Por siglos los hombres han tratado de usar fuerzas y artefactos de diferente tipo para realizar sus trabajos, para hacerlos mas simples y rápidos. La historia conocida de los artefactos que calculan o computan, se remonta a muchos años antes de Jesucristo.
Dos principios han coexistido con la humanidad en este tema. Uno es usar cosas para contar, ya sea los dedos, piedras, semillas, etc. El otro es colocar esos objetos en posiciones determinadas. Estos principios se reunieron en el ábaco, instrumento que sirve hasta el día de hoy, para realizar complejos cálculos aritméticos con enorme rapidez y precisión.
El Ábaco Quizá fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió. Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5.000 años y su efectividad ha soportado la prueba del tiempo.
Desde que el hombre comenzó a acumular riquezas y se fue asociando con otros hombres, tuvo la necesidad de inventar un sistema para poder contar, y por esa época, hace unos miles de años, es por donde tenemos que comenzar a buscar los orígenes de la computadora, allá por el continente asiático en las llanuras del valle Tigris.
Esa necesidad de contar, que no es otra cosa que un término más sencillo y antiguo que computar, llevo al hombre a la creación del primer dispositivo mecánico conocido, diseñado por el hombre para ese fin, surgió la primera computadora el ABACO o SOROBAN.
El ábaco, en la forma en que se conoce actualmente fue inventado en China unos 2.500 años AC, más o menos al mismo tiempo que apareció el soroban, una versión japonesa del ábaco.
En general el ábaco, en diferentes versiones era conocido en todas las civilizaciones de la antigüedad. En China y Japón, su construcción era de alambres paralelos que contenían las cuentas encerrados en un marco, mientras en Roma y Grecia consistía en una tabla con surcos grabados.
A medida que fue avanzando la civilización, la sociedad fue tomando una forma más organizada y avanzada, los dispositivos para contar se desarrollaron, probablemente presionados por la necesidad, y en diferentes países fueron apareciendo nuevos e ingeniosos inventos cuyo destino era calcular.
Leonardo da Vinci (1452-1519). Trazó las ideas para una sumadora mecánica, había hecho anotaciones y diagramas sobre una máquina calculadora que mantenía una relación de 10:1 en cada una de sus ruedas registradoras de 13 dígitos.
John Napier (1550-1617). En el Siglo XVII en occidente se encontraba en uso la regla de cálculo, calculadora basada en el invento de Napier, Gunther y Bissaker. John Napier descubre la relación entre series aritméticas y geométricas, creando tablas que él llama logaritmos. Edmund Gunter se encarga de marcar los logaritmos de Napier en líneas. Bissaker por su parte coloca las líneas de Napier y Gunter sobre un pedazo de madera, creando de esta manera la regla de cálculo. Durante más de 200 años, la regla de cálculo es perfeccionada, convirtiéndose en una calculadora de bolsillo, extremadamente versátil. Por el año 1700 las calculadoras numéricas digitales, representadas por el ábaco y las calculadoras análogas representadas por la regla de cálculo, eran de uso común en toda Europa.
Blas Pascal (1623-1662). El honor de ser considerado como el "padre" de la computadora le correspondió al ilustre filósofo y científico francés quien siglo y medio después de Leonardo da Vinci inventó y construyó la primera máquina calculadora automática utilizable, precursora de las modernas computadoras. Entre otras muchas cosas, Pascal desarrolló la teoría de las probabilidades, piedra angular de las matemáticas modernas. La pascalina funciona en base al mismo principio del odómetro (cuenta kilómetros) de los automóviles, que dicho sea de paso, es el mismo principio en que se basan las calculadoras mecánicas antecesoras de las electrónicas, utilizadas no hace tanto tiempo. En un juego de ruedas, en las que cada una contiene los dígitos, cada vez que una rueda completa una vuelta, la rueda siguiente avanza un décimo de vuelta.
A pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europa debido a sus logros, la Pascalina, resultó un desconsolador fallo financiero, pues para esos momentos, resultaba más costosa que la labor humana para los cálculos aritméticos.
Gottfried W. von Leibnitz (1646-1717). Fué el siguiente en avanzar en el diseño de una máquina calculadora mecánica. Su artefacto se basó en el principio de la suma repetida y fue construida en 1694. Desarrolló una máquina calculadora automática con capacidad superior a la de Pascal, que permitía no solo sumar y restar, sino también multiplicar, dividir y calcular raíces cuadradas. La de Pascal solo sumaba y restaba. Leibnitz mejoro la máquina de Pascal al añadirle un cilindro escalonado cuyo objetivo era representar los dígitos del 1 al 9. Sin embargo, aunque el merito no le correspondía a él (pues se considera oficialmente que se inventaron más tarde), se sabe que antes de decidirse por el cilindro escalonado Leibnitz consideró la utilización de engranajes con dientes retráctiles y otros mecanismos técnicamente muy avanzados para esa época. Se le acredita el haber comenzado el estudio formal de la lógica, la cual es la base de la programación y de la operación de las computadoras.
Joseph-Marie Jackard (1753-1834). El primer evento notable sucedió en el 1801 cuando el francés, Joseph Jackard, desarrolló el telar automático. Jackard tuvo la idea de usar tarjetas perforadas para manejar agujas de tejer, en telares mecánicos. Un conjunto de tarjetas constituían un programa, el cual creaba diseños textiles.
Aunque su propósito no era realizar cálculos, contribuyó grandemente al desarrollo de las computadoras. Por primera vez se controla una máquina con instrucciones codificadas, en tarjetas perforadas, que era fácil de usar y requería poca intervención humana; y por primera vez se utiliza un sistema de tarjetas perforadas para crear el diseño deseado en la tela mientras esta se iba tejiendo. El telar de Jackard opera de la manera siguiente: las tarjetas se perforan estratégicamente y se acomodan en cierta secuencia para indicar un diseño de tejido en particular. Esta máquina fue considerada el primer paso significativo para la automatización binaria.
Charles Babbage (1793-1871). Profesor de matemáticas de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, desarrolla en 1823 el concepto de un artefacto, que él denomina "máquina diferencial". La máquina estaba concebida para realizar cálculos, almacenar y seleccionar información, resolver problemas y entregar resultados impresos. Babbage imaginó su máquina compuesta de varias otras, todas trabajando armónicamente en conjunto: los receptores recogiendo información; un equipo transfiriéndola; un elemento almacenador de datos y operaciones; y finalmente una impresora entregando resultados. Pese a su increíble concepción, la máquina de Babbage, que se parecía mucho a una computadora, no llegó jamás a construirse. Los planes de Babbage fueron demasiado ambiciosos para su época. Este avanzado concepto, con respecto a la simple calculadora, le valió a Babbage ser considerado como el precursor de la computadora.
La novia de Babbage, Ada Augusta Byron, luego Condesa de Lovelace, hija del poeta inglés Lord Byron, que le ayuda en el desarrollo del concepto de la Máquina Diferencial, creando programas para la máquina analítica, es reconocida y respetada, como el primer programador de computadoras. La máquina tendría dos secciones fundamentales: una parte donde se realizarían todas las operaciones y otra donde se almacenaría toda la información necesaria para realizar los cálculos, así como los resultados parciales y finales. El almacén de datos consistiría de mil registradoras con un número de 50 dígitos cada una; estos números podrían utilizarse en los cálculos, los resultados se podrían guardar en el almacén y los números utilizados podrían transferirse a otras ubicaciones.
La máquina controlaría todo el proceso mediante la utilización de tarjetas perforadas similares a las inventadas por Jackard para la creación de diseños de sus telares, y que hasta hace muy poco se utilizaban regularmente.
Babbage no pudo lograr su sueño de ver construida la máquina, que había tomado 15 años de su vida entre los dos modelos, pero vio un equipo similar desarrollado por un impresor sueco llamado George Scheutz, basado en su máquina diferencial.
Babbage colaboró con Scheutz en la fabricación de su máquina e inclusive influyó todo lo que pudo, para que esta ganara la Medalla de Oro Francesa en 1855.
George Boole Trabajo sobre las bases sentadas por Leibnitz, quien preconizó que todas las verdades de la razón se conducían a un tipo de cálculo, para desarrollar en 1854, a la edad de 39 años, su teoría que redujo la lógica a un tipo de álgebra extremadamente simple. Esta teoría de la lógica construyó la base del desarrollo de los circuitos de conmutación tan importantes en telefonía y en el diseño de las computadoras electrónicas.
En su carrera como matemático, Boole tiene a su crédito también haber descubierto algo que se considera que fue indispensable para el desarrollo de la teoría de la relatividad de Einstein: las magnitudes constantes. Los descubrimientos matemáticos de George Boole, que llevaron al desarrollo del sistema numérico binario (0 y 1) constituyeron un hito incuestionable a lo largo del camino hacia las modernas computadoras electrónicas. Pero además de la lógica, el álgebra de Boole tiene otras aplicaciones igualmente importantes, entre ellas la de ser el álgebra adecuada para trabajar con la teoría combinatoria de la operación de unión e intersección. También, siempre en este campo, al considerar la idea del número de elementos de un conjunto, el álgebra de Boole constituye la base de la Teoría de las Probabilidades.
Claude Elwood Shanon A él se debe el haber podido aplicar a la electrónica - y por extensión a las computadoras - los conceptos de la teoría de Boole. Shanon hizo sus planteamientos en 1937 en su tesis de grado para la Maestría en Ingeniería Eléctrica en el MIT, uno de los planteles de enseñanza científica y tecnológica más prestigiosos del mundo.
En su tesis, Shanon sostenía que los valores de verdadero y falso planteados en el álgebra lógica de Boole, se correspondían con los estados 'abierto' y 'cerrado' de los circuitos eléctricos. Además, Shanon definió la unidad de información, et bit, lo que consecuentemente constituyó la base para la utilización del sistema binario de las computadoras en lugar del sistema decimal.
William Burroughs Nació el 28 de enero de 1857. La monotonía del trabajo y la gran precisión que se necesitaba en los resultados de los cálculos fue lo que decidió a William Burroughs a intentar construir una máquina calculadora precisa y rápida. Sus primeros pasos en este sentido los dio en 1882, pero no fue hasta casi veinte años después que su esfuerzo se vio coronado por el éxito.
Las primeras máquinas compradas por los comerciantes tuvieron que recogerse rápidamente, puesto que todas, presentaban defectos en el funcionamiento. Este nuevo fracaso fue el paso final antes de perfeccionar
definitivamente su modelo al cual llamó Maquina de sumar y hacer listas.
A pesar de otro sin número de dificultades en promoción y mercado de su nueva máquina, poco a poco este modelo se fue imponiendo, de modo que luego de dos años ya se vendían a razón de unas 700 unidades por año. William Burroughs, fue el primer genio norteamericano que contribuyó grandemente al desarrollo de la computadora
Herman Hollerith Las tarjetas perforadas. Uno de los hitos más importantes en el proceso paulatino del desarrollo de una máquina que pudiera realizar complejos cálculos en forma rápida, que luego llevaría a lo que es hoy la moderna computadora, lo constituyó la introducción de tarjetas perforadas como elemento de tabulación. Este histórico avance se debe a la inventiva de un ingeniero norteamericano de ascendencia alemán: Herman Hollerith. La idea de utilizar tarjetas perforadas realmente no fue de Hollerith, sino de John Shaw Billings, su superior en el Buró del Censo, pero fue Hollerith quien logró poner en práctica la idea que revolucionaría para siempre el cálculo mecanizado. El diseñó un sistema mediante el cual las tarjetas eran perforadas para representar la información del censo. Las tarjetas eran insertadas en la máquina tabuladora y ésta calculaba la información recibida. Hollerith no tomó la idea de las tarjetas perforadas del invento de Jackard, sino de la "fotografía de perforación" Algunas líneas ferroviarias de la época expedían boletos con descripciones físicas del pasajero; los conductores hacían orificios en los boletos que describían el color de cabello, de ojos y la forma de nariz del pasajero. Eso le dio a Hollerith la idea para hacer la fotografía perforada de cada persona que se iba a tabular. Hollertih fundó la Tabulating Machine Company y vendió sus productos en todo el mundo. La demanda de sus máquinas se extendió incluso hasta Rusia. El primer censo llevado a cabo en Rusia en 1897, se registró con el Tabulador de Hollerith. En 1911, la Tabulating Machine Company, al unirse con otras Compañías, formó la Computing-Tabulating-Recording-Company.
