Microprocessadores II - ELE 1084

Aula 1

Prof. Carlos Antonio Alves

SALA 59 – Fone 3743 -1224

caa@dee.feis.unesp.br

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1.1 - INTRODUÇÃO

As tecnologias:

• Válvulas

• Transistores

• Circuitos Integrados – LSI ( Large-Scale Integration ) < 1000;

– VLSI ( Very-Large-Scale Integration ) – 1000 a 1 milhão;

– ULSI ( Ultra-Large-Scale Integration ) – Acima de 1 milhão.

– MICROPROCESSADOR (?):

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1.1 - INTRODUÇÃO

As tecnologias:

• Válvulas

• Transistores

• Circuitos Integrados – LSI ( Large-Scale Integration ) < 1000;

– VLSI ( Very-Large-Scale Integration ) – 1000 a 1 milhão;

– ULSI ( Ultra-Large-Scale Integration ) – Acima de 1 milhão.

– MICROPROCESSADOR:

CI Digital, Programável, Síncrono, ULA +

UC, uso geral

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• Evolução no princípio básico de operação. ( Tamanho Físico / Custo / Velocidade / Tamanho da palavra / Capacidade

de armazenagem)

Lei de Moore – (Gordon Moore – Intel - 1965)

1.1 - INTRODUÇÃO

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História 1ª GERAÇÃO (1940 - 1952):

Válvulas • Primeiros computadores eram

constituídos de válvulas eletrônicas;

• Elas eram grandes, caras, lentas e queimavam com grande facilidade;

• kms de fios ligados manualmente e os computadores tinham enormes dimensões;

• A principal forma de armazenar dados era através de cartões perfurados.

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História

Dez / 1947

• Invenção do transistor nos Laboratórios

da Bell: John Bardeen, Walter Brattain e

William Schockley.

Réplica do primeiro Transistor

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História

1947

• Invenção do transistor nos Laboratórios da Bel: John Bardeen, Walter Brattain e William Schockley. (Nobel em 1956)

2ª GERAÇÃO (1952 - 1964): Transístor

• Revolução dos transistores que substituíram as válvulas.

• Houve uma enorme diminuição do tamanho e consumo de energia.

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História

1959 • Texas Instruments fabrica o primeiro Circuito Integrado,

ou seja, em um mesmo substrato de cristal, integram-se vários transistores.

3ª GERAÇÃO (1964 - 1971): Circuitos Integrados;

• As técnicas de integração evoluíram de SSI (integração em pequena escala) ara MSI (integração em média escala), LSI (integração em grande escala) e VLSI (integração em muito grande escala).

• A programação dos computadores desta geração foi facilitada pelo aparecimento de linguagens orientadas para o problema específico.

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História

1968

• Robert Noyce e Gordon Moore, ex-funcionários da Fairchild, fundam a companhia N M Electronics. Reserva os direitos do nome Intel ("Integrated Electronics").

1969

• Intel inicia a comercialização do seu primeiro produto: o CI 3101 (RAM bipolar com 64 bits).

• Busicom procura a Intel para fabricar os chips de sua nova calculadora.

• Em 20 de junho, o homem pousa na Lua. O computador do Módulo Lunar media 6x12x24 polegadas (28V, 70W) e tinha memória de 36K palavras de 15 bits.

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História 1970 • Intel inicia comercialização do CI 1103, a primeira

memória dinâmica (DRAM) a ter sucesso comercial.

1971 • Intel fabrica a primeira EPROM: 1702.

• Intel fabrica o 4004, CPU de 4 bits, ao preço de US$ 200.

4ª GERAÇÃO (1971 - ): CI LSI, VLSI • Primeiro microprocessador, a redução no tamanho dos

computadores foi muito grande;

• Surgem muitas linguagens de alto-nível e nasce a teleinformática, transmissão de dados entre computadores através de rede;

• Surgimento do LSI e VLSI. Inteligência artificial, Altíssima velocidade de processamento, alto grau de interatividade, etc.

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História

1972 • Intel fabrica o 8008, CPU de 8 bits ( uma versão 8 bits do 4004).

1973 • Scelbi Computer Consulting anuncia o kit Scelbi-8H (8008, 1 KB de memória, US$ 565).

1974

• Intel fabrica o 8080 (evolução do 8008).

• A revista "Radio-Electronics" publica o artigo de Jonathan Titus, ensinando a construir um computador com a CPU 8008.

• Brian W. Kerningham & Dennis M. Ritchie formalizam a Linguagem C.

