Historia de la Informática (página 4)

El chip se empaqueta en el formato
PGA (Pin Grid Array) de 168 pines en todas las versiones. En el
caso del SX, también existe el formato PQFP (Plastic Quad
Flat Pack) de 196 pines. Las frecuencias más utilizadas en
estos microprocesadores
son: SX: 25 y 33 MHz, DX: 33 y 50 MHz, DX2: 25/50 MHz y 33/66 MHz
y DX4: 25/75 y 33/100 MHz. En los dos últimos modelos, la
primera cifra indica la frecuencia del bus externo y la segunda la
del bus interno. Para tener una idea de la velocidad, el
80486 DX2 de 66 MHz ejecuta 54 millones de instrucciones por
segundo. 

El Microprocesador
Pentium

 El 19 de octubre de 1992, Intel
anunció que la quinta generación de su línea
de procesadores
compatibles (cuyo código
interno era el P5) llevaría el nombre Pentium en vez de
586 u 80586, como todo el mundo estaba esperando. Esta fue
una estrategia de Intel para
poder
registrar la marca y
así poder diferir el nombre de sus procesadores del de sus
competidores (AMD y Cyrix principalmente).

Este microprocesador se
presentó el 22 de marzo de 1993 con velocidades iniciales
de 60 y 66 MHz (112 millones de instrucciones por segundo en el
último caso), 3.100.000 transistores
(fabricado con el proceso BICMOS
(Bipolar-CMOS) de 0,8 ), caché interno de 8 KB para
datos y 8 KB
para instrucciones, verificación interna de paridad para
asegurar la ejecución correcta de las instrucciones, una
unidad de coma flotante mejorada, bus de datos de 64 bit para una
comunicación más rápida con
la memoria
externa y, lo más importante, permite la ejecución
de dos instrucciones simultáneamente. El chip se empaqueta
en formato PGA (Pin Grid Array) de 273 pines.

Como el Pentium sigue el modelo del
procesador
386/486 y añade unas pocas instrucciones adicionales pero
ningún registro
programable, ha sido denominado un diseño
del tipo 486+. Esto no quiere decir que no hay
características nuevas o mejoras que aumenten la potencia. La
mejora más
significativa sobre el 486 ha ocurrido en la unidad de coma
flotante. Hasta ese momento, Intel no
había prestado mucha atención a la computación de coma flotante, que
tradicionalmente había sido el bastión de las
estaciones de ingeniería. Como resultado, los
coprocesadores 80287 y 80387 y los coprocesadores integrados en
la línea de CPUs 486 DX se han considerado anémicos
cuando se les compara con los procesadores RISC (Reduced
Instruction Set Computer), que equipan dichas
estaciones.

Todo esto ha cambiado con el
Pentium: la unidad de coma flotante es una prioridad para
Intel, ya que debe competir en el mercado de
Windows NT con
los procesadores RISC tales como el chip Alpha 21064 de Digital
Equipment Corporation y el MIPS R4000 de Silicon Graphics. Esto
puede ayudar a explicar por qué el Pentium presenta un
incremento de 5 veces en el rendimiento de coma flotante cuando
se le compara con el diseño del 486. En contraste, Intel
sólo pudo extraer un aumento del doble para operaciones de
coma fijo o enteros.

El gran aumento de rendimiento
tiene su contraparte en el consumo de
energía: 13 watt bajo la operación normal y 16
watt a plena potencia (3,2 amperes x 5 volt = 16 watt), lo que
hace que el chip se caliente demasiado y los fabricantes de
tarjetas
madres (motherboards) tengan que agregar complicados sistemas de
refrigeración.

Intel puso en el mercado el 7 de marzo
de 1994 la segunda generación de procesadores Pentium. Se
introdujo con las velocidades de 90 y 100 MHz con tecnología de
0,6  y posteriormente se agregaron las versiones de 120,
133, 150, 160 y 200 MHz con tecnología de 0,35. En todos
los casos se redujo la tensión de alimentación a 3,3
volt. Esto redujo drásticamente el consumo de
electricidad (y por ende el calor que
genera el circuito integrado). De esta manera el chip más
rápido (el de 200 MHz) consume lo mismo que el de 66 MHz.
Estos integrados vienen con 296 pines. Además la cantidad
de transistores subió a 3.300.000. Esto se debe a que se
agregó circuitería adicional de control de clock,
un controlador de interrupciones avanzado programable (APIC) y
una interfaz para procesamiento dual (facilita el desarrollo de
motherboards con dos
Pentium).   

El
Microprocesador Pentium Pro

 El Pentium Pro a 133 MHz,
que fue presentado el día 3 de noviembre de 1995 es el
primer microprocesador de la tercera generación de la gama
Pentium. Está preparado específicamente para
ejecutar aplicaciones compiladas y desarrolladas para 32 bits.
Algunas aplicaciones desarrolladas para entornos de 16 bits
tienen una reducción de rendimiento en su ejecución
en sistemas basados en un Pentium Pro respecto a los Pentium
normales a 133 MHz. Perfectamente compatible con sus hermanos
menores incorpora nuevas mejoras, de las cuales destaca la
ejecución dinámica y la inclusión de una
memoria cache
secundaria integrada en el encapsulado del
chip.

Fabricado en una geometría de 0,6, Intel basó sus
desarrollos con vistas a reducirla a 0,35 micrones como la de los
Pentium a 133 MHz, lo que reducirá su temperatura y podrá elevarse la frecuencia
de reloj hasta los 200 MHz.

Intel ha puesto mucho esfuerzo en probar
el Pentium Pro para intentar salvarse de los numerosos bugs que
mancharon su gran prestigio. El Pentium Pro no es compatible con
todas las placas del mercado. El motivo principal es la
inclusión de la memoria
cache secundaria dentro del chip. Se utiliza un bus interno que
está optimizado para trabajar con las temporizaciones de
conexión directa, lo cual imposibilita la conexión
de la memoria cache
externa.

