O microprocessador é um dispositivo de computação completo, fabricado num só chip. O primeiro microprocessador a ser fabricado foi o Intel 4004 e foi apresentado em 1971. O 4004 não era muito potente, pois executava simplesmente adições e subtracções, e somente a 4 bits de cada vez. Mas, contrariamente aos anteriores, ele era construído num só chip. O 4004 foi usado num dos primeiros calculadores electrónicos que fio construído.
Os microprocessadores são componentes essenciais para muitos dos produtos que nos rodeiam no dia-a-dia, sejam eles electrodomésticos, como televisores e rádios, sejam máquinas industriais ou mesmo automóveis e, como é lógico, computadores.
O primeiro microprocessador que foi utilizado num computador pessoal doi o Intel 8080, um processador completo de 8 bits, apresentado em 1971. O primeiro processador que verdadeiramente provocou ondas foi o Intel 8080, dado que incorporou o primeiro IBM Personal Computer. Seguidamente ainda, a Intel desenvolveu o 80286, o 80386, o 80486 e por aí fora, como vamos ver mais à frente.
Paralelamente à Intel, também outras marcas desenvolveram os seus processadores, como, por exemplo, a Motorola, quem em 1974 apresentou o 6800, um processador de 8 bits e com 4.000 transístores. O chip era fabricado segundo a tecnologia NMOS de 6 microns e necessitava de uma alimentação de somente 5 volts.
Ainda em 1874 apareceu o RCA 1802, capaz de trabalhar a uma velocidade impressionante de 6,4 MHz, tendo um desenho de 8 bits com um endereçamento de 16 bits. Era fabricado com tecnologia CMOS e continha registos de 16 bits que podiam ser acedidos com 32 registos de 8 bits.
Em 1975, Faggin e Shima desenvolveram o Zilog Z80. Este processador era considerado um grande avanço sobre o 8080, trabalhava a 2.5 MHz e continha 8.5000 transístores.
Posteriormente, com o Z80A, a velocidade passou a 4MHz, sendo capaz de endereçar directamente 64 KB de espaço de memória. O Z80 incorporava o primeiro sistema operativo standart microprocessadores. Este processador foi o primeiro a ser utilizado em muitos sistemas pioneiros, como o Osborne, o Kaypro e o nosso sobejamente conhecido Sinclair ZX80, ZX81 e Spectrum, entre outros.
Voltando novamente à Intel, em 1978 foi apresentado o Intel 8086. Foi com ele que apareceu o conjunto de intruções x86, que ainda hoje subjuga o desenvolvimento dos processadores, devido à necessidade de manter uma compatibilização dos processadores actuais com softwares menos actual. Este processador já tinha registos de 16 bits, um barramento de dados também de 16 bits e no seu interior continha 29.000 transístores.
Outra das suas características era ter um barramento de endereços de 20 bits, o que permitia um endereçamento de memória de até 1 MB. Um dos grandes benefícios do 8086 era manter uma certa compatibilidade na linguagem Assembler com o seu antecessor 8080.
Em 1979, novamente a Intel apresentou o 8088, tendo sido baseado no 8086. Era também um processador de 16 bits, mas tinha um barramento de dados de somente 8 bits, e manteve os 20 bits no barramento de endereços, tal como o 8086. Este processador trabalhava a 4,77 MHz.
Ainda em 1979, a Motorola apresentou o 68000, um processador de 16 bits, que incluía um set de instruções de 32 bits. O 68000 tinha, no entanto, um barramento de endereços de 24 bits e um arramento de dados de 16 bits. Foi a plataforma usada em alguns dos primeiros sistemas de Unix e foi usado pela Apple primeiro no Lisa e posteriormente no Macintosh. No seu interior podíamos encontrar 68.000 transístores.
O avanço seguinte mais significativo nos microprocessadores veio em 1982 com o aparecimento do Intel 80286, a 16 bits. O i286, como ficou conhecido, permitia até 1 GB de memória virtual endereçável e tinha 130.000 transístores. Trabalhava a velocidades entre os 8 MHz e os 12 MHz, e aumentava em seis vezes mais a potência do 8086. Endereçava até 16 MB de memória física, continha um barramento de endereços de 24 bits e um de dados de 16 bits.
