Al momento de escribir este artículo, el primer microprocesador, el Intel 4004, cumplirá 48 años de edad cuando el reloj marque las 12:00am del 15 de noviembre de 2023. Durante casi medio siglo, los procesadores han cambiado la forma en que las computadoras manejan la información. Sin embargo, ese hecho sólo araña el largo viaje que el procesador hizo para ser lo que es hoy. Su viaje comienza en 1823. Lo has leído bien: su viaje comienza a principios de 1800.
Declarar la invención del microprocesador en 1971 no sería la historia completa y, francamente, restaría importancia a los logros de los demás. En realidad, el procesador no sería lo que es hoy en día si los componentes clave no se descubrieron décadas antes. Sólo se necesitaban las personas adecuadas para tomar las decisiones correctas, para mezclar los ingredientes correctos.
El descubrimiento oficial del silicio, número atómico 14
El silicio fue colocado en el camino de la grandeza cuando el elemento llegó a las manos de Jons Jacob Berzelius en 1823. Antes de eso, el silicio o más bien » silica ,» fue conocido durante bastante tiempo, incluso utilizado en las civilizaciones antiguas, pero gracias al trabajo de Jons Jacob Berzelius, el silicio fue «descubierto» y, en el mismo año, fue aislado por primera vez.
De hecho, fue casi aislada en 1811 por Louis Jacques Thenard y Joseph Louis Gay-Lussac, pero se negó o no se purificó. Jons Jacob Berzelius usó entonces el mismo método 22 años más tarde y lo purificó en el proceso, creando y catalogando así el silicio amorfo.
Nikola Tesla y los circuitos lógicos eléctricos
Sí, que Nikola Tesla, la gran mente en sí, pasaría a crear circuitos lógicos eléctricos llamados «puertas» e «interruptores» allá por 1903. Los patentaría ese mismo año, solidificando el siguiente componente para los procesadores de hoy en día.
La invención de los transistores
43 años después, en 1947, John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley desarrollaron la resistencia de transferencia o, lo que es más conocido como, el «transistor». Consistente en semiconductores, el transistor inicia el trabajo de base para el procesador – un comienzo muy importante que cementa el efecto dominó que se inició en 1823. Al año siguiente, en 1948, se aprobaría su patente.
Lo que hace que el transistor sea una parte tan integral de un CPU es el lenguaje binario, el que el ordenador utiliza para comunicarse. Los tubos de vacío cayeron al borde del camino y los transistores tomaron el control. Los tubos de vacío eran grandes y expulsaban mucho calor, mientras que podías meter docenas de transistores en la misma cantidad de espacio sin crear una sauna.
Con el transistor en primera fila para el desarrollo del microchip, empieza a suceder algo increíble cuando se agrupan: se pueden usar para hablar en binario y resolver problemas usando la lógica booleana. Una explicación extremadamente simplista de la lógica booleana es que un valor es VERDADERO o FALSO, pero esa es la principal pepita de verdad y es gracias a George Boole.
En otras palabras, se deben cumplir ciertas condiciones para que se produzca un determinado resultado. Imagina que estás tratando de comprar un juego de clasificación M. En América, generalmente tienes que tener 17 años para comprar un juego de clasificación M. Digamos que dejas el juego en el mostrador y el empleado pregunta: «¿Tienes 17 años?» y tú dices «No». Eso podría ser considerado una declaración FALSA y cualquier resultado que esperabas no va a suceder.
Aunque el transistor sería un gran salto para el glorioso procesador, no sería hasta dentro de 29 años cuando Intel dejara caer su primer microprocesador. Todavía quedaba mucho trabajo por hacer.
La creación del Primer Circuito Integrado
El 12 de septiembre de 1958 se celebró la llegada del primer circuito integrado, desarrollado por Robert Noyce de Fairchild Semiconductor y Jack Kilby de Texas Instruments. Pero aquí hay un dato curioso con el que muchos pueden confundirse: cada microprocesador es un ejemplo de un circuito integrado. Eso podría hacerte pensar que los procesadores de ordenador se inventaron en los años 50, no en 1971, ¿verdad? Bueno, no. Mientras que cada microprocesador es un circuito integrado, no todos los circuitos integrados son microprocesadores.
