Procesadores

PROCESADORES



2011
ÍNDICE

INTRODUCCIÓN 3
COMPONENTES 5
I. Memoria Caché. 5
II. Instrucciones. 5
III. Registros. 6
IV. Unidades funcionales. 6
Unidad de control. 6
Unidad de procesamiento. 7
Unidad de administración de entrada/salida. 7
FUNCIONAMIENTO 8



INTRODUCCIÓN
El procesador o microprocesador (CPU, por Central Processing Unit o Unidad Central deProcesamiento) es el circuito integrado central y más complejo de una computadora y está constituido por millones de componentes electrónicos integrados; por decirlo de alguna manera, se le suele asociar como el "cerebro" de una computadora.

Ilustración [ 1 ]. Procesadores.

Funcionalmente es el encargado de realizar toda operación aritmético-lógica, de control y de comunicación con el resto delos componentes integrados que conforman un computador, siguiendo el modelo base de Von Neumann. Este modelo realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente:
1. Enciende el ordenador y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.
2. Aumenta el contador de programa en la longitud de lainstrucción para apuntar a la siguiente.
3. Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada.
4. Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla unacierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda “tomar decisiones”, que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores.
5. Vuelve al paso 1.
El procesador está constituido principalmente por registros, memoria (memoria cache), una unidad de control, una unidad aritmético-lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma flotante (FPU, porfloating-point unit o coprocesador matemático) que permite operaciones matemáticas con números decimales aumentando la eficiencia que proporciona la ALU que realiza cálculos con números enteros.
A través del tiempo ha existido la tendencia de integrar cada vez más componentes dentro del procesador para lograr aumentar su eficiencia energética y su rendimiento. Uno de los primeros componentes que seintegró al procesador fue la unidad de coma flotante que antes era opcional y se encontraba situado en la placa madre, luego se introdujo el controlador de memoria y en algunos casos un procesador gráfico (GPU, por graphics processing unit) dentro del mismo encapsulado. Por ejemplo los procesadores AMD poseen un GPU integrado y los procesadores Intel pretende integrar el Southbridge (circuitointegrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la placa madre y se comunica con el CPU a través del Northbridge) dentro del procesador y eliminar ambos chipsets (Northbridge y Southbridge) de la placa.
El procesador está conectado mediante un zócalo específico en la placa madre y se adiciona un sistema derefrigeración para su correcto funcionamiento. El sistema de refrigeración consta de un disipador de calor (fabricados con cobre y/o aluminio) adosado al procesador y entre los cuales se puede colocar una pasta que mejora la conductividad térmica y uno o más ventiladores que expulsan el calor absorbido por el disipador. Existen sistemas de refrigeración más eficaces, pero se ocupan en algunasocasiones; por ejemplo cuando se realizan prácticas de overclocking.

Ilustración [ 2 ]. Disipador de Calor más Ventilador y Zócalo de Procesador.

COMPONENTES
El procesador es una unidad procesadora de datos, del cual podemos diferenciar diversas partes:
I. Memoria Caché.
Es una memoria ultrarrápida que emplea el procesador para tener a mano ciertos datos que predeciblemente serán...