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Partes de la unidad central de procesamiento

diciembre 23, 2021
Partes de la unidad central de procesamiento

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Una unidad central de procesamiento (CPU), también llamada procesador central, procesador principal o simplemente procesador, es el circuito electrónico que ejecuta las instrucciones que componen un programa informático. La CPU realiza operaciones básicas de aritmética, lógica, control y entrada/salida (E/S) especificadas por las instrucciones del programa. Esto contrasta con los componentes externos, como la memoria principal y los circuitos de E/S,[1] y los procesadores especializados, como las unidades de procesamiento gráfico (GPU).

La forma, el diseño y la implementación de las CPU han cambiado a lo largo del tiempo, pero su funcionamiento fundamental permanece casi inalterado. Los principales componentes de una CPU son la unidad aritmético-lógica (ALU), que realiza operaciones aritméticas y lógicas, los registros del procesador, que suministran operandos a la ALU y almacenan los resultados de las operaciones de la ALU, y una unidad de control que organiza la obtención (de la memoria), la decodificación y la ejecución de las instrucciones dirigiendo las operaciones coordinadas de la ALU, los registros y otros componentes.

La mayoría de las CPUs modernas se implementan en microprocesadores de circuitos integrados (IC), con una o más CPUs en un único chip IC de óxido metálico (MOS). Los chips de microprocesadores con múltiples CPUs son procesadores multinúcleo. Las CPU físicas individuales, los núcleos del procesador, también pueden ser multihilo para crear CPU virtuales o lógicas adicionales[2].

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Una unidad central de procesamiento (CPU), también llamada procesador central, procesador principal o simplemente procesador, es el circuito electrónico que ejecuta las instrucciones que componen un programa informático. La CPU realiza las operaciones básicas de aritmética, lógica, control y entrada/salida (E/S) especificadas por las instrucciones del programa. Esto contrasta con los componentes externos, como la memoria principal y los circuitos de E/S,[1] y los procesadores especializados, como las unidades de procesamiento gráfico (GPU).

La forma, el diseño y la implementación de las CPU han cambiado a lo largo del tiempo, pero su funcionamiento fundamental permanece casi inalterado. Los principales componentes de una CPU son la unidad aritmético-lógica (ALU) que realiza operaciones aritméticas y lógicas, los registros del procesador que suministran operandos a la ALU y almacenan los resultados de las operaciones de la ALU, y una unidad de control que organiza la obtención (de la memoria), la decodificación y la ejecución de instrucciones dirigiendo las operaciones coordinadas de la ALU, los registros y otros componentes.

La mayoría de las CPUs modernas se implementan en microprocesadores de circuitos integrados (IC), con una o más CPUs en un único chip IC de óxido metálico (MOS). Los chips de microprocesadores con múltiples CPUs son procesadores multinúcleo. Las CPU físicas individuales, los núcleos del procesador, también pueden ser multihilo para crear CPU virtuales o lógicas adicionales[2].

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Los legados de diseños anteriores, como el motor de diferencias de Babbage y los sistemas de tarjetas perforadas de los años 70, tienen un impacto significativo en los sistemas informáticos actuales. En mi primer artículo de esta serie histórica, Historia de la informática y ordenadores modernos para administradores de sistemas, hablé de varios precursores del ordenador moderno y enumeré las características que definen lo que hoy llamamos ordenador.

En este artículo, hablo de la unidad central de procesamiento (CPU), incluyendo sus componentes y funcionalidad. Muchos de los temas hacen referencia al primer artículo, así que asegúrate de leerlo si aún no lo has hecho.

La CPU de los ordenadores modernos es la encarnación del «molino» de la máquina diferencial de Babbage. El término unidad central de procesamiento se originó en las brumas de la época de los ordenadores, cuando un único gabinete masivo contenía los circuitos necesarios para interpretar las instrucciones del programa a nivel de máquina y realizar operaciones con los datos suministrados. La unidad central de procesamiento también realizaba todo el procesamiento de los dispositivos periféricos conectados. Los periféricos incluían impresoras, lectores de tarjetas y los primeros dispositivos de almacenamiento, como las unidades de tambor y de disco. Los dispositivos periféricos modernos tienen una cantidad significativa de potencia de procesamiento y descargan algunas tareas de procesamiento de la CPU. Esto libera a la CPU de las tareas de entrada/salida para que su potencia se aplique a la tarea principal.

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Una unidad central de procesamiento (CPU), también llamada procesador central, procesador principal o simplemente procesador, es el circuito electrónico que ejecuta las instrucciones que componen un programa informático. La CPU realiza las operaciones básicas de aritmética, lógica, control y entrada/salida (E/S) especificadas por las instrucciones del programa. Esto contrasta con los componentes externos, como la memoria principal y los circuitos de E/S,[1] y los procesadores especializados, como las unidades de procesamiento gráfico (GPU).

La forma, el diseño y la implementación de las CPU han cambiado a lo largo del tiempo, pero su funcionamiento fundamental permanece casi inalterado. Los principales componentes de una CPU son la unidad aritmético-lógica (ALU), que realiza operaciones aritméticas y lógicas, los registros del procesador, que suministran operandos a la ALU y almacenan los resultados de las operaciones de la ALU, y una unidad de control que organiza la obtención (de la memoria), la decodificación y la ejecución de las instrucciones dirigiendo las operaciones coordinadas de la ALU, los registros y otros componentes.

La mayoría de las CPUs modernas se implementan en microprocesadores de circuitos integrados (IC), con una o más CPUs en un único chip IC de óxido metálico (MOS). Los chips de microprocesadores con múltiples CPUs son procesadores multinúcleo. Las CPU físicas individuales, los núcleos del procesador, también pueden ser multihilo para crear CPU virtuales o lógicas adicionales[2].

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