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x86

Noviembre 10, 2021

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Este aviso fue puesto el 18 de diciembre de 2012.

La familia x86 reagrupa los microprocesadores compatibles con el juego de instrucciones Intel 8086. Por tanto, x86 representa a ese conjunto de instrucciones, siendo también una denominación genérica dada a los correspondientes microprocesadores.

Visión general

La arquitectura es notablemente no limpia, por mantener compatibilidad con la línea de procesadores de 16 bits de Intel, que a su vez también eran compatibles con una familia de procesadores de 8 bits. A pesar de ello, la popularidad comercial de esta arquitectura hizo que muchos fabricantes empezaran a fabricar en masa microprocesadores compatibles. Algunas de estas compañías son AMD, Cyrix, NEC Corporation y Transmeta.

Existen dos sucesores de 64 bits para esta arquitectura:

  • IA64, empleada en los procesadores Itanium de Intel y no compatible con X86, excepto bajo emulación.
  • AMD64 o x86-64, de AMD, que es básicamente una extensión de 64 bits de la familia x86.

Técnicamente, la arquitectura es denominada IA32 (Intel Architecture 32 bits). Está basada en un modelo de arquitectura CISC (del inglés Complex Instruction Set Computing).

Historia

Intel

Intel inició sus operaciones siendo un fabricante de memoria para computadoras. En 1971 fue la primera compañía en lograr la integración de suficientes transistores como para vender un microprocesador programable completo con un conjunto de instrucciones de 4 bits, que se volvería muy común en calculadoras de bolsillo: El Intel 4004.

Al 4004 lo sucedieron el 8008 en 1972 y en 1974 el 8080, cada vez logrando mayor capacidad. En 1978, Intel comenzó a comercializar el procesador 8086, un ambicioso chip de 16 bits potencialmente capaz de ser el corazón de computadoras de propósito múltiple. El 8086 se comercializó en versiones desde 4,77 y hasta 10 MHz.

IBM adoptó al hermano menor del 8086 (el 8088, un procesador con un bus de datos interno de 16 bits, pero con el bus externo de 8 bits, lo que permitía aprovechar diseños y circuitos para sistemas de 8 bits) para basarse en él y lanzar la línea de computadoras más exitosa de la historia: el IBM PC (1981) y el IBM XT (eXtended Technology) (1983) (ver influencia del IBM PC).

El éxito de esta serie fue tal que a partir de ese momento, todos los CPUs de Intel mantuvieron una estricta política de retrocompatibilidad - Todo CPU fabricado por Intel desde ese momento y hasta el 2021 es capaz de ejecutar código compilado para cualquiera de sus predecesores.

Al 8086 lo sucedió el 80286 en 1982 (en el cual se basó la IBM PC/AT, 1985). Este chip, de 24/16 bits, implementó el modo protegido de ejecución, sentando las bases para la aparición de los verdaderos sistemas multitarea de escritorio. El 80286 apareció a 6 MHz, y a lo largo de los años llegó hasta los 12MHz. Hubo varios sistemas operativos que aprovecharon su modo protegido para ofrecer multitarea real, tales como las primeras versiones de OS/2, o Xenix.

Pero el verdadero boom de la multitarea no llegó hasta el nacimiento del 80386 (1985) - Un avance tan fuerte que hoy en día es común referirse como i386 a toda la línea de procesadores que le siguieron (también es común la referencia IA32, Intel Architecture of 32 bits). El 386 fue el primer procesador de Intel de 32 bits, y -magníficas noticias para los desarrolladores- utilizarlo para aplicaciones de multitarea sería ya mucho más fácil de lo que lo fue con el 80286. El 80386 maneja velocidades de 16 a 33 MHz.

El 80486 apareció en 1989. Fue un cambio relativamente menor frente al 80386 - Hasta su aparición, todas las computadoras PC tenían la opción de instalar en un zócalo de la placa base un -bastante caro- coprocesador numérico - para las XT, el 8087. Para las AT, el 80287. Para las 386, el 80387. A partir del 80486, el coprocesador numérico, así como la memoria caché L1 o de nivel 1 fueron integrados dentro del chip de la CPU (el coprocesador solo en los modelos 486DX, los modelos 486SX lo tenían desactivado), trayendo como resultado un gran aumento en la velocidad percibida por los usuarios. Internamente este procesador es el primer x86 segmentado (con una profundidad 5). Este cambio es importante pues permite a la misma frecuencia de reloj ejecutar casi el doble de instrucciones (1,9) e incrementar la frecuencia de reloj. El 486 existe en versiones desde 20 y hasta 100 MHz. Estos últimos denominados 486-DX4 a pesar de multiplicar por tres la frecuencia de funcionamiento interna respecto al bus de datos externo.