Konrad Zuse Nació en Berlín, Alemania, en 1910. EN 1938, Zuse ya había desarrollado una notación binaria que aplicó a los circuitos de rieles electromagnéticos que utilizaría más tarde en su serie de computadoras. El primer modelo construido por Konrad Zuse en 1939, fabricado por completo en la sala de su casa sin ayuda por parte de ninguna agencia gubernamental o privada, era un equipo completamente mecánico. Este modelo fue bautizado con el nombre de V-1 (V por Versuchmodel o Modelo Experimental). La intención principal de Zuse al tratar de desarrollar estos equipos era proporcionar una herramienta a los científicos y técnicos para resolver la gran cantidad de problemas matemáticos involucrados en todas las ramas científicas y técnicas.
En 1939 Konrad Zuse fue reclutado por el ejército alemán, pero pronto fue licenciado (al igual que la mayoría de los ingenieros en aquella época) y asignado a trabajar en el cuerpo de ingeniería que desarrollaba los proyectos del ejército, en el Instituto Alemán de Investigación Aérea.
Al mismo tiempo que prestaba sus servicios en el citado instituto, Zuse continúo sus trabajos en la sala de su casa y desarrolló una versión más avanzada de su V-1 a la cual denominó V-2. Este modelo lo construyó Zuse con la ayuda de un amigo y estudiante del mismo Instituto Técnico donde Zuse había estudiado, Helmut Schreyer había hecho su carrera en la rama de las telecomunicaciones y fue él quién consiguió los rieles electromagnéticos con que funcionaba este nuevo modelo, y quien sugirió a Zuse su utilización.
Alfred Teichmann, uno de los principales científicos que prestaba servicios en el Instituto Alemán de Investigaciones Aéreas, tuvo conocimiento de los trabajos de Zuse con respecto a las computadoras en una visita que hizo a la casa de éste. Allí vio por primera vez el modelo V-2 y quedó inmediatamente convencido de que máquinas como esa eran las que se necesitaban para resolver algunos de los problemas más graves que se estaban presentado en el diseño de los aviones.
Con la ayuda de Teichmann, Zuse logró conseguir fondos que le permitieron continuar con sus investigaciones un poco más holgadamente, aunque siempre en la sala de su casa, y así surgió, con la colaboración activa de Schreyer, la V-3, la primera computadora digital controlada por programas y completamente operacional. Este modelo constaba con 1.400 rieles electromagnéticos en la memoria, 600 para el control de las operaciones aritméticas y 600 para otros propósitos.
Durante la Segunda Guerra Mundial Wernher von Braun, eminente científico alemán, desarrolló un tipo de bombas cohete denominadas V-1 y V-2, muy celebres sobre todo por el papel que jugaron en los ataques alemanes contra el puerto de Amberes (Bélgica) y Londres (Inglaterra). Para evitar confusión con estas bombas, Zuse determinó cambiar la denominación de sus computadoras que, en adelante, pasaron a conocerse como Z-1, Z-2, Z-3, etc.
El modelo Z-3 desarrollado a finales de 1941 como una computadora de propósito general, fue parcialmente modificada por Zuse con el objetivo de apoyar el esfuerzo bélico alemán. La nueva versión se denominó Z-4 y se utilizó como elemento de teledirección de una bomba volante desarrollada por la compañía Henschel Aircraft Co., para la Luftwaffe. (Zuse niega que la Z-4 haya sido diseñada para este propósito).
La bomba volante alemana era una especie de avión no tripulado que era transportado por un bombardero. Cuando el piloto del bombardero determinaba el blanco, lanzaba la bomba que era dirigida mediante la Z-4 por la tripulación del bombardero. En sus aplicaciones de diseño, la Z-4 estaba destinada a medir las inexactitudes en las dimensiones de las piezas de los aviones y a calcular la desviación que éstas ocasionarían en la trayectoria de los aviones que se construyeran con ellas.
En 1944, mientras Zuse trabajaba en la terminación de la Z-4, se enteró de la presentación en Estados Unidos de la Mark I de Aiken, la primera computadora digital programable norteamericana.
Al finalizar la guerra, con la caída del régimen nazi, Zuse abandono Berlín llevando consigo todos los elementos de su computadora Z-4 (todos los modelos previos fueron destruidos en los bombardeos a Berlín). Ayudado por un amigo de Wernher von Braun, a quien había conocido en su huida de Berlín, Walter Robert Dornberger, Zuse y von Braun abandonaron Alemania, y Zuse se radicó en la pequeña población Alpina de Suiza, Hinterstein. Allí continúo trabajando en su proyecto, desarrollado su computadora.
En 1947, la Z-4 tenía una capacidad de 16 palabras en la memoria, en 1949 la capacidad había aumentado hasta 64 palabras y en la década de los 50, la memoria de la Z-4 podía contener 1024 palabras de 32 bits. Además podía multiplicar en un segundo y extraer raiz cuadrada en 5 segundos.
Además de sus trabajos en la computadora, Konrad Zuse desarrolló un idioma prototipo al cual llamó Plankalkul, en el cual anticipó y resolvió varios de los problemas que se abarcan hoy en el contexto de la teoría de los algoritmos, programación estructurada y estructura de la programación de idiomas para computadoras.
Poco después de terminada la guerra, ya establecido en suelo suizo, Konrad Zuse estableció su propia compañía a la que denomino Zuse KG. Después de varios años construyendo su serie Z y de no haber logrado interesar lo suficiente a IBM para respaldar su producción, Remington Rand decidió ayudar a comercializar en Suiza algunos de los modelos fabricados por Zuse. Finalmente, la firma Siemens AG adquirió los derechos sobre la compañía de Zuse y éste quedó como consultor semi-retirado de la misma. Hoy se reconoce a Konrad Zuse como el creador de la primera computadora digital programable completamente operacional.
Atanasoff Y Berry Una antigua patente de un dispositivo que mucha gente creyó que era la primera computadora digital electrónica, se invalidó en 1973 por orden de un tribunal federal, y oficialmente se le dio el crédito a John V. Atanasoff como el inventor de la computadora digital electrónica. El Dr. Atanasoff, catedrático de la Universidad Estatal de Iowa, desarrolló la primera computadora digital electrónica entre los años de 1937 a 1942. Llamó a su invento la computadora Atanasoff-Berry, ó solo ABC (Atanasoff Berry Computer). Un estudiante graduado, Clifford Berry, fue una útil ayuda en la construcción de la computadora ABC.
En el edificio de Física de la Universidad de Iowa aparece una placa con la siguiente leyenda: "La primera computadora digital electrónica de operación automática del mundo, fue construida en este edificio en 1939 por John Vincent Atanasoff, matemático y físico de la Facultad de la Universidad, quien concibió la idea, y por Clifford Edward Berry, estudiante graduado de física."
MARK I (1944) Marca la fecha del la primera computadora, que se pone en funcionamiento. Es el Dr. Howard Aiken en la Universidad de Harvard, Estados Unidos, quien la presenta con el nombre de Mark I. Es esta la primera máquina procesadora de información. La Mark I funcionaba eléctricamente, las instrucciones e información se introducen en ella por medio de tarjetas perforadas. Los componentes trabajan basados en principios electromecánicos. Este impresionante equipo medía 16 mts. de largo y 2,5 mts. de alto, contenía un aproximado de 800.000 piezas y más de 800 Km. de cablerío eléctrico, pero los resultados obtenidos eran igualmente impresionantes para la época. Mark I tenía la capacidad de manejar números de hasta 23 dígitos, realizando sumas en menos de medio segundo, multiplicaciones en tres segundos y operaciones logarítmicas en poco más de un minuto. Ahora sí se había hecho por fin realidad el sueño de Pascal, Leibnitz, Babbage, Hollerith y muchos otros: la computadora era una realidad.
A pesar de su peso superior a 5 toneladas y su lentitud comparada con los equipos actuales, fue la primera máquina en poseer todas las características de una verdadera computadora.
ENIAC (1946) La primera computadora electrónica fue terminada de construir en 1946, por J.P.Eckert y J.W.Mauchly en la Universidad de Pensilvania, U.S.A. y se le llamó ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), ó Integrador numérico y calculador electrónico. La ENIAC construida para aplicaciones de la Segunda Guerra mundial, se terminó en 30 meses por un equipo de científicos que trabajaban bajo reloj. La ENIAC, mil veces más veloz que sus predecesoras electromecánicas, irrumpió como un importante descubrimiento en la tecnología de la computación. Pesaba 30 toneladas y ocupaba un espacio de 450 mts cuadrados, llenaba un cuarto de 6 mts x 12 mts y contenía 18.000 bulbos, tenía que programarse manualmente conectándola a 3 tableros que contenían más de 6000 interruptores. Ingresar un nuevo programa era un proceso muy tedioso que requería días o incluso semanas. A diferencia de las computadoras actuales que operan con un sistema binario (0,1) la ENIAC operaba con uno decimal (0, 1,2...9) La ENIAC requería una gran cantidad de electricidad. La ENIAC poseía una capacidad, rapidez y flexibilidad muy superiores a la Mark I. Comenzaba entonces la tenaz competencia en la naciente industria, IBM desarrolló en 1948 su computadora SSEC (Calculadora Electrónica de Secuencia Selectiva) superior a la ENIAC.
Para 1951, la compañía Remington Rand, otra de las líderes en este campo, presento al mercado su modelo denominado Univac, que ganó el contrato para el censo de 1951 por su gran capacidad, netamente superior a todas las demás desarrolladas hasta el momento.
Pero para la recia personalidad de Thomas J. Watson, se le hacia difícil aceptar que su compañía no fuera la principal en este campo, así que en respuesta al desarrollo de la Univac, hizo que IBM construyera su modelo 701, una computadora científica con una capacidad superior 25 veces a la SSEC y muy superior también a la Univac.
A la 701 siguieron otros modelos cada vez más perfeccionados en cuanto a rapidez, precisión y capacidad, los cuales colocaron a IBM como el líder indiscutible de la naciente industria de las computadoras. Aunque en la actualidad es difícil mencionar a una firma determinada como la primera en este campo, es un hecho irrefutable que IBM continua siendo una de las principales compañías en cuanto a desarrollo de computadoras se refiere.
Con ella se inicia una nueva era, en la cual la computadora pasa a ser el centro del desarrollo tecnológico, y de una profunda modificación en el comportamiento de las sociedades.
EDVAC (1947) (Eletronic Discrete-Variable Automatic Computer, es decir computadora automática electrónica de variable discreta) Desarrollada por Dr. John W. Mauchly, John Presper Eckert Jr. y John Von Neumann. Primera computadora en utilizar el concepto de almacenar información. Podía almacenar datos e instrucciones usando un código especial llamado notación binaria. Los programas almacenados dieron a las computadoras una flexibilidad y confiabilidad tremendas, haciéndolas más rápidas y menos sujetas a errores que los programas mecánicos. Una computadora con capacidad de programa almacenado podría ser utilizada para varias aplicaciones cargando y ejecutando el programa apropiado. Hasta este punto, los programas y datos podían ser ingresados en la computadora sólo con la notación binaria, que es el único código que las computadoras "entienden". El siguiente desarrollo importante en el diseño de las computadoras fueron los programas intérpretes, que permitían a las personas comunicarse con las computadoras utilizando medios distintos a los números binarios. En 1952 Grace Murray Hoper una oficial de la Marina de EE.UU., desarrolló el primer compilador, un programa que puede traducir enunciados parecidos al inglés en un código binario comprensible para la maquina llamado COBOL (COmmon Business-Oriented Languaje).
EDSAC (1949) Desarrollada por Maurice Wilkes. Primera computadora capaz de almacenar programas electrónicamente.
