Qué Es La Unidad Central De Proceso O CPU, Tipos Y Para Que Se Usa

La únidad central de procesamiento o el Unidad Central de procesamiento es el ingrediente más esencial de una PC. Este ingrediente se ocupa esencialmente, y como su nombre señala, de procesar cualquier clase de información y proveer esos puertos completamente precisos para la conexión de gadgets periféricos.

En este articulo intentaremos solucionar todas y cada una de las inquietudes que broten sobre el término de unidad central de desarrollo, las peculiaridades de los elementos y el desempeño. Asimismo vamos a definir las únidad central de procesamiento conocidas y otras curiosidades del término, como la diferencia con una unidad gráfica o procesador gráfico.

¿Qué es la unidad central de procesamiento y por qué razón se emplea?

La únidad central de procesamiento, como lo reconocen en el planeta informático, está formada por un grupo de elementos que, en grupo, garantizan el acertado desempeño del computador. Estos microbloques son yo unidad aritmética y lógica (UAL) y el unidad de control (únidad central de procesamiento). La combinación de los dos es lo que se conoce como microprocesador, que es un pequeño procesador (o mucho más bien un grupo de decenas y decenas de procesadores).

Como se ha dicho al comienzo, la unidad central de procesamiento (únidad central de procesamiento, procesador central) es la parte más esencial de una PC y el resto gadgets que la tienen dentro, como un TV capaz o un teléfono capaz. Asimismo es donde se efectúan todos y cada uno de los trámites relacionados con la información.

Tiene una composición fundamentada en un circuito que viene dentro llamado microprocesador, que puede ser cambiado, y en verdad lo es, entre las distintas fabricantes de PCs del mercado. Es un dispositivo que interpreta un grupo de normas encontradas en un programa o establecidas en los datos de entrada y también comienza la ejecución del procesamiento de datos.

Efectúa múltiples funcionalidades:

  • Ejecucion del programa. Garantiza que las normas se ejecuten en el arranque y puesta en marcha.
  • Comunicación con todos y cada uno de los gadgets de Y también/S. Se llega a un convenio entre todos los módulos a fin de que los periféricos logren contestar sin ocasionar un colapso entre ellos, y comunmente de manera inmediata.
  • Programación. Está relacionado a la entendimiento de todas y cada una de las funcionalidades del sistema a través de la elaboración anterior del organigrama. Esto impide la saturación del sistema y controla lo que se puede administrar en todos y cada instante a nivel de disco y memoria.
  • Memoria principal. Esto semeja una aceptable administración de la memoria, pues los programas disponen del espacio preciso para su preciso desempeño, controlado asignándolos a todos los que los precisan, según su ocupación y empleo, que se les da en todos y cada instante. .

Evolución del término de únidad central de procesamiento

En las primeras PCs, las únidad central de procesamiento estaban diseñadas para conducir PCs considerablemente más enormes. En consecuencia, las máquinas trabajaban con mecanismos mecánicos muy sencillos. Por esa razón estas PCs debieron ser reconfiguradas al comienzo a fin de que tengan la posibilidad de efectuar múltiples tareas.

Las primeras PCs con procesadores fueron PCs con programas almacenados. De este modo se estableció con el modelo ENIAC desarrollado en 1945, cuya arquitectura fue desarrollada por el matemático John von Neumann, quien dejó una enorme huella en el planeta de la informática.

Este hardware fué desarrollado para efectuar múltiples géneros de operaciones guardadas en la memoria de la PC, lo que quiere decir que no es requisito efectuar cambios físicos en el cableado de la PC para eludir pérdidas de tiempo, esfuerzo y fallos.

En un inicio, se hicieron entidades de procesamiento central particulares, pero esto no era muy favorable y, por tal razón, a lo largo de bastante tiempo se consideró la estandarización de los procesadores para distintas propósitos. Esto fue viable merced al advenimiento de la circuitos integrados (CI), lo que permitió que las únidad central de procesamiento se vuelvan poco a poco más complejas en espacios reducidos.

Habría de estar habituado a la iniciativa de que los microprocesadores están en todas y cada una partes en este momento, desde vehículos y camiones hasta teléfonos celulares e inclusive juguetes para los mucho más pequeños. El comienzo de las novedades para este género de gadgets empezó con la llegada del transistor en la década de 1950, que logró viable crear procesadores mucho más complejos en placas de circuito impreso.

Los basados ​​en circuitos integrados se llamaron gadgets de integración a pequeña escala (SSI). Tenían transistores, siempre y en todo momento múltiplos de diez. Los conjuntos precisaban cientos de mosaicos particulares, pero ocupaban un espacio mínimo.