En cualquier caso, ese mismo Robert Noyce continuaría encontrando a Intel Corporation con Gordon Moore en 1968, diez años después y, con la ayuda de Ted Hoff, Federico Faggin y Stan Mazor, la magia ocurriría sólo tres años más tarde, en 1971.
Todos saludan al microprocesador
Así que, en relación con 1971, pasaron 148 años de descubrimientos e inventos antes de que Intel y Ted Hoff lanzaran el primer microprocesador, el Intel 4004. Y todos esos hermosos descubrimientos jugaron un papel importante en su creación.
El descubrimiento de Jons Jackob Berzelius del silicio, que es uno de los materiales más abundantes utilizados para los procesadores. Nikola Tesla con sus circuitos lógicos eléctricos y el primer transistor. El primer circuito integrado en 1958, sólo para tener todos esos increíbles inventos embudo en el microprocesador de Intel.
Las estrellas se alinearon para una ocasión trascendental y usted, sentado ahí leyendo esto en su computadora o en su teléfono, está usando la misma tecnología que fue hecha y cuidadosamente elaborada hace tanto tiempo, aunque, de una manera mucho más poderosa y sofisticada, al menos el procesador lo fue.
El microprocesador Intel 4004
Lanzado el 15 de noviembre de 1971, el Intel 4004 era, como uno podría imaginar en ese tiempo, una poderosa pieza de hardware. Contenía 2300 transistores, podía realizar 60.000 operaciones cada segundo, y tenía 640 bytes de memoria. En ese momento, costaba unos 200 dólares. ¿Para qué cree que se usaría una pieza tan asombrosa de tecnología? Para una calculadora, por supuesto, específicamente la Busicom 141-PF, también conocida como NCR 18-36.
Para ser justos, la creación del Intel 4004 fue diseñada específicamente para las calculadoras de Busico. Puede que no parezca impresionante ahora, considerando que todos andan con más tecnología en sus bolsillos que la disponible para el Aterrizaje Lunar, pero la Intel 4004 merece el reconocimiento. Es como ser el primer automóvil comercial o el primer avión, que la tecnología posterior construiría y mejoraría. Incluso esa calculadora podía procesar matemáticas que eran mucho más rápidas de lo que la mente humana podía manejar.
Cuando usas una calculadora, y le preguntas un problema de matemáticas, ese acto de darle un trabajo se conoce como una «instrucción». Cada bit de software que usas hace uso de instrucciones, ya sea el navegador que usas para leer este artículo o los píxeles de tu videojuego, y dependiendo del software, podría usar millones de instrucciones a la vez. El Intel 4004, por ejemplo, puede producir entre 46.250 y 92.500 instrucciones por segundo.
Para dar una buena comparación de lo impresionante que es, al menos en ese momento, es comparar la cantidad de instrucciones que el Intel 4004 puede tirar contra ENIAC, la primera computadora electrónica. ENIAC era una computadora de uso general que se completó en 1945 (pero el público no lo supo hasta 1946). ENIAC podía sacar unas 5.000 instrucciones por segundo. ¿No te impresiona? Bueno, ENIAC tenía el tamaño de una sala de 50 pies. ¿El Intel 4004? Del tamaño de una uña. Los procesadores de Intel de hoy en día están pasando de 80 mil millones de instrucciones por segundo. Eso debería ayudar a poner en perspectiva el salto que los procesadores hacen cada año.
El Intel 8080
El siguiente microprocesador que estableció el listón fue el Intel 8080 en 1974. Mientras que Intel lanzó el Intel 8008 en 1972, un año después del Intel 4004, tenía 1200 transistores más (3500 en total), pero sus velocidades de reloj sólo podían llegar a un 60% del 4004. En comparación, el 4004 fue diseñado para alcanzar un reloj de 1 MHz pero sólo podía llegar a 740 kHz, mientras que el 8008 sólo llegaba a 0,5 MHz o 500 kHz. El Intel 8080 es unas 10 veces más rápido que el Intel 8008.
