computador
Páginas: 5 (1127 palabras)
Publicado: 23 de septiembre de 2014
CPU
La unidad central de procesamiento (del inglés Central Processing Unit, CPU), es el hardware dentro de un ordenador u otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones de un programa de ordenador mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema. El término en sí mismo y su acrónimo han estado en uso en la industria de laInformática por lo menos desde el principio de los años 1960.1 La forma, el diseño y la implementación de las CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros ejemplos, pero su operación fundamental sigue siendo la misma.
Una computadora puede tener más de una CPU; esto se llama multiprocesamiento. Todas las CPU modernas son microprocesadores, lo que significa que figura en un solo chip. Algunoscircuitos integrados (ICs) pueden contener varias CPUs en un solo chip; estos IC son denominados procesadores multi-core multinúcleo. Un CI que contiene una CPU también puede contener los dispositivos periféricos, y otros componentes de un sistema informático; esto se llama un sistema en un chip (SoC).
Dos componentes típicos de una CPU son la unidad aritmético lógica (ALU), que realizaoperaciones aritméticas y lógicas, y la unidad de control (CU), que extrae instrucciones de la memoria, la decodifica y las ejecuta, llamando a la ALU cuando sea necesario.
No todos los sistemas computacionales se basan en una unidad central de procesamiento. Una matriz de procesador o procesador vectorial tiene múltiples elementos cómputo paralelo, sin una unidad considerada el "centro". En el modelo decomputación distribuido, se resuelven problemas mediante un conjunto interconectado y distribuido de procesadores.
Operación del CPU
La operación fundamental de la mayoría de las CPU es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantienen en una cierta clase de memoria de ordenador. Hay cuatro pasos quecasi todos las CPU de arquitectura de von Neumann usan en su operación: fetch, decode, execute, y writeback, (leer, decodificar, ejecutar y escribir).
Fetch (Leer)
El primer paso, leer (fetch), implica el recuperar una instrucción, (que es representada por un número o una secuencia de números), de la memoria de programa. La localización en la memoria del programa es determinada por uncontador de programa (PC), que almacena un número que identifica la dirección de la siguiente instrucción que se debe buscar. Después se lee una instrucción, el PC es incrementado por la longitud de la instrucción en términos de unidades de memoria de modo que contendrá la dirección de la siguiente instrucción en la secuencia.nota 3 Frecuentemente, la instrucción a ser leída debe ser recuperada dememoria relativamente lenta, haciendo detener al CPU mientras espera que la instrucción sea devuelta. Esta cuestión se trata en gran medida en los procesadores modernos por los cachés y las arquitecturas pipeline (ver abajo).
Decode (Decodificar)
En el paso de decodificación, la instrucción es dividida en partes que tienen significado para otras unidades de la CPU. La manera en que el valor de lainstrucción numérica es interpretado está definida por la arquitectura del conjunto de instrucciones (el ISA) de la CPU.nota 4 A menudo, un grupo de números en la instrucción, llamados opcode, indica qué operación realizar. Las partes restantes del número usualmente proporcionan información requerida para esa instrucción, como por ejemplo, operandos para una operación de adición. Tales operandos sepueden dar como un valor constante (llamado valor inmediato), o como un lugar para localizar un valor, que según lo determinado por algún modo de dirección, puede ser un registro o una dirección de memoria. En diseños más viejos las unidades del CPU responsables de decodificar la instrucción eran dispositivos de hardware fijos. Sin embargo, en CPUs e ISAs más abstractos y complicados, es...
La unidad central de procesamiento (del inglés Central Processing Unit, CPU), es el hardware dentro de un ordenador u otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones de un programa de ordenador mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema. El término en sí mismo y su acrónimo han estado en uso en la industria de laInformática por lo menos desde el principio de los años 1960.1 La forma, el diseño y la implementación de las CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros ejemplos, pero su operación fundamental sigue siendo la misma.
Una computadora puede tener más de una CPU; esto se llama multiprocesamiento. Todas las CPU modernas son microprocesadores, lo que significa que figura en un solo chip. Algunoscircuitos integrados (ICs) pueden contener varias CPUs en un solo chip; estos IC son denominados procesadores multi-core multinúcleo. Un CI que contiene una CPU también puede contener los dispositivos periféricos, y otros componentes de un sistema informático; esto se llama un sistema en un chip (SoC).
Dos componentes típicos de una CPU son la unidad aritmético lógica (ALU), que realizaoperaciones aritméticas y lógicas, y la unidad de control (CU), que extrae instrucciones de la memoria, la decodifica y las ejecuta, llamando a la ALU cuando sea necesario.
No todos los sistemas computacionales se basan en una unidad central de procesamiento. Una matriz de procesador o procesador vectorial tiene múltiples elementos cómputo paralelo, sin una unidad considerada el "centro". En el modelo decomputación distribuido, se resuelven problemas mediante un conjunto interconectado y distribuido de procesadores.
Operación del CPU
La operación fundamental de la mayoría de las CPU es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantienen en una cierta clase de memoria de ordenador. Hay cuatro pasos quecasi todos las CPU de arquitectura de von Neumann usan en su operación: fetch, decode, execute, y writeback, (leer, decodificar, ejecutar y escribir).
Fetch (Leer)
El primer paso, leer (fetch), implica el recuperar una instrucción, (que es representada por un número o una secuencia de números), de la memoria de programa. La localización en la memoria del programa es determinada por uncontador de programa (PC), que almacena un número que identifica la dirección de la siguiente instrucción que se debe buscar. Después se lee una instrucción, el PC es incrementado por la longitud de la instrucción en términos de unidades de memoria de modo que contendrá la dirección de la siguiente instrucción en la secuencia.nota 3 Frecuentemente, la instrucción a ser leída debe ser recuperada dememoria relativamente lenta, haciendo detener al CPU mientras espera que la instrucción sea devuelta. Esta cuestión se trata en gran medida en los procesadores modernos por los cachés y las arquitecturas pipeline (ver abajo).
Decode (Decodificar)
En el paso de decodificación, la instrucción es dividida en partes que tienen significado para otras unidades de la CPU. La manera en que el valor de lainstrucción numérica es interpretado está definida por la arquitectura del conjunto de instrucciones (el ISA) de la CPU.nota 4 A menudo, un grupo de números en la instrucción, llamados opcode, indica qué operación realizar. Las partes restantes del número usualmente proporcionan información requerida para esa instrucción, como por ejemplo, operandos para una operación de adición. Tales operandos sepueden dar como un valor constante (llamado valor inmediato), o como un lugar para localizar un valor, que según lo determinado por algún modo de dirección, puede ser un registro o una dirección de memoria. En diseños más viejos las unidades del CPU responsables de decodificar la instrucción eran dispositivos de hardware fijos. Sin embargo, en CPUs e ISAs más abstractos y complicados, es...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.