Este nuevo producto tiene
un bus que ha sido diseñado para conectar varios Pentium
Pro en paralelo que soporta el protocolo MESI,
es un microprocesador de 32 bits que incorpora una
instrucción más (mover datos condicionalmente) que
supone una mayor predicción de ramificaciones en la
ejecución. Tiene 21 millones de transistores, 5,5 millones
en el núcleo y 15,5 millones en la memoria cache
secundaria. El CPU consta de
dos chips colocados en cavidades independientes conectadas
internamente. El chip correspondiente a la memoria cache es
más pequeño que el del chip del núcleo, ya
que la disposición de los transistores permite una mayor
concentración.

El
Microprocesador Pentium MMX

 En enero de 1997
apareció una tercera generación de Pentium, que
incorpora lo que Intel llama tecnología MMX (MultiMedia
eXtensions) con lo que se agregan 57 instrucciones adicionales.
Están disponibles en velocidades de 66/166 MHz, 66/200 MHz
y 66/233 MHz (velocidad externa/interna). Las nuevas
características incluyen una unidad MMX y el doble de
caché. El Pentium MMX tiene 4.500.000 transistores con un
proceso CMOS-silicio de 0,35  mejorado que permite bajar la
tensión a 2,8 volt. Externamente posee 321
pines.

Prometían que el nuevo
Pentium, con las MMX y el doble de caché (32 KB),
podía tener hasta un 60% más de rendimiento. Que en
la realidad en ocasiones, la ventaja puede llegar al 25%, y
sólo en aplicaciones muy optimizadas para MMX. En el
resto, no más de un 10%, que además se debe casi en
exclusiva al aumento de la caché interna al
doble.

La ventaja del chip es que su
precio final acaba siendo igual que
si no fuera MMX. Además, consume y se calienta menos por
tener voltaje reducido para el núcleo del chip (2,8
V).  

El
Microprocesador Pentium II

 Se trata del Pentium Pro,
con algunos cambios y en una nueva y fantástica
presentación, el cartucho SEC: una cajita negra que en vez
de a un zócalo se conecta a una ranura llamada Slot
1.

Los cambios
respecto al Pro son:

• Optimizado para MMX
   
• Nuevo encapsulado y conector a
  la placa   
• Rendimiento de 16 bits mejorado
   
• Caché secundaria
  encapsulada junto al chip (semi-interna), pero a la mitad de la
  velocidad de éste  
• Mejor gestión del bus que aumenta las prestaciones
• Las vías de datos
  más grandes mejoran el paso de datos
• Arquitectura de apertura de
  página dinámica que reduce la latencia del
  sistema
• El ECC de la memoria con
  cancelación del hardware
  soporta un realismo
  mayor.

 Extendiendo la capacidad de
ancho de banda de 100 MHz del procesador al bus del sistema, el
conjunto de chips más nuevo de Intel soporta los
últimos componentes SDRAM de 100 MHz. El Intel 440BX
AGPset no sólo provee de "vías más anchas"
sino de "vías más
rápidas".

Eso sí, durante bastante
tiempo fue el
mejor chip del mercado, especialmente desde que se dejó de
fabricar el Pro.   

El
Microprocesador Pentium II Xeon

 El procesador Pentium II Xeon a
400 MHz es el primer miembro de la familia de
microprocesadores Intel diseñados exclusivamente para los
poderosos servidores y
estaciones de trabajo.
Basado en la arquitectura del
procesador Pentium II, el procesador Pentium II Xeon agrega el
rendimiento, facilidad de uso y confiabilidad en
misión
crítica
superiores que exigen sus servidores y estaciones de trabajo
basados en Intel.

El procesador Pentium II Xeon
está disponible con memorias
caché grandes y rápidas que procesan los datos a
velocidades muy elevadas a través del núcleo del
procesador. Además, características superiores de
facilidad de uso como protección térmica,
comprobación y corrección de errores,
comprobación de redundancia funcional y el bus de administración del sistema ayudan a
garantizar confiabilidad y tiempo de actividad
máximos.

• Incorpora una memoria
  caché L2 de 512 KB o 1 MB. La memoria caché L2
  opera a la misma velocidad que el núcleo del procesador
  (400 MHz), lo que pone a disposición del núcleo
  del procesador una cantidad de datos sin
  precedentes.
• Comparte datos con el resto del
  sistema a través de un bus de sistema multitransacciones
  de alta capacidad de 100 MHz, otra tecnología de
  vanguardia
  que extiende el potencial de velocidad de procesamiento
  superior al resto del sistema.
• Se puede direccionar y asignar
  a caché un máximo de 64 GB de memoria para
  incrementar el rendimiento con las aplicaciones más
  avanzadas.
• El bus del sistema permite
  múltiples transacciones pendientes de ejecución
  para incrementar la disponibilidad de ancho de banda.
  También ofrece compatibilidad sin "suplementos" con un
  máximo de 8 procesadores. Esto hace posible el
  multiprocesamiento simétrico con cuatro y ocho
  procesadores a un bajo costo y
  ofrece un incremento de rendimiento significativo para sistemas
  operativos multitareas y aplicaciones con múltiples
  subprocesos.
• PSE36: Es una expansión
  de la compatibilidad con memoria de 36 bits que permite a los
  sistemas
  operativos utilizar memoria por arriba de los 4 GB, lo cual
  incrementa el rendimiento del sistema para aplicaciones con
  grandes exigencias de lectura y
  espacio de trabajos grandes.
• El cartucho Single Edge Contact
  (S.E.C.) desarrollado por Intel hace posible la disponibilidad
  en grandes volúmenes, lo cual ofrece protección
  en el transporte y
  un factor de forma común para futuros procesadores Intel
  Pentium II Xeon
• Compatibilidad con
  clústeres o la capacidad de agrupar en clústeres
  varios servidores de cuatro procesadores. Esto permite a los
  usuarios escalar sus sistemas basados en el procesador Pentium
  II Xeon para ajustarlos a las necesidades de su organización

El
Microprocesador Celeron (Pentium II light)

Es un chip de Intel basado en el
Pentium II, que en su primera versión trabaja a 266 MHz.
 Es un Pentium II, pero sin una de sus
características: carece de memoria caché de segundo
nivel en total 512 Kb. menos en el interior del cartucho SEC. Tan
sólo quedan los 32 Kb. de primer nivel.