El Intel 8080 empujaría los límites a una velocidad de reloj de 2 MHz, incluso hasta 3 MHz. Se abrió camino en el Altair 8800. Es muy disputado, y normalmente considerado, el primer ordenador personal. Para aquellos de ustedes que son demasiado jóvenes para recordar, cuando ordenaron el Altair 8800, se les envió como un kit, aunque podían comprarlo ya ensamblado.
Lo que hace que el Altair 8800 sea un giro tan importante para las próximas generaciones de ordenadores, y por extensión el Intel 8080, es que inspiraría las mentes de Bill Gates y Steve Jobs. Y no olvidemos que el Intel 8080 también se usó para los Invasores Espaciales.
El Procesador Pentium
Si saltamos al año 1993, pasando por varias generaciones de procesadores de Intel, veremos el nacimiento de un nombre familiar, la línea de procesadores Pentium. El P5, el primero de la familia de microprocesadores Pentium, se introdujo por primera vez el 22 de marzo de 1993.
En cuanto a las especificaciones, el P5 estaba empujando 60 MHz, un gran salto comparado con los 0,74 MHz del Intel 4004. Y en lugar de 2300 transistores, el P5 llevaba 3,1 millones de ellos. Su otro modelo, la versión de 567 pines, tenía una velocidad de reloj aún mayor a 66 MHz. Fue el P5 el que hizo posible que un procesador cubriera dos instrucciones a la vez, en lugar de una sola. Esencialmente duplicó el procesamiento.
Ahora los procesadores, aunque definitivamente procesadores por definición en generaciones pasadas, estaban realmente empujando los límites. Siendo el P5 un procesador de 32 bits, fue aclamado como el procesador más avanzado y se alojaría en muchas de las computadoras que se fabricaban en ese momento.
El AMD Athlon
Este microprocesador se abre camino hasta aquí por ser el primer procesador de escritorio en alcanzar velocidades de reloj de 1 GHz, y eso fue en 1999. Para ponerlo en perspectiva, sólo 6 años antes, los procesadores estaban empujando 66 MHz. En 1999, alcanzaban 1 GHz, que es 1.000 MHz y, como ya habrán adivinado, Intel ya no era el único que fabricaba procesadores.
AMD estuvo presente desde 1969, pero no fue un serio contendiente contra Intel hasta mucho más tarde. El AMD Athlon es lo que hizo sudar a Intel, porque si era más rápido que el Intel Pentium III, lo que significa que el Pentium estaba en su tercera generación de procesadores.
Por supuesto, Intel volvería a ampliar los límites al año siguiente, en el 2000, con su propio Intel Pentium IV, con velocidades de reloj que superan 1 GHZ y que van de 1,3 GHz a 3,08 GHz.
Conclusión
Hay generaciones de procesadores que podrían llegar a la lista y cada generación supera a la anterior, ya sea en términos de velocidad de reloj, transistores o potencia. Al momento de escribir este artículo, Intel está impulsando su Core i9-9900KF, que se encuentra a 3,6 GHz por defecto, como su base, y puede impulsarse hasta 5,0 GHz. AMD, por otro lado, siempre está cerca o al nivel de Intel.
El microprocesador ha tenido un viaje muy largo y el tipo de potencia que aporta a su ordenador ha llevado a desarrollar ventiladores para mantenerlos frescos (porque ellos pueden fundirse). Y la potencia de procesamiento que obtendrás ahora probablemente será sólo la mitad o menos de lo que un procesador podría lograr en otros 10 años. Sólo el tiempo lo dirá, pero es probable que veas 10 GHz o más. Los ordenadores tienden a aumentar su capacidad cada dos años.
Hasta entonces, siempre vale la pena mirar atrás y comparar la otrora célebre velocidad de reloj de 740 kHz con el enorme procesador de Intel de 3,6 a 5,0 GHz.
