Microprocesador
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Un microprocesador es un procesador de computadora en el que la lógica y el control del procesamiento de datos se incluyen en un solo circuito integrado o en una pequeña cantidad de circuitos integrados. El microprocesador contiene los circuitos aritméticos, lógicos y de control necesarios para realizar las funciones de la unidad central de procesamiento de una computadora. El circuito integrado es capaz de interpretar y ejecutar instrucciones de programa y realizar operaciones aritméticas. El microprocesador es un circuito integrado digital multipropósito, controlado por reloj y basado en registros que acepta datos binarios como entrada, los procesa de acuerdo con las instrucciones almacenadas en su memoria y proporciona resultados (también en forma binaria) como salida. Los microprocesadores contienen tanto lógica combinacional como lógica digital secuencial, y operan con números y símbolos representados en el sistema numérico binario.
La integración de una CPU completa en uno o varios circuitos integrados mediante la integración a gran escala (VLSI) redujo considerablemente el costo de la potencia de procesamiento. Los procesadores de circuitos integrados se producen en grandes cantidades mediante procesos de fabricación de semiconductores de óxido de metal (MOS) altamente automatizados, lo que da como resultado un precio unitario relativamente bajo. Los procesadores de un solo chip aumentan la confiabilidad porque hay muchas menos conexiones eléctricas que podrían fallar. A medida que mejoran los diseños de los microprocesadores, el costo de fabricar un chip (con componentes más pequeños integrados en un chip semiconductor del mismo tamaño) generalmente se mantiene igual de acuerdo con la ley de Rock.
Antes de los microprocesadores, las computadoras pequeñas se construían utilizando bastidores de placas de circuitos con muchos circuitos integrados de mediana y pequeña escala, generalmente del tipo TTL. Los microprocesadores combinaron esto en uno o unos pocos circuitos integrados a gran escala. Si bien existe desacuerdo sobre quién merece el crédito por la invención del microprocesador, el primer microprocesador disponible comercialmente fue el Intel 4004, diseñado por Federico Faggin e introducido en 1971.
Desde entonces, los continuos aumentos en la capacidad de los microprocesadores han dejado casi completamente obsoletas otras formas de computadoras (consulte la historia del hardware de computación), con uno o más microprocesadores utilizados en todo, desde los sistemas integrados más pequeños y los dispositivos portátiles hasta los mainframes y las supercomputadoras más grandes.
Estructura
La complejidad de un circuito integrado está limitada por las limitaciones físicas en la cantidad de transistores que se pueden colocar en un chip, la cantidad de terminaciones del paquete que pueden conectar el procesador a otras partes del sistema, la cantidad de interconexiones que es posible hacer en el chip, y el calor que el chip puede disipar. El avance de la tecnología hace factible la fabricación de chips más complejos y potentes.
Un microprocesador hipotético mínimo podría incluir solo una unidad lógica aritmética (ALU) y una sección de lógica de control. La ALU realiza sumas, restas y operaciones como AND u OR. Cada operación de la ALU establece una o más banderas en un registro de estado, que indican los resultados de la última operación (valor cero, número negativo, desbordamiento, u otros). La lógica de control recupera los códigos de instrucción de la memoria e inicia la secuencia de operaciones necesarias para que la ALU lleve a cabo la instrucción. Un solo código de operación puede afectar muchas rutas de datos individuales, registros y otros elementos del procesador.
A medida que avanzaba la tecnología de circuitos integrados, fue factible fabricar procesadores cada vez más complejos en un solo chip. El tamaño de los objetos de datos se hizo más grande; permitir más transistores en un chip permitió que el tamaño de las palabras aumentara de palabras de 4 y 8 bits hasta las palabras actuales de 64 bits. Se agregaron características adicionales a la arquitectura del procesador; más registros en el chip aceleraban los programas, y se podían usar instrucciones complejas para hacer programas más compactos. La aritmética de punto flotante, por ejemplo, a menudo no estaba disponible en microprocesadores de 8 bits, sino que tenía que llevarse a cabo en software. La integración de la unidad de coma flotante, primero como un circuito integrado separado y luego como parte del mismo chip de microprocesador, aceleró los cálculos de coma flotante.
Ocasionalmente, las limitaciones físicas de los circuitos integrados hicieron necesarias prácticas como un enfoque de segmento de bits. En lugar de procesar toda una palabra larga en un circuito integrado, múltiples circuitos en paralelo procesan subconjuntos de cada palabra. Si bien esto requería una lógica adicional para manejar, por ejemplo, el acarreo y el desbordamiento dentro de cada segmento, el resultado fue un sistema que podía manejar, por ejemplo, palabras de 32 bits usando circuitos integrados con una capacidad de solo cuatro bits cada uno.
La capacidad de poner una gran cantidad de transistores en un chip hace factible integrar la memoria en el mismo chip que el procesador. Esta caché de CPU tiene la ventaja de un acceso más rápido que la memoria fuera del chip y aumenta la velocidad de procesamiento del sistema para muchas aplicaciones. La frecuencia del reloj del procesador ha aumentado más rápidamente que la velocidad de la memoria externa, por lo que la memoria caché es necesaria para que el procesador no se retrase debido a una memoria externa más lenta.
Diseños para propósitos especiales
Un microprocesador es una entidad de propósito general. Varios dispositivos de procesamiento especializados han seguido:
- Un procesador de señal digital (DSP) está especializado para el procesamiento de señales.
- Las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) son procesadores diseñados principalmente para la reproducción en tiempo real de imágenes.
- Existen otras unidades especializadas para el procesamiento de vídeo y la visión de la máquina. (Ver: aceleración de hardware.)
- Microcontroladores en sistemas integrados y dispositivos periféricos.
- Los sistemas en chip (SoCs) a menudo integran uno o más núcleos de microprocesador y microcontrolador con otros componentes como los módems de radio, y se utilizan en teléfonos inteligentes y tabletas.
