Unidad De Procesamiento Central o C.P.U.



Central Processing Unit (CPU/Unidad Central de Procesamiento) también llamado microprocesador o simplemente procesador, es el componente principal del ordenador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. Las CPU proporcionan la característica fundamental del ordenador digital (la programabilidad) y son uno de loscomponentes necesarios encontrados en los ordenadores de cualquier tiempo, junto con la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce comomicroprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. Desde mediados de los años 1970, los microprocesadores de un solo chip han reemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU y hoy en día, el término "CPU" es aplicadousualmente a todos los microprocesadores.

Historia
El EDVAC, uno de los primeros ordenadores de programas almacenados electrónicamente.
Artículo principal: Historia del hardware de ordenador.
Casi todas las CPU tratan con estados discretos y por lo tanto requieren una cierta clase de elementos de conmutación para diferenciar y cambiar estos estados. Antes de la aceptación comercial del transistor,los relés eléctricos y los tubos de vacío (válvulas termoiónicas) eran usados comúnmente como elementos de conmutación. Aunque éstos tenían distintas ventajas de velocidad sobre los anteriores diseños puramente mecánicos, no eran fiables por varias razones. Por ejemplo, hacer circuitos de lógica secuencial de corriente directa requería hardware adicional para hacer frente al problema del rebote decontacto. Por otro lado, mientras que los tubos de vacío no sufren del rebote de contacto, éstos deben calentarse antes de llegar a estar completamente operacionales y eventualmente fallan y dejan de funcionar por completo. Generalmente, cuando un tubo ha fallado, la CPU tendría que ser diagnosticada para localizar el componente que falla para que pueda ser reemplazado. Por lo tanto, los primeroscomputadores electrónicos, (basados en tubos de vacío), generalmente eran más rápidos pero menos confiables que los ordenadores electromecánicos, (basados en relés). Los ordenadores de tubo, como el EDVAC, tendieron en tener un promedio de ocho horas entre fallos, mientras que los ordenadores de relés, (anteriores y más lentas), como el Harvard Mark I, fallaban muy raramente. Al final, los CPUbasados en tubo llegaron a ser dominantes porque las significativas ventajas de velocidad producidas generalmente pesaban más que los problemas de confiabilidad. La mayor parte de estas tempranas CPU síncronas corrían en frecuencias de reloj bajas comparadas con los modernos diseños microelectrónicos. Eran muy comunes en este tiempo las frecuencias de la señal del reloj con un rango desde100 kHz hasta 4 MHz, limitado en gran parte por la velocidad de los dispositivos de conmutación con los que fueron construidos.

CPU de transistores y de circuitos integrados discretos
CPU, memoria de núcleo e interfaz de bus externo de un MSI PDP-8/I.
La complejidad del diseño de las CPU se incrementó a medida que varias tecnologías facilitaron la construcción de dispositivos electrónicos más pequeños yconfiables. La primera de esas mejoras vino con el advenimiento deltransistor. Las CPU transistorizadas durante los años 50 y los años 60 no tuvieron que ser construidos con elementos de conmutación abultados, no fiables y frágiles, como los tubos de vacío y los relés eléctricos. Con esta mejora, fueron construidas CPU más complejas y más confiables sobre una o varias tarjetas de circuitoimpreso que contenían componentes discretos (individuales). Durante este período, ganó popularidad un método de fabricar muchos transistores en un espacio compacto. El circuito integrado (IC) permitió que una gran cantidad de transistores fueran fabricados en una simple oblea basada en semiconductor o "chip". Al principio, solamente circuitos digitales muy básicos, no especializados, como las puertas...