Los Procesadores y su evolución.

La arquitectura CISC.

Fue la primera tecnología de CPUs con la que la maquina PC se dio a conocer mundialmente. Adoptada por Intel, se coloco en las primitivas PC (procesador 8088) que fueron lanzadas bajo la marca IBM el 12 de Agosto de 1981. Su sistema de trabajo se basa en la Microprogramación. Dicha técnica consiste en hacer que cada instrucción sea interpretada por un microprograma localizado en una sección de memoria en el circuito integrado del Microprocesador. A su vez las instrucciones compuestas se decodifican para ser ejecutadas por micro instrucciones almacenadas en una Rom interna. Las operaciones se realizan al ritmo de los ciclos de un reloj.
Considerando la extraordinaria cantidad de instrucciones que la CPU puede manejar, la construcción de una CPU con arquitectura CISC es realmente compleja. A este grupo pertenecen los microprocesadores populares utilizados en PC de escritorio y laptops.
El origen de la arquitectura CISC se remonta a los inicios de la programación ubicada en los años 60 y 70. Para contrarrestar la crisis del software de ese entonces, empresas electrónicas fabricantes de hardware pensaron que una buena solución era crear una CPU con un amplio y detallado manejo de instrucciones, a fin de que los programas fueran mas sencillos. Los programadores en consecuencia crearon multitud de programas para esa arquitectura. La posterior masificación de los PCs, permitió que el mercado fuera luego copado de software creado para procesadores CISC.

Entre las bondades de CISC destacan las siguientes: 1. Reduce la dificultad de crear compiladores. 2. Permite reducir el costo total del sistema. 3. Reduce los costos de creación de Software. 4. Mejora la compactación de código. 5. Facilita la depuración de errores (debugging).

La arquitectura RISC.

Ha sido la consecuencia evolutiva de las CPU. Como su nombre lo indica, se trata de microprocesadores con un conjunto de instrucciones muy reducidas en contraposición a CISC. ¿Que ventaja se deriva de esta tecnología?. Veamos: 1. La CPU trabaja mas rápido al utilizar menos ciclos de reloj para cumplir sus funciones (ejecutar instrucciones). 2. Utiliza un sistema de direcciones no destructivas en Ram. Eso significa que a diferencia de CISC, RISC conserva después de realizar sus operaciones en memoria los dos operandos y su resultado (total tres direcciones), lo que facilita a los compiladores conservar llenos los 'pipelines' (conductos) de la CPU para utilizarlos concurrentemente y reducir la ejecución de nuevas operaciones. 3. Cada instrucción puede ser ejecutada en un solo ciclo de la CPU (máxima velocidad y eficiencia).
Considerada como una innovación tecnológica creada a partir del análisis de la primitiva arquitectura Cisc, RISC ha dado origen a la aparición de Microprocesadores poderosos cuya principal aplicación ha sido el trabajo en las grandes máquinas (servidores ), aunque también han llegado a posicionarse en ciertas maquinas desktop, computadoras de mano, maquinas de juegos, y otros artefactos electrónicos domésticos.

RISC vs CISC.

Partiendo de lo expuesto, habría que evaluar las ventajas de ambas arquitecturas para tomar decisiones sobre la escogencia de una u otra a la hora de diseñar un sistema. Risc es más rápida, pero mas costosa. Hablando en términos de costo hay que pensar que Risc utiliza mas la circuiteria (comandos hardware o circuitos electrónicos) para ejecutar operaciones directas (el microprocesador esta mas libre de carga), en tanto que CISC utiliza micro código ejecutado por el microprocesador lo que la hace mas económica y mas lenta también (debido a la carga que soporta el microprocesador).

Hay mas software de uso general para la plataforma CISC. Pero la exigencia de la informática demanda periódicamente mayor velocidad y administración de espacio en Ram y discos duros, area en la que ambas arquitecturas deben seguir innovando. Dado que CISC es mas popular a nivel de PCs, las innovaciones en esta categoría son mas numerosas (nuevas interfaces, puertos, nuevos buses y velocidades de transmisión). Técnicamente hablando, el rendimiento en RISC basado en la menor cantidad de carga de instrucciones en el microprocesador compensa a la mayor cantidad de código en software que es necesario utilizar, por lo que su arquitectura se considera mas potente que CISC.

Evolución del microprocesador
1971: Intel 4004. Nota: Fue el primer microprocesador comercial. Salió al
mercado el 15 de noviembre de 1971.
1972: Intel 8008
1974: Intel 8080, Intel 8085
1975: Signetics 2650, MOS 6502, Motorola 6800
1976: Zilog Z80
1978: Intel 8086, Motorola 68000
1979: Intel 8088
1982: Intel 80286, Motorola 68020
1985: Intel 80386, Motorola 68020, AMD80386
1987: Motorola 68030
1989: Intel 80486, Motorola 68040, AMD80486
1993: Intel Pentium, Motorola 68060, AMD K5, MIPS R10000
1995: Intel Pentium Pro
1997: Intel Pentium II, AMD K6, PowerPC G3, MIPS R120007
1999: Intel Pentium III, AMD K6-2, PowerPC G4
2000: Intel Pentium 4, Intel Itanium 2, AMD Athlon XP, AMD Duron, MIPS R14000
2003: PowerPC G5
2004: Intel Pentium M
2005: Intel Pentium D, Intel Extreme Edition con hyper threading, Intel Core
Duo, AMD Athlon 64, AMD Athlon 64 X2, AMD Sempron 128.
2006: Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Extreme, AMD Athlon FX
2007: Intel Core 2 Quad, AMD Quad Core, AMD Quad FX