Em 1985, a Intel lançou outro dos seus trunfos, o 80386, ou i836 como ficou conhecido.
Este chip permitiu a transição para a era moderna do computador pessoal. Não devemos esquecer que ainda existem muitos computadores a trabalhar com o i386. O processador trabalha a velocidades entre os 16 MHz e os 25MHz no 386SX e 20MHz a 40 MHz no 386DX.em um desenho de 32 bits com 275.000 transístores. Foi o primeiro processador da Intel a ter ambos os barramentos, dados e endereços de 32 bits. Tem 4 GB de espaço de endereçamento e foi o primeiro da família Intel a suportar endereçamento linear.
Em 1986, o projecto de Stanford MIPS produziu o primeiro processador RISC comercial, o R2000. MIPS é uma abreviatura de Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages.
A Sun apresentou em 1987 o primeiro microprocessador SPARC, que trabalhava a 36 MHz e foi desenhado para correr aplicações de 32 bits.
Em 1989, novamente a Intel lançou o 486. Era um aprefeiçoamento do desenho do 286. Continha 1,2 milhões de transístores, um processador aritmético interno e incluía também uma memória cache interna de 8 KB. De notar que foi o primeiro processador a ter uma cache de nível 1. As frequências de relógio variam entre os 16 MHz e os 100 MHz.
Em 1993, a Intel lança o Pentium, o primeiro chip a incorporar uma arquitectura superescalar, na qual o seu desenho de pipeline duplo permitia a execução de duas instruções simultâneas. O Pentium tem um barramento de dados de 64 bits, assim como uma cache de nível 1 de 16 KB. Este chip incorpora qualquer coisa como 3,1 milhões de transístores e é capaz de atingiruma frequência de relógio de 200 MHz.
Também em 1993, a IBM e a Motorola, em conjunto, apresentam o Power PC 601, um processador que trouxe a arquitectura RISC para o vulgar PC. Este processador e os seus sucessores foram adoptados pela Apple para a sua gama Power Macintosh. Este processador trabalha a uma velocidade que vai desde os 50 MHz aos 120 MHz e contém no seu interior 2,8 milhões de transístores.
Em 1995, o Pentium Pro da Intel foi apresentado ao mundo. O processador foi optimizado para aplicações de 32 bits, a correr em sistemas operativos de 32 bits. É um processador de arquitectura superescalar, capaz de executar até três instruções simultâneas. Em relação aos seus antecessores, tem uma novidade que é o facto de ter no seu interior uma memória cache de nível 2, com a capacidade de 256KB ou 512KB. No seu núcleo, o CPU tem qualquer coisa como 5,5 mihões de transístores, as frequências de trabalho são 60 MHz, 66 MHz, 75 MHz, 90 MHz, 150 MHz, 166 MHz, 180 MHz ou 200 MHz e contém um barramento de endereços de 36 bits.
Em 1996, a Cyrix introduziu a família de processadores 6x68, com as denominações PR120+, PR133+, PR166+ e PR200+, o que já permite adivinhar as suas frequêcias de trabalho. Os 6x68 contém uma cache primária de 16 KB e uma unidade de vírgula flutuante ou coprocessador aritmético, de 80 bits. Os processadires são superplined e superescalares, contêm também um barramento de dados de 64 bits, assim como um barramento de endereços de 32 bits. A família 6x68 foi optimizada para aplicações de 16 e 32 bits.
Em 1997, a Intel apresentou um outro trunfo, um processador Pentium com tecnologia MMX. Este chip tem no seu microcódigo 57 novas instruções, desenhadas especificamente para manipular e processar eficientemente vídeo, áudio e dados gráficos. Neste chip, a cache nível 1 passou também de 16 KB para 32 KB, além de algumas alterações no seu desenho interno. As suas frequências de funcionamento eram de 166 MHz, 200 MHz e 233 MHz.