Su función no
es otra que sustituir al Pentium MMX en el mercado de micros
baratos (el entry level o nivel básico). Su rendimiento es
casi idéntico al del Pentium MMX (según pruebas de la
misma Intel).

Gracias a este chip eliminan el
mercado de placas con socket 7, es decir, las que usan los MMX y
toda su competencia (AMD,
Cyrix-IBM). Además, se quedan con absolutamente todo el
mercado de los chipsets para placas base, ya que en el campo de
placas para Pentium II Intel es la única empresa que
cuenta a nivel mundial.

Otras características son
el uso del Slot 1, bus de 66 MHz y ancho de transistor de
0,25 micrones. El chipset diseñado para el Celeron
será el Intel MU440EX. Soporta USB, memorias
DIMM, DMA 33… pero, dada la finalidad de los equipos,
sólo posee un slot ISA y dos PCI. El SVGA va integrado en
la placa base.  

Suele ir con el chipset LX o con
uno nuevo llamado EX que sólo dan una velocidad de placa
de 66 MHz, mientras que otro nuevo chipset, el BX, ofrece 100
MHz.  

El
Microprocesador Pentium III

 Este micro sería al
Pentium II lo que el K6-2 era al K6; es decir, que su
única diferencia de importancia radica en la
incorporación de unas nuevas instrucciones (las SSE,
Streaming SIMD Extensions), que aumentan el rendimiento
matemático y multimedia… pero sólo en
aplicaciones específicamente optimizadas para
ello.

Los primeros modelos, con
núcleo Katmai, se fabricaron todos en el mismo formato
Slot 1 de los Pentium II, pero la actual versión
Coppermine de este micro utiliza mayoritariamente el
Socket 370 FC-PGA.

Son unos procesadores
prácticamente iguales a los Pentium II, pero se
diferencian de ellos en que incorporan 70 nuevas instrucciones
para "mejorar la experiencia en Internet".

Las nuevas instrucciones se han
llamado MMX-2, para referenciarlas como una extensión de
las viejas MMX. También KNI, ya que el procesador
tenía el nombre en clave de Katmai, de ahí a las
Katmai New Instructions (KNI), aunque parece ser que
también se referencian como SSE.

El porqué de estas instrucciones
es muy simple. Para mejorar la experiencia multimedia,
especialmente la decodificación de películas
en DVD (para lo que era
necesario disponer de una tarjeta decodificadora), la velocidad
en el procesamiento de imágenes
2D y 3D, reconocimiento de voz…. Es decir
Multimedia.

Estas 70
instrucciones se pueden dividir en 3
grupos:

 En el primero podemos
incluir 8 nuevas instrucciones que mejoran el acceso a memoria
(para cachear memoria, especialmente para manejar muchos datos,
como en el reconocimiento de voz o los vectores de
datos 3D).

Existen 12 nuevas instrucciones
específicas para   multimedia, para tareas como
optimizar el proceso de datos de audio o para mejorar las
representaciones MPEG2. Estas instrucciones complementan a las 59
MMX ya existentes.

Y por último, las 50 nuevas
instrucciones para el manejo de datos en coma flotante.
Especialmente diseñadas para el proceso de datos
tridimensionales. Estas son las más parecidas a las 3DNow!
de AMD. Pueden producir hasta 4 resultados por ciclo de reloj
(como las 3DNow!), aunque estos resultados pueden ser 4 sumas, o
4 multiplicaciones, mientras que las 3DNow! tienen que combinar
suma y multiplicación para poder cumplir con sus 4
resultados.

Además, gracias a las
nuevas instrucciones, (al igual que ocurría con las
3DNow!) podemos utilizar el modo MMX y la unidad de coma flotante
sin ver penalizado el rendimiento (en los primeros MMX y K6, si
utilizábamos MMX no podíamos hacer operaciones en
coma flotante y al revés). 

El
Microprocesador Pentium 4

La última apuesta de Intel,
que representa todo un cambio de
arquitectura; pese a su nombre, internamente poco o nada tiene
que ver con otros miembros de la familia Pentium.
Se trata de un micro peculiar: su diseño permite
alcanzar mayores velocidades de reloj (más MHz… y GHz),
pero proporcionando mucha menos potencia por cada MHz que los
micros anteriores; es decir, que un Pentium 4 a 1,3 GHz
puede ser MUCHO más lento que un Pentium III a
"sólo" 1 GHz. Para ser competitivo, el Pentium 4
debe funcionar a 1,7 GHz o más.

Incluye mejoras
importantes: bus de 400 MHz (100 MHz físicos
cuádruplemente aprovechados) y nuevas instrucciones para
cálculos matemáticos, las SSE2. Éstas son
muy necesarias para el Pentium 4, ya que su unidad de coma
flotante es muchísimo más lenta que la del Athlon;
si el software
está específicamente preparado (optimizado) para
las SSE2, el Pentium 4 puede ser muy rápido, pero de
lo contrario no.

