Computacion

Unidad central de procesamiento
La unidad central de procesamiento o CPU (por el acrónimo[->0] en inglés[->1] de central , o simplemente el procesador o microprocesador, es el componente del computador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones[->2] contenidas en los programas y procesa los datos[->3]. Los CPU proporcionan la característica fundamental de la computadoradigital (la programabilidad[->4]) y son uno de los componentes necesarios encontrados en lascomputadoras[->5] de cualquier tiempo, junto con el almacenamiento primario[->6] y los dispositivos de entrada/salida[->7]. Se conoce como microprocesador[->8] el CPU que es manufacturado con circuitos integrados[->9]. Desde mediados de los años 1970[->10], los microprocesadores de un solo chip hanreemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU, y hoy en día, el término "CPU" es aplicado usualmente a todos los microprocesadores.La expresión "unidad central de proceso" es, en términos generales, una descripción de una cierta clase de máquinas de lógica que pueden ejecutar complejosprogramas[->11] de computadora. Esta amplia definición puede fácilmente ser aplicada a muchos de los primeroscomputadores que existieron mucho antes que el término "CPU" estuviera en amplio uso. Sin embargo, el término en sí mismo y su acrónimo han estado en uso en la industria de la informática por lo menos desde el principio de los años 1960[->12]. La forma, el diseño y la implementación de los CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros ejemplos, pero su operación fundamental ha permanecido bastantesimilar.

Microprocesadores

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Desde la introducción del primer microprocesador, el Intel 4004[->14], en 1971, y del primer microprocesador ampliamente usado, el Intel 8080[->15], en 1974, esta clase de CPUs ha desplazado casi totalmente el resto de los métodos de implementación de la Unidad Central de Proceso. Los fabricantes de mainframes y minicomputadores de ese tiempo lanzaronprogramas de desarrollo de IC propietarios para actualizar sus más viejas arquitecturas de computador[->16], y eventualmente produjeron microprocesadores con conjuntos de instrucciones que eran compatibles hacia atrás con sus más viejos hardwares y softwares. Combinado con eladvenimiento y el eventual vasto éxito del ahora ubicuo computadora personal[->17], el término "CPU" es aplicado ahora casiexclusivamente a los microprocesadores.
Las generaciones previas de CPUs fueron implementadas como componentes discretos y numerosos circuitos integrados de pequeña escala de integración en una o más tarjetas de circuitos. Por otro lado, los microprocesadores son CPUs fabricados con un número muy pequeño de IC; usualmente solo uno. El tamaño más pequeño del CPU, como resultado de estar implementado enuna simple pastilla, significa tiempos de conmutación más rápidos debido a factores físicos como el decrecimiento de la capacitancia[->18] parásita de las puertas[->19]. Esto ha permitido que los microprocesadores síncronos tengan tiempos de reloj con un rango de decenas de megahercios a varios gigahercios. Adicionalmente, como ha aumentado la capacidad de construir transistores excesivamentepequeños en un IC, la complejidad y el número de transistores en un simple CPU también se ha incrementado dramáticamente. Esta tendencia ampliamente observada es descrita por la ley de Moore[->20], que ha demostrado hasta la fecha, ser una predicción bastante exacta del crecimiento de la complejidad de los CPUs y otros IC.
Operación del CPU
La operación fundamental de la mayoría de los CPU, es ejecutaruna secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantentienen en una cierta clase de memoria de computador. Hay cuatro pasos que casi todos los CPU de arquitectura de von Neumann[->21] usan en su operación: fetch, decode, execute, y writeback, (leer, decodificar, ejecutar, y escribir).
Rango de enteros
La manera en...