Em Abril de 1997, a AMD anuncia o AMD-K6/PR-233. Este chip tem uma cache primária de 64 KB e 3,3 milhões de transístores. Baseia-se numa microarquitectura superescalar RISC86 e inclui suporte para a tecnologia MMX da Intel. Este chip foi desenvolvido inicialmente pela NexGen e adquirido pela AMD na primavera de 1996.
Também em 1997, a Intel lançou o Pentium II . Inicialmente baptizado Klamath, começou por trabalhar a 233 MHz e tinha uma cache nível 2 de 256 KB ou 512 KB. Incorporava tecnologia MMX, além de outras inovações tecnológicas, tais como a Dynamic Execution, a arquitectura DIB (Dual Independent Bus) e o Intellegent Input/Output. As suas velocidades de trabalho são 233 MHz, 266MHz, 300 MHz, 333 MHz, 350 MHz, 400 MHz e 450 MHz.
Em 1998 foi o lançamento do Pentium II Xeon, pensado para os servidores de média alta gama, assim como para estações de trabalho. Apesar de manter a compatibilidade com os seus antecessores, ele trouxe algumas novidades. Foi lançado somente em duas versões, 400 MHz e 450 MHz.
Ainda em 1998, a Intel lançou o CPU que seria a partir desse momento o processador de baixa gama: o Celeron, inicialmente a trabalhar a 266 MHz e 300 MHz e sem cache nível 2. Algum tempo depois, cerca de quatro meses, a Intel apercebeu-se da asneira e lançou o Celeron A. A diferença básica era o facto de a versão A já ter uma cache nível 2, embora de somente 128 KB. Esta versão começou com 300 MHz e acabou em 533 MHz. Enquanto o Celeron inicial tinha 7,5 milhões de transístores, na versão A passou a 19 milhões. O Celeron mantém as mesmas características do Pentium II, exeptuando a cache nível 2, é claro.
Em Fevereiro de 1999, apareceu o Pentium III, ou Katmai, que oferece um desempenho excelente para qualquer tipo de software e é totalmente compatível com todo o tipo de software baseado na arquitectura Intel. Tem no seu interior qualquer coisa como 9,5 milhões de transístores e velocidades entre os 400 MHz e os 600 MHz.
Em Março do mesmo ano, a Intel lançou o Pentium III na sua versão musculada, isto é, o PIII Xeon, tendo no seu interior 9,5 milhões de transístores, com velocidades de 500 MHz e 550 MHz, e algumas diferenças substanciais em relação ao seu predecessor, o PIII, diferenças essas analisadas posteriormente.
Também em 1999, a AMD lança o K6®-III a 450 MHz, com a tecnologia 3Dnow e com o desenho TriLevel Cache, o que maximiza a performance dos PC através de uma cache interna nível 1de 64 KB e uma cache também interna nível 2 de 256 KB de alta velocidade, além de um barramento a 100 KHz para uma terceira cache opcional externa, o que permite ter uma capacidade de cache total até 2.368 KB.
Em Outubro de 1999, novamente a Intel lança o Pentium III E, com 28,1 milhões de transístores e velocidades entre os 600 MHz e 1,6 GHz. A partir desta versão, a Intel introduziu algumas diferenças no PIII e uma delas tem a ver com o aspecto físico do mesmo, tendo abandonado o cartridge SECC e voltado ao aspecto de CHIP com o socket 370. Outra diferença é o facto de a cache nível 2 ter passado de 512 KB a 256 KB.
Em Janeiro de 2000, apareceu a versão PII EB, com o barramento a 133 MHz e as mesmas características da versão E.
Em Fevereiro de 2000, a AMD lançou o K6®-2 a 500 MHz, 533 MHz e 550 MHz e tecnologia 3DNow.
Em Março de 2000, a Intel lança uma nova versão do seu processador de entrada, o Celeron II. Mantém as mesmas características dos anteriores, mas desta vez vem com uma cache de nível 2 de 512 KB, tem 28,1 milhões de transístores e velocidades entre os 500 MHz e os 766 MHz.
Em Novembro de 2000, aparece o Pentium 4, tendo sido abandonado a arquitectura NetBurst. A Intel oferece um processador com 42 milhões de transístores no seu interior, 1,4 GHz de velocidade, cache nível 1 de 64 KB e cache nível 2 de 256 KB.
