Definiciones
Familia MIPS
Significado: Con el nombre de MIPS (siglas de Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) se conoce a toda una familia de microprocesadores de arquitectura RISC desarrollados por MIPS Technologies.
Aplicaciones: Entre los fabricantes de estaciones de trabajo basadas en procesadores MIPS destacan SGI, MIPS Computer Systems, Inc., Olivetti, Siemens-Nixdorf, Acer, Digital Equipment Corporation, NEC y DeskStation. Varios sistemas operativos fueron portados a la arquitectura, ejemplos de ello son el SGI IRIX, Microsoft Windows NT (aunque el soporte para MIPS finalizó con el lanzamiento de Windows NT 4.0) y Windows CE, Linux, BSD, UNIX System V, SINIX, MIPS Computer Systems RISC/os, entre otros.
Características: Por las mismas fechas que Patterson fabrica sus diseños. John L. hennessy diseña con un grupo de estudiantes graduados, en la universidad de Stanford, el microprocesador denominado MIPS. Hennessy fue fundador, en 1984, de la compañía MIPS Computers Systems. Entre los fabricantes del chip tenemos a Sony, NEC, LSI Logic y Siemens. Es utilizado como microprocesador en sitemas de DEC, Boeing, Westinghouse, Silicon Graphis (SIG) y Kodak. En 1990 es absorbida por SGI, e incluye microprocesadores MIPS en todas sus nuevas estaciones de trabajo
Influencia de la tecnología en los microprocesadores RISCS: Han apostado por implementaciones de pocas etapas. MIPS ha utilizado implementaciones de 5 etapas, salvo un modelo de procesador supersegmentado R4400 con 8 etapas, consiguiendo frecuencia de reloj de 16 MHz en el primer modelo R2000 hasta los 300 MHz del RM7000.
Familia Sparc
Significado: (Scalable Processor Architecture). Es una arquitectura RISC originalmente diseñada por Sun Microsystems en 1985. SPARC es una marca registrada de SPARC International, Inc., organización establecida en 1989 para promover la arquitectura SPARC.
Aplicaciones: Una de las ideas innovadoras de esta arquitectura es la ventana de registros que permite hacer fácilmente compiladores de alto rendimiento y una significativa reducción de memoria en las instrucciones load/store en relación con otras arquitecturas RISC. Las ventajas se aprecian sobre todo en programas grandes.
La cpu SPARC esta compuesta de una unidad entera, UI (Integer Unit) que procesa la ejecución básica y una FPU (Floating-Point Unit) que ejecuta las operaciones y cálculos de reales. La IU y la FPU pueden o no estar integradas en el mismo chip.
Aunque no es una parte formal de la arquitectura, las computadoras basadas en sistemas SPARC de Sun Microsystems tienen una unidad de manejo de memoria (MMU) y un gran caché de direcciones virtuales (para instrucciones y datos) que están dispuestos periféricamente sobre un bus de datos y direcciones de 32 bits.
Características: El diseño realizado por Patterson, RISC I, contiene los fundamentos de la arquitectura Spart. Una compañía que se crea para desarrollar sus propios diseños basados en esta arquitectura es Sun Microsystems Inc, que utiliza los servicios de TI para fabricarlos. Esta arquitectura, por su características de abierta, es utilizada, entre otras, por AT&T, Fujitsu, ICL, LSI Logic, Philips, TI y Xerox.
Influencia de la tecnología en los microprocesadores RISCS: Ha optado por diferentes soluciones. Comenzó con el SPARC de 5 etapas ( 40 MHz) y continuo con el MicroSPARC consiguiendo frecuencias de hasta 110 MHz ( 1987-1995). En la misma época (1992-1995) el SuperSPARC con una etapa menos llegando a conseguir 90 MHz y posteriormente el SPARC64 llegando a conseguir 160 MHz. Con 6 etapas apareció el HiperSPARC (1994-1996) con frecuencia de 100 a 200 MHz. En 1996 desarrollaron el TurboSPARC con 7 etapas a 179 MHz. Y últimamente (1995- Act.) el UltraSPARC ya con 9 etapas y frecuencias que van de 167 MHz a 300 MHz
Familia PowerPC
Significado: El PowerPC 970 (también llamado PowerPC G5) es un microprocesador de alto rendimiento con arquitectura RISC de 64 bits, pertenece a la familia PowerPC
Aplicaciones: Los procesadores de esta familia fueron producidos por IBM y Freescale Semiconductor (que era la división de semiconductores y microprocesadores de Motorola), siendo utilizados principalmente en ordenadores o computadores Macintosh de Apple Computer hasta el año 2006 y en varios modelos IBM.