LA ACE PILOT (1950) Turing tuvo listos en 1946 todos los planos de lo que posteriormente seria conocido como ACE Pilot (Automatic Calculating Engine) que fue presentado públicamente en 1950. La ACE Pilot estuvo considerada por mucho tiempo como la computadora más avanzada del mundo, pudiendo realizar
operaciones tales como suma y multiplicación en cuestión de microsegundos.
UNIVAC I (1951) Desarrollada por Mauchly y Eckert para la Remington-Rand Corporation. Primera computadora comercial utilizada en las oficinas del censo de los Estados Unidos. Esta máquina se encuentra actualmente en el "Smithsonian Institute". En 1952 fue utilizada para predecir la victoria de Dwight D. Eisenhower en las elecciones presidenciales de los Estados Unidos.
GENERACIONES DE COMPUTADORAS
PRIMERA GENERACIÓN (1951 a 1958)
Las computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos.
Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de computadoras de la 1era Generación formando una compañía privada y construyendo UNIVAC I, que el Comité del censo utilizó para evaluar el censo de 1950. La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos a base de tarjetas perforadas y estaba teniendo un gran auge en productos como rebanadores de carne, básculas para comestibles, relojes y otros artículos; sin embargo no había logrado el contrato para el Censo de 1950.
Comenzó entonces a construir computadoras electrónicas y su primera entrada fue con la IBM 701 en 1953. Después de un lento pero exitante comienzo la IBM 701 se conviertió en un producto comercialmente viable. Sin embargo en 1954 fue introducido el modelo IBM 650, el cual es la razón por la que IBM disfruta hoy de una gran parte del mercado de las computadoras. La administración de la IBM asumió un gran riesgo y estimó una venta de 50 computadoras. Este número era mayor que la cantidad de computadoras instaladas en esa época en E.U. De hecho la IBM instaló 1000 computadoras. El resto es historia. Aunque caras y de uso limitado las computadoras fueron aceptadas rápidamente por las Compañias privadas y de Gobierno. A la mitad de los años 50 IBM y Remington Rand se consolidaban como líderes en la fabricación de computadoras.
SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964)
Transistor Compatibilidad Limitada
El invento del transistor hizo posible una nueva Generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Sin embargo el costo seguía siendo una porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones.
Los programas de computadoras también mejoraron. El COBOL (COmmon Busines Oriented Languaje) desarrollado durante la 1era generación estaba ya disponible comercialmente, este representa uno de os mas grandes avances en cuanto a portabilidad de programas entre diferentes computadoras; es decir, es uno de los primeros programas que se pueden ejecutar en diversos equipos de computo después de un sencillo procesamiento de compilación. Los programas escritos para una computadora podían transferirse a otra con un mínimo esfuerzo. Grace Murria Hooper (1906-1992), quien en 1952 habia inventado el primer compilador fue una de las principales figuras de CODASYL (Comité on Data SYstems Languages), que se encago de desarrollar el proyecto COBOL El escribir un programa ya no requería entender plenamente el hardware de la computación. Las computadoras de la 2da Generación eran sustancialmente más pequeñas y rápidas que las de bulbos, y se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas para reservación en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones para uso general. Las empresas comenzaron a aplicar las computadoras a tareas de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nómina y contabilidad.
La marina de E.U. utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el primer simulador de vuelo. (Whirlwind I). HoneyWell se colocó como el primer competidor durante la segunda generación de computadoras. Burroughs, Univac, NCR, CDC, HoneyWell, los más grandes competidores de IBM durante los 60s se conocieron como el grupo BUNCH.
Algunas de las computadoras que se construyeron ya con transistores fueron la IBM 1401, las Honeywell 800 y su serie 5000, UNIVAC M460, las IBM 7090 y 7094, NCR 315, las RCA 501 y 601, Control Data Corporation con su conocido modelo CDC16O4, y muchas otras, que constituían un mercado de gran competencia, en rápido crecimiento. En esta generación se construyen las supercomputadoras Remington Rand UNIVAC LARC, e IBM Stretch (1961).
TERCERA GENERACIÓN (1964-1971)
Circuitos Integrados, Compatibilidad con Equipo Mayor, Multiprogramación, Minicomputadora.
Las computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.
El descubrimiento en 1958 del primer Circuito Integrado (Chip) por el ingeniero Jack S. Kilby (nacido en 1928) de Texas Instruments, así como los trabajos que realizaba, por su parte, el Dr. Robert Noyce de Fairchild Semicon ductors, acerca de los circuitos integrados, dieron origen a la tercera generación de computadoras.
Antes del advenimiento de los circuitos integrados, las computadoras estaban diseñadas para aplicaciones matemáticas o de negocios, pero no para las dos cosas. Los circuitos integrados permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de los programas, y estandarizar sus modelos.
La IBM 360 una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados, podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó procesamiento de archivos.
IBM marca el inicio de esta generación, cuando el 7 de abril de 1964 presenta la impresionante IBM 360, con su tecnología SLT (Solid Logic Technology). Esta máquina causó tal impacto en el mundo de la computación que se fabricaron más de
30000, al grado que IBM llegó a conocerse como sinónimo de computación.
También en ese año, Control Data Corporation presenta la supercomputadora CDC 6600, que se consideró como la más poderosa de las computadoras de la época, ya que tenía la capacidad de ejecutar unos 3 000 000 de instrucciones por segundo (mips).
Se empiezan a utilizar los medios magnéticos de almacenamiento, como cintas magnéticas de 9 canales, enormes discos rígidos, etc. Algunos sistemas todavía usan las tarjetas perforadas para la entrada de datos, pero las lectoras de tarjetas ya alcanzan velocidades respetables.
Los clientes podían escalar sus sistemas 360 a modelos IBM de mayor tamaño y podían todavía correr sus programas actuales. Las computadoras trabajaban a tal velocidad que proporcionaban la capacidad de correr más de un programa de manera simultánea (multiprogramación).
Por ejemplo la computadora podía estar calculando la nomina y aceptando pedidos al mismo tiempo. Minicomputadoras, Con la introducción del modelo 360 IBM acaparó el 70% del mercado, para evitar competir directamente con IBM la empresa Digital Equipment Corporation DEC redirigió sus esfuerzos hacia computadoras pequeñas. Mucho menos costosas de comprar y de operar que las computadoras grandes, las minicomputadoras se desarrollaron durante la segunda generación pero alcanzaron sumador auge entre 1960 y 70.
CUARTA GENERACIÓN (1971 a 1981)
Microprocesador , Chips de memoria, Microminiaturización
Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC)
En 1971, intel Corporation, que era una pequeña compañía fabricante de semiconductores ubicada en Silicon Valley, presenta el primer microprocesador o Chip de 4 bits, que en un espacio de aproximadamente 4 x 5 mm contenía 2 250 transistores. Este primer microprocesador que se muestra en la figura 1.14, fue bautizado como el 4004.
Silicon Valley (Valle del Silicio) era una región agrícola al sur de la bahía de San Francisco, que por su gran producción de silicio, a partir de 1960 se convierte en una zona totalmente industrializada donde se asienta una gran cantidad de empresas fabricantes de semiconductores y microprocesadores. Actualmente es conocida en todo el mundo como la región más importante para las industrias relativas a la computación: creación de programas y fabricación de componentes.
Actualmente ha surgido una enorme cantidad de fabricantes de microcomputadoras o computadoras personales, que utilizando diferentes estructuras o arquitecturas se pelean literalmente por el mercado de la computación, el cual ha llegado a crecer tanto que es uno de los más grandes a nivel mundial; sobre todo, a partir de 1990, cuando se logran sorprendentes avances en Internet.
Esta generación de computadoras se caracterizó por grandes avances tecnológicos realizados en un tiempo muy corto. En 1977 aparecen las primeras microcomputadoras, entre las cuales, las más famosas fueron las fabricadas por Apple Computer, Radio Shack y Commodore Busíness Machines. IBM se integra al mercado de las microcomputadoras con su Personal Computer (figura 1.15), de donde les ha quedado como sinónimo el nombre de PC, y lo más importante; se incluye un sistema operativo estandarizado, el MS- DOS (MicroSoft Disk Operating System).
Las principales tecnologías que dominan este mercado son:
IBM y sus compatibles llamadas clones, fabricadas por infinidad de compañías con base en los procesadores 8088, 8086, 80286, 80386, 80486, 80586 o Pentium, Pentium II, Pentium III y Celeron de Intel y en segundo término Apple Computer, con sus Macintosh y las Power Macintosh, que tienen gran capacidad de generación de gráficos y sonidos gracias a sus poderosos procesadores Motorola serie 68000 y PowerPC, respectivamente. Este último microprocesador ha sido fabricado utilizando la tecnología RISC (Reduced Instruc tion Set Computing), por Apple Computer Inc., Motorola Inc. e IBM Corporation, conjuntamente.
Los sistemas operativos han alcanzado un notable desarrollo, sobre todo por la posibilidad de generar gráficos a gran des velocidades, lo cual permite utilizar las interfaces gráficas de usuario (Graphic User Interface, GUI), que son pantallas con ventanas, iconos (figuras) y menús desplegables que facilitan las tareas de comunicación entre el usuario y la computadora, tales como la selección de comandos del sistema operativo para realizar operaciones de copiado o formato con una simple pulsación de cualquier botón del ratón (mouse) sobre uno de los iconos o menús.
QUINTA GENERACIÓN Y LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (1982-1989)
Cada vez se hace más difícil la identificación de las generaciones de computadoras, porque los grandes avances y nuevos descubrimientos ya no nos sorprenden como sucedió a mediados del siglo XX. Hay quienes consideran que la cuarta y quinta generación han terminado, y las ubican entre los años 1971-1984 la cuarta, y entre 1984-1990 la quinta. Ellos consideran que la sexta generación está en desarrollo desde 1990 hasta la fecha.
Siguiendo la pista a los acontecimientos tecnológicos en materia de computación e informática, podemos puntualizar algunas fechas y características de lo que podría ser la quinta generación de computadoras.
Con base en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de microelectrónica y computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE, inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del caos, algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc., a de la década de los años ochenta se establecieron las bases de lo que se puede conocer como quinta generación de computadoras.
Hay que mencionar dos grandes avances tecnológicos, que sirvan como parámetro para el inicio de dicha generación: la creación en 1982 de la primera supercomputadora con capacidad de proceso paralelo, diseñada por Seymouy Cray, quien ya experimentaba desde 1968 con supercomputadoras, y que funda en 1976 la Cray Research Inc.; y el anuncio por parte del gobierno japonés del proyecto "quinta generación", que según se estableció en el acuerdo con seis de las más grandes empresas japonesas de computación, debería terminar en 1992.
El proceso paralelo es aquél que se lleva a cabo en computadoras que tienen la capacidad de trabajar simultáneamente con varios microprocesadores. Aunque en teoría el trabajo con varios microprocesadores debería ser mucho más rápido, es necesario llevar a cabo una programación especial que permita asignar diferentes tareas de un mismo proceso a los diversos microprocesadores que intervienen.
También se debe adecuar la memoria para que pueda atender los requerimientos de los procesadores al mismo tiempo. Para solucionar este problema se tuvieron que diseñar módulos de memoria compartida capaces de asignar áreas de caché para cada procesador.
Según este proyecto, al que se sumaron los países tecnológicamente más avanzados para no quedar atrás de Japón, la característica principal sería la aplicación de la inteligencia artificial (Al, Artificial Intelligence). Las computadoras de esta generación contienen una gran cantidad de microprocesadores trabajando en paralelo y pueden reconocer voz e imágenes. También tienen la capacidad de comunicarse con un lenguaje natural e irán adquiriendo la habilidad para tomar decisiones con base en procesos de aprendizaje fundamentados en sistemas expertos e inteligencia artificial.
El almacenamiento de información se realiza en dispositivos magneto ópticos con capacidades de decenas de Gigabytes; se establece el DVD(Digital Video Disk o Digital Versatile Disk) como estándar para el almacenamiento de video y sonido; la capacidad de almacenamiento de datos crece de manera exponencial posibilitando guardar más información en una de estas unidades, que toda la que había en la Biblioteca de Alejandría. Los componentes de los microprocesadores actuales utilizan tecnologías de alta y ultra integración, denominadas VLSI (Very Large Sca/e Integration) y ULSI (Ultra Lar- ge Scale Integration).