En 1993 apareció el Pentium. No se siguió con la nomenclatura 80586 porque muchas empresas competidoras de Intel habían comenzado a producir CPUs con el mismo número que los de Intel. Ante el hecho de que un número no puede ser usado como marca registrada, los procesadores llevan un nombre propio. Este procesador incorporaba bastantes novedades, entre ellas un coprocesador muy mejorado y un doble sistema de "prefetch", lo que le permitía en ciertas situaciones ejecutar dos instrucciones simultáneas, con el consiguiente aumento de rendimiento (esto solo era posible bajo ciertas combinaciones muy estrictas de instrucciones, con lo que el aumento de rendimiento solo era apreciable en aplicaciones compiladas específicamente para él). El Pentium llegó desde los 60 hasta los 233 MHz.

Poco después hizo su aparición el Pentium Pro, una versión orientada a servidores que incluía la caché de segundo nivel en el mismo encapsulado que el procesador. Su elevado precio supuso un freno a su expansión, pero luego su arquitectura P6 fue aprovechada para el Pentium II.[cita requerida]

Desde entonces, la tendencia al aparecer el Pentium II (1997), Pentium III (1999) y Pentium 4 (2000) ha sido la integración de más componentes, la adición de instrucciones específicas de multimedia y a elevar la velocidad de reloj tanto como sea posible. El Pentium II llegó desde 233 hasta 450 MHz. El Pentium III desde 450 a 1400 (1,4 GHz). El Pentium 4 debutó a 1,3 GHz y en noviembre del 2005 llegaba ya a los 3,80 GHz. Con todo, la carrera de los MHz se vio frenada debido al creciente consumo de energía y generación de calor producida por los microprocesadores a altas frecuencias de reloj, que en los últimos Pentium 4 superó fácilmente los 100 W.

Paralelamente al Pentium II dos familias de CPUs fueron anunciadas: El Celeron, que es similar a los Pentium pero con menos memoria caché y, por consiguiente, menor precio y prestaciones, y el Xeon, orientado a servidores, con más memoria caché - y claro está, de mucho mayor costo. Con los Celerón se continuó con una tendencia, ya iniciada en los 386 y 486, de tener dos modelos de diferentes prestaciones en la misma familia de procesadores: los modelos DX (386DX y 486DX), de mayores prestaciones, y los modelos SX (386SX y 486SX) de menores prestaciones. En el caso del 386SX por tener un bus externo de 16 bits en lugar de los 32 bits del 386DX, y en los 486SX por tener desactivado el coprocesador matemático interno. Así, en los Pentium II, Pentium III y Pentium 4 aparecieron sus correspondientes versiones de bajo costo y prestaciones (básicamente, como ya se ha dicho, por tener menos memoria caché de nivel 2) con el nombre comercial de Celeron. Parece ser que el motivo principal de dicha diversificación, aparte de aumentar a un costo mínimo el abanico de modelos, prestaciones y precios, es de marketing: debido a las constantes bajadas de precio que experimentan los procesadores y el hardware en general, crear una "barrera de contención" que justifique los diferentes niveles de precios, poniendo un precio más alto a los procesadores más potentes.

Cronología

Predecesores (las raíces de la arquitectura x86)

  1. No se incluyen todos los microprocesadores

Microprocesadores de la arquitectura x86

  1. No se incluyen todos los microprocesadores.

Sucesores (microprocesadores x86-64)

  1. No se incluyen todos los microprocesadores

x86-64

Artículo principal: X86-64

Con la octava generación de procesadores compatibles x86, los x86-64, que utilizan arquitectura y bus de 64 bits, con posibilidad de múltiples núcleos, introducida por AMD y adoptadas por Intel, se introducen por primera vez nuevas variantes y formas, en lo que a la denominación y clasificación del procesador se refiere, tales como el nombre comercial o tecnología del modelo, la compañía fabricante, su número de serie, la cantidad de bits a la que puede trabajar o la cantidad de núcleos por los que está compuesto, por ejemplo: Intel Core 2 Duo E2180, o lo que es lo mismo, i686 o Intel Pentium de doble núcleo E2180, de 64 bits y de 1,6 a 2,0 GHz; o AMD Athlon 64 X2, es decir, un AMD 64 bits, Athlon X de doble núcleo a 2 GHz; todos ellos englobados bajo el denominador común x86-64, y compatibles con subarquitecturas anteriores de 32, 16 y 8 bits, de la familia de procesadores x86 de Intel, y compatibles.