En 1964, IBM añadió el Sistema / Arquitectura 360, que dejó que un grupo de PCs ejecutaran exactamente el mismo programa a distintas velocidades. Por consiguiente, a pesar de que los ordenadores eran incompatibles entre sí, la arquitectura era precisamente exactamente la misma. En ese instante se descubrió que los transistores dejaban que el procesador funcionara a una agilidad considerablemente mayor gracias a los tiempos de conmutación proporcionados.

Transcurrido un tiempo nació el término de microprocesador para procesadores con un número achicado de circuitos integrados; comunmente solo uno. La reducción de tamaño dejó achicar los tiempos de conmutación. Por esa razón el diseño, la dificultad y el tamaño no cambiaron bastante desde la llegada de este microprocesador.

Elementos y especificaciones del procesador ¿De qué partes está hecho el hardware?

La unidad central de desarrollo o únidad central de procesamiento se compone de un grupo de elementos, que vamos a definir separadamente para comprender la llegada de sus funcionalidades:

1- Unidad de control

Se encuentra dentro de los bloques que conforman la únidad central de procesamiento. Su función fundamental es conseguir las normas en la memoria, decodificarlas y ejecutarlas. mediante la Unidad de Procesos. La unidad central de procesamiento, en otras expresiones, es la serie de circuitos que administran el fluído de datos que se crea en la únidad central de procesamiento.

Existen muchos elementos en esta unidad. Estos son:

  • Controlador y decodificador. Se hace cargo de interpretar el enunciado sacando el código de la operación a efectuar.
  • Registro de normas. Es el sitio donde se almacena la instrucción a lo largo de su ejecución.
  • Contador de normas. Tiene la dirección de memoria de la próxima instrucción a realizar.
  • Secuenciador. Crea las microórdenes primordiales para realizar una instrucción.
  • Reloj. Manda pulsos eléctricos a determinados intervalos con determinada regularidad.

2- Unidad de desarrollo

Este es otro bloque esencial en el artículo. Su función es hacer todas y cada una de las tareas que le da la unidad de control. Para efectuar estos procesos precisarás la asistencia de los elementos que en este momento se describen:

  • unidad de punto flotante. Se emplea para efectuar operaciones matemáticas con números reales.
  • Registro de estado. Guarda múltiples indicadores del resultado de las operaciones efectuadas.
  • Unidad aritmético-lógica (ALU). Se emplea para efectuar operaciones aritméticas básicas, comparaciones, funcionalidades lógicas e inclusive rotación de bits.
  • registro acumulador. Guarda operandos y desenlaces de operaciones.

3- Grabar

Es una memoria de gran velocidad dentro en exactamente el mismo procesador. Se emplea para guardar datos por un tiempo y para entrar a los valores mucho más usados. En verdad, es la opción mejor para un sistema para guardar datos. Los registros se miden por la proporción de bits que guardan. Si su PC es de 32 bits, por poner un ejemplo, esto quiere decir que se tienen la posibilidad de almacenar registros de 64 bits.

Hay los próximos géneros de registros:

  • registros permanentes. Tienen valores conformados para ser empleados en modo de solo lectura. Se fabrican en el momento en que se crea nuestro hardware.
  • registro de punto flotante. Guardan datos en un punto flotante.
  • Registro de datos. Guardan números enteros.
  • registros de memoria. Solo guardan direcciones de memoria.
  • Registros de empleo general. Guardan datos y direcciones. Se usan primordialmente en arquitectura. von Neumann, que es habitual.
  • Registro para objetivos destacables. Poseen información sobre el estado del sistema, como el puntero de la batería.

4- Entrada y salida de buses

El ómnibus se usa para transladar datos entre los elementos de una PC. Estas son huellas del circuito que viene dentro que se tienen la posibilidad de trasmitir de 2 formas:

  • Paralelo. El autobús deja la transmisión simultánea mucho más pedazos
  • Serie. El autobús solo puede trasmitir datos bit a bit empleando un solo cable para trasmitir información.

En los primeros PC los autobuses operaban siempre y en todo momento paralelamente, si bien en los últimos tiempos fueron sustituidos por autobuses seriales. Más allá de que estos últimos son mucho más bien difíciles de llevar a cabo, las próximas tasas de transmisión son considerablemente más altas.

¿De qué forma marcha un procesador?

Efectúa múltiples operaciones, si bien la más esencial es la ejecución del programa. Los programas, vistos desde dentro, son un grupo de normas representadas por números que se guardan en la memoria de la PC antes de ser ejecutadas. Todos y cada uno de los sistemas de arquitectura von Neumann tienen 4 pasos para efectuar operaciones. Estos son leídos, decodificados, ejecutados y escritos.

1- FETCH (leer)

En este paso, la instrucción representada por un grupo de números se junta de la memoria. El contador de programa (PC, no confundir con PC o PC personal) es el responsable de guardar la dirección de memoria donde viven estas normas.

