El CPU es la unidad central de proceso principal que procesa datos en la computadora. La GPU y VPU son procesadores independientes que se encargan específicamente del procesamiento de video y gráficos para aliviar la carga de trabajo del CPU. La memoria caché es un circuito de alta velocidad que almacena bloques de instrucciones y datos recientes para acelerar el acceso a ellos.

2. CPU: es ("Central Process Unity") ó unidad central de proceso,
siendo el microprocesador principal que utiliza la computadora
en su conjunto para el proceso de datos en general.
GPU & VPU: significan ("Graphic Process Unity") ó unidad de
proceso de gráfico / ("Video Process Unity") ó unidad de proceso
de video respectivamente. Ambas siglas se refieren a un mismo
procesador independiente del principal; que se encarga
específicamente del proceso de video y gráficos, y así libera de
esta carga de trabajo al CPU.

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El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como
números binarios organizados secuencialmente en la memoria
principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en
varias fases:
Preselecciona (PreFetch): pre-lectura de la instrucción desde la
memoria principal.
Selecciona (Fetch): envío de la instrucción al decodificador.
Decodificación (Decode) de la instrucción: determinar qué
instrucción es y por tanto qué se debe hacer.
Lectura de operandos (si los hay)
Ejecución (Execute): lanzamiento de las máquinas de estado
que llevan a cabo el procesamiento.
Escritura (Store) de los resultados en la memoria principal o
en los registros.

8. Cada una de estas fases se realiza en uno o varios
ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del
procesador, y concretamente de su grado de
segmentación. La duración de estos ciclos viene
determinada por la frecuencia de reloj, y nunca
podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar
la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de
mayor coste temporal. El microprocesador se
conecta a un oscilador, normalmente un cristal de
cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo
constante, de modo que genera varios ciclos (o
pulsos) en un segundo.

10. Son el elemento mas pequeño que puede retener
un dato. Usado para almacenar temporalmente
información dentro e la CPU. Los registros pueden
ser de propósito general o especializado
Los tipos de registros son :
• Registro acumulador (ACC)
• Registro temporales o auxiliares
• Registro de estado(PSW, processor estado: word
o palabra de estado del procesador.)
• Registro SP(Stack Pointer) o la pila
• Registro CP (Contador de Programa)
• Registro interno.

11. Acumulador + el contenido de una
posición de memoria.
Acumulador + Otro registro.
Acumulador + instrucción de la ALU

13. •OF (Overflow Flag o Bandera de
Desbordamiento)
•SF (Sign Flag o Bandera de Signo)
•ZF (Zero Flag o Bandera de Cero)
•PF (Parity Flag o Bandera de Paridad)
•CF (Carry Flag o Bandera de Acarreo)
•IF (Interrupt Flag o Bandera de Interrupciones)
•AF (Auxiliary Flag o Acarreo Auxiliar)
•DF (Decimal Flag o Bandera decimal)

14.  Registro de instrucciones (Re)
 Registro de direcciones (RDIR)
 Registro de datos (RDAT)

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La Unidad Aritmético Lógica “Arithmetic Logic
Unit” (ALU), es un circuito digital que calcula
operaciones. Las operaciones que realiza son las
siguientes: suma, resta, multiplicación, división,
comparación (mayor que, menor que, igual a) y
aquellas que trabajan con dígitos binarios (10 que se
conoce como operaciones lógicas: AND, NOR, NOT,
NAND, OR, X-OR, etc) entre dos números.
Los más complejos ALU son construidos dentro de
los chips de microprocesadores modernos como el
Core Duo Quad. Estos procesadores tienen dentro de
ellos un ALU muy complejo y poderoso que pueden
tener múltiples núcleos, cada núcleo con múltiples
unidades de ejecución, cada una de ellas con
múltiples ALU.

