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Una breve historia de las CPU Intel, parte 1: del 4004 al Pentium Pro

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Para celebrar el 42º aniversario del 8086 y el debut de la arquitectura x86, estamos mejorando nuestras retrospectivas anteriores sobre algunos de los diseños de CPU más importantes de Intel. En este artículo, hemos reunido las primeras décadas de la historia, desde el 4004 en 1971 hasta el Pentium Pro en 1994. Este período cubre las dos primeras eras de la Ley de Moore (un concepto que hemos discutido en otra parte), en el que discreta Las capacidades se integraron rápidamente en una sola oblea contigua, y luego, a medida que el número de transistores del microprocesador y la velocidad del reloj continuaron aumentando.

Hoy en día, los chips x86 son la columna vertebral de la informática moderna. ARM puede dominar la industria de los teléfonos inteligentes, pero los servicios y las plataformas basados ​​en la nube de los que dependen los teléfonos inteligentes se encuentran en centros de datos que se ejecutan en hardware basado en x86. Lo sorprendente, mirando hacia atrás, es que nadie en Intel tenía la menor idea de que esto iba a suceder. Intel había hundido sus esperanzas y sueños en el i432APX, un microprocesador de 32 bits con un diseño radicalmente diferente a todo lo que la compañía había probado antes. Las primeras ventas de los modelos 8086 y 8088 no fueron muy fuertes, ya que todo el mercado de las computadoras se enfrentaba a un exceso de hardware. Operation Crush de Intel, un esfuerzo agresivo de marketing y soporte en torno al 8086, ayudó a cambiar eso y llamó la atención de IBM en el proceso.

Entra IBM. Cuando Big Blue decidió construir su primera PC, redujo el campo a tres opciones: la 68000 de Motorola, la Intel 8086 y la Intel 8088. Debido a que la 8088 y la 8086 eran compatibles entre sí, finalmente no importaba qué CPU Intel IBM eligió. IBM estaba más familiarizado con Intel que Motorola y Microsoft tenía un intérprete BASIC con soporte x86 ya incorporado. Si IBM hubiera optado por el otro lado, bien podríamos estar sentados aquí hablando sobre el surgimiento de “Motosoft” en lugar de “Mintel”. La decisión de IBM de respaldar a Intel dio forma al futuro de la informática y a los futuros procesadores de Intel. Durante los años siguientes, fabricantes de equipos originales como Compaq introdujeron nuevos sistemas en el mercado, impulsados ​​por CPU x86 nuevas y más avanzadas.

A continuación, analizaremos la próxima serie de CPU Intel, comenzando con el 80286 y ejecutándose a través del Pentium Pro. El 80186, aunque técnicamente existió, en realidad se usó principalmente como un microcontrolador integrado en lugar de una CPU de PC (con unas pocas excepciones). Para la mayoría, la línea de sucesión saltó del 8086/8088 al 80286.

Podría decirse que el 8086 al Pentium se puede agrupar como una sola familia de productos, aunque una familia que evolucionó enormemente en menos de 20 años. Todos estos chips ejecutaron instrucciones x86 nativas usando lo que ahora llamamos ejecución en orden (antes de la invención de la ejecución fuera de orden, lo llamábamos simplemente «ejecución»). Intel se alzó para dominar el mercado de la computación personal gracias a la fuerza de estos núcleos. En octubre de 1985, el 80386DX más rápido se registró a 12MHz. En junio de 1995, el Pentium 133 estaba a la venta, una mejora de velocidad superior a 10 veces, además de todas las mejoras arquitectónicas, en solo una década.

A estas alturas, Intel ya había conquistado en gran medida el mercado de las computadoras personales y había comenzado a hacer incursiones tempranas en los espacios de estaciones de trabajo y centros de datos, pero la mayor parte del mercado aún pertenecía a varias arquitecturas RISC respaldadas por actores consagrados como Sun, MIPS y HP. Intel quería expandirse a centros de datos y estaciones de trabajo profesionales, pero para hacerlo necesitaba una arquitectura de CPU que le permitiera competir con estos chips de estaciones de trabajo de alta gama en rendimiento absoluto. Intel había agregado capacidad de fabricación durante las décadas de 1980 y 1990, y cualquier chip nuevo necesitaba hacer más que simplemente aumentar el rendimiento: tenía que ser una CPU que pudiera aprovechar las crecientes economías de escala de Intel.

El Pentium Pro y sus descendientes fueron esa CPU. Discutiremos cómo evolucionaron, y las características que llevaron al mercado, en la Parte 2.