Sin embargo, independientemente de estos "milagros" de la tecnología moderna, no se distingue la brecha donde finaliza la quinta y comienza la sexta generación. Personalmente, no hemos visto la realización cabal de lo expuesto en el proyecto japonés debido al fracaso, quizás momentáneo, de la inteligencia artificial.
El único pronóstico que se ha venido realizando sin interrupciones en el transcurso de esta generación, es la conectividad entre computadoras, que a partir de 1994, con el advenimiento de la red Internet y del World Wide Web, ha adquirido una importancia vital en las grandes, medianas y pequeñas empresas y, entre los usuarios particulares de computadoras.
El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones.
SEXTA GENERACIÓN 1990 HASTA LA FECHA
Como supuestamente la sexta generación de computadoras está en marcha desde principios de los años noventas, debemos por lo menos, esbozar las características que deben tener las computadoras de esta generación. También se mencionan algunos de los avances tecnológicos de la última década del siglo XX y lo que se espera lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolla das o están en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etcétera.
PRIMERA GENERACIÓN (1951 a 1958)
Las computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos.
Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de computadoras de la 1era Generación formando una compañía privada y construyendo UNIVAC I, que el Comité del censo utilizó para evaluar el censo de 1950. La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos a base de tarjetas perforadas y estaba teniendo un gran auge en productos como rebanadores de carne, básculas para comestibles, relojes y otros artículos; sin embargo no había logrado el contrato para el Censo de 1950.
Comenzó entonces a construir computadoras electrónicas y su primera entrada fue con la IBM 701 en 1953. Después de un lento pero exitante comienzo la IBM 701 se conviertió en un producto comercialmente viable. Sin embargo en 1954 fue introducido el modelo IBM 650, el cual es la razón por la que IBM disfruta hoy de una gran parte del mercado de las computadoras. La administración de la IBM asumió un gran riesgo y estimó una venta de 50 computadoras. Este número era mayor que la cantidad de computadoras instaladas en esa época en E.U. De hecho la IBM instaló 1000 computadoras. El resto es historia. Aunque caras y de uso limitado las computadoras fueron aceptadas rápidamente por las Compañias privadas y de Gobierno. A la mitad de los años 50 IBM y Remington Rand se consolidaban como líderes en la fabricación de computadoras.
SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964)
Transistor Compatibilidad Limitada
El invento del transistor hizo posible una nueva Generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Sin embargo el costo seguía siendo una porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones.
Los programas de computadoras también mejoraron. El COBOL (COmmon Busines Oriented Languaje) desarrollado durante la 1era generación estaba ya disponible comercialmente, este representa uno de os mas grandes avances en cuanto a portabilidad de programas entre diferentes computadoras; es decir, es uno de los primeros programas que se pueden ejecutar en diversos equipos de computo después de un sencillo procesamiento de compilación. Los programas escritos para una computadora podían transferirse a otra con un mínimo esfuerzo. Grace Murria Hooper (1906-1992), quien en 1952 habia inventado el primer compilador fue una de las principales figuras de CODASYL (Comité on Data SYstems Languages), que se encago de desarrollar el proyecto COBOL El escribir un programa ya no requería entender plenamente el hardware de la computación. Las computadoras de la 2da Generación eran sustancialmente más pequeñas y rápidas que las de bulbos, y se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas para reservación en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones para uso general. Las empresas comenzaron a aplicar las computadoras a tareas de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nómina y contabilidad.
La marina de E.U. utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el primer simulador de vuelo. (Whirlwind I). HoneyWell se colocó como el primer competidor durante la segunda generación de computadoras. Burroughs, Univac, NCR, CDC, HoneyWell, los más grandes competidores de IBM durante los 60s se conocieron como el grupo BUNCH.
Algunas de las computadoras que se construyeron ya con transistores fueron la IBM 1401, las Honeywell 800 y su serie 5000, UNIVAC M460, las IBM 7090 y 7094, NCR 315, las RCA 501 y 601, Control Data Corporation con su conocido modelo CDC16O4, y muchas otras, que constituían un mercado de gran competencia, en rápido crecimiento. En esta generación se construyen las supercomputadoras Remington Rand UNIVAC LARC, e IBM Stretch (1961).
TERCERA GENERACIÓN (1964-1971)
Circuitos Integrados, Compatibilidad con Equipo Mayor, Multiprogramación, Minicomputadora.
Las computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.
El descubrimiento en 1958 del primer Circuito Integrado (Chip) por el ingeniero Jack S. Kilby (nacido en 1928) de Texas Instruments, así como los trabajos que realizaba, por su parte, el Dr. Robert Noyce de Fairchild Semicon ductors, acerca de los circuitos integrados, dieron origen a la tercera generación de computadoras.
Antes del advenimiento de los circuitos integrados, las computadoras estaban diseñadas para aplicaciones matemáticas o de negocios, pero no para las dos cosas. Los circuitos integrados permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de los programas, y estandarizar sus modelos.
La IBM 360 una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados, podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó procesamiento de archivos.
IBM marca el inicio de esta generación, cuando el 7 de abril de 1964 presenta la impresionante IBM 360, con su tecnología SLT (Solid Logic Technology). Esta máquina causó tal impacto en el mundo de la computación que se fabricaron más de
30000, al grado que IBM llegó a conocerse como sinónimo de computación.
También en ese año, Control Data Corporation presenta la supercomputadora CDC 6600, que se consideró como la más poderosa de las computadoras de la época, ya que tenía la capacidad de ejecutar unos 3 000 000 de instrucciones por segundo (mips).
Se empiezan a utilizar los medios magnéticos de almacenamiento, como cintas magnéticas de 9 canales, enormes discos rígidos, etc. Algunos sistemas todavía usan las tarjetas perforadas para la entrada de datos, pero las lectoras de tarjetas ya alcanzan velocidades respetables.
Los clientes podían escalar sus sistemas 360 a modelos IBM de mayor tamaño y podían todavía correr sus programas actuales. Las computadoras trabajaban a tal velocidad que proporcionaban la capacidad de correr más de un programa de manera simultánea (multiprogramación).
Por ejemplo la computadora podía estar calculando la nomina y aceptando pedidos al mismo tiempo. Minicomputadoras, Con la introducción del modelo 360 IBM acaparó el 70% del mercado, para evitar competir directamente con IBM la empresa Digital Equipment Corporation DEC redirigió sus esfuerzos hacia computadoras pequeñas. Mucho menos costosas de comprar y de operar que las computadoras grandes, las minicomputadoras se desarrollaron durante la segunda generación pero alcanzaron sumador auge entre 1960 y 70.
CUARTA GENERACIÓN (1971 a 1981)
Microprocesador , Chips de memoria, Microminiaturización
Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC)
En 1971, intel Corporation, que era una pequeña compañía fabricante de semiconductores ubicada en Silicon Valley, presenta el primer microprocesador o Chip de 4 bits, que en un espacio de aproximadamente 4 x 5 mm contenía 2 250 transistores. Este primer microprocesador que se muestra en la figura 1.14, fue bautizado como el 4004.
Silicon Valley (Valle del Silicio) era una región agrícola al sur de la bahía de San Francisco, que por su gran producción de silicio, a partir de 1960 se convierte en una zona totalmente industrializada donde se asienta una gran cantidad de empresas fabricantes de semiconductores y microprocesadores. Actualmente es conocida en todo el mundo como la región más importante para las industrias relativas a la computación: creación de programas y fabricación de componentes.
Actualmente ha surgido una enorme cantidad de fabricantes de microcomputadoras o computadoras personales, que utilizando diferentes estructuras o arquitecturas se pelean literalmente por el mercado de la computación, el cual ha llegado a crecer tanto que es uno de los más grandes a nivel mundial; sobre todo, a partir de 1990, cuando se logran sorprendentes avances en Internet.
Esta generación de computadoras se caracterizó por grandes avances tecnológicos realizados en un tiempo muy corto. En 1977 aparecen las primeras microcomputadoras, entre las cuales, las más famosas fueron las fabricadas por Apple Computer, Radio Shack y Commodore Busíness Machines. IBM se integra al mercado de las microcomputadoras con su Personal Computer (figura 1.15), de donde les ha quedado como sinónimo el nombre de PC, y lo más importante; se incluye un sistema operativo estandarizado, el MS- DOS (MicroSoft Disk Operating System).
Las principales tecnologías que dominan este mercado son:
IBM y sus compatibles llamadas clones, fabricadas por infinidad de compañías con base en los procesadores 8088, 8086, 80286, 80386, 80486, 80586 o Pentium, Pentium II, Pentium III y Celeron de Intel y en segundo término Apple Computer, con sus Macintosh y las Power Macintosh, que tienen gran capacidad de generación de gráficos y sonidos gracias a sus poderosos procesadores Motorola serie 68000 y PowerPC, respectivamente. Este último microprocesador ha sido fabricado utilizando la tecnología RISC (Reduced Instruc tion Set Computing), por Apple Computer Inc., Motorola Inc. e IBM Corporation, conjuntamente.
Los sistemas operativos han alcanzado un notable desarrollo, sobre todo por la posibilidad de generar gráficos a gran des velocidades, lo cual permite utilizar las interfaces gráficas de usuario (Graphic User Interface, GUI), que son pantallas con ventanas, iconos (figuras) y menús desplegables que facilitan las tareas de comunicación entre el usuario y la computadora, tales como la selección de comandos del sistema operativo para realizar operaciones de copiado o formato con una simple pulsación de cualquier botón del ratón (mouse) sobre uno de los iconos o menús.
QUINTA GENERACIÓN Y LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (1982-1989)
Cada vez se hace más difícil la identificación de las generaciones de computadoras, porque los grandes avances y nuevos descubrimientos ya no nos sorprenden como sucedió a mediados del siglo XX. Hay quienes consideran que la cuarta y quinta generación han terminado, y las ubican entre los años 1971-1984 la cuarta, y entre 1984-1990 la quinta. Ellos consideran que la sexta generación está en desarrollo desde 1990 hasta la fecha.
Siguiendo la pista a los acontecimientos tecnológicos en materia de computación e informática, podemos puntualizar algunas fechas y características de lo que podría ser la quinta generación de computadoras.
Con base en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de microelectrónica y computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE, inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del caos, algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc., a de la década de los años ochenta se establecieron las bases de lo que se puede conocer como quinta generación de computadoras.
Hay que mencionar dos grandes avances tecnológicos, que sirvan como parámetro para el inicio de dicha generación: la creación en 1982 de la primera supercomputadora con capacidad de proceso paralelo, diseñada por Seymouy Cray, quien ya experimentaba desde 1968 con supercomputadoras, y que funda en 1976 la Cray Research Inc.; y el anuncio por parte del gobierno japonés del proyecto "quinta generación", que según se estableció en el acuerdo con seis de las más grandes empresas japonesas de computación, debería terminar en 1992.
El proceso paralelo es aquél que se lleva a cabo en computadoras que tienen la capacidad de trabajar simultáneamente con varios microprocesadores. Aunque en teoría el trabajo con varios microprocesadores debería ser mucho más rápido, es necesario llevar a cabo una programación especial que permita asignar diferentes tareas de un mismo proceso a los diversos microprocesadores que intervienen.
También se debe adecuar la memoria para que pueda atender los requerimientos de los procesadores al mismo tiempo. Para solucionar este problema se tuvieron que diseñar módulos de memoria compartida capaces de asignar áreas de caché para cada procesador.
Según este proyecto, al que se sumaron los países tecnológicamente más avanzados para no quedar atrás de Japón, la característica principal sería la aplicación de la inteligencia artificial (Al, Artificial Intelligence). Las computadoras de esta generación contienen una gran cantidad de microprocesadores trabajando en paralelo y pueden reconocer voz e imágenes. También tienen la capacidad de comunicarse con un lenguaje natural e irán adquiriendo la habilidad para tomar decisiones con base en procesos de aprendizaje fundamentados en sistemas expertos e inteligencia artificial.