• National lança a primeira CPU de 16 bits (IMP-16C).

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História

1975

• Zilog produz o Z-80, oferecendo compatibilidade com o 8080 e melhor desempenho.

• MOS Technology lança as CPUs MC 6501 (US$ 20) e MC 6502 (US$ 25), a preços extremamente baixos; nessa época, o 8080 custava US$ 179.

• Intel produz o 8255 (interface paralela) e o 8251 (interface serial).

• Intel lança a EPROM 2708 com 8 Kbits (1 KB).

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História

1976

• Intel fabrica o primeiro microcontrolador, o 8048/8748

(família MCS-48).

• Intel produz o 8085 (uma evolução do 8080).

• Intel inicia o projeto do 8086.

• Intel fabrica o 8253 (contador/temporizador programável), o

8237

• (controlador de DMA) e o 8259 (controlador de interrupções

programável).

• Texas Instruments produz o TMS 9000 (CPU de 16 bits).

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História

Intel 4004: introduzido em 15 de Novembro de 1971

• clock 108 kHz

• 2.300 transistores (tecnologia de 10 mícron – cada traço, linha ou transistor deve ser espaçado de no mínimo esta distância)

• barramento de dados de 4 bits;

• memória de 640 bytes;

• uso em calculadora (Busicom – Japão );

• lógica programável.

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História

8008: Abril de 1972

• clock 200 kHz (0.2MHz);

• 3.500 transistores e processo de 10 micron

• barramento de dados de 8 bits

• memória de 16KB.

• Usado em terminais de vídeo e calculadoras

programáveis

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História

8080: Abril de 1974

– clock de 2MHz;

– 6.000 transistores e processo de a 6 mícron

– 8 bits de dados

– memória de 64 KB

– impulso nos PC: primeiro computador pessoal: Altair 8800.

– Sistema operacional: CP/M e Microsoft BASIC.

– Milhares de programas desenvolvidos para serem executados sob esta plataforma

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História

Z80: Julho de 1975 – Zilog (ex-engenheiros da Intel) – clone do 8080

– clock de 2.5MHz até versões de 10 MHz

– 8.500 transístores, memória de 64 KB

– compatibilidade a nível de código ( não pino-a-pino)

– Funções combinadas: interface de memória, circuito de refresh memória RAM – projetos mais simples e barato

– Incorporou as instruções do 8080, Incluía novas instruções e registradores

– Radio Shack selecionou para montar o TRS-80 Model 1

– Tornou-se o processador padrão para sistemas rodando CP/M

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História • 8085: Março de 1976

– clock de 5MHz

– 6.500 transistores, processo de 3 microns

– não obteve a mesma popularidade que o Z-80;

– usado como controlador embarcado e outros equipamentos computadorizados

• 6502: MOS Technologies (1976)

– diferente linha estrutural;

– 6501 – Clone do 6800 - Morotola

– barato (US$ 25,00)

– usado no computadores Apple I and Apple II, Commodore

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História

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1977 - Intel fabrica a EPROM 2716, com 16 Kbits (2 KB).

- Intel lança o 8279 (controlador de teclado e display) e o 8275 (controlador de CRT programável).

- Micros de 8 bits fazem grande sucesso.

- Ohio Scientific Instruments anuncia o primeiro computador com o MBASIC (BASIC da Microsoft, que oferecia recursos para operações em ponto-flutuante).

1978

- Intel lança o 8086 (16 bits) com relógio de 5 MHz e velocidade de 0,33 MIPS.

- Intel fabrica o 8041/8741 (interface periférica universal).

- Intel fabrica a EPROM 2732 com 32 Kbits (4 KB).

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1979

- Intel lança o 8088 (barramento externo de 8 bits), desempenho idêntico ao do 8086.

- Intel fabrica o 2116 (16 Kbits), a primeira DRAM com uma única alimentação de 5 V.

- Motorola fabrica a 68000 (registradores de 32 bits e barramento de 16 bits).

1980

- Intel produz o microcontrolador 8051/8751 (família MCS-51), uma evolução do 8048.

- Intel fabrica o 8087, coprocessador matemático para o 8086.

- Intel fabrica a EEPROM 2816 (apagável eletricamente).

- Shugart começa a vender Winchester (disco rígido) do tamanho 5¼".

- O projeto Chess da IBM – IBM-PC: Microsoft, que já estava escrevendo o interpretador Basic, é encarregada de elaborar o sistema operacional do computador, que se chamaria PC-DOS.