Consideraciones de velocidad y potencia
Los microprocesadores se pueden seleccionar para distintas aplicaciones en función del tamaño de palabra, que es una medida de su complejidad. Los tamaños de palabra más largos permiten que cada ciclo de reloj de un procesador lleve a cabo más cálculos, pero corresponden a troqueles de circuito integrado físicamente más grandes con un mayor consumo de energía en espera y en funcionamiento. Los procesadores de 4, 8 o 12 bits están ampliamente integrados en microcontroladores que operan sistemas integrados. Cuando se espera que un sistema maneje grandes volúmenes de datos o requiera una interfaz de usuario más flexible, se utilizan procesadores de 16, 32 o 64 bits. Se puede seleccionar un procesador de 8 o 16 bits en lugar de un procesador de 32 bits para sistemas en un chip o aplicaciones de microcontrolador que requieren componentes electrónicos de potencia extremadamente baja, o son parte de un circuito integrado de señal mixta con sensor en chip sensible al ruido. electrónica analógica, como convertidores de analógico a digital de alta resolución, o ambos. Algunas personas dicen que ejecutar aritmética de 32 bits en un chip de 8 bits podría terminar usando más energía, ya que el chip debe ejecutar software con múltiples instrucciones. Sin embargo, otros dicen que los chips modernos de 8 bits siempre son más eficientes que los chips de 32 bits cuando se ejecutan rutinas de software equivalentes.
Aplicaciones integradas
Miles de elementos que tradicionalmente no estaban relacionados con la informática incluyen microprocesadores. Estos incluyen electrodomésticos, vehículos (y sus accesorios), herramientas e instrumentos de prueba, juguetes, interruptores/atenuadores de luz y disyuntores eléctricos, detectores de humo, paquetes de baterías y componentes audiovisuales de alta fidelidad (desde reproductores de DVD hasta tocadiscos de fonógrafo). Productos tales como teléfonos celulares, sistemas de video DVD y sistemas de transmisión HDTV requieren fundamentalmente dispositivos de consumo con microprocesadores potentes y de bajo costo. Las normas de control de la contaminación cada vez más estrictas exigen efectivamente que los fabricantes de automóviles utilicen sistemas de gestión del motor por microprocesador para permitir un control óptimo de las emisiones en las condiciones de funcionamiento muy variables de un automóvil. Los controles no programables requerirían una implementación voluminosa o costosa para lograr los resultados posibles con un microprocesador.
Un programa de control de microprocesador (software integrado) se puede adaptar para satisfacer las necesidades de una línea de productos, lo que permite mejoras en el rendimiento con un rediseño mínimo del producto. Las características únicas se pueden implementar en varios modelos de la línea de productos a un costo de producción insignificante.
El control por microprocesador de un sistema puede proporcionar estrategias de control que no serían prácticas de implementar mediante controles electromecánicos o controles electrónicos especialmente diseñados. Por ejemplo, el sistema de control de un motor de combustión interna puede ajustar el tiempo de encendido en función de la velocidad del motor, la carga, la temperatura y cualquier tendencia observada a la detonación, lo que permite que el motor funcione con una variedad de grados de combustible.
Historia
La llegada de las computadoras de bajo costo en circuitos integrados ha transformado la sociedad moderna. Los microprocesadores de propósito general en las computadoras personales se utilizan para computación, edición de texto, visualización multimedia y comunicación a través de Internet. Muchos más microprocesadores son parte de los sistemas integrados, que brindan control digital sobre innumerables objetos, desde electrodomésticos hasta automóviles, teléfonos celulares y control de procesos industriales. Los microprocesadores realizan operaciones binarias basadas en lógica booleana, que lleva el nombre de George Boole. La capacidad de operar sistemas informáticos utilizando la lógica booleana se demostró por primera vez en una tesis de 1938 del estudiante de maestría Claude Shannon, quien luego se convirtió en profesor. Shannon es considerado 'El padre de la teoría de la información'.
Tras el desarrollo de chips de circuitos integrados MOS a principios de la década de 1960, los chips MOS alcanzaron una mayor densidad de transistores y costos de fabricación más bajos que los circuitos integrados bipolares en 1964. Los chips MOS aumentaron aún más en complejidad a un ritmo predicho por la ley de Moore., lo que llevó a la integración a gran escala (LSI) con cientos de transistores en un solo chip MOS a fines de la década de 1960. La aplicación de chips MOS LSI a la informática fue la base de los primeros microprocesadores, ya que los ingenieros comenzaron a reconocer que un procesador de computadora completo podía estar contenido en varios chips MOS LSI. Los diseñadores a fines de la década de 1960 se esforzaban por integrar las funciones de la unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora en un puñado de chips MOS LSI, llamados conjuntos de chips de unidad de microprocesador (MPU).
Si bien existe desacuerdo sobre quién inventó el microprocesador, el primer microprocesador producido comercialmente fue el Intel 4004, lanzado como un solo chip MOS LSI en 1971. El microprocesador de un solo chip fue posible gracias al desarrollo de la tecnología de puerta de silicio MOS. (SGT). Los primeros transistores MOS tenían puertas de metal de aluminio, que el físico italiano Federico Faggin reemplazó con puertas autoalineadas de silicio para desarrollar el primer chip MOS de puerta de silicio en Fairchild Semiconductor en 1968. Faggin luego se unió a Intel y usó su tecnología MOS de puerta de silicio para desarrollar el 4004, junto con Marcian Hoff, Stanley Mazor y Masatoshi Shima en 1971. El 4004 fue diseñado para Busicom, que anteriormente había propuesto un diseño de varios chips en 1969, antes de que el equipo de Faggin en Intel lo cambiara por uno nuevo. -diseño de chips. Intel introdujo el primer microprocesador comercial, el Intel 4004 de 4 bits, en 1971. Pronto fue seguido por el microprocesador Intel 8008 de 8 bits en 1972.
Poco después siguieron otros usos integrados de los microprocesadores de 4 y 8 bits, como terminales, impresoras, varios tipos de automatización, etc. Los microprocesadores asequibles de 8 bits con direccionamiento de 16 bits también dieron lugar a las primeras microcomputadoras de uso general a partir de mediados de la década de 1970.
El primer uso del término "microprocesador" se atribuye a Viatron Computer Systems que describe el circuito integrado personalizado utilizado en su pequeño sistema informático System 21 anunciado en 1968.
Desde principios de la década de 1970, el aumento de la capacidad de los microprocesadores ha seguido la ley de Moore; esto sugirió originalmente que la cantidad de componentes que se pueden instalar en un chip se duplica cada año. Con la tecnología actual, en realidad es cada dos años y, como resultado, Moore luego cambió el período a dos años.
Primeros proyectos
Estos proyectos generaron un microprocesador casi al mismo tiempo: Central Air Data Computer (CADC) de Garrett AiResearch (1970), Texas Instruments' TMS 1802NC (septiembre de 1971) e Intel's 4004 (noviembre de 1971, basado en un diseño anterior de Busicom de 1969). Podría decirse que el microprocesador Four-Phase Systems AL1 también se entregó en 1969.