El almacenamiento de información se realiza en dispositivos magneto ópticos con capacidades de decenas de Gigabytes; se establece el DVD(Digital Video Disk o Digital Versatile Disk) como estándar para el almacenamiento de video y sonido; la capacidad de almacenamiento de datos crece de manera exponencial posibilitando guardar más información en una de estas unidades, que toda la que había en la Biblioteca de Alejandría. Los componentes de los microprocesadores actuales utilizan tecnologías de alta y ultra integración, denominadas VLSI (Very Large Sca/e Integration) y ULSI (Ultra Lar- ge Scale Integration).
Sin embargo, independientemente de estos "milagros" de la tecnología moderna, no se distingue la brecha donde finaliza la quinta y comienza la sexta generación. Personalmente, no hemos visto la realización cabal de lo expuesto en el proyecto japonés debido al fracaso, quizás momentáneo, de la inteligencia artificial.
El único pronóstico que se ha venido realizando sin interrupciones en el transcurso de esta generación, es la conectividad entre computadoras, que a partir de 1994, con el advenimiento de la red Internet y del World Wide Web, ha adquirido una importancia vital en las grandes, medianas y pequeñas empresas y, entre los usuarios particulares de computadoras.
El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones.
Como supuestamente la sexta generación de computadoras está en marcha desde principios de los años noventas, debemos por lo menos, esbozar las características que deben tener las computadoras de esta generación. También se mencionan algunos de los avances tecnológicos de la última década del siglo XX y lo que se espera lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolla das o están en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etcétera.
Categorías de las Computadoras
Supercomputadora
La supercomputadora es lo máximo en computadoras, es la más rápida y, por lo tanto, la más cara. Cuesta millones de dólares y se hacen de dos a tres al año. Procesan billones de instrucciones por segundo. Son utilizadas para trabajos científicos, particularmente para crear modelos matemáticos del mundo real, llamados simulación. Algunos ejemplos de uso son: exploración y producción petrolera, análisis estructural, dinámica de fluidos computacional, física, química, diseño electrónico, investigación de energía nuclear, meteorología, diseño de automóviles, efectos especiales de películas, trabajos sofisticados de arte, planes gubernamentales y militares y la fabricación de naves espaciales por computadoras. Ejemplo: Cray 1, Cray 2.
Mainframe
Los "mainframe" son computadoras grandes, ligeras, capaces de utilizar cientos de dispositivos de entrada y salida. Procesan millones de instrucciones por segundo. Su velocidad operacional y capacidad de procesar hacen que los grandes negocios, el gobierno, los bancos, las universidades, los hospitales, compañías de seguros, líneas aéreas, etc. confíen en ellas. Su principal función es procesar grandes cantidades de datos rápidamente. Estos datos están accesibles a los usuarios del "mainframe" o a los usuarios de las microcomputadoras cuyos terminales están conectados al "mainframe". Su costo fluctúa entre varios cientos de miles de dólares hasta el millón. Requieren de un sistema especial para controlar la temperatura y la humedad. También requieren de un personal profesional especializado para procesar los datos y darle el mantenimiento. Ejemplo: IBM 360.
Minicomputadora
La minicomputadora se desarrolló en la década de 1960 para llevar a cabo tareas especializadas, tales como el manejo de datos de comunicación. Son más pequeñas, más baratas y más fáciles de mantener e instalar que los "mainframes". Usadas por negocios, colegios y agencias gubernamentales. Su mercado ha ido disminuyendo desde que surgieron las microcomputadoras. Ejemplos: PDP-1, PDP-11, Vax 20, IBM sistema 36.
Microcomputadora
La microcomputadora es conocida como computadora personal o PC. Es la más pequeña, gracias a los microprocesadores, más barata y más popular en el mercado. Su costo fluctúa entre varios cientos de dólares hasta varios miles de dólares. Puede funcionar como unidad independiente o estar en red con otras microcomputadoras o como un terminal de un "mainframe" para expandir sus capacidades. Puede ejecutar las mismas operaciones y usar los mismos programas que muchas computadoras superiores, aunque en menor capacidad. Ejemplos: MITS Altair, Macintosh, serie Apple II, IBM PC, Dell, Compaq, Gateway, etc.
Tipos de microcomputadoras:
a. Desktop: Es otro nombre para la PC que está encima del escritorio.
b. Portátil: Es la PC que se puede mover con facilidad. Tiene capacidad limitada y la mayoría usa una batería como fuente de poder. Pesan entre 7Kg y 9Kg.
Laptop: La computadora "laptop" tiene una pantalla plana y pesa alrededor de 6 Kg.
Notebook La computadora "notebook" es más pequeña y pesa alrededor de 4Kg.
c. Palmtop: Es la computadora del tamaño de una calculadora de mano. Utiliza batería y puede ser conectada a la desktop para transferir datos.
Microprocesadores
Es el cerebro del ordenador. Se encarga de realizar todas las operaciones de cálculo y de controlar lo que pasa en el ordenador recibiendo información y dando órdenes para que los demás elementos trabajen. En los equipos actuales se habla fundamentalmente de los procesadores Pentium4 de Intel y Athlon XP de AMD. Además, están muy extendidos procesadores no tan novedosos, como los Pentium MMX y Pentium II/III de Intel y los chips de AMD (familias K6 y los primeros K7/Athlon).
Tipos de conexión
El rendimiento que dan los microprocesadores no sólo depende de ellos mismos, sino de la placa donde se instalan. Los diferentes micros no se conectan de igual manera a las placas:
Socket: Con mecanismo ZIF (Zero Insertion Force). En ellas el procesador se inserta y se retira sin necesidad de ejercer alguna presión sobre él. Al levantar la palanquita que hay al lado se libera el microprocesador, siendo extremadamente sencilla su extracción. Estos zócalos aseguran la actualización del microprocesador. Hay de diferentes tipos:
Socket 423 y 478: En ellos se insertan los nuevos Pentium 4 de Intel. El primero hace referencia al modelo de 0,18 (Willamete) y el segundo al construido según la tecnología de 0,13 (Northwood). También hay algunos de 478 con núcleo Willamete. El tamaño de mencionado hace referencia al tamaño de cada transistor, cuanto menor sea tu tamaño más pequeño será el micro y más transistores será posible utilizar en el mismo espacio físico. Además, la reducción de tamaño suele estar relacionada con una reducción del calor generado y con un menor consumo de energía. En el zócalo 478 también se insertan micros Celeron de Intel de última generación similares a los p4 pero más económicos
Socket 462/Socket A: Ambos son el mismo tipo. Se trata donde se insertan los procesadores Athlon en sus versiones más nuevas:
Athlon Duron: Versión reducida, con sólo 64 Kb de memoria caché, para configuraciones económicas.
Athlon Thunderbird: Versión normal, con un tamaño variable de la memoria caché, normalmente 256 Kb.
Athlon XP: Con el núcleo Palomino fabricado en 0,18 o Thoroughbred fabricado en 0,13, es un Thunderbird con una arquitectura totalmente remodelada con un rendimiento ligeramente superior a la misma frecuencia (MHz), con un 20% menos de consumo y el nuevo juego de instrucciones SEC de Intel junto con el ya presente 3DNow! de todos los procesadores AMD desde el K6-2. o con el núcleo T.
Athlon MP: Micro que utiliza el núcleo Palomino al igual que el XP, con la salvedad que éste accede de forma diferente al acceso a la memoria a la hora de tener que compartirla con otros micros, lo cual lo hace idóneo para configuraciones
multiprocesador.
Socket 370 o PPGA: Es el zócalo que utilizan los últimos modelos del Pentium III y Celeron de Intel.
Socket 8: Utilizado por los procesadores Pentium Pro de Intel, un micro optimizado para código en 32 bits que sentaría las bases de lo que conocemos hoy día.
Socket 7: Lo usan los micros Pentium/Pentium MMX/K6/K6-2 o K6-3 y muchos otros.
Otros socket: como el zócalo ZIF Socket-3 permite la inserción de un 486 y de un Pentium Overdrive.
Slot A /Slot 1 /Slot 2: Es donde se conectan respectivamente los procesadores Athlon antiguos de AMD, los procesadores Pentium II y antiguos Pentium III, los procesadores Xeon de Intel dedicados a servidores de red. Todos ellos son cada vez más obsoletos. El modo de insertarlos es similar a una tarjeta gráfica o de sonido, ayudándonos de dos guías de plástico insertadas en la placa base.
En las placas base más antiguas, el micro iba soldado, de forma que no podía actualizarse (486 a 50 MHz hacia atrás). Hoy día esto no se ve en lo referente a los microprocesadores de PC.
El Microprocesador 4004
En 1969, Silicon Valley, en el estado de California (EEUU) era el centro de la industria de los semiconductores. Por ello, gente de la empresa Busicom, una joven empresa japonesa, fue a la compañía Intel (fundada el año anterior) para que hicieran un conjunto de doce chips para el corazón de su nueva calculadora de mesa de bajo costo.
Durante el otoño (del hemisferio norte) de 1969 Hoff, ayudado por Stanley Mazor, definieron una arquitectura consistente en un CPU de 4 bits, una memoria ROM (de sólo lectura) para almacenar las instrucciones de los programas, una RAM (memoria de lectura y escritura) para almacenar los datos y algunos puertos de entrada/salida para la conexión con el teclado, la impresora, las llaves y las luces. Además definieron y verificaron el conjunto de instrucciones con la ayuda de ingenieros de Busicom (particularmente Masatoshi Shima).
En abril de 1970 Federico Faggin se sumó al staff de Intel. El trabajo de él era terminar el conjunto de chips de la calculadora. Se suponía que Hoff y Mazor habían completado el diseño lógico de los chips y solamente quedarían por definir los últimos detalles para poder comenzar la producción. Esto no fue lo que Faggin encontró cuando comenzó a trabajar en Intel ni lo que Shima encontró cuando llegó desde Japón.
Shima esperaba revisar la lógica de diseño, confirmando que Busicom podría realizar su calculadora y regresar a Japón. Se puso furioso cuando vio que estaba todo igual que cuando había ido seis meses antes, con lo que dijo (en lo poco que sabía de inglés) "Vengo acá a revisar. No hay nada para revisar. Esto es sólo idea". No se cumplieron los plazos establecidos en el contrato entre Intel y Busicom. De esta manera, Faggin tuvo que trabajar largos meses, de 12 a 16 horas por día.
Finalmente pudo realizar los cuatro chips arriba mencionados. El los llamó "familia 4000". Estaba compuesto por cuatro dispositivos de 16 pines: el 4001 era una ROM de dos kilobits con salida de cuatro bits de datos; el 4002 era una RAM de 320 bits con el port de entrada/salida (bus de datos) de cuatro bits; el 4003 era un registro de desplazamiento de 10 bits con entrada serie y salida paralelo; y el 4004 era el CPU de 4 bits.
El 4001 fue el primer chip diseñado y terminado. La primera fabricación ocurrió en octubre de 1970 y el circuito trabajó perfectamente. En noviembre salieron el 4002 con un pequeño error y el 4003 que funcionó correctamente. Finalmente el 4004 vino unos pocos días antes del final de 1970. Fue una lástima porque en la fabricación se habían olvidado de poner una de las máscaras. Tres semanas después vinieron los nuevos 4004, con lo que Faggin pudo realizar las verificaciones. Sólo encontró unos pequeños errores. En febrero de 1971 el 4004 funcionaba correctamente. En el mismo mes recibió de Busicom las instrucciones que debían ir en la ROM.
A mediados de marzo de 1971, envió los chips a Busicom, donde verificaron que la calculadora funcionaba perfectamente. Cada calculadora necesitaba un 4004, dos 4002, cuatro 4001 y tres 4003. Tomó un poco menos de un año desde la idea al producto funcionando correctamente.
Luego de que el primer microprocesador fuera una realidad, Faggin le pidió a la gerencia de Intel que utilizara este conjunto de chips para otras aplicaciones. Esto no fue aprobado, pensando que la familia 4000 sólo serviría para calculadoras. Además, como fue producido mediante un contrato exclusivo, sólo lo podrían poner en el mercado teniendo a Busicom como intermediario.