Curiosidades

 
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Terminación numérica (Intel)

 
Microprocesador Intel D8086

Se utilizaba el número 86 en la terminación numérica de algunos microprocesadores de la familia Intel, por ejemplo D8086, para indicar que utilizaban la arquitectura o conjunto de instrucciones x86. Constituyeron desde su nacimiento un estándar para los ordenadores del tipo Compatible IBM PC.

A partir del microprocesador i486, se utilizaron nombres no numéricos, haciendo referencia a la marca, logotipo o nombre clave con los que fueron lanzados al mercado, y se les comercializó a menudo seguido de su frecuencia, en megahertz.

Procesadores x86

Intel

AMD

Cyrix

6x86

  1. No se incluyen todos los procesadores x86.

Véase también

  •   Datos: Q182933
  •   Multimedia: X86 Microprocessors

Noviembre 10, 2021
este, artículo, sección, necesita, referencias, aparezcan, publicación, acreditada, este, aviso, puesto, diciembre, 2012, familia, reagrupa, microprocesadores, compatibles, juego, instrucciones, intel, 8086, tanto, representa, conjunto, instrucciones, siendo, . Este articulo o seccion necesita referencias que aparezcan en una publicacion acreditada Este aviso fue puesto el 18 de diciembre de 2012 La familia x86 reagrupa los microprocesadores compatibles con el juego de instrucciones Intel 8086 Por tanto x86 representa a ese conjunto de instrucciones siendo tambien una denominacion generica dada a los correspondientes microprocesadores Indice 1 Vision general 2 Historia 2 1 Intel 2 2 Cronologia 2 2 1 Predecesores las raices de la arquitectura x86 2 2 2 Microprocesadores de la arquitectura x86 2 2 3 Sucesores microprocesadores x86 64 2 3 x86 64 3 Curiosidades 3 1 Terminacion numerica Intel 4 Procesadores x86 4 1 Intel 4 2 AMD 4 3 Cyrix 5 Vease tambienVision general EditarLa arquitectura es notablemente no limpia por mantener compatibilidad con la linea de procesadores de 16 bits de Intel que a su vez tambien eran compatibles con una familia de procesadores de 8 bits A pesar de ello la popularidad comercial de esta arquitectura hizo que muchos fabricantes empezaran a fabricar en masa microprocesadores compatibles Algunas de estas companias son AMD Cyrix NEC Corporation y Transmeta Existen dos sucesores de 64 bits para esta arquitectura IA64 empleada en los procesadores Itanium de Intel y no compatible con X86 excepto bajo emulacion AMD64 o x86 64 de AMD que es basicamente una extension de 64 bits de la familia x86 Tecnicamente la arquitectura es denominada IA32 Intel Architecture 32 bits Esta basada en un modelo de arquitectura CISC del ingles Complex Instruction Set Computing Historia EditarIntel Editar Intel inicio sus operaciones siendo un fabricante de memoria para computadoras En 1971 fue la primera compania en lograr la integracion de suficientes transistores como para vender un microprocesador programable completo con un conjunto de instrucciones de 4 bits que se volveria muy comun en calculadoras de bolsillo El Intel 4004 Al 4004 lo sucedieron el 8008 en 1972 y en 1974 el 8080 cada vez logrando mayor capacidad En 1978 Intel comenzo a comercializar el procesador 8086 un ambicioso chip de 16 bits potencialmente capaz de ser el corazon de computadoras de proposito multiple El 8086 se comercializo en versiones desde 4 77 y hasta 10 MHz IBM adopto al hermano menor del 8086 el 8088 un procesador con un bus de datos interno de 16 bits pero con el bus externo de 8 bits lo que permitia aprovechar disenos y circuitos para sistemas de 8 bits para basarse en el y lanzar la linea de computadoras mas exitosa de la historia el IBM PC 1981 y el IBM XT eXtended Technology 1983 ver influencia del IBM PC El exito de esta serie fue tal que a partir de ese momento todos los CPUs de Intel mantuvieron una estricta politica de retrocompatibilidad Todo CPU fabricado por Intel desde ese momento y hasta el 2021 es capaz de ejecutar codigo compilado para cualquiera de sus predecesores Al 8086 lo sucedio el 80286 en 1982 en el cual se baso la IBM PC AT 1985 Este chip de 24 16 bits implemento el modo protegido de ejecucion sentando las bases para la aparicion de los verdaderos sistemas multitarea de escritorio El 80286 aparecio a 6 MHz y a lo largo de los anos llego hasta los 12MHz Hubo varios sistemas operativos que aprovecharon su modo protegido para ofrecer multitarea real tales