Sistemas de cuatro fases AL1 (1969)
El Four-Phase Systems AL1 era un chip de segmento de bits de 8 bits que contenía ocho registros y una ALU. Fue diseñado por Lee Boysel en 1969. En ese momento, formaba parte de una CPU de nueve chips y 24 bits con tres AL1. Más tarde se llamó microprocesador cuando, en respuesta a un litigio de Texas Instruments en la década de 1990, Boysel construyó un sistema de demostración en el que un solo AL1 formaba parte de un sistema informático de demostración en la sala del tribunal, junto con RAM, ROM y un dispositivo de entrada y salida.
Garrett AiResearch CADC (1970)
En 1968, se invitó a Garrett AiResearch (que contrató a los diseñadores Ray Holt y Steve Geller) a producir una computadora digital para competir con los sistemas electromecánicos que se estaban desarrollando para la computadora principal de control de vuelo en el nuevo F- de la Marina de los EE. UU. 14 caza Tomcat. El diseño se completó en 1970 y utilizó un conjunto de chips basado en MOS como CPU central. El diseño era significativamente (aproximadamente 20 veces) más pequeño y mucho más confiable que los sistemas mecánicos contra los que competía y se usó en todos los primeros modelos de Tomcat. Este sistema contenía "un multimicroprocesador paralelo canalizado de 20 bits". La Marina se negó a permitir la publicación del diseño hasta 1997. Publicado en 1998, la documentación sobre el CADC y el conjunto de chips MP944 son bien conocidos. La historia autobiográfica de Ray Holt sobre este diseño y desarrollo se presenta en el libro: The Accidental Engineer.
Ray Holt se graduó de la Universidad Politécnica de California en 1968 y comenzó su carrera de diseño de computadoras en CADC. Desde su inicio, estuvo envuelto en secreto hasta 1998 cuando, a petición de Holt, la Marina de los EE. UU. permitió que los documentos fueran de dominio público. Holt ha afirmado que nadie ha comparado este microprocesador con los que vinieron después. Según Parab et al. (2007),
Los documentos científicos y la literatura publicados alrededor de 1971 revelan que el procesador digital MP944 utilizado para el avión F-14 Tomcat de la Armada de Estados Unidos califica como el primer microprocesador. Aunque interesante, no era un procesador de un solo chip, como no era el Intel 4004 – ambos eran más como un conjunto de bloques de construcción paralelos que podría utilizar para hacer una forma de uso general. Contiene una CPU, RAM, ROM y otros dos chips de soporte como el Intel 4004. Fue fabricado a partir de la misma tecnología P-canal, operada a especificaciones militares y tenía chips más grandes – un excelente diseño de ingeniería informática por cualquier estándar. Su diseño indica un avance importante sobre Intel, y dos años antes. En realidad funcionó y estaba volando en el F-14 cuando se anunció el Intel 4004. Indica que el tema de la industria actual de la convergencia de arquitecturas DSP-microcontroller se inició en 1971.
Esta convergencia de DSP y arquitecturas de microcontrolador se conoce como controlador de señal digital.
Gilbert Hyatt (1970)
En 1990, el ingeniero estadounidense Gilbert Hyatt recibió la patente de EE. UU. n.º 4.942.516, que se basaba en una computadora serial de 16 bits que construyó en su casa de Northridge, California en 1969 a partir de placas de chips bipolares después de dejar su trabajo en Teledyne en 1968; aunque la patente se presentó en diciembre de 1970 y antes de Texas Instruments' presentaciones para TMX 1795 y TMS 0100, la invención de Hyatt nunca se fabricó. No obstante, esto condujo a reclamos de que Hyatt fue el inventor del microprocesador y el pago de regalías sustanciales a través de una subsidiaria de Philips N.V., hasta que Texas Instruments prevaleció en una batalla legal compleja en 1996, cuando la Oficina de Patentes de EE. UU. anuló partes clave de la patente, mientras que permitir que Hyatt se lo quede. Hyatt dijo en un artículo de Los Angeles Times de 1990 que su invento se habría creado si sus posibles inversores lo hubieran respaldado, y que los inversores de riesgo filtraron detalles de su chip a la industria, aunque no dio más detalles. evidencia para apoyar esta afirmación. En el mismo artículo, el autor de The Chip T.R. Se citó a Reid diciendo que los historiadores podrían en última instancia ubicar a Hyatt como co-inventor del microprocesador, en la forma en que Intel's Noyce y TI's Kilby comparten el crédito por la invención del chip en 1958: &# 34;Kilby tuvo la idea primero, pero Noyce la hizo práctica. El fallo judicial finalmente favoreció a Noyce, pero se les considera co-inventores. Lo mismo podría pasar aquí." Hyatt continuaría librando una batalla legal de décadas con el estado de California por supuestos impuestos no pagados sobre la ganancia inesperada de su patente después de 1990, que culminaría en un caso histórico de la Corte Suprema que aborda los estados. inmunidad soberana en Franchise Tax Board of California v. Hyatt (2019).
Texas Instruments TMX 1795 (1970-1971)
Junto con Intel (quien desarrolló el 8008), Texas Instruments desarrolló en 1970-1971 un reemplazo de CPU de un chip para el terminal Datapoint 2200, el TMX 1795 (posteriormente TMC 1795). Al igual que el 8008, fue rechazado por el cliente Punto de datos. Según Gary Boone, el TMX 1795 nunca llegó a producción. Dado que se construyó con las mismas especificaciones, su conjunto de instrucciones era muy similar al Intel 8008.
Texas Instruments TMS 1802NC (1971)
El TMS1802NC se anunció el 17 de septiembre de 1971 e implementó una calculadora de cuatro funciones. El TMS1802NC, a pesar de su designación, no formaba parte de la serie TMS 1000; más tarde fue redesignado como parte de la serie TMS 0100, que se utilizó en la calculadora TI Datamath. Aunque se comercializó como una calculadora en un chip, la TMS1802NC era completamente programable e incluía en el chip una CPU con una palabra de instrucción de 11 bits, 3520 bits (320 instrucciones) de ROM y 182 bits de RAM.
Pico/Instrumento General (1971)
En 1971, Pico Electronics y General Instrument (GI) presentaron su primera colaboración en circuitos integrados, un circuito integrado completo de calculadora de un solo chip para la calculadora Monroe/Litton Royal Digital III. Este chip también podría decirse que es uno de los primeros microprocesadores o microcontroladores que tienen ROM, RAM y un conjunto de instrucciones RISC en el chip. El diseño de las cuatro capas del proceso PMOS se dibujó a mano a escala x500 en película mylar, una tarea importante en ese momento dada la complejidad del chip.