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1981 - PC: 8088/4.77 MHz, 16 KB RAM (podia expandir a até 64 KB), 40 KB ROM,

2 disquetes (5¼") de 160 KB, US$ 1.565.

- Adam Osborne anuncia o primeiro computador portátil (Z-80, CP/M, BASIC, $1795).

1982

- Intel produz as CPUs: 80186/188 ("16 bits embedded processors").

- Intel lança a CPU 80286 (8 MHz, 1,2 MIPS e 130.000 transistores).

- Intel fabrica a EPROM 27128 com 128 Kbits (16 KB).

- Intel fabrica o primeiro controlador LAN ("Local Area Network"): 82586.

- Intel fabrica o primeiro microcontrolador de 16 bits: o 8096 - Motorola fabrica a 68008 (registradores de 32 bits e barramento de 8 bits).

- (junho) Columbia Data Systems anuncia o MPC, primeiro clone do PC.

- (novembro) Compaq, formada por três ex-gerentes da Texas Instruments, anuncia seu primeiro clone do PC: um computador portátil pesando 12 kg.

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1983

- Surge o primeiro HD de 10 MB.

- Intel fabrica o 80C51 e o 80C49 (microcontroladores versão CHMOS).

- Intel fabrica a EPROM 27256 com 256 Kbits (32 KB).

- Lançamento do PC XT (128 KB RAM e HD de 10 MB) por $4.995,00 e do PC Jr $1.269,00.

- Borland International anuncia o Turbo Pascal para máquinas CP/M e 8086.

1984

- Intel fabrica a EPROM 27512 com 512 Kbits (64 KB).

- IBM e Microsoft lançam a versão 3.0 do DOS.

- Intel fabrica EPROMs CHMOS: 27C64 e 87C64 (com 64 Kbits).

- (agosto) Lançamento do PC AT (80286, 256 KB RAM, floppy de 1,2 MB, $5.469,00).

- Padronização do Barramento ISA.

- Compaq lança seu computador de mesa, denominado DeskPro.

- HP anuncia a primeira impressora laser (HP LaserJet).

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1985

- Intel produz o 80386 DX, com relógio de 16 MHz e velocidade de 6 MIPS.

- Lançamento do Microsoft Windows.

- Começaram a surgir os primeiros leitores de CD ROM para computadores.

1986

- Intel fabrica a EPROM de 1 Mbit.

- Lançamento do Compaq Deskpro 386, o primeiro AT com 386. Este fato marca a separação entre o mercado de clones e a IBM.

1987

- Motorola fabrica o 68030.

- IBM lança a linha PS/2, com arquitetura proprietária denominada Microcanal. Modelo 30 (8086/8MHz), os modelos 50 e 60 (286/10MHz) e o modelo 80 (386/16MHz);

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1988

- Intel fabrica o 80386 SX, com relógio de 16 MHz e 2,5 MIPS.

- É especificado o barramento EISA, para ser alternativa ao Microcanal.

- Começaram a surgir os vírus de computador e, nesse ano, já se conheciam 5 tipos diferentes.

1989

- Intel fabrica o 80486 DX, com relógio de 25 MHz e 20 MIPS.

- Motorola fabrica a 68040.

1990

- No laboratório de Física do CERN, em Genebra, Tim Berners desenvolve a linguagem HTML,

- Microsoft lança Windows 3.0.

1991

- Intel fabrica o 80486 SX, com relógio de 20 MHz e de 16,5 MIPS.

- Apple, IBM e Motorola formam parceria para desenvolver uma nova CPU, para ser usada em computadores futuros. Essa parceria daria origem ao PowerPC.

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1992

- Intel fabrica o 80486 DX2, relógio de 25/50 (33/66) MHz e 40 MIPS.

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1992

- Intel fabrica o 80486 DX2, relógio de 25/50 (33/66) MHz e 40 MIPS.

1993

- (março) Intel fabrica o Pentium (P5), com relógio de 60 MHz e velocidade de 112 MIPS, 3.1 MT.

- Início dos processadores Overdrives.

- Microsoft lança Windows NT 3.1.

1994

- Intel lança o Pentium (P54C), com alimentação de 3,3 V e relógio de 90 MHz.

- Intel lança os 486 DX4, triplicadores de velocidade, com relógios de 25/75 MHz e 33/100 MHz.

- AMD anuncia sua CPU K5, que só seria comercializada em 1996.

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1995

- Intel lança o Pentium, com diversos relógios: 75 e 130 MHz.

- Intel lança o Pentium Overdrive de 63 MHz (para os DX25) e 83 MHz (para os DX33).

