X86 para niños
La familia x86 se refiere a un grupo de microprocesadores que pueden entender y ejecutar las mismas instrucciones que el famoso procesador Intel 8086. Por eso, cuando hablamos de "x86", nos referimos tanto a ese conjunto de instrucciones como a los microprocesadores que las utilizan.
Contenido
¿Qué es la arquitectura x86?
La arquitectura x86 es muy especial porque ha mantenido la compatibilidad con procesadores más antiguos de 16 bits de Intel, que a su vez eran compatibles con procesadores de 8 bits. Esto significa que un programa hecho para un procesador muy viejo de esta familia, ¡todavía podría funcionar en uno moderno!
Gracias a su gran éxito, muchas empresas además de Intel comenzaron a fabricar microprocesadores compatibles con x86. Algunas de estas compañías son AMD, Cyrix, NEC Corporation y Transmeta.
¿Cómo evolucionó la arquitectura x86?
Existen dos grandes evoluciones de esta arquitectura que pueden manejar más información (64 bits):
- IA64: Usada en los procesadores Itanium de Intel. No es directamente compatible con x86, a menos que se use un programa especial llamado emulador.
- AMD64 o x86-64: Desarrollada por AMD. Esta es una extensión de la familia x86 que le permite trabajar con 64 bits, manteniendo la compatibilidad con las instrucciones anteriores.
Técnicamente, la arquitectura de 32 bits se conoce como IA32 (Intel Architecture 32 bits). Se basa en un modelo llamado CISC (del inglés Complex Instruction Set Computing), que significa que cada instrucción puede hacer muchas cosas a la vez.
Historia de los procesadores x86
Los primeros pasos de Intel
Intel empezó fabricando memorias para computadoras. En 1971, crearon el primer microprocesador completo y programable, el Intel 4004. Este procesador de 4 bits se hizo muy popular en las calculadoras de bolsillo.
Después del 4004, llegaron el Intel 8008 en 1972 y el Intel 8080 en 1974, cada uno con más capacidad. En 1978, Intel lanzó el Intel 8086, un chip de 16 bits muy ambicioso, diseñado para ser el cerebro de computadoras de uso general. El 8086 funcionaba a velocidades de 4.77 a 10 MHz.
IBM eligió una versión del 8086, el Intel 8088, para sus computadoras IBM PC (1981) y IBM XT (1983). El 8088 era similar al 8086, pero usaba un bus externo de 8 bits, lo que facilitaba su conexión con otros componentes de 8 bits. El éxito de estas computadoras fue enorme.
Gracias a este éxito, Intel decidió que todos sus futuros procesadores serían compatibles con los anteriores. Esto significa que un programa hecho para un procesador antiguo de Intel, ¡podría funcionar en uno nuevo hasta el año 2021!
La era de los 32 bits y más allá
Al 8086 le siguió el Intel 80286 en 1982, que fue la base de la IBM PC/AT (1985). Este chip introdujo el "modo protegido", una característica que permitió a las computadoras ejecutar varias tareas al mismo tiempo (multitarea). El 80286 comenzó a 6 MHz y llegó hasta los 12 MHz.
El verdadero avance para la multitarea llegó con el Intel 80386 en 1985. Este fue el primer procesador de Intel de 32 bits. Era mucho más fácil de usar para crear programas que ejecutaran varias tareas. El 80386 funcionaba a velocidades de 16 a 33 MHz. A menudo, se usa el nombre i386 o IA32 para referirse a toda la línea de procesadores que le siguieron.
El Intel 80486 apareció en 1989. Una gran novedad fue que integró el coprocesador numérico (que antes se compraba aparte) y la memoria caché de nivel 1 directamente en el chip. Esto hizo que las computadoras fueran mucho más rápidas. El 486 existió en versiones de 20 a 100 MHz.
En 1993, llegó el Pentium. Intel cambió el nombre a "Pentium" en lugar de "80586" porque los números no se podían registrar como marca. El Pentium trajo muchas mejoras, como un coprocesador numérico mejorado y la capacidad de ejecutar dos instrucciones al mismo tiempo en ciertas situaciones. El Pentium alcanzó velocidades de 60 a 233 MHz.
Luego, apareció el Pentium Pro, diseñado para servidores, que incluía la memoria caché de segundo nivel en el mismo paquete. Su tecnología, llamada P6, fue usada más tarde en el Pentium II.
Desde entonces, con el Pentium II (1997), Pentium III (1999) y Pentium 4 (2000), la tendencia ha sido integrar más componentes, añadir instrucciones especiales para multimedia y aumentar la velocidad. El Pentium II llegó hasta 450 MHz, el Pentium III hasta 1.4 GHz, y el Pentium 4 hasta 3.8 GHz. Sin embargo, el aumento de velocidad se frenó debido al alto consumo de energía y el calor que generaban.