como las primeras versiones de OS 2 o Xenix Pero el verdadero boom de la multitarea no llego hasta el nacimiento del 80386 1985 Un avance tan fuerte que hoy en dia es comun referirse como i386 a toda la linea de procesadores que le siguieron tambien es comun la referencia IA32 Intel Architecture of 32 bits El 386 fue el primer procesador de Intel de 32 bits y magnificas noticias para los desarrolladores utilizarlo para aplicaciones de multitarea seria ya mucho mas facil de lo que lo fue con el 80286 El 80386 maneja velocidades de 16 a 33 MHz El 80486 aparecio en 1989 Fue un cambio relativamente menor frente al 80386 Hasta su aparicion todas las computadoras PC tenian la opcion de instalar en un zocalo de la placa base un bastante caro coprocesador numerico para las XT el 8087 Para las AT el 80287 Para las 386 el 80387 A partir del 80486 el coprocesador numerico asi como la memoria cache L1 o de nivel 1 fueron integrados dentro del chip de la CPU el coprocesador solo en los modelos 486DX los modelos 486SX lo tenian desactivado trayendo como resultado un gran aumento en la velocidad percibida por los usuarios Internamente este procesador es el primer x86 segmentado con una profundidad 5 Este cambio es importante pues permite a la misma frecuencia de reloj ejecutar casi el doble de instrucciones 1 9 e incrementar la frecuencia de reloj El 486 existe en versiones desde 20 y hasta 100 MHz Estos ultimos denominados 486 DX4 a pesar de multiplicar por tres la frecuencia de funcionamiento interna respecto al bus de datos externo En 1993 aparecio el Pentium No se siguio con la nomenclatura 80586 porque muchas empresas competidoras de Intel habian comenzado a producir CPUs con el mismo numero que los de Intel Ante el hecho de que un numero no puede ser usado como marca registrada los procesadores llevan un nombre propio Este procesador incorporaba bastantes novedades entre ellas un coprocesador muy mejorado y un doble sistema de prefetch lo que le permitia en ciertas situaciones ejecutar dos instrucciones simultaneas con el consiguiente aumento de rendimiento esto solo era posible bajo ciertas combinaciones muy estrictas de instrucciones con lo que el aumento de rendimiento solo era apreciable en aplicaciones compiladas especificamente para el El Pentium llego desde los 60 hasta los 233 MHz Poco despues hizo su aparicion el Pentium Pro una version orientada a servidores que incluia la cache de segundo nivel en el mismo encapsulado que el procesador Su elevado precio supuso un freno a su expansion pero luego su arquitectura P6 fue aprovechada para el Pentium II cita requerida Desde entonces la tendencia al aparecer el Pentium II 1997 Pentium III 1999 y Pentium 4 2000 ha sido la integracion de mas componentes la adicion de instrucciones especificas de multimedia y a elevar la velocidad de reloj tanto como sea posible El Pentium II llego desde 233 hasta 450 MHz El Pentium III desde 450 a 1400 1 4 GHz El Pentium 4 debuto a 1 3 GHz y en noviembre del 2005 llegaba ya a los 3 80 GHz Con todo la carrera de los MHz se vio frenada debido al creciente consumo de energia y generacion de calor producida por los microprocesadores a altas frecuencias de reloj que en los ultimos Pentium 4 supero facilmente los 100 W Paralelamente al Pentium II dos familias de CPUs fueron anunciadas El Celeron que es similar a los Pentium pero con menos memoria cache y por consiguiente menor precio y prestaciones y el Xeon orientado a servidores con mas memoria cache y claro esta de mucho mayor costo Con los Celeron se continuo con una tendencia ya iniciada en los 386 y 486 de tener dos modelos de diferentes prestaciones en la misma familia de procesadores los modelos DX 386DX y 486DX de mayores prestaciones y los modelos SX 386SX y 486SX de menores prestaciones En el caso del 386SX por tener un bus externo de 16 bits en lugar de los 32 bits del 386DX y en los 486SX por tener desactivado el coprocesador matematico interno Asi en los Pentium II Pentium III y Pentium 4 aparecieron sus correspondientes versiones de bajo costo y prestaciones basicamente como ya se ha dicho por tener menos memoria cache de nivel 2 con el nombre comercial de Celeron Parece ser que el motivo principal de dicha diversificacion aparte de aumentar a un costo minimo el abanico de modelos prestaciones y precios es de marketing debido a las constantes bajadas de precio