Pico fue una creación de cinco ingenieros de diseño de GI cuya visión era crear circuitos integrados de calculadora de un solo chip. Tenían una importante experiencia previa en el diseño de varios conjuntos de chips de calculadora con GI y Marconi-Elliott. Elliott Automation había encargado originalmente a los miembros clave del equipo que crearan una computadora de 8 bits en MOS y ayudaron a establecer un laboratorio de investigación de MOS en Glenrothes, Escocia, en 1967.
Las calculadoras se estaban convirtiendo en el mercado individual más grande de semiconductores, por lo que Pico y GI tuvieron un éxito significativo en este mercado floreciente. GI continuó innovando en microprocesadores y microcontroladores con productos que incluyen CP1600, IOB1680 y PIC1650. En 1987, el negocio de GI Microelectronics se convirtió en el negocio de microcontroladores PIC de Microchip.
Intel 4004 (1971)
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El Intel 4004 a menudo se considera (falsamente) como el primer microprocesador verdadero integrado en un solo chip, con un precio de 60 dólares estadounidenses (equivalente a 400 dólares en 2021). La afirmación de ser el primero es definitivamente falsa, ya que el anterior TMS1802NC también era un verdadero microprocesador integrado en un solo chip. El primer anuncio conocido del 4004 data del 15 de noviembre de 1971 y apareció en Electronic News. El microprocesador fue diseñado por un equipo formado por el ingeniero italiano Federico Faggin, los ingenieros estadounidenses Marcian Hoff y Stanley Mazor y el ingeniero japonés Masatoshi Shima.
El proyecto que produjo el 4004 se originó en 1969, cuando Busicom, un fabricante japonés de calculadoras, le pidió a Intel que construyera un conjunto de chips para calculadoras de escritorio de alto rendimiento. El diseño original de Busicom requería un conjunto de chips programables que constaba de siete chips diferentes. Tres de los chips debían hacer una CPU de propósito especial con su programa almacenado en la ROM y sus datos almacenados en la memoria de lectura y escritura del registro de desplazamiento. Ted Hoff, el ingeniero de Intel asignado para evaluar el proyecto, creía que el diseño de Busicom podía simplificarse mediante el uso de almacenamiento RAM dinámico para datos, en lugar de memoria de registro de desplazamiento, y una arquitectura de CPU de propósito general más tradicional. Hoff ideó una propuesta arquitectónica de cuatro chips: un chip ROM para almacenar los programas, un chip RAM dinámico para almacenar datos, un dispositivo de E/S simple y una unidad central de procesamiento (CPU) de 4 bits. Aunque no era un diseñador de chips, sintió que la CPU podía integrarse en un solo chip, pero como carecía de los conocimientos técnicos, la idea siguió siendo solo un deseo por el momento.
Si bien la arquitectura y las especificaciones del MCS-4 surgieron de la interacción de Hoff con Stanley Mazor, un ingeniero de software que le reportaba, y con el ingeniero de Busicom Masatoshi Shima, durante 1969, Mazor y Hoff pasaron a otros proyectos. En abril de 1970, Intel contrató al ingeniero italiano Federico Faggin como líder del proyecto, un movimiento que finalmente hizo realidad el diseño final de la CPU de un solo chip (Mientras tanto, Shima diseñó el firmware de la calculadora Busicom y ayudó a Faggin durante los primeros seis meses de la implementación). Faggin, quien originalmente desarrolló la tecnología de puerta de silicio (SGT) en 1968 en Fairchild Semiconductor y diseñó el primer circuito integrado comercial del mundo usando SGT, el Fairchild 3708, tenía los antecedentes correctos para llevar el proyecto a lo que se convertiría en el primer Microprocesador comercial de propósito general. Dado que SGT fue su propia invención, Faggin también lo usó para crear su nueva metodología para el diseño de lógica aleatoria que hizo posible implementar una CPU de un solo chip con la velocidad, la disipación de energía y el costo adecuados. El gerente del departamento de diseño de MOS de Intel era Leslie L. Vadász en el momento del desarrollo de MCS-4, pero la atención de Vadász estaba completamente enfocada en el negocio principal de las memorias de semiconductores, por lo que dejó el liderazgo y la administración. del proyecto MCS-4 a Faggin, quien fue el responsable final de llevar el proyecto 4004 a su realización. Las unidades de producción del 4004 se entregaron por primera vez a Busicom en marzo de 1971 y se enviaron a otros clientes a fines de 1971.
Diseños de 8 bits
Al Intel 4004 le siguió en 1972 el Intel 8008, el primer microprocesador de 8 bits del mundo. Sin embargo, el 8008 no fue una extensión del diseño del 4004, sino la culminación de un proyecto de diseño separado en Intel, que surgió de un contrato con Computer Terminals Corporation, de San Antonio TX, por un chip para una terminal que estaban diseñando, el Datapoint 2200: los aspectos fundamentales del diseño no provinieron de Intel sino de CTC. En 1968, Vic Poor y Harry Pyle de CTC desarrollaron el diseño original para el conjunto de instrucciones y el funcionamiento del procesador. En 1969, CTC contrató a dos empresas, Intel y Texas Instruments, para realizar una implementación de un solo chip, conocida como CTC 1201. A fines de 1970 o principios de 1971, TI se retiró al no poder fabricar una pieza confiable. En 1970, con Intel aún por entregar la pieza, CTC optó por usar su propia implementación en el Datapoint 2200, usando en su lugar la lógica TTL tradicional (por lo tanto, la primera máquina que ejecutó el 'código 8008' no era de hecho un microprocesador en absoluto y fue entregado un año antes). La versión de Intel del microprocesador 1201 llegó a finales de 1971, pero era demasiado tarde, lenta y requería varios chips de soporte adicionales. CTC no tenía interés en usarlo. CTC había contratado originalmente a Intel por el chip y les habría adeudado 50 000 USD (equivalente a 334 552 USD en 2021) por su trabajo de diseño. Para evitar pagar por un chip que no querían (y no podían usar), CTC liberó a Intel de su contrato y les permitió el uso gratuito del diseño. Intel lo comercializó como 8008 en abril de 1972, como el primer microprocesador de 8 bits del mundo. Fue la base para el famoso "Mark-8" kit de computadora anunciado en la revista Radio-Electronics en 1974. Este procesador tenía un bus de datos de 8 bits y un bus de direcciones de 14 bits.