Al mismo tiempo que el Pentium II, surgieron otras familias de procesadores: el Celeron, que era más económico y con menos memoria caché, y el Xeon, diseñado para servidores, con más memoria caché y un costo mayor. Esto permitió a Intel ofrecer procesadores con diferentes características y precios.
Cronología de los procesadores x86
Procesadores que sentaron las bases (predecesores)
- 1971 Datapoint 2200: Una terminal programable. Su conjunto de instrucciones fue la base para los procesadores Intel 8008 al 8085, que son los antecesores de la arquitectura x86.
- 1972 Intel 8008
- 1974 Intel 8080
- 1977 Intel 8085
Microprocesadores de la arquitectura x86
- 1978 y 1979 Intel 8086 y 8088: Los primeros microprocesadores de la arquitectura x86.
- 1980 Intel 8087: El primer coprocesador numérico para x86, parte de la serie x87.
- 1980 NEC V20 y V30: Copias de los procesadores 8088 y 8086, hechos por NEC.
- 1982 Intel 80186 y 80188: Versiones mejoradas del 8086 y 8088.
- 1982 Intel 80286: Introduce el modo protegido y la capacidad para multitarea.
- 1985 Intel 80386: El primer microprocesador x86 de 32 bits.
- 1989 Intel 80486: Incluye el coprocesador numérico dentro del mismo circuito integrado.
- 1993 Intel Pentium: Mayor rendimiento, con una arquitectura que permite ejecutar varias instrucciones a la vez.
- 1995 Pentium Pro: Capaz de ejecutar instrucciones en un orden diferente al que llegan y de "adivinar" qué instrucciones vendrán.
- 1996 Amd k5: Un competidor directo del Intel Pentium.
- 1997 Intel Pentium II: Mejora la velocidad en código de 16 bits e incorpora MMX (instrucciones para multimedia).
- 1998 AMD K6-2: Competidor del Intel Pentium II, introduce 3DNow! (instrucciones para gráficos 3D).
- 1999 Intel Pentium III: Introduce las instrucciones SSE (para cálculos complejos y multimedia).
- 2000 Intel Pentium 4: Mejora las instrucciones SSE.
- 2005 Intel Pentium D: Introduce EM64T (soporte para 64 bits) y Bit NX (protección de seguridad).
- 2006 Intel Core 2: Introduce una nueva microarquitectura, menor consumo de energía, múltiples núcleos y soporte para virtualización.
Sucesores (microprocesadores x86-64)
- 2003 AMD Opteron: El primer microprocesador x86 de 64 bits, con el conjunto de instrucciones AMD64.
La evolución a x86-64
Con la octava generación de procesadores x86, llegaron los x86-64. Estos procesadores usan una arquitectura de 64 bits y pueden tener varios núcleos (procesadores dentro de un mismo chip). Fueron introducidos por AMD y luego adoptados por Intel.
Ahora, los nombres de los procesadores son más complejos e incluyen el nombre comercial, el fabricante, el número de serie, la cantidad de bits y el número de núcleos. Por ejemplo, un Intel Core 2 Duo E2180 es un procesador de 64 bits con doble núcleo que funciona entre 1.6 y 2.0 GHz. Otro ejemplo es el AMD Athlon 64 X2, que es un procesador AMD de 64 bits con doble núcleo a 2 GHz. Todos estos procesadores pertenecen a la familia x86-64 y son compatibles con las arquitecturas anteriores de 32 bits, 16 bits y 8 bits.
Datos curiosos
¿Por qué el número 86?
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El número 86 se usaba en el nombre de algunos microprocesadores de la familia Intel, como el D8086, para indicar que usaban la arquitectura o conjunto de instrucciones x86. Estos procesadores se convirtieron en un estándar para las computadoras compatibles con el Compatible IBM PC.
A partir del microprocesador i486, Intel empezó a usar nombres que no eran números, como "Pentium", haciendo referencia a la marca o nombre comercial. A menudo, se les añadía su velocidad en megahertz.
Algunos procesadores x86 importantes
Procesadores Intel
- 486SX
- 486DX
- 486DX2
- 486DX4
- Pentium
- Pentium II
- Pentium III
- Pentium 4
- Pentium D
- Core 2 Quad
- Core 2 Duo
- Core i3
- Core i5
- Core i7
- Core i9
- Celeron
Procesadores AMD
- K5
- K6
- K7 (Athlon, Athlon XP)
- Duron
- Sempron
- Ryzen
Procesadores Cyrix
- 6x86
Véase también
En inglés: X86 Facts for Kids
- Lenguaje ensamblador x86
- Anexo:Listados de instrucciones x86
- Serie de coprocesadores numéricos x87