que experimentan los procesadores y el hardware en general crear una barrera de contencion que justifique los diferentes niveles de precios poniendo un precio mas alto a los procesadores mas potentes Cronologia Editar Predecesores las raices de la arquitectura x86 Editar 1971 Datapoint 2200 Terminal de computadora programable Su conjunto de instrucciones es la base de los procesadores Intel desde el 8008 al 8085 los cuales a su vez son los antecesores de la arquitectura x86 1972 Intel 8008 1974 Intel 8080 1977 Intel 8085No se incluyen todos los microprocesadoresMicroprocesadores de la arquitectura x86 Editar 1978 y 1979 Intel 8086 y 8088 Primeros microprocesadores de la arquitectura x86 1980 Intel 8087 Primer coprocesador numerico de la arquitectura x86 inicio de la serie x87 1980 NEC V20 y V30 Clones de procesadores 8088 y 8086 respectivamente fabricados por NEC 1982 Intel 80186 y 80188 Mejoras del 8086 y 8088 1982 Intel 80286 Aparece el modo protegido tiene capacidad para multitarea 1985 Intel 80386 Primer microprocesador x86 de 32 bits 1989 Intel 80486 Incorpora el coprocesador numerico en el propio circuito integrado 1993 Intel Pentium Mejor desempeno arquitectura superescalar 1995 Pentium Pro Ejecucion fuera de orden y Ejecucion especulativa 1996 Amd k5 Rival directo del Intel Pentium 1997 Intel Pentium II Mejora la velocidad en codigo de 16 Bits incorpora MMX 1998 AMD K6 2 Competidor directo del Intel Pentium II introduccion de 3DNow 1999 Intel Pentium III Introduccion de las instrucciones SSE 2000 Intel Pentium 4 NetBurst Mejora en las instrucciones SSE 2005 Intel Pentium D EM64T Bit NX Intel Viiv 2006 Intel Core 2 Introduccion de microarquitectura Intel P8 Menor consumo multiples nucleos soporte de virtualizacion en hardware incluyendo x86 64 y SSSE3 No se incluyen todos los microprocesadores Sucesores microprocesadores x86 64 Editar 2003 AMD Opteron Primer microprocesador x86 de 64 bits con el conjunto de instrucciones AMD64 No se incluyen todos los microprocesadoresx86 64 Editar Articulo principal X86 64 Con la octava generacion de procesadores compatibles x86 los x86 64 que utilizan arquitectura y bus de 64 bits con posibilidad de multiples nucleos introducida por AMD y adoptadas por Intel se introducen por primera vez nuevas variantes y formas en lo que a la denominacion y clasificacion del procesador se refiere tales como el nombre comercial o tecnologia del modelo la compania fabricante su numero de serie la cantidad de bits a la que puede trabajar o la cantidad de nucleos por los que esta compuesto por ejemplo Intel Core 2 Duo E2180 o lo que es lo mismo i686 o Intel Pentium de doble nucleo E2180 de 64 bits y de 1 6 a 2 0 GHz o AMD Athlon 64 X2 es decir un AMD 64 bits Athlon X de doble nucleo a 2 GHz todos ellos englobados bajo el denominador comun x86 64 y compatibles con subarquitecturas anteriores de 32 16 y 8 bits de la familia de procesadores x86 de Intel y compatibles Curiosidades Editar Las secciones de curiosidades deben ser evitadas Puedes mejorar este articulo introduciendo la informacion util de esta seccion en el resto del texto y quitando los datos inapropiados Terminacion numerica Intel Editar Microprocesador Intel D8086 Se utilizaba el numero 86 en la terminacion numerica de algunos microprocesadores de la familia Intel por ejemplo D8086 para indicar que utilizaban la arquitectura o conjunto de instrucciones x86 Constituyeron desde su nacimiento un estandar para los ordenadores del tipo Compatible IBM PC A partir del microprocesador i486 se utilizaron nombres no numericos haciendo referencia a la marca logotipo o nombre clave con los que fueron lanzados al mercado y se les comercializo a menudo seguido de su frecuencia en megahertz Procesadores x86 EditarIntel Editar 486SX 486DX 486DX2 486DX4 Pentium Pentium II Pentium Pro Pentium III Pentium 4 Pentium D Core 2 Quad Core 2 Duo Core i3 Core i5 Core i7 Core i9AMD Editar K5 K6 K7 Athlon Athlon XP Duron Sempron RyzenCyrix Editar 6x86 No se incluyen todos los procesadores x86 Vease tambien EditarLenguaje ensamblador x86 Anexo Listados de instrucciones x86 Serie de coprocesadores numericos x87 Datos Q182933 Multimedia X86 Microprocessors Obtenido de https es wikipedia org w index php title X86 amp oldid 133049194, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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