El 8008 fue el precursor del exitoso Intel 8080 (1974), que ofrecía un mejor rendimiento que el 8008 y requería menos chips de soporte. Federico Faggin lo concibió y diseñó utilizando MOS de canal N de alto voltaje. El Zilog Z80 (1976) también fue un diseño de Faggin, que usaba canal N de bajo voltaje con carga de agotamiento y procesadores Intel de 8 bits derivados: todos diseñados con la metodología que Faggin creó para el 4004. Motorola lanzó el 6800 de la competencia en agosto de 1974, y el En 1975 se lanzó una tecnología MOS 6502 similar (ambos diseñados en gran parte por las mismas personas). La familia 6502 rivalizó con la Z80 en popularidad durante la década de 1980.
Un costo general bajo, poco empaque, requisitos de bus de computadora simples y, a veces, la integración de circuitos adicionales (por ejemplo, el circuito de actualización de memoria incorporado del Z80) permitieron que la computadora doméstica 'revolución' acelerado bruscamente a principios de la década de 1980. Esto generó máquinas tan económicas como la Sinclair ZX81, que se vendió por US$99 (equivalente a $295,08 en 2021). Una variación del 6502, la tecnología MOS 6510 se usó en el Commodore 64 y otra variante, la 8502, impulsó el Commodore 128.
The Western Design Center, Inc (WDC) presentó el CMOS WDC 65C02 en 1982 y autorizó el diseño a varias empresas. Se utilizó como CPU en las computadoras personales Apple IIe y IIc, así como en marcapasos y desfibriladores de grado médico implantables, dispositivos automotrices, industriales y de consumo. WDC fue pionera en la concesión de licencias de diseños de microprocesadores, seguida posteriormente por ARM (32 bits) y otros proveedores de propiedad intelectual (IP) de microprocesadores en la década de 1990.
Motorola presentó el MC6809 en 1978. Era un diseño de 8 bits ambicioso y bien pensado que era compatible con la fuente del 6800 y se implementó utilizando una lógica puramente cableada (los microprocesadores posteriores de 16 bits generalmente usaban microcódigo para algunos medida, ya que los requisitos de diseño de CISC se estaban volviendo demasiado complejos para la lógica puramente cableada).
Otro de los primeros microprocesadores de 8 bits fue el Signetics 2650, que despertó un breve interés debido a su innovadora y potente arquitectura de conjunto de instrucciones.
Un microprocesador fundamental en el mundo de los vuelos espaciales fue el RCA 1802 de RCA (también conocido como CDP1802, RCA COSMAC) (presentado en 1976), que se utilizó a bordo de la sonda Galileo a Júpiter (lanzado en 1989, llegado en 1995). RCA COSMAC fue el primero en implementar la tecnología CMOS. Se utilizó el CDP1802 porque podía funcionar a muy baja potencia y porque había disponible una variante fabricada mediante un proceso de producción especial, silicio sobre zafiro (SOS), que proporcionaba una protección mucho mejor contra la radiación cósmica y las descargas electrostáticas que cualquier otro Procesador de la época. Por lo tanto, se dijo que la versión SOS del 1802 era el primer microprocesador endurecido por radiación.
El RCA 1802 tenía un diseño estático, lo que significa que la frecuencia del reloj podía reducirse arbitrariamente o incluso detenerse. Esto permitió que la nave espacial Galileo usara energía eléctrica mínima durante largos tramos de un viaje sin incidentes. Los temporizadores o sensores activarían el procesador a tiempo para tareas importantes, como actualizaciones de navegación, control de actitud, adquisición de datos y comunicación por radio. Las versiones actuales de Western Design Center 65C02 y 65C816 también tienen núcleos estáticos y, por lo tanto, conservan los datos incluso cuando el reloj está completamente detenido.
Diseños de 12 bits
La familia Intersil 6100 constaba de un microprocesador de 12 bits (el 6100) y una variedad de circuitos integrados de memoria y soporte periférico. El microprocesador reconoció el conjunto de instrucciones de la minicomputadora DEC PDP-8. Como tal, a veces se lo denominaba CMOS-PDP8. Dado que también fue producido por Harris Corporation, también se lo conoció como Harris HM-6100. En virtud de su tecnología CMOS y los beneficios asociados, el 6100 se incorporó a algunos diseños militares hasta principios de la década de 1980.
Diseños de 16 bits
El primer microprocesador multichip de 16 bits fue el National Semiconductor IMP-16, presentado a principios de 1973. Una versión de 8 bits del conjunto de chips se introdujo en 1974 como IMP-8.
Otros microprocesadores de 16 bits de chips múltiples tempranos incluyen el MCP-1600 que Digital Equipment Corporation (DEC) usó en el conjunto de placa OEM LSI-11 y la minicomputadora PDP-11/03 empaquetada, y Fairchild Semiconductor MicroFlame 9440, ambos introducidos en 1975–76. A fines de 1974, National presentó el primer microprocesador de un solo chip de 16 bits, el National Semiconductor PACE, que más tarde fue seguido por una versión NMOS, el INS8900.
El siguiente en la lista es el General Instrument CP1600, lanzado en febrero de 1975, que se usó principalmente en la consola Intellivision.
Otro de los primeros microprocesadores de 16 bits de un solo chip fue el TMS 9900 de TI, que también era compatible con su línea de miniordenadores TI-990. El 9900 se usó en la minicomputadora TI 990/4, la computadora doméstica TI-99/4A y la línea TM990 de placas de microcomputadora OEM. El chip estaba empaquetado en un gran paquete DIP de cerámica de 64 pines, mientras que la mayoría de los microprocesadores de 8 bits, como el Intel 8080, usaban el DIP de plástico de 40 pines más común, más pequeño y menos costoso. Un chip de seguimiento, el TMS 9980, fue diseñado para competir con el Intel 8080, tenía el conjunto completo de instrucciones TI 990 de 16 bits, usaba un paquete de plástico de 40 pines, movía datos de 8 bits a la vez, pero solo podía abordar 16 KB. Un tercer chip, el TMS 9995, fue un nuevo diseño. Posteriormente, la familia se amplió para incluir el 99105 y el 99110.
El Western Design Center (WDC) introdujo la actualización CMOS 65816 de 16 bits del WDC CMOS 65C02 en 1984. El microprocesador 65816 de 16 bits fue el núcleo de Apple IIGS y más tarde del Super Nintendo Entertainment System, lo que lo convierte en uno de los diseños de 16 bits más populares de todos los tiempos.