Características: Una alianza que no deja de sorprender es la realizada entre viejos enemigos: IBM. Apple y Motorola. En el año 1991, los tres anuncian su deseo de fabricar conjuntamente un microprocesador RISC, basado en la arquitectura IBM RS6000, y que fuese capaz de ejecutar software compatible de IBM y Macintosh: arquitectura PowerPC. La alianza cubre tanto el software ( Apple e IBM) como hardware (IBM y Motorola). Previo a esta unión, Motorola había desarrollado su propio procesador RISC: la familia M88000
Influencia de la tecnología en los microprocesadores RISCS: PowerPC ha optado por diseños de 4 etapas, salvo una implementación de 6 etapas (el PPC 704) orientado a sistemas empotrados de alto rendimiento. Esta decisión de diseño, que justifican al obtener latencias de operación pequeñas ( unos o dos ciclos ), tiene sin embargo el inconveniente de limitar la frecuencia de operación del microprocesador.
Familia Alpha
Significado: DEC Alpha es una arquitectura de microprocesadores diseñada por DEC e introducida en 1992 bajo el nombre AXP, como reemplazo a la serie VAX. Cuenta con un conjunto de instrucciones RISC de 64 bits especialmente orientada a cálculo de coma flotante.
Aplicaciones: La arquitectura Alpha se caracteriza por seguir la filosofía RISC (Conjunto de instrucciones reducidas). El primer procesador que hizo gala de la tecnología Alpha fue el 21064.
La organización de sus registros es de uso general con una arquitectura que se puede encuadrar como de registro-registro. Esto hace que la mayoría de sus instrucciones operen sobre los registros, haciendo uso de la memoria RAM sólo para instrucciones de carga y almacenamiento. La razón es que se intenta minimizar los accesos a memoria, puesto que suponen el cuello de botella para los procesadores actuales. La longitud de palabra de los registros es de 64 bits, ya sea desde el PC (contador de programa), pasando por los registros de enteros, coma flotante, etc.
Está preparado para manejar datos de 64 bits, pero también puede manejar datos de 32, 16 bits y por último de 8 bits.
Características: Digital Equipement Corp. (DEC), era la compañía dominante en el mercado de los minicomputadores. Su PDP-8 domino el mercado de los años sesenta, y podia haberse convertido, con ligeras modificaciones, en el primer ordenador personal. Pero no intereso a la compañía. En el año 1980 saco al mercado su propio ordenador personal, denominado Rainbow, que podía trabajar con los procesadores Z80 y i8080 indistintamente. A principios de los noventa, con el auge de las estaciones de trabajo, el mercado de los minicomputadores desaparece, obligando a DEC a introducirse en el mundo de los microprocesadores RISC. 1992 diseña el microprocesador Alpha. Hoy en día la empresa DEC ha sido absorbida por Compaq.
Influencia de la tecnología en los microprocesadores RISCS: Alpha, más reciente que las anteriores y con un objetivo de diseño de longevidad de la arquitectura, ha optado por mantener 7 etapas, comenzando con 200 MHz y en la actualidad ya dispone de microprocesadores a 600 MHz. Esta decisión le permitirá obtener diseños a frecuencia mayores sin modificar el número de etapas de los mismos.
CISC
Significado: En arquitectura computacional, CISC (del inglés Complex Instruction Set Computer, en español Computador con Conjunto de Instrucciones Complejas)
Funcionamiento: Un equipo conjunto de instrucciones complejo (CISC, pron:. / s ɪ s k / ) es un equipo que solo instrucciones pueden ejecutar varias operaciones de bajo nivel (por ejemplo, una carga de la memoria , una aritmética de operación y un almacén de memoria ) y / o son capaces de operaciones de varios pasos o modos de direccionamiento en instrucciones individuales. El término fue acuñado retroactivamente en contraste con la reducción equipo conjunto de instrucciones (RISC
Aplicaciones: Los CISC pertenecen a la primera corriente de construcción de procesadores, antes del desarrollo de los RISC. Ejemplos de ellos son: Motorola 68000, Zilog Z80 y toda la familia Intel x86, AMD x86-64 usada en la mayoría de las computadoras personales actuales.
Características: Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre operandos situados en la memoria o en los registros internos, en contraposición a la arquitectura RISC.