD y otros lanzaron nuevas versiones de CPU multinúcleo, el SMP de AMD permitió las CPU Athlon MP de la línea AthlonXP en 2001, Sun lanzó Niagara y Niagara 2 con ocho núcleos, el Athlon X2 de AMD se lanzó en junio 2007. Las empresas estaban inmersas en una carrera interminable por la velocidad; de hecho, el software más exigente exigía más potencia de procesamiento y velocidades de CPU más rápidas.
En 2012, los procesadores de dos y cuatro núcleos se empezaron a utilizar ampliamente en PC y portátiles; los procesadores más nuevos, similares a los Intel Xeon de nivel profesional, de mayor costo, con núcleos adicionales que ejecutan instrucciones en paralelo, por lo que el rendimiento del software generalmente aumenta, siempre que el software esté diseñado para utilizar Hardware avanzado. Los sistemas operativos brindaron soporte para CPU de múltiples núcleos y SMD, muchas aplicaciones de software, incluidas aplicaciones de gran carga de trabajo y uso intensivo de recursos, como juegos 3-D, están programadas para aprovechar los sistemas de múltiples núcleos y múltiples CPU.
Apple, Intel y AMD lideran actualmente el mercado con CPU de múltiples núcleos para computadoras de escritorio y estaciones de trabajo. Aunque con frecuencia se superan entre sí en el liderazgo en el nivel de rendimiento. Intel conserva frecuencias más altas y, por lo tanto, tiene el rendimiento de un solo núcleo más rápido, [63] mientras que AMD suele ser el líder en rutinas multiproceso debido a una ISA más avanzada y al nodo de proceso en el que se fabrican las CPU.
Los conceptos de multiprocesamiento para configuraciones de múltiples núcleos y múltiples CPU están relacionados con la ley de Amdahl .
En 1997, alrededor del 55% de todas las CPU vendidas en el mundo eran microcontroladores de 8 bits , de los cuales se vendieron más de 2 mil millones. [64]
En 2002, menos del 10% de todas las CPU vendidas en el mundo eran de 32 bits o más. De todas las CPU de 32 bits vendidas, alrededor del 2% se utilizan en computadoras personales de escritorio o portátiles. La mayoría de los microprocesadores se utilizan en aplicaciones de control integradas, como electrodomésticos, automóviles y periféricos de computadora. En su conjunto, el precio medio de un microprocesador, microcontrolador o DSP es de poco más de 6 dólares (equivalente a 9,76 dólares en 2022). [sesenta y cinco]
En 2003, se fabricaron y vendieron microprocesadores por valor de unos 44.000 millones de dólares (equivalentes a unos 70.000 millones de dólares en 2022). [66] Aunque aproximadamente la mitad de ese dinero se gastó en CPU utilizadas en computadoras personales de escritorio o portátiles , esas unidades representan solo alrededor del 2% de todas las CPU vendidas. [65] El precio ajustado por calidad de los microprocesadores de portátiles mejoró del -25% al -35% por año en 2004-2010, y la tasa de mejora se desaceleró del -15% al -25% por año en 2010-2013. [67]
En 2008 se fabricaron alrededor de 10 mil millones de CPU. La mayoría de las CPU nuevas que se producen cada año están integradas. [68]
{{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda ){{cite speech}}: CS1 maint: location (link){{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )[...] primer silicio se ejecutó el 26 de abril de 1985.
… en comparación con el -25% al -35% anual durante el período 2004-2010, la disminución anual se estabiliza en torno al -15% al -25% durante el período 2010-2013.