Intel "ampliado" su diseño 8080 en el Intel 8086 de 16 bits, el primer miembro de la familia x86, que alimenta la mayoría de las computadoras tipo PC modernas. Intel presentó el 8086 como una forma rentable de transferir software de las líneas 8080 y logró ganar muchos negocios con esa premisa. El 8088, una versión del 8086 que usaba un bus de datos externo de 8 bits, fue el microprocesador de la primera PC de IBM. Luego, Intel lanzó el 80186 y el 80188, el 80286 y, en 1985, el 80386 de 32 bits, consolidando su dominio en el mercado de PC con la compatibilidad con versiones anteriores de la familia de procesadores. El 80186 y el 80188 eran esencialmente versiones del 8086 y el 8088, mejorados con algunos periféricos integrados y algunas instrucciones nuevas. Aunque los modelos 80186 y 80188 de Intel no se utilizaron en los diseños tipo PC de IBM, las versiones de segunda fuente de NEC, la V20 y la V30, sí lo fueron con frecuencia. El 8086 y los sucesores tenían un método innovador pero limitado de segmentación de memoria, mientras que el 80286 introdujo una unidad de administración de memoria segmentada (MMU) con todas las funciones. El 80386 introdujo un modelo de memoria plana de 32 bits con administración de memoria paginada.
Los procesadores Intel x86 de 16 bits hasta el 80386 incluido no incluyen unidades de coma flotante (FPU). Intel presentó los coprocesadores matemáticos 8087, 80187, 80287 y 80387 para agregar capacidades de función trascendental y punto flotante de hardware a las CPU 8086 a 80386. El 8087 funciona con el 8086/8088 y el 80186/80188, el 80187 funciona con el 80186 pero no con el 80188, el 80287 funciona con el 80286 y el 80387 funciona con el 80386. La combinación de una CPU x86 y un coprocesador x87 forma un microprocesador multichip único; los dos chips se programan como una unidad utilizando un único conjunto de instrucciones integrado. Los coprocesadores 8087 y 80187 están conectados en paralelo con los buses de datos y direcciones de su procesador principal y ejecutan directamente las instrucciones destinadas a ellos. Los coprocesadores 80287 y 80387 están interconectados con la CPU a través de puertos de E/S en el espacio de direcciones de la CPU, esto es transparente para el programa, que no necesita conocer o acceder a estos puertos de E/S directamente; el programa accede al coprocesador y sus registros a través de códigos de operación de instrucciones normales.
Diseños de 32 bits
Los diseños de 16 bits solo habían estado en el mercado brevemente cuando comenzaron a aparecer las implementaciones de 32 bits.
El más importante de los diseños de 32 bits es el Motorola MC68000, presentado en 1979. El 68k, como se le conocía ampliamente, tenía registros de 32 bits en su modelo de programación pero usaba rutas de datos internas de 16 bits, tres 16 Unidades lógicas aritméticas de -bit y un bus de datos externo de 16 bits (para reducir el número de pines), y solo direcciones de 24 bits admitidas externamente (internamente funcionaba con direcciones completas de 32 bits). En los mainframes compatibles con IBM basados en PC, el microcódigo interno MC68000 se modificó para emular el mainframe IBM System/370 de 32 bits. Motorola generalmente lo describió como un procesador de 16 bits. La combinación de alto rendimiento, gran espacio de memoria (16 megabytes o 224 bytes) y un costo bastante bajo lo convirtió en el diseño de CPU más popular de su clase. Los diseños de Apple Lisa y Macintosh utilizaron el 68000, al igual que muchos otros diseños a mediados de la década de 1980, incluidos Atari ST y Commodore Amiga.
El primer microprocesador de 32 bits de un solo chip del mundo, con rutas de datos de 32 bits, buses de 32 bits y direcciones de 32 bits, fue el AT&T Bell Labs BELLMAC-32A, con el primer muestras en 1980 y producción general en 1982. Después de la venta de AT&T en 1984, pasó a llamarse WE 32000 (WE para Western Electric) y tuvo dos generaciones posteriores, WE 32100 y WE 32200. Estos microprocesadores se utilizaron en las minicomputadoras AT&T 3B5 y 3B15; en la 3B2, la primera súper microcomputadora de escritorio del mundo; en el 'Compañero', el primer ordenador portátil del mundo de 32 bits; y en 'Alexander', la primera súper microcomputadora del mundo del tamaño de un libro, con cartuchos de memoria ROM-pack similares a las consolas de juegos actuales. Todos estos sistemas ejecutaban el sistema operativo UNIX System V.
El primer microprocesador comercial de un solo chip de 32 bits disponible en el mercado fue HP FOCUS.
El primer microprocesador de 32 bits de Intel fue el iAPX 432, que se presentó en 1981, pero no fue un éxito comercial. Tenía una arquitectura orientada a objetos basada en capacidades avanzadas, pero un rendimiento deficiente en comparación con las arquitecturas contemporáneas, como la 80286 de Intel (introducida en 1982), que era casi cuatro veces más rápida en las pruebas comparativas típicas. Sin embargo, los resultados para el iAPX432 se debieron en parte a un compilador Ada apresurado y, por lo tanto, subóptimo.
El éxito de Motorola con el 68000 llevó al MC68010, que agregó compatibilidad con memoria virtual. El MC68020, presentado en 1984, agregó buses completos de datos y direcciones de 32 bits. El 68020 se hizo muy popular en el mercado de supermicrocomputadoras Unix y muchas pequeñas empresas (por ejemplo, Altos, Charles River Data Systems, Cromemco) produjeron sistemas del tamaño de una computadora de escritorio. El MC68030 se presentó a continuación, mejorando el diseño anterior al integrar la MMU en el chip. El éxito continuo condujo al MC68040, que incluía una FPU para un mejor rendimiento matemático. El 68050 no logró sus objetivos de rendimiento y no se lanzó, y el MC68060 de seguimiento se lanzó en un mercado saturado por diseños RISC mucho más rápidos. La familia 68k dejó de usarse a principios de la década de 1990.
Otras grandes empresas diseñaron el 68020 y lo siguieron en equipos integrados. En un momento, había más 68020 en equipos integrados que Intel Pentium en PC. Los núcleos del procesador ColdFire son derivados del 68020.