El nuevo procesador Intel Pentium 4
a 3 GHz con un avanzado bus del sistema de 800 MHz
ofrece mayores niveles de rendimiento, creatividad y productividad.
Basado en la microarquitectura Intel NetBurst y diseñado
con tecnología de 0,13 micrones, el procesador
Pentium 4 proporciona significativas mejoras en el
rendimiento, tanto en su uso doméstico o con soluciones
empresariales, y satisface todas sus necesidades de
proceso.

El procesador Pentium 4 a
3 GHz también ofrece soporte para la
tecnología Hyper-Threading, permitiéndole realizar
varias tareas de forma más eficaz cuando ejecuta a la vez
aplicaciones que utilizan muchos recursos.

Velocidades
disponibles

• Bus del sistema a 800 MHz:
  3 GHz
• Bus del sistema a 533 MHz:
  3,06 GHz, 2,80 GHz, 2,66 GHz, 2,53 GHz,
  2,40B GHz, 2,26 GHz
• Bus del sistema a 400 MHz:
  2,60 GHz, 2,50 GHz, 2,40 GHz, 2,20 GHz,
  2A GHz
• Chipset
• Bus del sistema a 800 MHz:
  Gama de chipsets Intel 875P 
• Bus del sistema a 400 MHz y 533 MHz:
  Gama de chipsets Intel 850 ,  ,
  845PE ,
  845GE , 845GV , 845E  y
  845G 
• Bus del sistema a 400 MHz:
  chipsets Intel 845GL  y 845 
• Soporte de Pentium 4 Socket
  423
• 4 ranuras RIMM para memoria
  RDRAM
• Incluye 2 módulos
  CRIMM
• Chipset Intel 850
  (82850/82801)
• 1 ranura AGP 4x 1.5
  V
• 5 ranuras
  PCI
• 1 ranura CNR
• Soporte
  ATA/100
• Sonido AC97
  integrado
• 2 puertos USB + 2
  opcionales 

La Próxima Generación de
Arquitecturas de Microprocesadores

 Intel y Hewlett-Packard han
definido conjuntamente una nueva tecnología de
arquitectura llamada EPIC llamada así por la habilidad del
software de extraer el máximo paralelismo (potencial para
trabajar en paralelo) del código original y
explícitamente describirlo al hardware.

Intel y HP se han basado en esta
tecnología EPIC para definir la arquitectura del set de
instrucciones (ISA) que será incorporada en la
arquitectura final del microprocesador de 64-bits de Intel. Esta
nueva tecnología ISA de 64-bits trae consigo un modus
operandi innovador, ya que haciendo uso de su tecnología
EPIC, y combinando paralelismo explícito con conceptos y
técnicas avanzadas de arquitectura de
computadoras
llamadas especulación y predicación superará
todas las limitaciones de las arquitecturas
tradicionales.

Intel anunció el nuevo
nombre para su primer microprocesador IA-64 de nombre clave
Merced, Itanium.

Itanium supuestamente reemplazara
toda la línea de procesadores Xeon, que en este momento
esta ocupando un lugar muy importante en la industria de
los servidores. Se afirma que tendrá un rendimiento para
redes suficiente
como para sacarle una ventaja a los RISC de un 20-30% en este
rubro. Intel espera que el nuevo procesador opere a una
frecuencia de reloj alrededor de los 800 MHz y que entregue entre
45-50 SPECint95 y 70-100 SPECfp95 (base).

Mientras que en modo x86, Itanium
podría igualar el rendimiento de un Pentium II de 500-MHz.
Consumirá 60 Watts. El chip IA-64 esta más o menos
por encima de los 300 mm2.

Itanium mejorará su labor
con características como el ECC y lo que Intel llama EMC.
Si el chip Itanium cae repetidamente en excepciones de ECC, la
arquitectura alerta al sistema
operativo.

El CPU del Itanium está
combinado con mas de 4M de SRAM en un modulo que está
conectado horizontalmente a la tarjeta
madre.

El procesador será
producido con una tecnología de 0.18 micrones la cual
también esta siendo desarrollada por Intel Corporation.
Decrementando las características de esa
tecnología, permite reducir el poder de disipación,
aumentar la frecuencia de operación y agrandar la escala de
integración. Esta última permite
colocar más unidades funcionales, más registros y
más cache dentro del procesador.

Tendrá cache L1 y L2 en el
chip, y cache L3 en el paquete Itanium (el cual es más
pequeño que una tarjeta de presentación de 3×5"),
mas no adentro del chip, el cual se utilizará para reducir
el trafico de bus. El Itanium vendrá con 4 MB de cache L3.
Incluirá una opción de 2 Mbytes o de 4 Mbytes de
cache L2. OEM’s también podrán añadir
cache L4.

El primer Itanium será un
módulo de estilo cartucho, incluyendo un CPU, cache L1 y
L2 y una interface de bus. El cartucho usará un sistema de
bus recientemente definido, usando conceptos del bus del
Pentium-II. El Itanium será capaz de soportar 6 gigaflops.
Tendrá 4 unidades para enteros y dos unidades de coma
flotante.

IA-64 es algo completamente
diferente, es una mirada anticipada a la arquitectura que usa
"palabras de instrucciones largas" (LIW), predicación de
instrucciones, eliminación de ramificaciones, carga
especulativa, y otras técnicas avanzadas para extraer mas
paralelismo del código de programa.

Definitivamente Intel
continuará en el futuro con el desarrollo de procesadores
IA-32, tal es el caso de Foster.  

