bachillerato

Tema 6: El procesador


1. La función de la CPU.

¿Qué es una CPU?
Una CPU es un dispositivo electrónico que acepta entradas y ejecuta cientos de tipos de funciones distintas con dichas entradas. Estas funciones pueden ser tan sencillas como las funciones aritméticas básicas, como sumar 2 + 2, o pueden ser mucho más complejas, como “Coge este valor y envíalo a la tarjeta de vídeo paraque pueda mostrar un valor en la pantalla”. La colección de todas las funciones que puede ejecutar una CPU se denomina conjunto de instrucciones de la CPU.











¿Dónde están los programas.
Sin los programas la CPU no tendría utilidad. Para que la CPU funcione el ordenador tiene que coger los programas y enviarlos a la CPU para que ésta pueda hacer lo que quieras que haga.Cuando el ordenador está apagado, todos los programas se guardan en el disco duro.

La CPU puede procesar muchos millones, incluso miles de millones, de comandos por segundo. Los discos duros no pueden entregar los datos a la CPU a una velocidad tan alta. Para compensar este problema, los comandos no van directamente a la CPU sino que se guardan en la RAM. Los programas se inician en la RAMdesde el disco duro y después la RAM, que es más rápida, le proporciona a la CPU acceso a dichos programas. Cuando se inicia un programa en la RAM y alimenta a la CPU para que haga lo que tiene que hacer, decimos que el programa se está ejecutando.

El flujo de datos entre el disco duro, la RAM y la CPU no es un proceso en un solo sentido. La CPU va a generar los resultados de los programas ylos datos deben estar guardados en alguna parte. Inicialmente los datos se envían a la RAM, pero si queremos que sigan existiendo después de apagar el ordenador, tenemos que guardarlos en el disco duro. Por lo tanto, la RAM guarda temporalmente tanto programas como datos.

Los programas y los datos no son los únicos elementos que fluyen entre la CPU y la RAM. La CPU también tiene la capacidad dedeterminar si se ha usado un dispositivo de entrada como el teclado o el ratón. Si movemos el ratón o pulsamos una tecla del teclado, la CPU sabrá que lo hemos hecho y actuará en consecuencia, indicándole a una letra que aparezca en pantalla o desplazando el cursor del ratón por la pantalla. Igual ocurre con los restantes dispositivos, pantalla, tarjeta de sonido, impresora, etc.

Entonces, ¿quédesventajas tiene la RAM?: en primer lugar, la RAM no puede almacenar tanta información como el disco duro. En segundo lugar es volátil; es decir, pierde toda su información en el momento que apagamos el ordenador. Y en tercer lugar, hay que tener en cuenta que nunca se ejecutan todos los programas a la vez.


Unión de todos los elementos.
Hemos visto que la CPU, la RAM y otras piezas del PCse unen a la placa base. La placa base está llena de cables diminutos llamados trazas, que son las conexiones entre los distintos componentes de la placa base.

El procesador y la memoria están unidos por un bus de muy alta velocidad, ya que junto con la tarjeta gráfica forman un conjunto que necesita mantener un trasiego de datos muy elevado para garantizar las prestaciones del equipo en todomomento. La gestión de las comunicaciones de estas líneas de alta velocidad está a cargo del chipset, llamado NorthBridge (puente norte).

Por su parte elementos como el disco duro, lector de DVD o los dispositivos USB 2.0 con menos requerimientos en cuanto a velocidad, se conforman con estar en un segundo grupo, “más lento”, controlado por el SouthBridge (puente sur), otro de los chips queconforman el chipset y el segundo en orden de importancia. Lógicamente, ambos puentes están comunicados entre sí.

Es importante saber que estas conexiones no tienen uno sino muchos cables. Siempre que existe una conexión de varios cables para conectar dos o más dispositivos decimos que esos cables forman un bus. El bus que interconecta la CPU, el NorthBridge y la RAM se llama bus frontal FSB,...