Unidad procesadora central
La unidad central de procesamiento (CPU) es un chip que funciona como el cerebro de la computadora. Está hecho de transistores, millones de transistores, de hecho. Los microprocesadores son los circuitos que rodean la CPU. El microprocesador es más que la CPU. Contiene otros procesadores, por ejemplo, la unidad de procesador de gráficos. Las tarjetas de sonido y de red están alojadas en microprocesadores. Entonces, una CPU es parte de un microprocesador, pero un microprocesador es más que la CPU.
La CPU
Operaciones aritméticas y algebraicas
La CPU tiene una unidad de control, una unidad lógica y aritmética y registros, además de un pequeño bit de memoria llamado caché. La unidad lógica procesa las instrucciones un ciclo a la vez. Realiza estas instrucciones basándose en el programa informático que se está ejecutando. En ese sentido, la CPU realiza instrucciones individuales; y cuando se combina para realizar una tarea, es un programa de computadora.
Video del día
La unidad aritmética hace matemáticas. Si el programa de computadora busca un cálculo matemático, la unidad lógica envía esa instrucción a la unidad aritmética para realizar la tarea. Una vez completada la operación, los resultados se colocan en la memoria caché de la CPU o de nuevo en la unidad lógica para operaciones posteriores.
La unidad de control controla cómo y en qué orden se procesarán las instrucciones.
Una nota final sobre un tipo diferente de procesador, el procesador vectorial o el procesador de matriz. Esta es una CPU que opera en un conjunto de instrucciones que contiene matrices de datos unidimensionales llamadas vectores. A diferencia de un procesador conocido como procesador escalar cuyas instrucciones operan en elementos de datos únicos. Hoy en día, la mayoría de las CPU son escalares.
El microprocesador
Microprocesador
El microprocesador está compuesto por millones de transistores. Estos son pequeños dispositivos electrónicos que llevan una carga eléctrica. Tienen un interruptor de encendido y apagado (o puerta de apertura y cierre) que dirige la corriente a través de una ruta particular para producir el resultado deseado.
Los microprocesadores han mantenido tradicionalmente la CPU. Los circuitos de ambos dispositivos se entrelazan produciendo una operación perfecta. El microprocesador recibe señales eléctricas de la memoria, discos duros internos y externos, de tarjetas de red, desde dispositivos gráficos y de video y desde otros dispositivos de entrada como un mouse o teclado.
Sin embargo, no todas las corrientes eléctricas terminan en la CPU. Algunas señales van a chips especializados que han reemplazado a la CPU. Los chips residen en sus propios microprocesadores y procesan sus propios resultados. Sin embargo, la CPU actúa como el coordinador donde se calculan todas las señales procesadas, incluso de diferentes chips. Estas son las operaciones matemáticas (en la CPU) o los resultados finales que se muestran, como las operaciones de red, video o audio. Entonces, incluso si hay otros chips de rendimiento en los microprocesadores, el resultado se procesará en la CPU.
El microprocesador es el circuito de sujeción que se conecta a la placa base. La placa base contiene todos los diferentes microprocesadores, pero funcionan al unísono para producir lo que se conoce como computadora.
Arquitectura de la CPU
Microprocesador en placa base
Incluso con nuevos chips en microprocesadores, la CPU sigue siendo la unidad central de procesamiento que controla las operaciones en la computadora. Esto explica por qué los fabricantes de CPU dedican tanto tiempo a modificar y ampliar la potencia de procesamiento de estos chips.
Algunas de las innovaciones que surgen incluyen agregar más CPU al microprocesador. Tanto Intel como AMD tienen microprocesadores de doble núcleo. Esto significa que tienen dos CPU en el microprocesador. Son independientes entre sí, pero toman los conjuntos de instrucciones de los programas y los procesan de forma independiente pero al unísono.
Los microprocesadores avanzados ahora tienen arquitecturas de cuatro y seis núcleos y más. Doce e incluso microprocesadores de CPU de 48 núcleos se encuentran en la etapa de diseño.
Chips y microprocesadores
La CPU puede ser el procesador más importante de la computadora, pero se le han eliminado muchas tareas y se le han asignado otros chips.
Las unidades de procesador de gráficos (GPU) eliminan las operaciones de gráficos 2D o 3D de la CPU. Se utilizan en computadoras personales, sistemas integrados, teléfonos móviles, estaciones de trabajo y consolas de juegos.
Una unidad de procesador de red (NPU) es un circuito integrado diseñado con un conjunto de funciones dirigido exclusivamente al dominio de operaciones de red. Las operaciones de Internet y los conjuntos de características de la red están en el dominio de la operación. Por lo general, son dispositivos programables por software y tienen muchas características genéricas similares a las unidades centrales de procesamiento de propósito general.
Una unidad de procesador de audio (APU) es un circuito integrado diseñado para procesar datos de audio para generar un sonido más claro y robusto. Se almacena en un microprocesador en una tarjeta de sonido.
Resumen
La CPU es un microprocesador. El microprocesador es un circuito integrado que se compone de millones de transistores. Sin embargo, no todos los microprocesadores son CPU. Hay NPU, GPU y APU que eliminan el procesamiento de red, gráficos o audio de la CPU. El resultado final es un rendimiento de CPU más rápido. La CPU no se ralentiza por operaciones que pueden realizar microprocesadores externos; y dado que todos trabajan en conjunto, los resultados se muestran más rápido, de forma más sólida y con menos interrupciones o tiempos de inactividad.
