Partes de un microprocesador

Un microprocesador, o unidad central de procesamiento (CPU), es un componente de hardware interno que realiza los cálculos matemáticos necesarios para que las computadoras ejecuten programas y ejecuten comandos. Los procesadores suelen estar hechos de material de silicona que contiene pequeños componentes eléctricos incrustados en la superficie. Los programas informáticos típicos que deben procesar las CPU incluyen navegadores de Internet, juegos y software de edición de video.

Las unidades lógicas aritméticas (ALU) en los microprocesadores permiten que las computadoras sumen, resten, multipliquen, dividan y realicen otras operaciones lógicas a altas velocidades. Gracias a las ALU avanzadas, los microprocesadores y GPU (unidades de procesamiento de gráficos) modernos pueden realizar operaciones muy complicadas en grandes números de punto flotante.

La memoria caché es un área de la CPU donde se almacenan temporalmente copias de instrucciones comunes necesarias para realizar funciones y ejecutar programas. Dado que el procesador tiene su propia memoria caché más pequeña y rápida, puede procesar datos más rápidamente que leer y escribir en la memoria principal del sistema. Los tipos de memoria de microprocesador incluyen ROM (solo lectura) y RAM (acceso aleatorio).

Básicamente, los transistores son dispositivos semiconductores que se utilizan para cambiar señales electrónicas. En microprocesadores, una mayor cantidad de transistores significa una CPU de mejor rendimiento. Por ejemplo, los procesadores Intel Pentium 4 tienen alrededor de 40 a 50 millones de transistores, mientras que las CPU Pentium 3 más antiguas tienen 9,5 millones. Más transistores permiten la canalización y decodificadores de múltiples instrucciones, lo que permite que se completen varios procesos durante cada ciclo de reloj.

Las señales de control son señales electrónicas que controlan los componentes del procesador que se utilizan para realizar una operación o ejecutar una instrucción. Un elemento llamado "secuenciador" envía señales de control para indicarle a la unidad específica lo que debe hacer a continuación. Por ejemplo, se puede enviar una señal de lectura o escritura a la memoria caché para informarle que el procesador se está preparando para leer o escribir datos en la memoria del procesador.

El grupo de instrucciones que puede ejecutar un procesador se denomina "conjunto de instrucciones". El conjunto de instrucciones determina cosas como el tipo de programas con los que puede trabajar una CPU. Los registros son pequeñas ubicaciones de memoria que también contienen instrucciones. A diferencia de las ubicaciones de memoria normales, los registros se denominan por un nombre en lugar de un número. Por ejemplo, el IP (puntero de instrucción) contiene la ubicación de la siguiente instrucción, y el "acumulador" es donde el procesador almacena el próximo valor en el que planea trabajar.