Merced proveerá
direccionamiento de 64-bits, y tamaños de páginas
altamente flexibles para reducir el intercambio de información entre memoria física y virtual, y
especulación para reducir los efectos del tiempo de
retrieve de memoria. Para máxima disponibilidad, el
procesador Itanium incorporará un MCA mejorado que
coordina el manejo de errores entre el procesador y el sistema
operativo, suministrando oportunidades adicionales para corregir
y entender los errores. El Itanium ofrece también otras
características como el envenenamiento de datos, el cual
permite enclaustrar la data corrupta y así terminar
solamente los procesos
afectados y con respuestas rebeldes al sistema y también
una paridad extensiva y ECC. Estas características
complementadas con otras de sistema anticipado como lo es el PCI
Hot Plug (cambio de periféricos en tiempo de ejecución,
teniendo arquitecturas redundantes obviamente), el soporte de los
sistemas operativos mas utilizados y un manejo de instrucciones
mejorado permitirán al Itanium satisfacer las demandas
computacionales de nuestra era como lo son el e-Business,
visualización y edición
de gráficos 3D de gran tamaño y toda
clase de
operación multimedia.

El procesador Itanium
extenderá la arquitectura Intel a nuevos niveles de
ejecución para los servidores y estaciones de trabajo de
alta capacidad, ya que en sus presentaciones Intel no ha dejado
duda de que IA-64 tiene como objetivo
primario este segmento del mercado.

Inicialmente llevará el
chip set lógico de sistema 460GX, incluirá un
servidor para
entregar el rendimiento y confiabilidad necesarios por estos
sistemas de alto costo.

Intel indicó que el 460GX
soportará por lo menos 16G de standard SDRAM PC100 a 100
MHz. El 460GX soporta ECC en el bus del sistema y en la memoria
principal y puede mapear fallas de las DRAM’s. Puede
manejar más de 4 microprocesadores y puede ser usado como
bloque de construcción, a pesar de que varios de los
clientes de Intel
están desarrollando su propia lógica
del sistema para conectar 8 o más procesadores Itanium. El
460GX soporta "hot plugging" cuando tiene arriba de cuatro buses
PCI, cada uno de 64 bits y 66 MHz de ancho de banda extra. El
multi chip set también podrá ser usado para
estaciones de trabajo, ya que incluye un puerto AGP de 4x. Ya que
Intel y HP están desarrollando la arquitectura EPIC, dicen
que es una tecnología de arquitectura fundamental,
análoga a lo que es CISC y RISC.

El nuevo formato IA-64 empaqueta
tres instrucciones en una sola palabra de 128 bits de longitud
para un procesamiento más veloz. Este empaquetamiento es
usualmente llamado codificación LIW, pero Intel evita ese
nombre. Más bien, Intel llama a su nueva tecnología
LIW EPIC.

EPIC es similar en concepto a VLIW
ya que ambos permiten al compilador explícitamente agrupar
las instrucciones para una ejecución en paralelo. El
flexible mecanismo de agrupación del EPIC resuelve dos
desperfectos del VLIW: excesiva expansión de código
y falta de escalabilidad. 

Redes
Informáticas

 Una Red es una manera de
conectar varias computadoras entre sí, compartiendo sus
recursos e información y estando conscientes una de otra.
Cuando las PCs comenzaron a entrar en el área de los
negocios, el
conectar dos PCs no traía ventajas, pero esto
desapareció cuando se empezaron a crear los sistemas
operativos y el Software multiusuario.

Topología
de Redes

La topología de una red, es el patrón de
interconexión entre nodos y servidor, existe tanto
la topología
lógica (la forma en que es regulado el flujo de los
datos), cómo la topología física (la
distribución física del cableado de
la red).

Las topologías físicas de red
más comunes son:

• Topología de Estrella:
  Red de comunicaciones en que la que todas las
  terminales están conectadas a un núcleo central,
  si una de las computadoras no funciona, esto no afecta a las
  demás, siempre y cuando el "servidor" esté
  funcionando.
• Topología Bus Lineal:
  Todas las computadoras están conectadas a un cable
  central, llamado el "bus" o "backbone". Las redes de bus lineal
  son de las más fáciles de instalar y son
  relativamente baratas.
• Topología de Anillo:
  Todas las computadoras o nodos están conectados el uno
  con el otro, formando una cadena o círculo
  cerrado.

Tipos de
Redes

 Según el lugar y el
espacio que ocupen, las redes, se pueden clasificar en dos
tipos:

• Redes LAN (Local
  Area Network) o Redes de área local
• Redes WAN (Wide Area Network) o
  Redes de área amplia

1)       LAN ( Redes de
Área Local)

Es una red que se expande en un
área relativamente pequeña. Éstas se
encuentran comúnmente dentro de una edificación o
un conjunto de edificaciones que estén contiguos.
Así mismo, una LAN puede estar conectada con otras LAN
 a cualquier distancia por medio de línea
telefónica y ondas de
radio.

Pueden ser desde 2 computadoras,
hasta cientos de ellas. Todas se conectan entre sí por
varios medios y
topología, a la computadora
que se encarga de llevar el control de la red es llamada
"servidor" y a las computadoras que dependen del servidor, se les
llama "nodos" o "estaciones de trabajo".

Los nodos de una red pueden ser
PCs que cuentan con su propio CPU, disco duro y
software y tienen la capacidad de conectarse a la red en un
momento dado; o pueden ser PCs sin CPU o disco duro y son
llamadas "terminales tontas", las cuales tienen que estar
conectadas a la red para su funcionamiento.

Las LAN son capaces de transmitir
datos a velocidades muy rápidas, algunas inclusive
más rápido que por línea telefónica;
pero las distancias son limitadas.

2)       WAN (Redes de
Área Amplia)

Es una red comúnmente
compuesta por varias LAN interconectadas y se encuentran en un
área geográfica muy amplia. Estas LAN que componen
la WAN se encuentran interconectadas por medio de líneas
de teléfono, fibra
óptica o por enlaces aéreos como satélites.