Después de hacer otros dispositivos utilizando la familia 4000, Faggin le demostró a Robert Noyce (entonces presidente de Intel) la viabilidad de estos integrados para uso general. Finalmente ambas empresas llegaron a un arreglo: Intel le devolvió los 60.000 dólares que había costado el proyecto, sólo podría vender los integrados para aplicaciones que no fueran calculadoras y Busicom los obtendría más baratos (ya que se producirían en mayor cantidad).
El 15 de noviembre de 1971, la familia 4000, luego conocida como MCS-4 (Micro Computer System 4-bit) fue finalmente introducida en el mercado.
El Microprocesador 8080
El 8080 realmente creó el verdadero mercado de los microprocesadores. El 4004 y el 8008 lo sugirieron, pero el 8080 lo hizo real. Muchas aplicaciones que no eran posibles de realizar con los microprocesadores previos pudieron hacerse realidad con el 8080. Este chip se usó inmediatamente en cientos de productos diferentes. En el 8080 corría el famoso sistema operativo CP/M (siglas de Control Program for Microcomputers) de la década del '70 que fue desarrollado por la compañía Digital Research.
Como detalle constructivo el 8080 tenía alrededor de 6000 transistores MOS de canal N (NMOS) de 6 , se conectaba al exterior mediante 40 patas (en formato DIP) y necesitaba tres tensiones para su funcionamiento (típico de los circuitos integrados de esa época): +12V, +5V y -5V. La frecuencia máxima era de 2 MHz.
La competencia de Intel vino de Motorola. Seis meses después del lanzamiento del 8080, apareció el 6800. Este producto era mejor en varios aspectos que el primero. Sin embargo, la combinación de tiempos (el 8080 salió antes), "marketing" más agresivo, la gran cantidad de herramientas de hardware y software, y el tamaño del chip (el del 8080 era mucho menor que el del 6800 de Motorola) inclinaron la balanza hacia el 8080.
El mayor competidor del 8080 fue el microprocesador Z-80, que fue lanzado en 1976 por la empresa Zilog (fundada por Faggin). Entre las ventajas pueden citarse: mayor cantidad de instrucciones (158 contra 74), frecuencia de reloj más alta, circuito para el apoyo de refresco de memorias RAM dinámicas, compatibilidad de código objeto (los códigos de operación de las instrucciones son iguales) y una sola tensión para su funcionamiento (+5V).
Los Microprocesadores 8086 y 8088
En junio de 1978 Intel lanzó al mercado el primer microprocesador de 16 bits: el 8086. En junio de 1979 apareció el 8088 (internamente igual que el 8086 pero con bus de datos de 8 bits) y en 1980 los coprocesadores 8087 (matemático) y 8089 (de entrada y salida). El primer fabricante que desarrolló software y hardware para estos chips fue la propia Intel.
Los ordenadores con estos microprocesadores eran conocidos como ordenadores XT
Esto significa que los datos iban por buses que eran de 8 ó 16 bits, bien por dentro del chip o cuando salían al exterior, por ejemplo para ir a la memoria. Este número reducido de bits limita sus posibilidades en gran medida.
El desarrollo más notable para la familia 8086/8088 fue la elección del CPU 8088 por parte de IBM (International Business Machines) cuando en 1981 entró en el campo de las computadoras personales. Esta computadora se desarrolló bajo un proyecto con el nombre "Acorn" (Proyecto "Bellota") pero se vendió bajo un nombre menos imaginativo, pero más correcto: "Computadora Personal IBM"(con 48KB de memoria RAM y una unidad de discos flexibles con capacidad de 160KB). Esta computadora entró en competencia directa con las ofrecidas por Apple (basado en el 6502) y por Radio Shack (basado en el Z-80).
Los Microprocesadores 80186 y 80188
Estos microprocesadores altamente integrados aparecieron en 1982. Por "altamente integrados" se entiende que el chip contiene otros componentes aparte de los encontrados en microprocesadores comunes como el 8088 u 8086. Generalmente contienen, aparte de la unidad de ejecución, contadores o "timers", y a veces incluyen memoria RAM y/o ROM y otros dispositivos que varían según los modelos. Cuando contienen memoria ROM, a estos chips se los llama microcomputadoras en un sólo chip (no siendo éste el caso de los microprocesadores 80186/80188).
Externamente se encapsulaban en el formato PGA (Pin Grid Array) de 68 pines.
El Microprocesador 80286
Este microprocesador apareció en febrero de 1982. Los avances de integración que permitieron agregar una gran cantidad de componentes periféricos en el interior del 80186/80188, se utilizaron en el 80286 para hacer un microprocesador que soporte nuevas capacidades, como la multitarea (ejecución simultánea de varios programas).
El 80286 tiene dos modos de operación: modo real y modo protegido. En el modo real, se comporta igual que un 8086, mientras que en modo protegido, las cosas cambian completamente.
El 80286 contiene 134.000 transistores dentro de su estructura (360% más que el 8086). Externamente está encapsulado en formato PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) con pines en forma de J para montaje superficial, o en formato PGA (Pin Grid Array), en ambos casos con 68 pines.
El microprocesador 80286 ha añadido un nuevo nivel de satisfacción a la arquitectura básica del 8086, incluyendo una gestión de memoria con la extensión natural de las capacidades de direccionamiento del procesador. El 80286 tiene elaboradas facilidades incorporadas de protección de datos. Otras características incluyen todas las características del juego de instrucciones del 80186, así como la extensión del espacio direccionable a 16 MB, utilizando 24 bits para direccionar (224 = 16.777.216).
El 80286 revisa cada acceso a instrucciones o datos para comprobar si puede haber una violación de los derechos de acceso. Este microprocesador está diseñado para usar un sistema operativo con varios niveles de privilegio. En este tipo de sistemas operativos hay un núcleo que, como su nombre lo indica, es la parte más interna del sistema operativo. El núcleo tiene el máximo privilegio y los programas de aplicaciones el mínimo. Existen cuatro niveles de privilegio. La protección de datos en este tipo de sistemas se lleva a cabo teniendo segmentos de código (que incluye las instrucciones), datos (que incluye la pila aparte de las variables de los programas) y del sistema (que indican los derechos de acceso de los otros segmentos).
Para un usuario normal, los registros de segmentación (CS, DS, ES, SS) parecen tener los 16 bits usuales. Sin embargo, estos registros no apuntan directamente a memoria, como lo hacían en el 8086. En su lugar, apuntan a tablas especiales, llamadas tablas de descriptores, algunas de las cuales tienen que ver con el usuario y otras con el sistema operativo. Paralelamente a los 16 bits, cada registro de segmento del 80286 mantiene otros 57 bits invisibles para el usuario. Ocho de estos bits sirven para mantener los derechos de acceso (sólo lectura, sólo escritura y otros), otros bits mantienen la dirección real (24 bits) del principio del segmento y otros mantienen la longitud permitida del segmento (16 bits, para tener la longitud máxima de 64 KB). Por ello, el usuario nunca sabe en qué posición real de memoria está ejecutando o dónde se ubican los datos y siempre se mantiene dentro de ciertas fronteras. Como protección adicional, nunca se permite que el usuario escriba en el segmento de código (en modo real se puede escribir sobre dicho segmento). Ello previene que el usuario modifique su programa para realizar actos ilegales y potencialmente peligrosos. Hay también provisiones para prever que el usuario introduzca en el sistema un "caballo de Troya" que pueda proporcionarle un estado de alto privilegio.
El 80286 tiene cuatro nuevos registros. Tres de ellos apuntan a las tablas de descriptores actualmente en uso. Estas tablas contienen información sobre los objetos protegidos en el sistema. Cualquier cambio de privilegio o de segmento debe realizarse a través de dichas tablas. Adicionalmente hay varios indicadores nuevos.
Existen varias instrucciones nuevas, además de las introducidas con el 80186. Todas estas instrucciones se refieren a la gestión de memoria y protección del sistema haciendo cosas tales como cargar y almacenar el contenido de los indicadores especiales y los punteros a las tablas de descriptores.
El Microprocesador 80386
El 80386 consiste en una unidad central de proceso (CPU), una unidad de manejo de memoria (MMU) y una unidad de interfaz con el bus (BIU).
El CPU está compuesto por la unidad de ejecución y la unidad de instrucciones. La unidad de ejecución contiene los ocho registros de 32 bits de propósito general que se utilizan para el cálculo de direcciones y operaciones con datos y un barrel shifter de 64 bits que se utiliza para acelerar las operaciones de desplazamiento, rotación, multiplicación y división. Al contrario de los microprocesadores previos, la lógica de división y multiplicación utiliza un algoritmo de 1 bit por ciclo de reloj. El algoritmo de multiplicación termina la interacción cuando los bits más significativos del multiplicador son todos ceros, lo que permite que las multiplicaciones típicas de 32 bits se realicen en menos de un microsegundo.
El 80386 tiene dos modos de operación: modo de direccionamiento real (modo real), y modo de direccionamiento virtual protegido (modo protegido). En modo real el 80386 opera como un 8086 muy rápido, con extensiones de 32 bits si se desea. El modo real se requiere primariamente para preparar el procesador para que opere en modo protegido. El modo protegido provee el acceso al sofisticado manejo de memoria y paginado.
Finalmente, para facilitar diseños de hardware de alto rendimiento, la interfaz con el bus del 80386 ofrece pipelining de direcciones, tamaño dinámico del ancho del bus de datos (puede tener 16 ó 32 bits según se desee en un determinado ciclo de bus) y señales de habilitación de bytes por cada byte del bus de datos
Versiones del 80386
80386: En octubre de 1985 la empresa Intel lanzó el microprocesador 80386 original de 16 MHz, con una velocidad de ejecución de 6 millones de instrucciones por segundo y con 275.000 transistores. La primera empresa en realizar una computadora compatible con IBM PC AT basada en el 80386 fue Compaq con su Compaq Deskpro 386 al año siguiente.
386SX: Para facilitar la transición entre las computadoras de 16 bits basadas en el 80286, apareció en junio de 1988 el 80386 SX con bus de datos de 16 bits y 24 bits de direcciones (al igual que en el caso del 80286). Este microprocesador permitió el armado de computadoras en forma económica que pudieran correr programas de 32 bits. El 80386 original se le cambió de nombre: 80386 DX.
386SL: En 1990 Intel introdujo el miembro de alta integración de la familia 386: el 80386 SL con varias características extras (25 MHz, frecuencia reducida ó 0 MHz, interfaz para caché opcional externo de 16, 32 ó 64 KB, soporte de LIM 4.0 (memoria expandida) por hardware, generación y verificación de paridad, ancho de bus de datos de 8 ó 16 bits) que lo hacen ideal para equipos portátiles.
El Microprocesador 80486
Este microprocesador es básicamente un 80386 con el agregado de una unidad de coma flotante compatible con el 80387 y un caché de memoria de 8 KBytes.
Versiones del 80486
80486 DX: En abril de 1989 la compañía Intel presentó su nuevo microprocesador: el 80486 DX, con 1.200.000 transistores a bordo, el doble de la velocidad del 80386 y 100% de compatibilidad con los microprocesadores anteriores. El consumo máximo del 486DX de 50 MHz es de 5 watt.
80486 SX: En abril de 1991 introdujo el 80486 SX, un producto de menor costo que el anterior sin el coprocesador matemático que posee el 80486 DX (bajando la cantidad de transistores a 1.185.000).
80486 DX2: En marzo de 1992 apareció el 80486 DX2, que posee un duplicador de frecuencia interno, con lo que las distintas funciones en el interior del chip se ejecutan al doble de velocidad, manteniendo constante el tiempo de acceso a memoria. Esto permite casi duplicar el rendimiento del microprocesador, ya que la mayoría de las instrucciones que deben acceder a memoria en realidad acceden al caché interno de 8 KBytes del chip.