Em Janeiro de 2001, a AMD lança o Duron com 800 MHz, 850 MHz e 900 MHz, barramento de alta velocidade, uma arquitectura de cache sofisticada e FPU superescalar com tenologia 3DNow.
Como se não bastasse ainda, a AMD lança o Athon, com velocidades entre os 900 MHz e 1,13 GHz. É um processador pensado para estações de trabalho de grande desempenho.
Paralelamente à Intel, também outras marcas desenvolveram os seus processadores, como, por exemplo, a Motorola, quem em 1974 apresentou o 6800, um processador de 8 bits e com 4.000 transístores. O chip era fabricado segundo a tecnologia NMOS de 6 microns e necessitava de uma alimentação de somente 5 volts.
Ainda em 1874 apareceu o RCA 1802, capaz de trabalhar a uma velocidade impressionante de 6,4 MHz, tendo um desenho de 8 bits com um endereçamento de 16 bits. Era fabricado com tecnologia CMOS e continha registos de 16 bits que podiam ser acedidos com 32 registos de 8 bits.
Em 1975, Faggin e Shima desenvolveram o Zilog Z80. Este processador era considerado um grande avanço sobre o 8080, trabalhava a 2.5 MHz e continha 8.5000 transístores.
Posteriormente, com o Z80A, a velocidade passou a 4MHz, sendo capaz de endereçar directamente 64 KB de espaço de memória. O Z80 incorporava o primeiro sistema operativo standart microprocessadores. Este processador foi o primeiro a ser utilizado em muitos sistemas pioneiros, como o Osborne, o Kaypro e o nosso sobejamente conhecido Sinclair ZX80, ZX81 e Spectrum, entre outros.
Voltando novamente à Intel, em 1978 foi apresentado o Intel 8086. Foi com ele que apareceu o conjunto de intruções x86, que ainda hoje subjuga o desenvolvimento dos processadores, devido à necessidade de manter uma compatibilização dos processadores actuais com softwares menos actual. Este processador já tinha registos de 16 bits, um barramento de dados também de 16 bits e no seu interior continha 29.000 transístores.
Outra das suas características era ter um barramento de endereços de 20 bits, o que permitia um endereçamento de memória de até 1 MB. Um dos grandes benefícios do 8086 era manter uma certa compatibilidade na linguagem Assembler com o seu antecessor 8080.
Em 1979, novamente a Intel apresentou o 8088, tendo sido baseado no 8086. Era também um processador de 16 bits, mas tinha um barramento de dados de somente 8 bits, e manteve os 20 bits no barramento de endereços, tal como o 8086. Este processador trabalhava a 4,77 MHz.
Ainda em 1979, a Motorola apresentou o 68000, um processador de 16 bits, que incluía um set de instruções de 32 bits. O 68000 tinha, no entanto, um barramento de endereços de 24 bits e um arramento de dados de 16 bits. Foi a plataforma usada em alguns dos primeiros sistemas de Unix e foi usado pela Apple primeiro no Lisa e posteriormente no Macintosh. No seu interior podíamos encontrar 68.000 transístores.
O avanço seguinte mais significativo nos microprocessadores veio em 1982 com o aparecimento do Intel 80286, a 16 bits. O i286, como ficou conhecido, permitia até 1 GB de memória virtual endereçável e tinha 130.000 transístores. Trabalhava a velocidades entre os 8 MHz e os 12 MHz, e aumentava em seis vezes mais a potência do 8086. Endereçava até 16 MB de memória física, continha um barramento de endereços de 24 bits e um de dados de 16 bits.
Em 1985, a Intel lançou outro dos seus trunfos, o 80386, ou i836 como ficou conhecido.
Este chip permitiu a transição para a era moderna do computador pessoal. Não devemos esquecer que ainda existem muitos computadores a trabalhar com o i386. O processador trabalha a velocidades entre os 16 MHz e os 25MHz no 386SX e 20MHz a 40 MHz no 386DX.em um desenho de 32 bits com 275.000 transístores. Foi o primeiro processador da Intel a ter ambos os barramentos, dados e endereços de 32 bits. Tem 4 GB de espaço de endereçamento e foi o primeiro da família Intel a suportar endereçamento linear.