- Pentium PRO

- Clock speed – bus speed

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1995

- Intel lança o Pentium, com diversos relógios: 75 e 130 MHz.

- Intel lança o Pentium Overdrive de 63 MHz (para os DX25) e 83 MHz (para os DX33).

- Pentium PRO

1996 - (março) Intel anunciada novas instruções MMX, de extensão multimídia.

- Lançamento dos primeiros Pentium MMX.

1997 - Intel lança Pentium II, para cobrir deficiências do Pentium PRO.

- AMD lança o K6 e Cyrix o M2, concorrentes do Pentium II.

- Intel lança Pentium MMX de 233 MHz, 7.5 MT.

- Explosão Foguete Ariane V. Erro de conversão de um número de ponto-flutuante para inteiro que gerou um overflow que não foi gerenciado pelo software. O computador fez o "dump" de sua memória, interpretado como comando para os propulsores do foguete.

- Mestre Garry Kasparov perde partida de xadrez para a máquina Deep Blue, da IBM.

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1998 - Intel lança chipsets 440BX e 440GX.

- Intel lança Pentium II de 350 e 400 MHz.

- Intel lança Celeron, uma versão barata do Pentium II, sem a memória cache interna.

- Computador do Explorador Pathfinder, em Marte, "dá pau", a equipe da Terra consegue fazer o boot remoto e o sistema volta a funcionar. O problema surgiu quando o programa tentou escrever um valor de 32 bits numa variável de 16 bits.

- Intel lança Pentium II Xeon.

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1998 - Intel lança Pentium II Xeon.

1999

- Intel lança Celeron com cache "on-die".

- AMD lança K7, concorrente do Pentium II Xeon.

- Intel promete Pentium II com relógio acima de 500 MHz.

- Intel lança Pentium III.

2000

- AMD lança Athlon 1GHz.

- Intel lança Pentium 4 1GHz, 42 milhões de transistores.

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2001

- AMD lança Athlon 1.4 GHz.

- Intel lança arquitetura de 64 bits Itanium;

- Intel lança Pentium-4 XEON;

- Pentium 4 acima de 2.0 GHz

- AMD: 64 bits para 2002;

2002

- Intel e AMD lançam processadores com tecnologia HT – 130 nm

2003

- Intel lança processador Centrino.

- AMD lança Opteron e Athlon 64

2004

- AMD: Primeiro processador Dual Core

- Pentium 4 HT – 125 MT

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2005

- Intel: Macintosh (Apple) usando uP Intel

- AMD: Turion 64 – notebook e Athlon 64 x 2 dual core - desktop

2006

- Intel Centrino Duo (mobile)

- Core 2 Duo

2007

- Intel 45 nm tecnologia

- Core 2 Quad, Xeon 2, 4 e 6 core

- AMD Turion X2

2008

- Intel 40 anos (18 Julho);

- AMD: Phenom X3, X4

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2009

• AMD Athlon™ II X2 Dual-Core

• AMD Phenom™ II X4 Quad-Core

• AMD Opteron™ Six-Core

• Intel® Xeon® série 5000

• Intel® Core™ i7 Extreme Edition

• Intel® Core™2 Extreme (quad core)

2010

• Intel® Core™ i7

• Intel® Core™ i5

• Intel® Core™ i3

2011 • Segunda geração de processadores Core - Codinome

Sandy Bridge.

• processo de 32 nm

• Core i3, i5 e i7, com melhorias na arquitetura.

• 29 novos processadores;

• controlador de memória e gráficos no mesmo

encapsulamento que o processador principal.

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2011 -

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2011 – i7, 4 núcleos

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AMD ROADMAP

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Trabalho L1

Traduzir e organizar um dos tópicos apresentados a

seguir.

Acrescentar informações, fotos e figuras que

melhorem a compreensão do texto.

Gerar uma versão texto impressa e uma versão para

apresentação (Power Point), enviando-as, também, por e-

mail.

• 3 a 5 páginas (letra tamanho 12),

• Citar as referências extras, se houver.

• Impresso e versão pdf e PPT via e-mail.

• Para 21/03

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Trabalho L1 Referência: The Intel Microprocessors, de Barry B. Brey

1.1 A Historical Background

1 – The Mechanical Age (até 2 alunos)

2 – The Electrical Age (até 2 alunos)

3 – Programming Advancements (até 2 alunos)

4 – The Microprocessor Age (até 2 alunos)

5 – The Modern Microprocessor (até 4 alunos)

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