¿Cuál es la característica distintiva clave de un microprocesador?

La mayoría de los equipos informáticos modernos tienen un microprocesador en su corazón. El microprocesador le da a una computadora la capacidad de calcular, clasificar datos y realizar comparaciones lógicas. La característica distintiva clave de un microprocesador es su naturaleza integrada, la forma en que combina varios circuitos diferentes en un solo paquete. Tener los componentes esenciales en un dispositivo hace que los equipos digitales, incluidos teléfonos celulares, computadoras personales y servidores web, sean más pequeños, menos costosos y más fáciles de construir.

Antes de 1971, el año en que los ingenieros de Intel desarrollaron el primer microprocesador, la mayoría de los circuitos electrónicos todavía estaban hechos de partes discretas: transistores individuales, resistencias y condensadores. Las computadoras fabricadas luego usaban muchas de las mismas partes funcionales básicas que se usan hoy: una unidad central de procesamiento (CPU) que consta de una unidad aritmética y lógica (ALU), registros de direcciones de memoria y datos, un contador de programa y otros circuitos. Cada bloque de construcción podría constar de varias placas de circuito, cada una de las cuales contiene docenas de partes individuales. Las placas de circuito se conectaban a un chasis común que transportaba señales electrónicas entre ellas.

A principios de la década de 1970, los circuitos integrados habían mejorado hasta el punto en que cada uno tenía miles de transistores, aproximadamente el número necesario para hacer una computadora simple. Los ingenieros crearon circuitos que implementan las funciones básicas de una computadora, todo en un solo chip de silicio. En lugar de una computadora que llenaba un gabinete, crearon una computadora en un solo dispositivo que cabía en la punta de su dedo. Al eliminar las miles de conexiones soldadas entre los transistores en circuitos discretos, los ingenieros mejoraron enormemente la confiabilidad de la computadora. Una vez que finalizaron el diseño del chip, las fábricas podrían eliminarlos por millones, reduciendo los costos en factores de hasta 1,000.

En las décadas posteriores a la de 1970, las técnicas de circuitos integrados han aumentado el número de transistores en un solo chip de miles a miles de millones. Aunque los microprocesadores conservan la misma organización básica que antes, ahora tienen características como múltiples CPU, memoria de alta velocidad y administración de energía sofisticada. Además de tener circuitos más complejos, tienen más de 1000 veces la potencia de procesamiento de los primeros dispositivos.

Dos variaciones del microprocesador, el sistema en un chip (SoC) y el microcontrolador, llevan el concepto de integración más allá al colocar más partes funcionales en el mismo chip. Un solo SoC puede contener, por ejemplo, un microprocesador, un circuito de señales de radio y una memoria de datos. Una idea algo más antigua, el microcontrolador, tiene un microprocesador, memoria y circuitos para comunicarse y controlar dispositivos externos.