Entre las WAN más grandes
se encuentran: la ARPANET, que fue creada por la
Secretaría de Defensa de los Estados Unidos y se
convirtió en lo que es actualmente la WAN mundial:
INTERNET, a la cual se conectan actualmente miles de redes
universitarias, de gobierno,
corporativas y de investigación.

Componentes de una
Red

 1.-Servidor (server):
El servidor es la máquina principal de la red, la que se
encarga de administrar los recursos de la red y el flujo de la
información. Muchos de los servidores son "dedicados", es
decir, están realizando tareas específicas, por
ejemplo, un servidor de impresión solo para imprimir; un
servidor de comunicaciones, sólo para controlar el flujo
de los datos…etc. Para que una máquina sea un servidor,
es necesario que sea una computadora de
alto rendimiento en cuanto a velocidad y procesamiento, y gran
capacidad en disco duro u otros medios de almacenamiento.

2.- Estación de trabajo
(Workstation): Es una computadora que se encuentra conectada
físicamente al servidor por medio de algún tipo de
cable. Muchas de las veces esta computadora ejecuta su propio
sistema operativo y ya dentro, se añade al ambiente de la
red

3. -Sistema Operativo de
Red: Es el sistema (Software) que se encarga de administrar y
controlar en forma general la red. Para esto tiene que ser un
Sistema Operativo Multiusuario, como por ejemplo: Unix, Netware
de Novell,
Windows NT,
etc.

4. -Recursos a compartir: Al
hablar de los recursos a compartir, estamos hablando de todos
aquellos dispositivos de Hardware que tienen un alto costo y que
son de alta tecnología. En estos casos los más
comunes son las impresoras, en
sus diferentes tipos: Láser, de color, plotters,
etc.

5. – Hardware de Red: Son
aquellos dispositivos que se utilizan para interconectar a los
componentes de la red, serían básicamente
las tarjetas de red (NIC-> Network
Interface Cards) y el cableado entre servidores y estaciones de
trabajo, así como los cables para conectar los
periféricos.

Tecnologías
Futuras

 La nanotecnología basada en
el nanómetro, del cual la unidad es la mil
millonésima parte de un metro, permite a los
científicos tener nuevos conceptos de diagnósticos
de enfermedad y tratamiento a una escala molecular y
atómica. Al utilizar partículas de
nanómetro, un médico puede separar las células
del feto de la
sangre de
una mujer embarazada para ver
si el desarrollo del feto es normal. Este método
también está siendo utilizado en los
diagnósticos tempranos de cáncer y de enfermedades
cardíacas.

Uno de los impactos más
significativos de la nanotecnología es en la interface de
los materiales
bio-inorgánicos, de acuerdo con Greg Tegart, consejero
ejecutivo del Centro de APEC para la Previsión de
Tecnología.
Al combinar enzimas y chips
de silicona podemos producir biosensores. Estos podrían
ser implantados en seres humanos o animales para
monitorear la salud y enviar dosis
correctivas de drogas.

La nanotecnología
podría afectar la producción de virtualmente todo objeto
hecho por el hombre,
desde automóviles, llantas y circuitos de
computadoras, hasta medicinas avanzadas y el reemplazo de
tejidos y
conducir a la invención de objetos que aún
están por imaginarse. Se ha mostrado que los nanotubos de
carbón son diez veces más fuertes que el acero, con un
sexto del peso, y los sistemas de nanoescala tienen el potencial
de hacer el costo del transporte supersónico efectivo e
incrementar la eficiencia de la
computadora en millones de veces. Al disfrutar más y
más gente de la navegación por Internet, los
científicos han comenzado la investigación de la
nueva generación de Internet. La tercera generación
de Internet, conocida como la cuadrícula de servicio de
información (ISG, siglas en inglés), conectará no sólo
computadoras y sitios web, sino
también recursos informativos, incluyendo bases de datos,
software y equipo informativo. La cuadrícula
proveerá a los suscriptores de servicios
integrados precisamente como una computadora
supergrande.

Por ejemplo, cuando un suscriptor
vaya a viajar, el o ella sólo necesitará introducir
datos en el número de turistas, destino, tiempo y otros
factores. Entonces el ISG contactará
automáticamente aerolíneas, estaciones de tren,
agencias de viajes y
hoteles para preparar un programa
de viaje para el suscriptor y terminar todo el trabajo
necesario como la reservación de boletos y de
cuartos.

Ordenadores Cuánticos y
Moleculares

 La velocidad y el
tamaño de los micros están íntimamente
relacionadas ya que al ser los transistores más
pequeños, la distancia que tiene que recorrer la
señal eléctrica es menor y se pueden hacer
más rápidos. Al ser los transistores cada vez
más pequeños la cantidad de ellos contenidos en un
microprocesador, y por consiguiente su velocidad, se ha venido
duplicando cada dos años. Pero los estudios revelan que
este ritmo no se puede mantener y que el límite
será alcanzado tarde o temprano, ya que si se reduce
más, las interferencias de un transistor
provocarían fallos en los transistores
adyacentes.

Con el fin de superar estos límites de
tamaño y velocidad se está trabajando en la
actualidad en varios centros de investigación de todo el
mundo en dos líneas que pueden revolucionar el mundo de la
informática: Los ordenadores
cuánticos y los ordenadores de ADN.

Los Ordenadores
Cuánticos

 Los ordenadores utilizan bits para
codificar la información de modo que un bit puede tomar
el valor cero o uno. Por
contra, los ordenadores cuánticos utilizan los qubits
(bits cuánticos) para realizar esta tarea. Un qubit
almacena la información en el estado de
un átomo,
pero por las propiedades de los átomos hacen que el
estado no
tenga porque ser cero o uno, sino que puede ser una mezcla de los
dos a la vez. Así, al poder almacenar una mezcla de ambos
valores a la
vez en cada qubit podemos tratar toda la información de
una sola vez.

