jueves, 17 de diciembre de 2009

Comparaciones AMD vs. Pentium

Existen todo tipo de comparaciones siempre entre los productos, sobre todo procesadores, de AMD e Intel. Los más comunes son los “benchmarks“, que permiten comparar un sistema de computo contra los sistemas más nuevo de la competencia. Sirven para mostrar a los clientes la “superioridad” de los productos.

Pero el problema con las comparaciones que se pueden encontrar de los sistemas, es que nunca dependen únicamente de los procesadores y cabe mencionar que las comparaciones pueden ser alterables con fines comerciales. Así que nos se puede uno guiar únicamente por los benchmarks.

AMD muestra en su página web la siguiente comparativa :

Feature

AMD Athlon! XP

Pentium® 4

QuantiSpeed! Architecture

Yes

No

Operations per clock cycle

9

6

Integer pipelines

3

4

Floating point pipelines

3

2

Full x86 decoders

3

1

L1 cache size

128K

12k µop (Trace Cache) + 8KB (Data Cache)

L2 cache size

256KB
(on-chip)

256KB
(on-chip)

Total on-chip full-speed cache

384KB

64KB + 12k µop

Total effective on-chip full-speed cache

384KB
(exclusive)

256KB - 12k µop
(inclusive)

System bus speed

266MHz

400MHz

3D Enhancement instructions

3DNow!! Professional

SSE2

Cache/prefetch controls

Yes

Yes

Streaming controls

Yes

Yes

DSP/comm extensions

Yes

Yes

En los precios estamos así (Mayo 6 del 2002):

Processor

Price per 1000

Intel Pentium 4/2533A

US$ 637

Intel Pentium 4/2400A

US$ 562

Intel Pentium 4/2200A

US$ 379

Intel Pentium 4/2000A

US$ 289

AMD Athlon XP 2100+

US$ 269

AMD Athlon XP 2000+

US$ 222

AMD Athlon XP 1900+

US$ 159

AMD Athlon XP 1800+

US$ 124

Las gráficas anteriores son algunas de las comparaciones (benchmarks), la primera, la muestra AMD en su sitio web. Las otras tres de la página www.tomshardware.com la cual es bastante confiable. Estas últimas, muestran una nueva ventaja de Intel sobre AMD.

Fuente: http://html.rincondelvago.com/arquitectura-de-computadoras_1.html

Innovaciones de Intel

Su más nuevo procesador Pentium IV (disponible en 2.53 GHz, 2.40B GHz, 2.26 GHz para un bus de sistema de 533 MHz; y 2.40 GHz, 2.20 GHz, 2A GHz, 2 GHz, 1.90 GHz, 1.80 GHz, 1.70 GHz, 1.60 GHz para un bus de sistema de 400 MHz) se basa en su famosa Intel® NetBurst! Microarchitecture la cual cuenta tiene las siguientes características innovadoras:
  • Hyper-pipelined Technology: Dobla la profundidad los “pipelines” del Pentium III, lo cual incrementa el desempeño, la frecuencia y la escalabilidad del procesador

  • Bus de sistema de 533MHz o 400 MHz: El bus de 533 MHz lleva hasta 4.2 GB de datos por segundo desde y hacia el procesador mediante un esquema de señalización cuádruple sobre un bus con reloj de 133 MHz. El bus de 400 MHz lleva hasta 3.2 GB de datos por segundo desde y hacia el procesador mediante un esquema de señalización cuádruple sobre un bus con reloj de 100 MHz.

  • L1 Execution Trace Cache: Además del caché de 8 KB de datos, P4 incluye un caché para rastreo de ejecución que puede almacenar mas de 12.000 micro-operaciones decodificadas en el orden de ejecución de programa. Incrementa el desempeño, removiendo el decodificador del lazo principal de ejecución y hace más eficiente el uso de espacio de caché.