Em 1986, o projecto de Stanford MIPS produziu o primeiro processador RISC comercial, o R2000. MIPS é uma abreviatura de Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages.
A Sun apresentou em 1987 o primeiro microprocessador SPARC, que trabalhava a 36 MHz e foi desenhado para correr aplicações de 32 bits.
Em 1989, novamente a Intel lançou o 486. Era um aprefeiçoamento do desenho do 286. Continha 1,2 milhões de transístores, um processador aritmético interno e incluía também uma memória cache interna de 8 KB. De notar que foi o primeiro processador a ter uma cache de nível 1. As frequências de relógio variam entre os 16 MHz e os 100 MHz.
Em 1993, a Intel lança o Pentium, o primeiro chip a incorporar uma arquitectura superescalar, na qual o seu desenho de pipeline duplo permitia a execução de duas instruções simultâneas. O Pentium tem um barramento de dados de 64 bits, assim como uma cache de nível 1 de 16 KB. Este chip incorpora qualquer coisa como 3,1 milhões de transístores e é capaz de atingiruma frequência de relógio de 200 MHz.
Também em 1993, a IBM e a Motorola, em conjunto, apresentam o Power PC 601, um processador que trouxe a arquitectura RISC para o vulgar PC. Este processador e os seus sucessores foram adoptados pela Apple para a sua gama Power Macintosh. Este processador trabalha a uma velocidade que vai desde os 50 MHz aos 120 MHz e contém no seu interior 2,8 milhões de transístores.
Em 1995, o Pentium Pro da Intel foi apresentado ao mundo. O processador foi optimizado para aplicações de 32 bits, a correr em sistemas operativos de 32 bits. É um processador de arquitectura superescalar, capaz de executar até três instruções simultâneas. Em relação aos seus antecessores, tem uma novidade que é o facto de ter no seu interior uma memória cache de nível 2, com a capacidade de 256KB ou 512KB. No seu núcleo, o CPU tem qualquer coisa como 5,5 mihões de transístores, as frequências de trabalho são 60 MHz, 66 MHz, 75 MHz, 90 MHz, 150 MHz, 166 MHz, 180 MHz ou 200 MHz e contém um barramento de endereços de 36 bits.
Em 1996, a Cyrix introduziu a família de processadores 6x68, com as denominações PR120+, PR133+, PR166+ e PR200+, o que já permite adivinhar as suas frequêcias de trabalho. Os 6x68 contém uma cache primária de 16 KB e uma unidade de vírgula flutuante ou coprocessador aritmético, de 80 bits. Os processadires são superplined e superescalares, contêm também um barramento de dados de 64 bits, assim como um barramento de endereços de 32 bits. A família 6x68 foi optimizada para aplicações de 16 e 32 bits.
Em 1997, a Intel apresentou um outro trunfo, um processador Pentium com tecnologia MMX. Este chip tem no seu microcódigo 57 novas instruções, desenhadas especificamente para manipular e processar eficientemente vídeo, áudio e dados gráficos. Neste chip, a cache nível 1 passou também de 16 KB para 32 KB, além de algumas alterações no seu desenho interno. As suas frequências de funcionamento eram de 166 MHz, 200 MHz e 233 MHz.
Em Abril de 1997, a AMD anuncia o AMD-K6/PR-233. Este chip tem uma cache primária de 64 KB e 3,3 milhões de transístores. Baseia-se numa microarquitectura superescalar RISC86 e inclui suporte para a tecnologia MMX da Intel. Este chip foi desenvolvido inicialmente pela NexGen e adquirido pela AMD na primavera de 1996.
