Microprocesador

El Microprocesador

El procesador (o microprocesador), conocido como la Unidad Central de Procesamiento (CPU), es el cerebro o motor del PC. La CPU ejecuta los cálculos y procesamientos del sistema. El creador del primer microprocesador fue Intel, que en 1971 introdujo el chip 4004. El microprocesador es un tipo de circuito sumamente integrado. Los microprocesadores modernos incorporan hasta más de 100 millones de TRANSISTORES (que actúan como amplificadores electrónicos, osciladores o, más a menudo, como conmutadores), además de otros componentes como resistencias, diodos, condensadores y conexiones, todo ello en una superficie comparable a la de un sello postal.

El Microprocesador es realmente quien gestiona el procesamiento de los datos, actúa como conductor y supervisor de los componentes o hardware del sistema. Asimismo, esta conectado directa o indirectamente con todos los demás componentes de la Placa Madre.
La función del Microprocesador es la misma que la del cerebro humano: piensa y resuelve problemas usando a los programas almacenados en la memoria RAM tales como Windows 98 Windows Xp, Linux, Office Xp, etc. y entrega respuesta al usuario a través de los dispositivos indicados (monitor, impresora, etc.).

Todas las CPU tienen por lo menos dos partes básicas en su estructura interna.

1. La Unidad de Control
2. La Unidad Aritmética Lógica.

Todos los recursos de la computadora son administrados desde la unidad de control, cuya función es coordinar todas las actividades de la computadora.

La Unidad de Control

Contiene las instrucciones para llevar a cabo comandos. El conjunto de instrucciones, que esta incluido dentro de los circuitos de la unidad de control, es una lista de todas las operaciones que realiza el CPU. Cada instrucción en el conjunto de instrucciones es acompaFiada por un micro código, que son instrucciones muy básicas que le dicen al CPU cómo ejecutar las instrucciones. Cuando la computadora corre un programa, busca los comandos del programa dentro del conjunto de instrucciones de la CPU y las ejecuta en orden.

La Unidad Aritmética Lógica (ALU)

Cuando Unidad de Control encuentra una instrucción que involucra aritmética o lógica, le pasa el control al segundo componente de la CPU. La ALU incluye un grupo de registros, es decir memoria construida directamente en le CPU, que se usa para guardar datos que están siendo procesados por la instrucción actual.

Partes de un Microprocesador

El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo por oxidación con el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base.

La memoria caché: una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de espera. Todos los micros “compatibles PC” desde el 486 poseen al menos la llamada caché interna de primer nivel o Li; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium IV, Athlon, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2.

El coprocesador matemático: o, más correctamente, la FPU (Floating Point Unit, Unidad de coma Flotante). Parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos; antiguamente estaba en el exterior del micro, en otro chip.

El resto del micro: el cual tiene varias partes (unidad de enteros, registros, etc.) que no merece la pena detallar aquí.

VELOCIDAD DEL PROCESADOR

La velocidad de un Microprocesador se mide en términos de frecuencia (expresada en Hertz, o ciclos por segundo). Un ciclo individual es la mínima porción de tiempo para el procesador. Cada acción requiere de por lo menos un ciclo y, generalmente, de varios.
Los mega hertzios (MHz) o gigahertzios (1 GHz = 1.000 MHz), es sólo una medida de la fuerza bruta del micro; un micro simple y anticuado a 500 MHz puede ser mucho más lento que uno más complejo y moderno (con más transistores, mejor organizado...) que vaya a “sólo” 400 MHz.
Debido a la extrema dificultad de fabricar componentes electrónicos que funcionen a las inmensas velocidades de MHz habituales hoy en día, todos los micros modernos tienen 2 velocidades: Interna y Externa.

• Velocidad interna: es la velocidad a la que funciona el micro internamente (200, 333, 450...3500 MHz).
  
• Velocidad externa o del bus: o también “velocidad del FSB”; es la velocidad a la que se comunican el micro y la placa base, típicamente, 33, 60, 66, 100 ó 133 MHz.

La cifra por la que se multiplica la velocidad externa o de la placa para dar la interna o del micro es el multiplicador; por ejemplo, un Pentium III a 450 MHz utiliza una velocidad de bus de 100 MHz y un multiplicador 4,5x.