  • Rapid Execution Engine: Las dos ALU (Unidad Aritmética Lógica) en el P4, trabajan a velocidades de reloj dobles que el resto del procesador. Esto permite que las operaciones básicas (suma, resta, AND, OR, etc.) puedan ejecutarse en un medio ciclo de reloj. (Ej. La REE un P4 de 2.53 GHz corre a 5.1 GHz)

  • L2 Advanced Transfer Cache (512 o 256 KB): Permite llevar muchos más datos a tráves del canal entre el caché L2 y el procesador. Consiste en una interfase de 256-bit que transfiere datos en cada pulso de reloj.

  • Advanced Dinamic Execution: Es un motor que mantiene a las unidades de ejecución ejecutando instrucciones. El P4 puede “ver” 126 instrucciones “al vuelo”, manejar más de 48 cargas y 24 almacenamientos en el “pipeline”. También incluye un algoritmo mejorado de predicción de “ramificaciones”.

  • Enhanced Floating-Point and Multimedia Unit: El P4 expande los registros de punto flotante a 128-bit y agrega un registro adicional para movimiento de dato, el cual incrementa el desempeño en aplicaciones de punto flotante y multimedia.

  • SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2): La microarquitectura NetBurst mejora las capacidades de la tecnología MMX y la tecnología SSE agregando 144 instrucciones. Estas reducen el número total de instrucciones requeridas para ejecutar una tarea en particular, lo que aumenta el desempeño total. Aceleran muchos tipos de aplicaciones, incluyendo aplicaciones para procesamiento de video, audio, imágenes y fotos, financieras, de ingeniería y científicas.

  • Data Prefetch Logic: Es una funcionalidad que anticipa los datos requeridos por una aplicación y la precarga en la caché de transferencia avanzada (L2 ATC)

Estas son algunas de las mejoras que Intel incluye en su más nuevo procesador, en comparación con sus procesadores anteriores.



Fuente:http://html.rincondelvago.com/arquitectura-de-computadoras_1.html

Iniciativas de Tecnología AMD

AMD está implementando en sus procesadores las tecnologías siguientes, además de que promueve ciertas iniciativas tecnológicas mediante los mismos. En su Athlon (disponible) y Athlon XP (disponible)

  • Tecnología AMD x86-64!: Tecnología que permite que procesadores de 64-bit trabajen perfectamente con aplicaciones y sistemas operativos de 32-bit.

  • DDR (Double Data Rate) SDRAM: Es una tecnología de RAM dinámica de gran ancho de banda y de costo razonable para todos los mercados de PC, además de que brinda una migración natural desde la PC133 SDRAM

  • Advanced Communications Riser: Es un estándar abierto de conectividad periféricos de comunicaciones y audio. Con controladores construidos en los chipsets, ACR habilita buen audio multi-canal y conectividad de red de alta velocidad en un solo chipset.

  • Multiprocessor Technology: Arquitectura especial preparada para multiprocesadores

  • HyperTransport! Technology: Es un nuevo enlace punto a punto de alta velocidad y alto desempeño para la interconexión de circuitos integrados sobre una mainboard, y puede ser significativamente más rápida que PCI con el mismo número de pins.

  • AMD PowerNow!! Technology: Tecnología para los sistemas portátiles basados en AMD que incrementa la vida de la batería, proporcionando desempeño en demanda. Opera automáticamente en segundo plano y permite que l procesador disipe menos calor bajo condiciones normales.

  • 3DNow!! Technology: Es la primer innovación a la arquitectura x86 que significativamente mejora los gráficos 3D de punto flotante intensivo y el desempeño multimedia para las PC's compatibles con MS Windows

  • AMD EasyNow!! Technology: Es un diseño de plataforma integrando tecnologías estándar de la industria, productos e infraestructura. EasyNow! Simplifica conectores y remueve hardware extraño, lo que hace a la PC ser fácil de configurar y más simple de usar.

