¿Qué es el procesador CPU?
Un procesador (CPU) es el circuito lógico que responde y procesa las instrucciones básicas que manejan una computadora. La CPU es vista como el chip de circuito integrado (IC) principal y más crucial en una computadora, ya que es responsable de interpretar la mayoría de los comandos de las computadoras. Las CPU realizarán la mayoría de las operaciones aritméticas, lógicas y de E/S básicas, así como también asignarán comandos para otros chips y componentes que se ejecutan en una computadora.
El término procesador se usa indistintamente con el término unidad central de procesamiento (CPU), aunque estrictamente hablando, la CPU no es el único procesador en una computadora. La GPU (unidad de procesamiento de gráficos) es el ejemplo más notable, pero el disco duro y otros dispositivos dentro de una computadora también realizan algunos procesos de forma independiente. Sin embargo, el término procesador generalmente se entiende como la CPU.
Los procesadores se pueden encontrar en PC, teléfonos inteligentes, tabletas y otras computadoras. Los dos principales competidores en el mercado de procesadores son Intel y AMD.
Los elementos básicos de un procesador.
Los elementos básicos de un procesador incluyen:
- La unidad lógica aritmética (ALU), que lleva a cabo operaciones aritméticas y lógicas sobre los operandos en las instrucciones.
- La unidad de punto flotante (FPU), también conocida como coprocesador matemático o coprocesador numérico, es un coprocesador especializado que manipula números más rápidamente que los circuitos básicos del microprocesador.
- Registros, que contienen instrucciones y otros datos. Los registros suministran operandos a la ALU y almacenan los resultados de las operaciones.
- Memoria caché L1 y L2. Su inclusión en la CPU ahorra tiempo en comparación con tener que obtener datos de la memoria de acceso aleatorio (RAM).
Operaciones de CPU
Las cuatro funciones principales de un procesador son buscar, decodificar, ejecutar y escribir.
- Fetch- es la operación que recibe instrucciones de la memoria del programa desde la RAM de un sistema.
- Decodificación: es donde se convierte la instrucción para comprender qué otras partes de la CPU se necesitan para continuar la operación. Esto lo realiza el decodificador de instrucciones.
- Ejecutar: es donde se realiza la operación. Cada parte de la CPU que se necesita se activa para llevar a cabo las instrucciones.
Componentes y cómo funcionan las CPU
Los componentes principales de una CPU son la ALU, los registros y la unidad de control. Las funciones básicas de la ALU y el registro están etiquetadas en la sección de «elementos básicos de un procesador» anterior. La unidad de control es lo que opera la búsqueda y ejecución de instrucciones.
El procesador en una computadora personal o integrado en dispositivos pequeños a menudo se denomina microprocesador. Ese término significa que los elementos del procesador están contenidos en un solo chip IC. Algunas computadoras funcionarán con un procesador multinúcleo, un chip que contiene más de una CPU. Una CPU suele ser un dispositivo pequeño con pines hacia abajo en una placa base. Las CPU también se pueden conectar a una placa base con un disipador de calor y un ventilador para disipar el calor.
Tipos
La mayoría de los procesadores de hoy en día son multinúcleo, lo que significa que el IC contiene dos o más procesadores para un rendimiento mejorado, un consumo de energía reducido y un procesamiento simultáneo más eficiente de múltiples tareas (ver: procesamiento en paralelo). Las configuraciones de múltiples núcleos son similares a tener múltiples procesadores separados instalados en la misma computadora, pero debido a que los procesadores en realidad están conectados al mismo zócalo, la conexión entre ellos es más rápida.
La mayoría de las computadoras pueden tener hasta dos o cuatro núcleos; sin embargo, este número puede aumentar hasta 12 núcleos, por ejemplo. Si una CPU solo puede procesar un único conjunto de instrucciones a la vez, entonces se considera un procesador de un solo núcleo. Si una CPU puede procesar dos conjuntos de instrucciones a la vez, se denomina procesador de doble núcleo; cuatro conjuntos se consideraría un procesador de cuatro núcleos. Cuantos más núcleos, más instrucciones a la vez puede manejar una computadora.
Algunos procesadores utilizan subprocesos múltiples, que utilizan núcleos de procesador virtualizados. Los núcleos de procesador virtualizados se denominan vCPU. Estos no son tan poderosos como los núcleos físicos, pero se pueden usar para mejorar el rendimiento en máquinas virtuales (VM). Sin embargo, agregar vCPU innecesarias puede perjudicar los índices de consolidación, por lo que debería haber entre cuatro y seis vCPU por núcleo físico.
Fuente: TECHTARGET