Tras leer, la PC aumenta para cambiar de situación y hallarse en un bloque de memoria que tiene dentro la dirección de la próxima instrucción a realizar. En un caso así, se emplea una memoria lenta, cuya agilidad es dependiente del caché y el procesador de la PC.

2- DECODIFICACIÓN (decodificador)

Cuando se dió una instrucción, se distribuye en múltiples partes que han de ser interpretadas por los procesadores. Una parte de los números indican la operación a efectuar (código de operación) y las próximas partes corresponden a información sobre la realización de la operación detallada. Por poner un ejemplo, si la instrucción es una suma, es bueno comprender el operador que detalla la suma y los operandos a agregar.

Se tienen la posibilidad de determinar por el valor o por la dirección de memoria de donde se toman los datos a añadir. En procesadores mucho más complejos se creó un firmware que traduce las normas para hacer más simple un tanto la decodificación.

3- EJECUTAR

En el momento en que sucede este paso, el procesador se conecta a los bloques comprometidos en la instrucción para efectuar la operación pedida en el software.

Tras llevar a cabo la operación de suma que discutimos previamente, uno está conectado unidad aritmética y lógica (ALU) para efectuar las operaciones, con entradas y salidas donde se ingresan los números a agregar y donde se pone el resultado de exactamente las mismas.

4- ESCRITURA

Solo los desenlaces de la instrucción de ejecución se escriben en este paso. Se tienen la posibilidad de guardar en la memoria volátil o en la memoria primordial, que puede ser un tanto mucho más lenta.

Tras el último paso, el desarrollo se reitera con el próximo período de normas a fin de que logre leer el próximo período y también aumentar el contador del programa. En los procesadores complejos, se tienen la posibilidad de leer múltiples normas una al unísono y después ejecutarlas.

¿Cuántos géneros de únidad central de procesamiento hay?

Una unidad central de procesamiento se distribuye en múltiples tipos, clasificados según el número de núcleos:

1- únidad central de procesamiento con un solo núcleo

Se conoce como el núcleo de la únidad central de procesamiento. Nació con el comienzo del término de informática. Era un procesador de un solo núcleo donde las ocupaciones básicas eran muy lentas y viraban unas tras otras, si bien en su instante, como se tienen la posibilidad de imaginar con lo que ahora comentamos, fue innovador por el hecho de que además de esto dejaba una tasa de fallo bastante menor. como desvío de elementos para otras tareas.

2- Procesadores de doble núcleo

Este fue un enorme salto adelante en el planeta de la tecnología: la combinación de 2 núcleos en un procesador; No fue una labor simple. El sistema de control debía supervisar la sobrecarga, lo que hacía irrealizable duplicar la agilidad del procesador.

Se usaron en ámbitos multitarea por el hecho de que tenían programas y también hilos que competían por el tiempo del procesador. Si hay un segundo kernel presente, entre los procesos secundarios se ejecutará en una máquina y el otro en la otra. Este procesador proporciona un 75% mucho más de desempeño que un procesador de un solo núcleo, sin nombrar el doble de desempeño. Eso sí, hace 2 tareas y lo realiza de una manera mucho más rápida.

3- Procesador de 4 núcleos

Este es un género de procesador popular como quadcore. Se compone de 4 núcleos y es mucho más veloz en comparación con los 2 modelos precedentes. Es con la capacidad de efectuar múltiples tareas al tiempo y a una aceptable agilidad.

Al fin y al cabo, este es el género de procesador que podemos encontrar en los móviles inteligentes de calidad estándar y alta.

4- Procesador de seis y ocho núcleos

Estos son los que se emplean en las PCs en la actualidad. Soy con la capacidad de efectuar un sinnúmero de tareas complicadas a una agilidad impactante.. En dependencia de sus capacidades, tienen la posibilidad de efectuar de seis a ocho tareas básicas al unísono sin incordiar al usuario.

¿Diferencias entre una únidad central de procesamiento y una GPU?

Es muy habitual que preguntes esto por el hecho de que los dos son hardware de PC y sus nombres son muy afines. Comencemos por comprender que en los dos casos nos encontramos frente procesadores. Esto quiere decir que el propósito de los dos es el mismo: procesar.

No obstante, la diferencia es clara:

  • La unidad central de procesamiento es responsable del procesamiento redundante de todo género de acciones y también información de carácter o propósito general, haciendo un trabajo en secuencia. Puede trabajar con gráficos y la proporción de procesos con los que se carga es menor.
  • El procesador de gráficos o GPU marcha particularmente para procesar gráficos -imágenes y vídeos- y lo realiza paralelamente, según el modelo del ambiente. Esto quiere decir eliminar la carga del procesador que puede marchar en el resto de los elementos. De ahí que, es atrayente dedicar un tiempo a escoger una tarjeta gráfica increíble a fin de que el procesador no colapse, por realmente bueno que sea. Cargue considerablemente más procesos, aun si precisan ser concretos.

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