Durante este tiempo (principios a mediados de la década de 1980), National Semiconductor introdujo un microprocesador interno de 32 bits y pinout de 16 bits muy similar llamado NS 16032 (luego rebautizado como 32016), la versión completa de 32 bits llamada NS 32032 Más tarde, National Semiconductor produjo el NS 32132, que permitió que dos CPU residieran en el mismo bus de memoria con arbitraje integrado. El NS32016/32 superó al MC68000/10, pero el NS32332, que llegó aproximadamente al mismo tiempo que el MC68020, no tuvo suficiente rendimiento. El chip de tercera generación, el NS32532, era diferente. Tenía aproximadamente el doble de rendimiento que el MC68030, que se lanzó casi al mismo tiempo. La aparición de procesadores RISC como el AM29000 y el MC88000 (ahora ambos muertos) influyó en la arquitectura del núcleo final, el NS32764. Técnicamente avanzado, con un núcleo RISC superescalar, bus de 64 bits y overclocking interno, aún podía ejecutar instrucciones de la Serie 32000 a través de la traducción en tiempo real.
Cuando National Semiconductor decidió abandonar el mercado de Unix, el chip se rediseñó en el procesador Swordfish Embedded con un conjunto de periféricos en el chip. El chip resultó ser demasiado caro para el mercado de las impresoras láser y se eliminó. El equipo de diseño acudió a Intel y allí diseñó el procesador Pentium, que es muy similar al núcleo NS32764 internamente. El gran éxito de la Serie 32000 fue en el mercado de impresoras láser, donde la NS32CG16 con instrucciones BitBlt microcodificadas tenía muy buena relación precio/rendimiento y fue adoptada por grandes empresas como Canon. A mediados de la década de 1980, Sequent presentó la primera computadora de clase de servidor SMP con el NS 32032. Esta fue una de las pocas victorias del diseño y desapareció a fines de la década de 1980. Los MIPS R2000 (1984) y R3000 (1989) fueron microprocesadores RISC de 32 bits de gran éxito. Fueron utilizados en estaciones de trabajo y servidores de alta gama por SGI, entre otros. Otros diseños incluyeron el Zilog Z80000, que llegó demasiado tarde al mercado para tener una oportunidad y desapareció rápidamente.
El ARM apareció por primera vez en 1985. Este es un diseño de procesador RISC, que desde entonces ha llegado a dominar el espacio de procesadores de sistemas integrados de 32 bits debido en gran parte a su eficiencia energética, su modelo de licencia y su amplia selección de sistemas. herramientas de desarrollo. Los fabricantes de semiconductores generalmente otorgan licencias a los núcleos y los integran en su propio sistema en productos de un chip; solo unos pocos proveedores como Apple tienen licencia para modificar los núcleos ARM o crear los suyos propios. La mayoría de los teléfonos celulares incluyen un procesador ARM, al igual que una amplia variedad de otros productos. Hay núcleos ARM orientados a microcontroladores sin soporte de memoria virtual, así como procesadores de aplicaciones de multiprocesador simétrico (SMP) con memoria virtual.
De 1993 a 2003, las arquitecturas x86 de 32 bits se volvieron cada vez más dominantes en los mercados de servidores, computadoras portátiles y computadoras de escritorio, y estos microprocesadores se volvieron más rápidos y capaces. Intel había licenciado las primeras versiones de la arquitectura a otras empresas, pero se negó a licenciar el Pentium, por lo que AMD y Cyrix construyeron versiones posteriores de la arquitectura basadas en sus propios diseños. Durante este lapso, estos procesadores aumentaron en complejidad (recuento de transistores) y capacidad (instrucciones/segundo) en al menos tres órdenes de magnitud. La línea Pentium de Intel es probablemente el modelo de procesador de 32 bits más famoso y reconocible, al menos entre el público en general.
Diseños de 64 bits en ordenadores personales
Si bien los diseños de microprocesadores de 64 bits se han utilizado en varios mercados desde principios de la década de 1990 (incluida la consola de juegos Nintendo 64 en 1996), a principios de la década de 2000 se introdujeron microprocesadores de 64 bits destinados al mercado de PC.
Con la introducción de AMD de una arquitectura de 64 bits retrocompatible con x86, x86-64 (también llamada AMD64), en septiembre de 2003, seguida por Intel cerca de extensiones de 64 bits totalmente compatibles (llamadas primero IA-32e o EM64T, luego rebautizadas como Intel 64), comenzó la era de las computadoras de escritorio de 64 bits. Ambas versiones pueden ejecutar aplicaciones heredadas de 32 bits sin penalizar el rendimiento, así como el nuevo software de 64 bits. Con los sistemas operativos Windows XP x64, Windows Vista x64, Windows 7 x64, Linux, BSD y macOS que se ejecutan de forma nativa en 64 bits, el software también está diseñado para aprovechar al máximo las capacidades de dichos procesadores. El cambio a 64 bits es más que un aumento en el tamaño del registro del IA-32, ya que también duplica la cantidad de registros de propósito general.
El paso a 64 bits por parte de PowerPC estaba previsto desde el diseño de la arquitectura a principios de los 90 y no fue una causa importante de incompatibilidad. Los registros de enteros existentes se amplían al igual que todas las rutas de datos relacionadas, pero, como fue el caso con IA-32, tanto las unidades de punto flotante como las de vector habían estado operando a 64 bits o más durante varios años. A diferencia de lo que sucedió cuando IA-32 se amplió a x86-64, no se agregaron nuevos registros de propósito general en PowerPC de 64 bits, por lo que cualquier rendimiento obtenido al usar el modo de 64 bits para aplicaciones que no usan el espacio de direcciones más grande es mínimo..
En 2011, ARM presentó la nueva arquitectura ARM de 64 bits.
RISC
A mediados de la década de 1980 y principios de la de 1990, apareció una serie de nuevos microprocesadores de computadora con conjunto de instrucciones reducido (RISC) de alto rendimiento, influenciados por diseños discretos de CPU similares a RISC, como el IBM 801 y otros. Los microprocesadores RISC se usaron inicialmente en máquinas de propósito especial y estaciones de trabajo Unix, pero luego ganaron una amplia aceptación en otras funciones.