  • QuantiSpeed! Architecture: Permite a los procesadores Athlon XP realizar más trabajo por ciclo de reloj comparado con otros procesadores y alcanzar relativamente mayores frecuencias de operación

Arquitectura de Computadoras

AMD integra estas tecnologías mediante convenios con los líderes de la industria para obtener mayores beneficios



Fuente:http://html.rincondelvago.com/arquitectura-de-computadoras_1.html

lunes, 14 de diciembre de 2009

COMO SE FABRICA UN MICROPROCESADOR

Cuando los transistores comenzaron a desbancar a los tubos de vacío en la mayoría de los circuitos electrónicos, el material que se empleaba para construirlos era el germanio.

No mucho tiempo después comenzó a utilizarse el silicio, cuyo costo, características y abundancia lo hacían mucho más interesante. El silicio es el elemento mas abundante en la corteza terrestre (27,7%) después del oxigeno.

Su uso en la electrónica se debe a sus características de semiconductor. Esto significa que, dependiendo de que materiales se le agreguen (dopándolo) puede actuar como “conductor” o como un “aislador”.

Durante los últimos 40 años, este modesto material ha sido el motor que impulsa la revolución microelectrónica. Con el silicio se han construido incontables generaciones de circuitos integrados y microprocesadores, cada una reduciendo el tamaño de los transistores que lo componen. Puestos a hablar de tamaños, en la superficie de un glóbulo rojo podríamos acomodar casi 400 transistores. O, ya que estamos, se pueden poner unos 30 millones sobre la cabeza de un alfiler. Es decir, son pequeños de verdad.

Pero ¿Cómo es posible fabricar algo tan pequeño? El proceso de fabricación de un microprocesador es complejísimo, y apasionante. Todo comienza con un buen puñado de arena (compuesta básicamente de silicio), con la que se fabrica un monocristal de unos 20 x 150 centímetros. Para ello, se funde el material en cuestión a alta temperatura (1370º C) y muy lentamente (10 a 40 mm por hora) se va formando el cristal.

De este cristal, de cientos de kilos de peso, se cortan los extremos y la superficie exterior, de forma de obtener un cilindro perfecto. Luego, el cilindro se corta en obleas (wafer) de menos de un milímetro de espesor, utilizando una sierra de diamante. De cada cilindro se obtienen miles de wafers, y de cada oblea se fabricarán varios cientos de microprocesadores.

Estas obleas son pulidas hasta obtener una superficie perfectamente plana, pasan por un proceso llamado “annealing, que consiste en un someterlas a un calentamiento extremo para remover cualquier defecto o impureza que pueda haber llegado a esta instancia. Luego de una supervisión mediante láseres capaz de detectar imperfecciones menores a una milésima de micrón, se recubren con una capa aislante formada por óxido de silicio transferido mediante deposición de vapor.

De aquí en más, comienza el proceso del “dibujado” de los transistores que conformarán a cada microprocesador. A pesar de ser muy complejo y preciso, básicamente consiste en la “impresión” de sucesivas máscaras sobre el wafer, que son endurecidas mediante luz ultravioleta y atacada por ácidos encargados de remover las zonas no cubiertas por la impresión. Salvando las escalas, se trata de un proceso comparable al visto para la fabricación de circuitos impresos.

Cada capa que se “pinta” sobre el wafer permite o bien la eliminación de algunas partes de la superficie, o la preparación para que reciba el aporte de átomos (aluminio o cobre, por ejemplo) destinados a formar parte de los transistores que conformaran el microprocesador.

Dado el pequeñismo tamaño de los transistores “dibujados”, no puede utilizarse luz visible en este proceso. Efectivamente, la longitud de onda de la luz visible (380 a 780 nanómetros) es demasiado grande. Los últimos procesadores de cuatro núcleos de Intel están fabricados con un proceso de 45 nanómetros, empleando una radiación ultravioleta de longitud de onda más pequeña.

Un transistor construido en tecnología de 45 manómetros tiene un ancho equivalente a unos 200 electrones. Eso da una idea de la precisión absoluta que se necesita al momento de aplicar cada una de las mascaras utilizadas durante la fabricación.