Su procesador consta de algunos
átomos de hidrógeno y carbono en una
molécula de cloroformo con los spines de sus
núcleos alineados por radiofrecuencias, usando las
técnicas usuales de resonancia magnética de origen
nuclear (NMR). Podría ser el inicio de la
nanotecnología, idea propuesta por Eric Drexler, quien,
como estudiante del MIT en los años 70, consideraba la
posibilidad de construir máquinas
con unos pocos átomos que puedan programarse para
construir otras, eventualmente millones.

Gracias a estas propiedades los
ordenadores cuánticos tienen una especial capacidad para
resolver problemas que
necesitan un elevado número de cálculos en un
tiempo muy pequeño. Además, como estarán
construidos con átomos, su tamaño será
microscópico consiguiendo un nivel de
miniaturización impensable en los microprocesadores de
silicio.

Por desgracia, en la actualidad
aún no se ha llegado a construir ordenadores
cuánticos que utilicen más de dos o tres qubits.
Aún así, hay un gran número de centros de
investigación trabajando tanto a nivel teórico como
a nivel práctico en la construcción de ordenadores
de este tipo y los avances son continuos. Entre los principales
centros destacan los laboratorios del centro de
investigación de Almaden de IBM, AT&T, Hewlett Packard
en Palo Alto (California), el Instituto Tecnológico de
Massachusetts (MIT) y universidades de todo el mundo como la de
Oxford Standford, Berkeley, etcétera.

Computadoras
de ADN

 La computación
molecular consiste en representar la información a
procesar con moléculas orgánicas y hacerlas
reaccionar dentro de un tubo de ensayo para
resolver un problema.

La primera experiencia en laboratorio se
realizó en 1994 cuando se resolvió un problema
matemático medianamente complejo. Para ello se
utilizó la estructura de
moléculas de ADN para
almacenar la información de partida y se estudió
las moléculas resultantes de las reacciones
químicas para obtener la
solución.

Por una parte, esta técnica
aprovecha la facultad de las moléculas de reaccionar
simultáneamente dentro de un mismo tubo de ensayo tratando
una cantidad de datos muy grande al mismo tiempo. Por otro lado,
el tamaño de las moléculas los sitúa a un
tamaño equiparable al que se puede conseguir con los
ordenadores cuánticos. Otra ventaja importante es que la
cantidad de información que se puede almacenar es
sorprendente, por ejemplo, en un centímetro cúbico
se puede almacenar la información equivalente a un
billón de CDs.

Si comparamos un hipotético
computador
molecular con un supercomputador actual vemos que el
tamaño, la velocidad de cálculo y
la cantidad de información que se puede almacenar son en
extremo mejoradas. La velocidad de cálculo alcanzada por
un computador molecular puede ser un millón de veces
más rápida y la cantidad de información que
puede almacenar en el mismo espacio es un billón de veces
(1.000.000.000.000) superior.

Aunque aún no se pueden
construir ordenadores de este tipo, desde la primera experiencia
práctica esta área ha pasado a formar parte de los
proyectos
más serios como alternativa al silicio. Buena prueba de
ello son las investigaciones
llevadas a cabo en el marco del DIMACS o "Centro de Matemática
Discreta y Computación Teórica" del cual forman
parte las universidades Princeton, los laboratorios de AT&T,
Bell entre otros. Otros focos de investigación son el
Departamento de Defensa de los Estados Unidos y
el Consorcio Europeo de Computación Molecular 
formado por un importante número de universidades.
Científicos israelitas, presentaron una computadora
 de ADN tan diminuta que un millón de ellas
podría caber en un tubo de ensayo y realizar 1.000
millones de operaciones por segundo con un 99,8 por ciento de
precisión. Es la primera máquina de
computación programable de forma autónoma en la
cual la entrada de datos, el software y las piezas están
formados por biomoléculas. Los programas de la
microscópica computadora están formados por
moléculas de ADN que almacenan y procesan la
información codificada en organismos vivos.
 

La Computación
Vestible

 La computación vestible o
para llevar puesta (Wearable Computing o WC) intenta hacer que la
computadora sea verdaderamente parte de la vida diaria del ser
humano, integrándola en la forma de un accesorio tan
cómodo de vestir como un reloj de pulsera y tan
fácil de usar como un teléfono móvil. Se trata de un
sistema completo que porta el usuario, desde la placa principal
(el motherboard) hasta la fuente de alimentación y todos
los dispositivos de
entrada/salida, y que interactúan con él basado
en el contexto de la situación.

"Para integrar la computadora de
forma imperceptible con el entorno, no basta con que se la pueda
llevar a la playa, a la selva o a un aeropuerto. La computadora
de bolsillo más potente seguiría centrando la
atención del usuario sobre una caja individual. Uno
debería estar dentro de la computadora más bien que
frente a ella, debería estar en un entorno
inmersivo"

En una configuración
convencional, la WC constará de un chaleco lleno de chips
y sensores
conectado al cinturón-batería, de donde se
extraerá la alimentación del equipo. La
energía generada por la respiración, el calor corporal, los latidos
cardíacos y el movimiento de
los brazos y las piernas podrá usarse para alimentar a las
baterías. Como dispositivo de interfaz, cuenta con
micrófonos y antenas
diminutos, así como también con unos anteojos
especiales equipados con microcámaras que integran las
funciones de
cámaras fotográficas, video-cámaras y escáners. A
través del sistema de control visual se puede controlar
con la vista muchas de las funciones de la máquina.
Aquellas principales se descuelgan de la parte interna de los
anteojos en forma de menú de múltiple
elección y con sólo mirarlas fijas por un
período de 2 segundos o con un simple parpadeo el usuario
puede elegir una de ellas. Esta elección puede llevar a un
segundo menú en el que se esbozan características
secundarias, y así sucesivamente hasta que quede
convenientemente detallada la operación que se desea
realizar. Aunque resulte increíble, a esa distancia del
ojo, la imagen percibida
sobre la cara interna de los anteojos, es equivalente a la
ofrecida por un monitor
común situado a varias decenas de
centímetros.