80486 SL: En el mismo año apareció el 80486 SL con características especiales de ahorro de energía.
80486 DX4: Siguiendo con la filosofía del DX2, en 1994 apareció el 80486 DX4, que triplica la frecuencia de reloj y aumenta el tamaño del caché interno a 16 KBytes.
El chip se empaqueta en el formato PGA (Pin Grid Array) de 168 pines en todas las versiones. En el caso del SX, también existe el formato PQFP (Plastic Quad Flat Pack) de 196 pines. Las frecuencias más utilizadas en estos microprocesadores son: SX: 25 y 33 MHz, DX: 33 y 50 MHz, DX2: 25/50 MHz y 33/66 MHz y DX4: 25/75 y 33/100 MHz. En los dos últimos modelos, la primera cifra indica la frecuencia del bus externo y la segunda la del bus interno. Para tener una idea de la velocidad, el 80486 DX2 de 66 MHz ejecuta 54 millones de instrucciones por segundo.
El Microprocesador Pentium
El 19 de octubre de 1992, Intel anunció que la quinta generación de su línea de procesadores compatibles (cuyo código interno era el P5) llevaría el nombre Pentium en vez de 586 u 80586, como todo el mundo estaba esperando. Esta fue una estrategia de Intel para poder registrar la marca y así poder diferir el nombre de sus procesadores del de sus competidores (AMD y Cyrix principalmente).
Este microprocesador se presentó el 22 de marzo de 1993 con velocidades iniciales de 60 y 66 MHz (112 millones de instrucciones por segundo en el último caso), 3.100.000 transistores (fabricado con el proceso BICMOS (Bipolar-CMOS) de 0,8 ), caché interno de 8 KB para datos y 8 KB para instrucciones, verificación interna de paridad para asegurar la ejecución correcta de las instrucciones, una unidad de coma flotante mejorada, bus de datos de 64 bit para una comunicación más rápida con la memoria externa y, lo más importante, permite la ejecución de dos instrucciones simultáneamente. El chip se empaqueta en formato PGA (Pin Grid Array) de 273 pines.
Como el Pentium sigue el modelo del procesador 386/486 y añade unas pocas instrucciones adicionales pero ningún registro programable, ha sido denominado un diseño del tipo 486+. Esto no quiere decir que no hay características nuevas o mejoras que aumenten la potencia. La mejora más significativa sobre el 486 ha ocurrido en la unidad de coma flotante. Hasta ese momento, Intel no había prestado mucha atención a la computación de coma flotante, que tradicionalmente había sido el bastión de las estaciones de ingeniería. Como resultado, los coprocesadores 80287 y 80387 y los coprocesadores integrados en la línea de CPUs 486 DX se han considerado anémicos cuando se les compara con los procesadores RISC (Reduced Instruction Set Computer), que equipan dichas estaciones.
Todo esto ha cambiado con el Pentium: la unidad de coma flotante es una prioridad para Intel, ya que debe competir en el mercado de Windows NT con los procesadores RISC tales como el chip Alpha 21064 de Digital Equipment Corporation y el MIPS R4000 de Silicon Graphics. Esto puede ayudar a explicar por qué el Pentium presenta un incremento de 5 veces en el rendimiento de coma flotante cuando se le compara con el diseño del 486. En contraste, Intel sólo pudo extraer un aumento del doble para operaciones de coma fijo o enteros.
El gran aumento de rendimiento tiene su contraparte en el consumo de energía: 13 watt bajo la operación normal y 16 watt a plena potencia (3,2 amperes x 5 volt = 16 watt), lo que hace que el chip se caliente demasiado y los fabricantes de tarjetas madres (motherboards) tengan que agregar complicados sistemas de refrigeración.
Intel puso en el mercado el 7 de marzo de 1994 la segunda generación de procesadores Pentium. Se introdujo con las velocidades de 90 y 100 MHz con tecnología de 0,6 y posteriormente se agregaron las versiones de 120, 133, 150, 160 y 200 MHz con tecnología de 0,35. En todos los casos se redujo la tensión de alimentación a 3,3 volt. Esto redujo drásticamente el consumo de electricidad (y por ende el calor que genera el circuito integrado). De esta manera el chip más rápido (el de 200 MHz) consume lo mismo que el de 66 MHz. Estos integrados vienen con 296 pines. Además la cantidad de transistores subió a 3.300.000. Esto se debe a que se agregó circuitería adicional de control de clock, un controlador de interrupciones avanzado programable (APIC) y una interfaz para procesamiento dual (facilita el desarrollo de motherboards con dos Pentium).
El Microprocesador Pentium Pro
El Pentium Pro a 133 MHz, que fue presentado el día 3 de noviembre de 1995 es el primer microprocesador de la tercera generación de la gama Pentium. Está preparado específicamente para ejecutar aplicaciones compiladas y desarrolladas para 32 bits. Algunas aplicaciones desarrolladas para entornos de 16 bits tienen una reducción de rendimiento en su ejecución en sistemas basados en un Pentium Pro respecto a los Pentium normales a 133 MHz. Perfectamente compatible con sus hermanos menores incorpora nuevas mejoras, de las cuales destaca la ejecución dinámica y la inclusión de una memoria cache secundaria integrada en el encapsulado del chip.
Fabricado en una geometría de 0,6, Intel basó sus desarrollos con vistas a reducirla a 0,35 micrones como la de los Pentium a 133 MHz, lo que reducirá su temperatura y podrá elevarse la frecuencia de reloj hasta los 200 MHz.
Intel ha puesto mucho esfuerzo en probar el Pentium Pro para intentar salvarse de los numerosos bugs que mancharon su gran prestigio. El Pentium Pro no es compatible con todas las placas del mercado. El motivo principal es la inclusión de la memoria cache secundaria dentro del chip. Se utiliza un bus interno que está optimizado para trabajar con las temporizaciones de conexión directa, lo cual imposibilita la conexión de la memoria cache externa.
Este nuevo producto tiene un bus que ha sido diseñado para conectar varios Pentium Pro en paralelo que soporta el protocolo MESI, es un microprocesador de 32 bits que incorpora una instrucción más (mover datos condicionalmente) que supone una mayor predicción de ramificaciones en la ejecución. Tiene 21 millones de transistores, 5,5 millones en el núcleo y 15,5 millones en la memoria cache secundaria. El CPU consta de dos chips colocados en cavidades independientes conectadas internamente. El chip correspondiente a la memoria cache es más pequeño que el del chip del núcleo, ya que la disposición de los transistores permite una mayor concentración.
El Microprocesador Pentium MMX
En enero de 1997 apareció una tercera generación de Pentium, que incorpora lo que Intel llama tecnología MMX (MultiMedia eXtensions) con lo que se agregan 57 instrucciones adicionales. Están disponibles en velocidades de 66/166 MHz, 66/200 MHz y 66/233 MHz (velocidad externa/interna). Las nuevas características incluyen una unidad MMX y el doble de caché. El Pentium MMX tiene 4.500.000 transistores con un proceso CMOS-silicio de 0,35 mejorado que permite bajar la tensión a 2,8 volt. Externamente posee 321 pines.
Prometían que el nuevo Pentium, con las MMX y el doble de caché (32 KB), podía tener hasta un 60% más de rendimiento. Que en la realidad en ocasiones, la ventaja puede llegar al 25%, y sólo en aplicaciones muy optimizadas para MMX. En el resto, no más de un 10%, que además se debe casi en exclusiva al aumento de la caché interna al doble.
La ventaja del chip es que su precio final acaba siendo igual que si no fuera MMX. Además, consume y se calienta menos por tener voltaje reducido para el núcleo del chip (2,8 V).
El Microprocesador Pentium II
Se trata del Pentium Pro, con algunos cambios y en una nueva y fantástica presentación, el cartucho SEC: una cajita negra que en vez de a un zócalo se conecta a una ranura llamada Slot 1.
Los cambios respecto al Pro son:
Optimizado para MMX
Nuevo encapsulado y conector a la placa
Rendimiento de 16 bits mejorado
Caché secundaria encapsulada junto al chip (semi-interna), pero a la mitad de la velocidad de éste
Mejor gestión del bus que aumenta las prestaciones
Las vías de datos más grandes mejoran el paso de datos
Arquitectura de apertura de página dinámica que reduce la latencia del sistema
El ECC de la memoria con cancelación del hardware soporta un realismo mayor.
Extendiendo la capacidad de ancho de banda de 100 MHz del procesador al bus del sistema, el conjunto de chips más nuevo de Intel soporta los últimos componentes SDRAM de 100 MHz. El Intel 440BX AGPset no sólo provee de "vías más anchas" sino de "vías más rápidas".
Eso sí, durante bastante tiempo fue el mejor chip del mercado, especialmente desde que se dejó de fabricar el Pro.
El Microprocesador Pentium II Xeon
El procesador Pentium II Xeon a 400 MHz es el primer miembro de la familia de microprocesadores Intel diseñados exclusivamente para los poderosos servidores y estaciones de trabajo. Basado en la arquitectura del procesador Pentium II, el procesador Pentium II Xeon agrega el rendimiento, facilidad de uso y confiabilidad en misión crítica superiores que exigen sus servidores y estaciones de trabajo basados en Intel.
El procesador Pentium II Xeon está disponible con memorias caché grandes y rápidas que procesan los datos a velocidades muy elevadas a través del núcleo del procesador. Además, características superiores de facilidad de uso como protección térmica, comprobación y corrección de errores, comprobación de redundancia funcional y el bus de administración del sistema ayudan a garantizar confiabilidad y tiempo de actividad máximos.
Incorpora una memoria caché L2 de 512 KB o 1 MB. La memoria caché L2 opera a la misma velocidad que el núcleo del procesador (400 MHz), lo que pone a disposición del núcleo del procesador una cantidad de datos sin precedentes.
Comparte datos con el resto del sistema a través de un bus de sistema multitransacciones de alta capacidad de 100 MHz, otra tecnología de vanguardia que extiende el potencial de velocidad de procesamiento superior al resto del sistema.
Se puede direccionar y asignar a caché un máximo de 64 GB de memoria para incrementar el rendimiento con las aplicaciones más avanzadas.
El bus del sistema permite múltiples transacciones pendientes de ejecución para incrementar la disponibilidad de ancho de banda. También ofrece compatibilidad sin "suplementos" con un máximo de 8 procesadores. Esto hace posible el multiprocesamiento simétrico con cuatro y ocho procesadores a un bajo costo y ofrece un incremento de rendimiento significativo para sistemas operativos multitareas y aplicaciones con múltiples subprocesos.
PSE36: Es una expansión de la compatibilidad con memoria de 36 bits que permite a los sistemas operativos utilizar memoria por arriba de los 4 GB, lo cual incrementa el rendimiento del sistema para aplicaciones con grandes exigencias de lectura y espacio de trabajos grandes.
El cartucho Single Edge Contact (S.E.C.) desarrollado por Intel hace posible la disponibilidad en grandes volúmenes, lo cual ofrece protección en el transporte y un factor de forma común para futuros procesadores Intel Pentium II Xeon
Compatibilidad con clústeres o la capacidad de agrupar en clústeres varios servidores de cuatro procesadores. Esto permite a los usuarios escalar sus sistemas basados en el procesador Pentium II Xeon para ajustarlos a las necesidades de su organización
El Microprocesador Celeron (Pentium II light)
Es un chip de Intel basado en el Pentium II, que en su primera versión trabaja a 266 MHz. Es un Pentium II, pero sin una de sus características: carece de memoria caché de segundo nivel en total 512 Kb. menos en el interior del cartucho SEC. Tan sólo quedan los 32 Kb. de primer nivel.
Su función no es otra que sustituir al Pentium MMX en el mercado de micros baratos (el entry level o nivel básico). Su rendimiento es casi idéntico al del Pentium MMX (según pruebas de la misma Intel).
Gracias a este chip eliminan el mercado de placas con socket 7, es decir, las que usan los MMX y toda su competencia (AMD, Cyrix-IBM). Además, se quedan con absolutamente todo el mercado de los chipsets para placas base, ya que en el campo de placas para Pentium II Intel es la única empresa que cuenta a nivel mundial.