Una vez que el wafer ha pasado por todo el proceso litográfico, tiene “grabados” en su superficie varios cientos de microprocesadores, cuya integridad es comprobada antes de cortarlos. Se trata de un proceso obviamente automatizado, y que termina con un wafer que tiene grabados algunas marcas en el lugar que se encuentra algún microprocesador defectuoso.

La mayoría de los errores se dan en los bordes del wafer, dando como resultados chips capaces de funcionar a velocidades menores que los del centro de la oblea. Luego el wafer es cortado y cada chip individualizado. En esta etapa del proceso el microprocesador es una pequeña placa de unos pocos milímetros cuadrados, sin pines ni capsula protectora.

Todo este trabajo sobre las obleas de silicio se realiza en “clean rooms” (ambientes limpios), con sistemas de ventilación y filtrado iónico de precisión, ya una pequeña partícula de polvo puede malograr un procesador. Los trabajadores de estas plantas emplean trajes estériles para evitar que restos de piel, polvo o pelo se desprendan se sus cuerpos.

Cada una de estas plaquitas será dotada de una capsula protectora plástica (en algunos casos pueden ser cerámicas) y conectada a los cientos de pines metálicos que le permitirán interactuar con el mundo exterior. Cada una de estas conexiones se realiza utilizando delgadísimos alambres, generalmente de oro. De ser necesario, la capsula es dotada de un pequeño disipador térmico de metal, que servirá para mejorar la transferencia de calor desde el interior del chip hacia el disipador principal. El resultado final es un microprocesador como el que equipa nuestro ordenador.

Todo el proceso descrito demora dos o tres meses en ser completado, y de cada cristal de silicio extrapuro se obtienen decenas de miles de microprocesadores. La diferencia astronómica entre el costo de la materia prima (básicamente arena) y el producto terminado (microprocesadores de cientos de dólares cada uno) se explica en el costo del proceso y la inversión que representa la construcción de la planta en que se lleva a cabo.

Los trabajadores de estas plantas emplean trajes estériles.
Es un proceso comparable a
la fabricación de circuitos impresos.
Los pines se conectan utilizando delgadísimos alambres.
La "materia prima" no
podría
ser mas abundante.


martes, 8 de diciembre de 2009

Presentan un procesador de 48 núcleos


Es sólo un modelo previo, con una tecnología que debería permitir procesadores con más de 100 núcleos

Esta semana, Intel ha presentado un procesador en el que lleva trabajando desde 2006. Uno de esos saltos tecnológicos que se dan de vez en cuando, y que se recuerdan mucho tiempo después, según ellos. Es el que han bautizado como Single-chip Cloud Computer (Computadora en la Nube de un solo Chip) o SCC. Es un procesador que tiene 48 núcleos y un complejo sistema de red interna, todo en un único chip. Desde la compañía aseguran que la tecnología que se prueba en este chip cambiará profundamente la forma de trabajar de los ordenadores, y nuestra forma de interactuar con ellos. Por Rubén Caro.

Esta semana, Intel ha presentado un procesador en el que lleva trabajando desde 2006. Uno de esos saltos tecnológicos que se dan de vez en cuando, y que se recuerdan mucho tiempo después, según ellos. Es el que han bautizado como Single-chip Cloud Computer (Computadora en la Nube de un solo Chip) o SCC. Desde la compañía aseguran que la tecnología que se prueba en este chip cambiará profundamente la forma de trabajar de los ordenadores, y nuestra forma de interactuar con ellos.

48 núcleos que consumen igual que 2

El chip consiste en una matriz de 48 núcleos de procesamiento, agrupados en 24 celdas de núcleos dobles. Los 48 núcleos pueden funcionar de forma simultánea, consumiendo aproximadamente lo mismo que los actuales procesadores de dos núcleos. Eso ya es un gran salto en eficiencia. Pero además se puede regular la frecuencia de cada celda, de dos núcleos cada una, y el voltaje de cada una de las seis filas de cuatro celdas. Con estas posibilidades, la eficiencia energética alcanza límites inexplorados hasta ahora. El procesador se comporta como una auténtica nube flexible, que se adapta a la carga de trabajo utilizando el mínimo de energía, manteniendo desactivados aquellos recursos no necesarios.