Esto creará una simbiosis
íntima entre el hombre y la
computadora. La WC responderá a la voz del dueño
dándole la información crítica que necesita,
en el momento en que la precisa y en cualquier lugar. Por
ejemplo, y en el caso de que una persona presencie
un hurto, podrá fotografiarlo y enviarlo por Internet ya
que, además, uno podrá navegar por la red mientras
viaja o camina por cualquier zona del globo. El usuario
podrá recibir de manera instantánea aquellas
informaciones que particularmente le interesen; podrá
enlazarse con la red de posicionamiento global para saber en cualquier
momento su ubicación y nunca se olvidará del
cumpleaños de ninguno de sus amigos. Asimismo, ofrece la
posibilidad para tomar notas y procesarlas en el momento, algo
verdaderamente útil ya que evita la sobrecarga de
pensamientos y libera a la mente de "recursos" para permitir que
surjan nuevas ideas. Incluso, permitirá organizar mejor
los pensamientos, ya que recuperará para el usuario todo
lo que anteriormente escribió, leyó, vio
y escuchó sobre el mismo tema, complementando o aumentando
su información.

La principal aplicación de
las WC será la adquisición, el almacenamiento y la
recuperación de la información, y la idea es que
estén "siempre encendidas" en contraste con las
computadoras que están "casi siempre
apagadas". 

Nanotecnología

 La nanotecnología
tiene grandes posibilidades de convertirse en la
tecnología clave en las próximas décadas.
Las nanotecnologías -técnicas de
manipulación o control a escala nanotécnica e
incluso molecular o atómica- estarán presentes en
todos los campos de las ciencias y
supondrán, según los expertos, una revolución.

Los futuros desarrollos de esta
tecnología, como la micromecanización
tridimensional, microsensores, materiales nanoestructurados,
así como los sistemas microelectromecánicos, se
aplicarán tanto a la computación, a la
producción de medicamentos o al desarrollo de materiales
cada vez más diminutos. En todos los países
situados a la cabeza del desarrollo tecnológico, cobran
cada día más relevancia las investigaciones de la
Nanotecnología aplicadas a distintos campos como la
aeronáutica y el espacio, las comunicaciones y multimedia,
la biomedicina o el control de procesos
industriales.

Mantener la tecnología
basada en transistores supondría la quiebra para
muchos fabricantes de chips porque no podrían soportar los
altos costos. Por eso
se están investigando nuevos sistemas dentro de la
nanotecnología.

Entre las soluciones que se
están aplicando actualmente está la de sustituir el
aluminio por
el cobre en los
conductores que conectan los transistores. El cobre es un 40%
mejor conductor que el aluminio y mejora la velocidad de los
procesadores. Pero presenta otros problemas. No se mezcla bien
con el silicio, el material base de los transistores, y,
además, es capaz de cambiar las propiedades
eléctricas del sustrato.

Para solucionar este problema, la
compañía IBM consiguió desarrollar un
método, que consiste en introducir una barrera
microscópica entre el cobre y el silicio, y que elimina el
rechazo. Este sistema está permitiendo fabricar chips con
tecnología de 0.12 micras y cuyo coste de procesamiento es
entre un 20 y un 30% menor que el de los chips basados en
aluminio.

En septiembre de 2001,
anunció que había conseguido unir el arsenio de
galio, más caro pero mejor conductor de la electricidad, con
el silicio. La compañía de telefonía afirmó que el nuevo
semiconductor actúa a una velocidad de 70 gigahercios, 35
veces por encima de los actuales gigahercios de los procesadores
más rápidos en las computadoras
personales.

Intel presentó una nueva
estructura para transistores, que permitirá que los chips
funcionen más rápido y consuman menos
energía. Lo llaman el Transistor TeraHertz, porque su
ciclo de encendido y apagado es de un billón de veces por
segundo.

El proyecto del chip
molecular sustituirá al silicio, en favor de la química, más
manipulable. Se prevé que se podrán fabricar
computadoras del tamaño de una partícula de polvo y
miles de veces más potentes que los existentes. De
momento, se ha conseguido simular el cambio de una
molécula, mediante su rotura, pero falta crear
moléculas que se curven sin romperse.

También es necesario
fabricar otros conductores, porque los existentes no sirven. Los
experimentos
con nanotubos de carbón (milmillonésima parte de un
metro) para la conducción de información entre las
moléculas ya han dado resultados. IBM acaba de anunciar
que ha conseguido crear un circuito lógico de ordenador
con una sola molécula de carbono, una estructura con forma
de cilindro 100.000 veces más fino que un cabello. Este
proyecto permite introducir 10.000 transistores en el espacio que
ocupa uno de silicio.

Los desarrollos en
Nanotecnología se están aplicando también a
los sistemas de seguridad.
La empresa
taiwanesa Biowell Technology presentó, en agosto, un
sintetizado que puede utilizarse para probar la autenticidad de
pasaportes y otros documentos y
tarjetas, con el fin de evitar el pirateo.

Este chip podrá utilizarse
también en tarjetas de débito, carnets,
matrículas de automóviles, permisos de conducir,
discos compactos, DVD, programas
informáticos, títulos y
valores, bonos, libretas
bancarias, antigüedades, pinturas, y otras aplicaciones en
las que se necesite comprobar su autenticidad.