Otras características son el uso del Slot 1, bus de 66 MHz y ancho de transistor de 0,25 micrones. El chipset diseñado para el Celeron será el Intel MU440EX. Soporta USB, memorias DIMM, DMA 33... pero, dada la finalidad de los equipos, sólo posee un slot ISA y dos PCI. El SVGA va integrado en la placa base.
Suele ir con el chipset LX o con uno nuevo llamado EX que sólo dan una velocidad de placa de 66 MHz, mientras que otro nuevo chipset, el BX, ofrece 100 MHz.
El Microprocesador Pentium III
Este micro sería al Pentium II lo que el K6-2 era al K6; es decir, que su única diferencia de importancia radica en la incorporación de unas nuevas instrucciones (las SSE, Streaming SIMD Extensions), que aumentan el rendimiento matemático y multimedia... pero sólo en aplicaciones específicamente optimizadas para ello.
Los primeros modelos, con núcleo Katmai, se fabricaron todos en el mismo formato Slot 1 de los Pentium II, pero la actual versión Coppermine de este micro utiliza mayoritariamente el Socket 370 FC-PGA.
Son unos procesadores prácticamente iguales a los Pentium II, pero se diferencian de ellos en que incorporan 70 nuevas instrucciones para "mejorar la experiencia en Internet".
Las nuevas instrucciones se han llamado MMX-2, para referenciarlas como una extensión de las viejas MMX. También KNI, ya que el procesador tenía el nombre en clave de Katmai, de ahí a las Katmai New Instructions (KNI), aunque parece ser que también se referencian como SSE.
El porqué de estas instrucciones es muy simple. Para mejorar la experiencia multimedia, especialmente la decodificación de películas en DVD (para lo que era necesario disponer de una tarjeta decodificadora), la velocidad en el procesamiento de imágenes 2D y 3D, reconocimiento de voz.... Es decir Multimedia.
Estas 70 instrucciones se pueden dividir en 3 grupos:
En el primero podemos incluir 8 nuevas instrucciones que mejoran el acceso a memoria (para cachear memoria, especialmente para manejar muchos datos, como en el reconocimiento de voz o los vectores de datos 3D).
Existen 12 nuevas instrucciones específicas para multimedia, para tareas como optimizar el proceso de datos de audio o para mejorar las representaciones MPEG2. Estas instrucciones complementan a las 59 MMX ya existentes.
Y por último, las 50 nuevas instrucciones para el manejo de datos en coma flotante. Especialmente diseñadas para el proceso de datos tridimensionales. Estas son las más parecidas a las 3DNow! de AMD. Pueden producir hasta 4 resultados por ciclo de reloj (como las 3DNow!), aunque estos resultados pueden ser 4 sumas, o 4 multiplicaciones, mientras que las 3DNow! tienen que combinar suma y multiplicación para poder cumplir con sus 4 resultados.
Además, gracias a las nuevas instrucciones, (al igual que ocurría con las 3DNow!) podemos utilizar el modo MMX y la unidad de coma flotante sin ver penalizado el rendimiento (en los primeros MMX y K6, si utilizábamos MMX no podíamos hacer operaciones en coma flotante y al revés).
El Microprocesador Pentium 4
La última apuesta de Intel, que representa todo un cambio de arquitectura; pese a su nombre, internamente poco o nada tiene que ver con otros miembros de la familia Pentium. Se trata de un micro peculiar: su diseño permite alcanzar mayores velocidades de reloj (más MHz... y GHz), pero proporcionando mucha menos potencia por cada MHz que los micros anteriores; es decir, que un Pentium 4 a 1,3 GHz puede ser MUCHO más lento que un Pentium III a "sólo" 1 GHz. Para ser competitivo, el Pentium 4 debe funcionar a 1,7 GHz o más.
Incluye mejoras importantes: bus de 400 MHz (100 MHz físicos cuádruplemente aprovechados) y nuevas instrucciones para cálculos matemáticos, las SSE2. Éstas son muy necesarias para el Pentium 4, ya que su unidad de coma flotante es muchísimo más lenta que la del Athlon; si el software está específicamente preparado (optimizado) para las SSE2, el Pentium 4 puede ser muy rápido, pero de lo contrario no.
El nuevo procesador Intel Pentium 4 a 3 GHz con un avanzado bus del sistema de 800 MHz ofrece mayores niveles de rendimiento, creatividad y productividad. Basado en la microarquitectura Intel NetBurst y diseñado con tecnología de 0,13 micrones, el procesador Pentium 4 proporciona significativas mejoras en el rendimiento, tanto en su uso doméstico o con soluciones empresariales, y satisface todas sus necesidades de proceso.
El procesador Pentium 4 a 3 GHz también ofrece soporte para la tecnología Hyper-Threading, permitiéndole realizar varias tareas de forma más eficaz cuando ejecuta a la vez aplicaciones que utilizan muchos recursos.
Velocidades disponibles
Bus del sistema a 800 MHz: 3 GHz
Bus del sistema a 533 MHz: 3,06 GHz, 2,80 GHz, 2,66 GHz, 2,53 GHz, 2,40B GHz, 2,26 GHz
Bus del sistema a 400 MHz: 2,60 GHz, 2,50 GHz, 2,40 GHz, 2,20 GHz, 2A GHz
Chipset
Bus del sistema a 800 MHz: Gama de chipsets Intel 875P
Bus del sistema a 400 MHz y 533 MHz: Gama de chipsets Intel 850 , 850E , 845PE , 845GE , 845GV , 845E y 845G
Bus del sistema a 400 MHz: chipsets Intel 845GL y 845
Soporte de Pentium 4 Socket 423
4 ranuras RIMM para memoria RDRAM
Incluye 2 módulos CRIMM
Chipset Intel 850 (82850/82801)
1 ranura AGP 4x 1.5 V
5 ranuras PCI
1 ranura CNR
Soporte ATA/100
Sonido AC97 integrado
2 puertos USB + 2 opcionales
La Próxima Generación de Arquitecturas de Microprocesadores
Intel y Hewlett-Packard han definido conjuntamente una nueva tecnología de arquitectura llamada EPIC llamada así por la habilidad del software de extraer el máximo paralelismo (potencial para trabajar en paralelo) del código original y explícitamente describirlo al hardware.
Intel y HP se han basado en esta tecnología EPIC para definir la arquitectura del set de instrucciones (ISA) que será incorporada en la arquitectura final del microprocesador de 64-bits de Intel. Esta nueva tecnología ISA de 64-bits trae consigo un modus operandi innovador, ya que haciendo uso de su tecnología EPIC, y combinando paralelismo explícito con conceptos y técnicas avanzadas de arquitectura de computadoras llamadas especulación y predicación superará todas las limitaciones de las arquitecturas tradicionales.
Intel anunció el nuevo nombre para su primer microprocesador IA-64 de nombre clave Merced, Itanium.
Itanium supuestamente reemplazara toda la línea de procesadores Xeon, que en este momento esta ocupando un lugar muy importante en la industria de los servidores. Se afirma que tendrá un rendimiento para redes suficiente como para sacarle una ventaja a los RISC de un 20-30% en este rubro. Intel espera que el nuevo procesador opere a una frecuencia de reloj alrededor de los 800 MHz y que entregue entre 45-50 SPECint95 y 70-100 SPECfp95 (base).
Mientras que en modo x86, Itanium podría igualar el rendimiento de un Pentium II de 500-MHz. Consumirá 60 Watts. El chip IA-64 esta más o menos por encima de los 300 mm2.
Itanium mejorará su labor con características como el ECC y lo que Intel llama EMC. Si el chip Itanium cae repetidamente en excepciones de ECC, la arquitectura alerta al sistema operativo.
El CPU del Itanium está combinado con mas de 4M de SRAM en un modulo que está conectado horizontalmente a la tarjeta madre.
El procesador será producido con una tecnología de 0.18 micrones la cual también esta siendo desarrollada por Intel Corporation. Decrementando las características de esa tecnología, permite reducir el poder de disipación, aumentar la frecuencia de operación y agrandar la escala de integración. Esta última permite colocar más unidades funcionales, más registros y más cache dentro del procesador.
Tendrá cache L1 y L2 en el chip, y cache L3 en el paquete Itanium (el cual es más pequeño que una tarjeta de presentación de 3x5"), mas no adentro del chip, el cual se utilizará para reducir el trafico de bus. El Itanium vendrá con 4 MB de cache L3. Incluirá una opción de 2 Mbytes o de 4 Mbytes de cache L2. OEM’s también podrán añadir cache L4.
El primer Itanium será un módulo de estilo cartucho, incluyendo un CPU, cache L1 y L2 y una interface de bus. El cartucho usará un sistema de bus recientemente definido, usando conceptos del bus del Pentium-II. El Itanium será capaz de soportar 6 gigaflops. Tendrá 4 unidades para enteros y dos unidades de coma flotante.
IA-64 es algo completamente diferente, es una mirada anticipada a la arquitectura que usa "palabras de instrucciones largas" (LIW), predicación de instrucciones, eliminación de ramificaciones, carga especulativa, y otras técnicas avanzadas para extraer mas paralelismo del código de programa.
Definitivamente Intel continuará en el futuro con el desarrollo de procesadores IA-32, tal es el caso de Foster.
Merced proveerá direccionamiento de 64-bits, y tamaños de páginas altamente flexibles para reducir el intercambio de información entre memoria física y virtual, y especulación para reducir los efectos del tiempo de retrieve de memoria. Para máxima disponibilidad, el procesador Itanium incorporará un MCA mejorado que coordina el manejo de errores entre el procesador y el sistema operativo, suministrando oportunidades adicionales para corregir y entender los errores. El Itanium ofrece también otras características como el envenenamiento de datos, el cual permite enclaustrar la data corrupta y así terminar solamente los procesos afectados y con respuestas rebeldes al sistema y también una paridad extensiva y ECC. Estas características complementadas con otras de sistema anticipado como lo es el PCI Hot Plug (cambio de periféricos en tiempo de ejecución, teniendo arquitecturas redundantes obviamente), el soporte de los sistemas operativos mas utilizados y un manejo de instrucciones mejorado permitirán al Itanium satisfacer las demandas computacionales de nuestra era como lo son el e-Business, visualización y edición de gráficos 3D de gran tamaño y toda clase de operación multimedia.
El procesador Itanium extenderá la arquitectura Intel a nuevos niveles de ejecución para los servidores y estaciones de trabajo de alta capacidad, ya que en sus presentaciones Intel no ha dejado duda de que IA-64 tiene como objetivo primario este segmento del mercado.
Inicialmente llevará el chip set lógico de sistema 460GX, incluirá un servidor para entregar el rendimiento y confiabilidad necesarios por estos sistemas de alto costo.
Intel indicó que el 460GX soportará por lo menos 16G de standard SDRAM PC100 a 100 MHz. El 460GX soporta ECC en el bus del sistema y en la memoria principal y puede mapear fallas de las DRAM’s. Puede manejar más de 4 microprocesadores y puede ser usado como bloque de construcción, a pesar de que varios de los clientes de Intel están desarrollando su propia lógica del sistema para conectar 8 o más procesadores Itanium. El 460GX soporta "hot plugging" cuando tiene arriba de cuatro buses PCI, cada uno de 64 bits y 66 MHz de ancho de banda extra. El multi chip set también podrá ser usado para estaciones de trabajo, ya que incluye un puerto AGP de 4x. Ya que Intel y HP están desarrollando la arquitectura EPIC, dicen que es una tecnología de arquitectura fundamental, análoga a lo que es CISC y RISC.
El nuevo formato IA-64 empaqueta tres instrucciones en una sola palabra de 128 bits de longitud para un procesamiento más veloz. Este empaquetamiento es usualmente llamado codificación LIW, pero Intel evita ese nombre. Más bien, Intel llama a su nueva tecnología LIW EPIC.
EPIC es similar en concepto a VLIW ya que ambos permiten al compilador explícitamente agrupar las instrucciones para una ejecución en paralelo. El flexible mecanismo de agrupación del EPIC resuelve dos desperfectos del VLIW: excesiva expansión de código y falta de escalabilidad.
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