Una nube en un chip

La referencia a la 'nube' se debe a que los 48 núcleos, que tienen una verdadera red de comunicaciones interna en el propio chip, se comportan como verdaderos computadores independientes conectados a la misma red. Se conectan o desconectan a voluntad, distribuyendo eficientemente la carga de trabajo y minimizando el consumo de energía.

Cada núcleo puede ejecutar su propio sistema operativo, manejar su propia área de memoria, y comunicarse con los demás mediante un circuito que los comunica a todos. Una auténtica red local, basada en paquetes, gestionada por diminutos routers integrados, independientes de los núcleos de procesamiento. Cada celda de dos núcleos dispone de una memoria caché para cada CPU, de un buffer de comunicación, y de un router. Ese router está conectado con los routers de las demás celdas, formando la red interna. Todo dentro de un único chip.
Una tecnología escalable...

Esta estrategia de ensamblar núcleos de procesamiento mediante una red de comunicaciones, en lugar de hacerlo directamente, permite la escalabilidad del
hardware del sistema.
Es decir, si la demanda de trabajo es pequeña, la tecnología permite fabricar un chip de pocos núcleos. Del mismo modo, si el poder de cálculo debe ser mayor, se pueden fabricar sistemas de miles de núcleos. Al menos teóricamente. Los planes de los ingenieros de Intel incluyen fabricar chips de más de 100 núcleos en el medio plazo. La clave es que con la misma tecnología se pueden satisfacer necesidades muy distintas. Eso habla a favor de su viabilidad.



... que genera expectación

A mediados de 2010 Intel pretende tener docenas de investigadores desarrollando nuevas plataformas de software sobre estos nuevos chips. La comunidad científica se muestra impaciente: "El masivo paralelismo del chip nos permite investigar, hoy, el grado de paralelismo que se necesitará en aplicaciones dentro de 5 años para hacer el mejor uso posible de las nuevas plataformas emergentes..." dice David Andersen, profesor de Ciencia de la Computación en la Carnegie Mellon University.

"El SCC es de gran interés para los desarrolladores e investigadores. La disponibilidad del hardware acelerará de manera importante nuestro desarrollo de aplicaciones y herramientas para las plataformas de computación masivamente paralelas." afirma el profesor Wen-Mei Hwu, de la Universidad de Illinois.

Sólo es un paso más

Y es que desde Intel y desde fuera de Intel, se espera un rápido desarrollo de la inteligencia artificial cuando los procesadores alcancen la potencia que este chip parece prometer. Desde la compañía han publicado un video promocional en el que explican cómo los ordenadores personales verán multiplicada su potencia de procesamiento.

Una vez se produzca este boom tan anunciado, nuestra forma de interactuar con las máquinas cambiará radicalmente. Eso puede ser cierto. Pero éste es sólo un pequeño paso para Intel en una carrera de fondo en la que hay muchos otros. Véase, AMD, IBM, Nvidia, ...

Lunes 7 Diciembre 2009
Rubén Caro



Fuente: http://www.tendencias21.net/Presentan-un-procesador-de-48-nucleos_a3907.html

La historia de los procesadores, desde ENIAC hasta Nehalem (INTEL)


Los últimos desarrollos de Intel en tecnología de procesadores han logrado maximizar su
rendimiento, la reducción de su tamaño y consumo energético. Pero no siempre fue así, pues
en los comienzos de la informática, las computadoras eran grandes maquinarias, capaces de
realizar sólo algunos cálculos matemáticos.

Según Gordon Moore, cofundador de Intel® y autor de la ley que lleva su nombre, los nuevos
procesadores Nehalem de Intel representan el mayor avance en la tecnología aplicada a
transistores desde la década del ’60. Estos procesadores, de un tamaño menor que el de la
uña de un dedo, son el resultado de un avance tecnológico que comenzó hace años con
computadoras de gran tamaño y menor capacidad.