18. Muchos otros circuitos pueden contener ALU:
GPU (Graphics Processing Unit) como los que
están en las tarjetas gráficas NVidia y ATI, FPU
(Floating Point Unit) como el viejo
coprocesador numérico 80387, y procesadores
digitales de señales como los que se encuentran
en tarjetas de sonido Sound Blaster, lectoras de
CD y las TV de alta definición.

19. Las Instrucciones Son Las Operaciones Que El
Procesador Puede Cumplir Y Tiene Dos Campos:
• El Código De Operación Que Representa La Acción
Que E Procesador Debe Ejecutar.
• El Código Operando Que Define Los Parámetros De
La Acción.
El numero de bits en una instrucción varia de acuerdo
al tipo de información entre 1 Y 4 bytes de 8 bits

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Para que un programa pueda ser ejecutado por un
ordenador, ha de estar almacenado en la memoria
central (memoria RAM). El microprocesador tomará
una a una las instrucciones que lo componen e irá
realizando las tareas correspondientes.

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 Un típico símbolo esquemático para una ALU: A y B son
operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad de
control; D es un estado de la salida

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La Unidad de control (CU) es la encargada de
activar o desactivar los diversos componentes
del microprocesador en función de la
instrucción que el microprocesador esté
ejecutando y en función también de la etapa
de dicha instrucción que se esté ejecutando.
La unidad de control (UC) interpreta y ejecuta
las instrucciones almacenadas en la memoria
principal y genera las señales de control
necesarias para ejecutarlas.

24. Existen dos tipos de unidades de control, las
cableadas, usadas generalmente en máquinas
sencillas, y las microprogramas, propias de
máquinas más complejas. En el primer caso, los
componentes principales son el circuito de lógica
secuencial, el de control de estado, el de lógica
combinacional, y el de emisión de reconocimiento
señales de control. En el segundo caso, la
microprogramación se encuentra almacenada en
una micromemoria (se accede a las mismas de
manera secuencial (1, 2, ..., n), y posteriormente se
ejecuta cada una de ellas).

25. Registro Contador
Decodificador de
Instrucciones

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28. El intercambio de datos entre la CPU y la memoria RAM es
una de las tareas que se hacen con mayor frecuencia.
Dado que la RAM es mucho más lenta que la CPU se ha
incorporado a la CPU y a la Motherboard, un circuito de
memoria Caché, la cuál es una memoria de alta velocidad.
Esta es una de las cosas que mejora el desempeño del
sistema en general.
la memoria caché es un circuito de memoria de alta
velocidad en el que se almacenan bloques de instrucciones
del programa en ejecución y un bloque de datos del
conjunto de datos que se está utilizando. esto bajo el
supuesto de que los siguientes datos o instrucciones que se
van a ejecutar están inmediatamente después de los últimos
datos o instrucciones utilizados.

29. Existen dos tipos de memoria caché:
Caché N1 (de Nivle 1 = L1)
Caché N2 (de Nivle 2 = L2)
Antiguamente, la memoria caché solo venía en
circuitos montados sobre la motherboard.
Actualmente, se puede encontrar memoria caché
incorporada dentro del microprocesador.
La caché que está más cerca del procesador es la de
nivel 1.
La caché de nivel 2 puede encontrarse en la
motherboard, o incluso en un segundo bloque de caché
dentro del procesador.

30. La memoria caché funciona de la siguiente manera:
Cuando un programa está ejecutándose y la CPU necesita ir a
traer datos (o más instrucciones) a la RAM, primero verifica
que los datos estén en la memoria caché.
Si no los encuentra en la caché, traerá una copia de esos datos
de la RAM a la CPU y también realizará una copia en la
memoria caché.
La próxima vez que los necesita, los irá a buscar a la memoria
caché, de donde los podrá extraer más rápidamente.
El último bloque de datos leído desde la RAM también se
copia en la memoria caché. Este bloque es, con mucha
probabilidad, el mismo que se necesitará en la próxima lectura
de datos.