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CPU

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Una CPU Pentium en un ordenador

CPU o unidad de proceso central es la parte principal de una PC o computadora.[1] Se encarga de almacenar los datos y la ejecución de los programas,es decir, controla toda la computadora. En ella se encuentran las piezas claves del trabajo.[2]

Su pieza principal o “cerebro” es el procesador.

  • La CPU envía señales para controlar las otras partes de la computadora, casi como un cerebro controla un cuerpo.
  • La CPU es una máquina electrónica que funciona con una lista de cosas que el ordenador debe hacer, llamadas instrucciones. Lee la lista de instrucciones y ejecuta cada una en orden. Una lista de instrucciones que * La CPU puede ejecutar es un programa de computadora.

La velocidad del reloj, o la velocidad de las partes internas de una CPU, se mide en hercios (Hz). Los procesadores modernos a menudo funcionan tan rápido que se utiliza el gigahercio (GHz) en su lugar. Un GHz es 1.000.000.000 de ciclos por segundo.

Tipos de CPU[editar · editar código]

En el siglo XX los ingenieros inventaron muchas arquitecturas informáticas diferentes. Hoy en día, la mayoría de los ordenadores de escritorio utilizan CPU de 32 o 64 bits. Las instrucciones en una CPU de 32 bits son buenas para manejar datos que tienen un tamaño de 32 bits (la mayoría de las instrucciones "piensan" en 32 bits en una CPU de 32 bits). Del mismo modo, una CPU de 64 bits es buena para manejar datos que tienen un tamaño de 64 bits (y a menudo también es buena para manejar datos de 32 bits). Muchas CPU antiguas de los años 70, 80 y principios de los 90 (y muchos sistemas integrados modernos) manejar datos que tienen un tamaño de 8 ó 16 bits. [3]

La mayoría de las CPU son microprocesadores. Esto significa que la CPU es un solo chip.

Registros[editar · editar código]

Cuando la CPU ejecuta un programa de ordenador, necesita un lugar donde almacenar los datos con los que operan las instrucciones (los datos que leen y escriben). Este almacenamiento se llama registro.[4] Una CPU suele tener muchos registros. Los registros deben ser muy rápidos para acceder (para leer y escribir). Por lo tanto, son parte del propio chip de la CPU.

Memoria[editar · editar código]

Almacenar todos los datos en registros haría que la mayoría de las CPU fueran demasiado complicadas (y muy caras). Por lo tanto, los registros normalmente sólo almacenan los datos en los que la CPU está trabajando "ahora mismo". El resto de los datos utilizados por el programa se almacenan en la RAM (memoria). La RAM se almacena normalmente fuera de la CPU en chips separados.

Cuando la CPU quiere leer o escribir datos en la memoria RAM, emite una dirección a esos datos. Debido a que el tamaño de las direcciones es limitado, la cantidad máxima de memoria también es limitada. Los procesadores de 32 bits normalmente sólo pueden manejar hasta 4 GB de RAM. Un procesador de 64 bits puede ser capaz de manejar hasta 16 EB de RAM (16 exabytes, alrededor de 16 mil millones de GB, o 16 mil millones de millones de bytes). El sistema operativo puede limitarlo a utilizar cantidades más pequeñas.


La información que se almacena en la RAM suele ser volátil. Esto significa que desaparecerá si se apaga la computadora.

Caché[editar · editar código]

En las computadoras modernas, la RAM es mucho más lenta que los registros, por lo que el acceso a la RAM ralentiza los programas. Para acelerar los accesos a la memoria, a menudo se coloca un tipo de memoria más rápida, llamada caché, entre la RAM y las partes principales de la CPU.[5] La caché suele ser una parte del propio chip de la CPU y es mucho más costosa por byte que la RAM. La caché almacena los mismos datos que la RAM, pero suele ser mucho más pequeña. Por lo tanto, todos los datos utilizados por el programa podrían no caber en la caché. La caché intenta almacenar datos que probablemente se usen mucho. Entre los ejemplos se incluyen los datos utilizados recientemente.

Buses[editar · editar código]

Los buses de computadora son los cables usados por la CPU para comunicarse con la RAM y otros componentes de la computadora.[6] Casi todas las CPUs tienen al menos un bus de datos - usado para leer y escribir datos - y un bus de direcciones - usado para emitir direcciones. Otros buses dentro de la CPU llevan los datos a diferentes partes de la CPU.

Conjuntos de instrucciones[editar · editar código]

Un conjunto de instrucciones (también llamado ISA - Instruction Set Architecture) es un lenguaje que es entendido directamente por una CPU particular. Estos lenguajes también se llaman de código máquina o binario. [7]

Los programas escritos en lenguajes de programación como C y C++ no pueden ser ejecutados directamente por la CPU. Deben ser traducidos al código máquina antes de que la CPU pueda ejecutarlos. Un compilador es un programa de computadora que hace esta traducción.[8]

El código máquina es sólo una secuencia de 0 y 1, lo que dificulta su lectura por parte de los humanos. Para hacerlo más legible, los programas en código máquina suelen estar escritos en lenguaje ensamblador. El lenguaje ensamblador utiliza texto en lugar de 0 y 1: Se podría escribir "LD A,0" para cargar el valor 0 en el registro A, por ejemplo. Un programa que traduce el lenguaje ensamblador al código máquina se llama ensamblador.

Referencias[editar · editar código]