El primer diseño comercial de microprocesador RISC fue lanzado en 1984 por MIPS Computer Systems, el R2000 de 32 bits (el R1000 no se lanzó). En 1986, HP lanzó su primer sistema con una CPU PA-RISC. En 1987, en las computadoras Acorn que no son Unix' Acorn Archimedes basado en ARM2 de 32 bits, luego sin caché, se convirtió en el primer éxito comercial que utilizó la arquitectura ARM, entonces conocida como Acorn RISC Machine (ARM); primer ARM1 de silicio en 1985. El R3000 hizo que el diseño fuera verdaderamente práctico, y el R4000 presentó el primer microprocesador RISC de 64 bits disponible comercialmente en el mundo. Los proyectos en competencia darían como resultado las arquitecturas IBM POWER y Sun SPARC. Pronto, todos los principales proveedores lanzaron un diseño RISC, incluidos AT&T CRISP, AMD 29000, Intel i860 e Intel i960, Motorola 88000, DEC Alpha.
A fines de la década de 1990, solo se producían en volumen dos arquitecturas RISC de 64 bits para aplicaciones no integradas: SPARC y Power ISA, pero a medida que ARM se volvió cada vez más poderoso, a principios de la década de 2010, se convirtió en la tercera arquitectura RISC. en el segmento de computación general.
SMP y diseño multinúcleo
El multiprocesamiento simétrico de SMP es una configuración de dos, cuatro o más CPU (en pares) que se usa normalmente en servidores, ciertas estaciones de trabajo y computadoras personales de escritorio, desde la década de 1990.. Un procesador multinúcleo es una sola CPU que contiene más de un núcleo de microprocesador.
Esta popular placa base de dos zócalos de Abit se lanzó en 1999 como la primera placa base para PC habilitada para SMP, Intel Pentium Pro fue la primera CPU comercial que se ofreció a los entusiastas y creadores de sistemas. La Abit BP9 admite dos CPU Intel Celeron y, cuando se utiliza con un sistema operativo habilitado para SMP (Windows NT/2000/Linux), muchas aplicaciones obtienen un rendimiento mucho mayor que una sola CPU. Los primeros Celeron se pueden overclockear fácilmente y los aficionados usaban estas CPU relativamente económicas con velocidades de hasta 533 MHz, mucho más allá de las especificaciones de Intel. Después de descubrir la capacidad de estas placas base, Intel eliminó el acceso al multiplicador en las CPU posteriores.
En 2001 IBM lanzó la CPU POWER4, un procesador que se desarrolló durante cinco años de investigación, que comenzó en 1996 con un equipo de 250 investigadores. El esfuerzo por lograr lo imposible se vio reforzado por el desarrollo de ya través de la colaboración remota y la asignación de ingenieros más jóvenes para trabajar con ingenieros más experimentados. El trabajo de los equipos logró el éxito con el nuevo microprocesador, Power4. Es una CPU dos en uno que duplicó con creces el rendimiento a la mitad del precio de la competencia y un gran avance en la informática. La revista de negocios eWeek escribió: “El Power4 de 1 GHz de nuevo diseño representa un tremendo salto con respecto a su predecesor”. Un analista de la industria, Brad Day de Giga Information Group, dijo: "IBM se está volviendo muy agresivo y este servidor es un cambio de juego".
El Power4 ganó el "Premio elegido por los analistas a la mejor estación de trabajo/procesador de servidor de 2001", y rompió récords notables, incluido ganar un concurso contra los mejores jugadores en Jeopardy. ! Programa de televisión estadounidense.
Las CPU con nombre en clave Yonah de Intel se lanzaron el 6 de enero de 2006 y se fabricaron con dos troqueles empaquetados en un módulo de varios chips. En un mercado muy disputado, AMD y otros lanzaron nuevas versiones de CPU multinúcleo, las CPU Athlon MP habilitadas para SMP de AMD de la línea AthlonXP en 2001, Sun lanzó Niagara y Niagara 2 con ocho núcleos, AMD's Athlon X2 se lanzó en junio de 2007. Las empresas se involucraron en una carrera sin fin por la velocidad, de hecho, el software más exigente exigía más potencia de procesamiento y velocidades de CPU más rápidas.
Para 2012, los procesadores dual y quad-core comenzaron a usarse ampliamente en PC y portátiles, los procesadores más nuevos, similares a los Intel Xeon de nivel profesional de mayor costo, con núcleos adicionales que ejecutan instrucciones en paralelo, por lo que el rendimiento del software suele aumentar, siempre que el software esté diseñado para utilizar hardware avanzado. Los sistemas operativos proporcionaron soporte para múltiples núcleos y CPU SMD, muchas aplicaciones de software, incluidas aplicaciones de gran carga de trabajo y uso intensivo de recursos, como juegos en 3D, están programadas para aprovechar los sistemas de múltiples núcleos y CPU.
Apple, Intel y AMD actualmente lideran el mercado con CPU de múltiples núcleos para computadoras de escritorio y estaciones de trabajo. Aunque con frecuencia hacen hip-hop entre ellos por el liderazgo en el nivel de rendimiento. Intel retiene frecuencias más altas y, por lo tanto, tiene el rendimiento de un solo núcleo más rápido, mientras que AMD suele ser el líder en rutinas de subprocesos múltiples debido a un ISA más avanzado y al nodo de proceso en el que se fabrican las CPU.
Los conceptos de multiprocesamiento para configuraciones de múltiples núcleos/múltiples CPU están relacionados con la ley de Amdahl.
Estadísticas del mercado
En 1997, aproximadamente el 55 % de todas las CPU vendidas en el mundo eran microcontroladores de 8 bits, de los cuales se vendieron más de 2 000 millones.
En 2002, menos del 10 % de todas las CPU vendidas en el mundo eran de 32 bits o más. De todas las CPU de 32 bits vendidas, alrededor del 2% se utilizan en computadoras personales de escritorio o portátiles. La mayoría de los microprocesadores se utilizan en aplicaciones de control integradas, como electrodomésticos, automóviles y periféricos informáticos. En su conjunto, el precio medio de un microprocesador, microcontrolador o DSP es ligeramente superior a 6 USD (equivalente a 9,04 USD en 2021).
En 2003, se fabricaron y vendieron microprocesadores por un valor aproximado de 44 000 millones de dólares (equivalente a unos 65 000 millones de dólares en 2021). Aunque aproximadamente la mitad de ese dinero se gastó en CPU utilizadas en computadoras personales de escritorio o portátiles, representan solo alrededor del 2% de todas las CPU vendidas. El precio ajustado por calidad de los microprocesadores de computadoras portátiles mejoró de −25 % a −35 % por año en 2004–2010, y la tasa de mejora disminuyó de −15 % a −25 % por año en 2010–2013.
En 2008 se fabricaron alrededor de 10 000 millones de CPU. La mayoría de las nuevas CPU producidas cada año están integradas.
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