Também em 1997, a Intel lançou o Pentium II . Inicialmente baptizado Klamath, começou por trabalhar a 233 MHz e tinha uma cache nível 2 de 256 KB ou 512 KB. Incorporava tecnologia MMX, além de outras inovações tecnológicas, tais como a Dynamic Execution, a arquitectura DIB (Dual Independent Bus) e o Intellegent Input/Output. As suas velocidades de trabalho são 233 MHz, 266MHz, 300 MHz, 333 MHz, 350 MHz, 400 MHz e 450 MHz.
Em 1998 foi o lançamento do Pentium II Xeon, pensado para os servidores de média alta gama, assim como para estações de trabalho. Apesar de manter a compatibilidade com os seus antecessores, ele trouxe algumas novidades. Foi lançado somente em duas versões, 400 MHz e 450 MHz.
Ainda em 1998, a Intel lançou o CPU que seria a partir desse momento o processador de baixa gama: o Celeron, inicialmente a trabalhar a 266 MHz e 300 MHz e sem cache nível 2. Algum tempo depois, cerca de quatro meses, a Intel apercebeu-se da asneira e lançou o Celeron A. A diferença básica era o facto de a versão A já ter uma cache nível 2, embora de somente 128 KB. Esta versão começou com 300 MHz e acabou em 533 MHz. Enquanto o Celeron inicial tinha 7,5 milhões de transístores, na versão A passou a 19 milhões. O Celeron mantém as mesmas características do Pentium II, exeptuando a cache nível 2, é claro.
Em Fevereiro de 1999, apareceu o Pentium III, ou Katmai, que oferece um desempenho excelente para qualquer tipo de software e é totalmente compatível com todo o tipo de software baseado na arquitectura Intel. Tem no seu interior qualquer coisa como 9,5 milhões de transístores e velocidades entre os 400 MHz e os 600 MHz.
Em Março do mesmo ano, a Intel lançou o Pentium III na sua versão musculada, isto é, o PIII Xeon, tendo no seu interior 9,5 milhões de transístores, com velocidades de 500 MHz e 550 MHz, e algumas diferenças substanciais em relação ao seu predecessor, o PIII, diferenças essas analisadas posteriormente.
Também em 1999, a AMD lança o K6®-III a 450 MHz, com a tecnologia 3Dnow e com o desenho TriLevel Cache, o que maximiza a performance dos PC através de uma cache interna nível 1de 64 KB e uma cache também interna nível 2 de 256 KB de alta velocidade, além de um barramento a 100 KHz para uma terceira cache opcional externa, o que permite ter uma capacidade de cache total até 2.368 KB.
Em Outubro de 1999, novamente a Intel lança o Pentium III E, com 28,1 milhões de transístores e velocidades entre os 600 MHz e 1,6 GHz. A partir desta versão, a Intel introduziu algumas diferenças no PIII e uma delas tem a ver com o aspecto físico do mesmo, tendo abandonado o cartridge SECC e voltado ao aspecto de CHIP com o socket 370. Outra diferença é o facto de a cache nível 2 ter passado de 512 KB a 256 KB.
Em Janeiro de 2000, apareceu a versão PII EB, com o barramento a 133 MHz e as mesmas características da versão E.
Em Fevereiro de 2000, a AMD lançou o K6®-2 a 500 MHz, 533 MHz e 550 MHz e tecnologia 3DNow.
Em Março de 2000, a Intel lança uma nova versão do seu processador de entrada, o Celeron II. Mantém as mesmas características dos anteriores, mas desta vez vem com uma cache de nível 2 de 512 KB, tem 28,1 milhões de transístores e velocidades entre os 500 MHz e os 766 MHz.
Em Novembro de 2000, aparece o Pentium 4, tendo sido abandonado a arquitectura NetBurst. A Intel oferece um processador com 42 milhões de transístores no seu interior, 1,4 GHz de velocidade, cache nível 1 de 64 KB e cache nível 2 de 256 KB.
Em Janeiro de 2001, a AMD lança o Duron com 800 MHz, 850 MHz e 900 MHz, barramento de alta velocidade, uma arquitectura de cache sofisticada e FPU superescalar com tenologia 3DNow.
Como se não bastasse ainda, a AMD lança o Athon, com velocidades entre os 900 MHz e 1,13 GHz. É um processador pensado para estações de trabalho de grande desempenho.
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