Con la introducción de materiales totalmente nuevos como los circuitos basados en Hafnio,
logran una reducción de hasta un 30% de la pérdida de energía frente a los procesadores
de generaciones anteriores.

La primera computadora electrónica fue la ABC (Atanasoff Berry Computer), construida
entre 1937 y por el doctor Vincent V. Atanasoff, y Clifford E. Berry. Pesaba 320 kg. y
ocupaba el espacio de una mesa. Su función principal era resolver problemas de algebra con
la mayor exactitud.

En 1946 fue presentada públicamente la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), desarrollada por John Presper Eckert y John William Mauchly. Se trataba de un coloso de 167m2 y pesaba 27 toneladas, cuyo funcionamiento podía elevar la temperatura del
ambiente hasta los 50ºC. A diferencia de sus contemporáneas, la ENIAC prescindía completamente de procesos analógicos.

Durante las décadas del ’50 y ’60 se produjo otro gran avance: las computadoras dejaron de
funcionar a base de tubos de vacío y comenzaron a emplear circuitos de transistores.
Inventados en 1947 por William Shockley, John Bardeen y Walter Brattain, los transistores
son pequeños interruptores de transmisión eléctrica. El desarrollo de los circuitos integrados
permitió en 1971 la aparición del primer microprocesador, el 4004 de Intel®, que tenía
2000 transistores.




En 1981 apareció el procesador 8088 de Intel®. El mismo era de 16 bits, trabajaba a un
máximo de 10MHz y disponía de 29.000 transistores. Un año después, el procesador Intel®
286, que contaba con 139.000 transistores, salió al mercado.

Intel® desarrolló en 1985 un procesador que disponía de 287.000 transistores, es decir,
cien veces más que el procesador 4004 de casi quince años atrás: era el Intel® 386, que con
sus 32 bits fue el primero que permitió ejecutar múltiples tareas.

El Procesador Intel® Pentium® fue lanzado en 1991. Ocupaba una superficie de 0.8
micrones y contaba con 3 millones de transistores. Ocho años después la cantidad de transistores
pasó a ser tres veces mayor (9.5 millones) con el Procesador Intel® Pentium® III.

Al comienzo del nuevo milenio, Intel® se encontraba desarrollando procesadores de 90nm
que brindaban mayor desempeño y menor consumo energético. Fueron los primeros procesadores fabricados en Silicio.

En 2005 hizo su aparición el primer procesador multinúcleo del mercado: el Intel® Pentium®
D. Fue el comienzo de la tecnología Dual-Core en microprocesadores, que un año después
llevó al desarrollo del Procesador Intel® Core™ 2 Duo. Su proceso de fabricación de 65nm le
permitió llegar a disponer de 290 millones de transistores.

Los avances en tecnología multicore siguieron su curso y los procesadores de cuatro
núcleos Intel® Core™ 2 Quad hicieron su aparición en 2007. De esta manera, el liderazgo de
Intel una vez más se tradujo en mayor desempeño para el usuario, capaz ahora de disfrutar
al máximo de la experiencia multimedia.

Por fin, llega la era de los 45nm en 2008, dados a conocer bajo el nombre en código de
Nehalem. Los procesadores más pequeños del mundo, que utilizan Hafnio como componente,
se implementaron en los nuevos desarrollos de Intel® Core™ 2 Duo, Intel® Core™ 2
Quad, Intel® Xeon® y la línea de reciente aparición, Intel® Atom™ y representan la mayor
innovación en la electrónica de los últimos 40 años.

Las innovaciones en arquitectura informática han logrado que un poder mucho mayor al del
gran coloso ENIAC habite e un microchip más pequeño que la punta de un dedo. Así, los
Procesadores Intel® de 45nm son el más reciente eslabón del avance tecnológico en el que
Intel continúa haciendo historia.

Fuente: http://cache-www.intel.com/cd/00/00/40/11/401172_401172.pdf

EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LOS PROCESADORES DE INTEL


Fuente: http://cache-www.intel.com/cd/00/00/40/11/401172_401172.pdf