La CPU o unidad central de procesamiento es el componente principal de un ordenador que interpreta e instrucciones de programas y procesa datos. Los primeros CPUs estaban implementados con tubos de vacío o relés, pero desde los años 1970 los microprocesadores de un solo chip han dominado. Los CPUs modernos representan números en forma binaria y usan técnicas como paralelismo de instrucciones y hilos para mejorar el rendimiento.
La CPU (unidad central de procesamiento) es el hardware dentro de un ordenador que interpreta e instrucciones de un programa mediante operaciones aritméticas, lógicas y de entrada/salida. La CPU extrae instrucciones de la memoria, las decodifica y las ejecuta llamando a la unidad aritmético lógica cuando sea necesario. Las CPU modernas son microprocesadores contenidos en un solo circuito integrado y algunos circuitos integrados pueden contener múltiples CPU en un solo chip llamados procesadores multi-núcleo.
El documento describe la historia y operación de las unidades centrales de proceso (CPU). Explica que las primeras CPU usaban tubos de vacío y relés, pero que los transistores permitieron diseños más complejos y confiables. Luego, los microprocesadores reemplazaron casi todos los otros métodos de implementación de CPU. El documento también cubre temas como el diseño e implementación de CPU, incluyendo el rango de enteros, la frecuencia de reloj, y formas de lograr paralelismo como el entubado de instrucciones, la ejecución simultánea
El documento describe los componentes principales de una computadora, incluyendo la CPU, unidad de control, memoria RAM y sus funciones. La CPU ejecuta instrucciones de programas almacenados en la memoria RAM y consta de cuatro pasos: leer, decodificar, ejecutar e informar. La memoria RAM almacena instrucciones y datos de forma aleatoria para que la CPU pueda acceder a la información de manera rápida.
El documento describe los componentes principales de una CPU, incluyendo la unidad central de proceso y los tipos de arquitecturas como RISC y CISC. Explica que las CPUs modernas pueden clasificarse según su tamaño, buses de conexión y tipo de arquitectura, e identifica las características clave como el conjunto de instrucciones y modos de direccionamiento. Además, detalla las etapas de un ciclo de instrucción que incluyen la búsqueda, decodificación y ejecución de cada instrucción.
Este documento describe diferentes modelos de arquitecturas de computadoras, incluyendo arquitecturas clásicas como Von Neumann y Harvard, arquitecturas segmentadas que mejoran el rendimiento mediante el procesamiento paralelo, y arquitecturas de multiprocesamiento que utilizan múltiples procesadores. Explica conceptos como segmentación, pipeline y tipos de multiprocesamiento. Finalmente incluye un cuestionario de 10 preguntas sobre los temas cubiertos.
1) La arquitectura Harvard separa físicamente la memoria de instrucciones y datos, mientras que la arquitectura Von Neumann usa la misma memoria para ambos. 2) La arquitectura Harvard usa buses separados para acceder de forma simultánea a las instrucciones y datos, lo que puede mejorar la velocidad. 3) Un ejemplo de arquitectura Harvard es el microcontrolador PIC16Fxxx, que tiene buses independientes para la memoria de programa e información.
Este documento describe las características principales de la CPU y el disco duro. Explica que la CPU es el componente central del ordenador que procesa datos e instrucciones, mientras que el disco duro es un dispositivo de almacenamiento masivo. También define conceptos clave como la unidad de control y la unidad aritmético lógica que componen la CPU, así como las funciones de almacenamiento permanente del disco duro.
La CPU contiene registros que almacenan operandos y resultados de operaciones. La ALU realiza operaciones sobre los datos de entrada de los registros generales. El resultado se almacena en otro registro. La CPU se comunica con la memoria principal y dispositivos de E/S. Ejecuta instrucciones siguiendo un ciclo de alimentar, decodificar y ejecutar. Las patillas de la CPU incluyen señales de datos, direcciones y control para comunicarse con otros componentes.
La CPU (unidad central de procesamiento) es el hardware dentro de un ordenador que interpreta e instrucciones de un programa mediante operaciones aritméticas, lógicas y de entrada/salida. La CPU extrae instrucciones de la memoria, las decodifica y las ejecuta llamando a la unidad aritmético lógica cuando sea necesario. Las CPU modernas son microprocesadores contenidos en un solo circuito integrado y algunos circuitos integrados pueden contener múltiples CPU en un solo chip llamados procesadores multi-núcleo.
El documento describe la historia y operación de las unidades centrales de proceso (CPU). Explica que las primeras CPU usaban tubos de vacío y relés, pero que los transistores permitieron diseños más complejos y confiables. Luego, los microprocesadores reemplazaron casi todos los otros métodos de implementación de CPU. El documento también cubre temas como el diseño e implementación de CPU, incluyendo el rango de enteros, la frecuencia de reloj, y formas de lograr paralelismo como el entubado de instrucciones, la ejecución simultánea
El documento describe los componentes principales de una computadora, incluyendo la CPU, unidad de control, memoria RAM y sus funciones. La CPU ejecuta instrucciones de programas almacenados en la memoria RAM y consta de cuatro pasos: leer, decodificar, ejecutar e informar. La memoria RAM almacena instrucciones y datos de forma aleatoria para que la CPU pueda acceder a la información de manera rápida.
El documento describe los componentes principales de una CPU, incluyendo la unidad central de proceso y los tipos de arquitecturas como RISC y CISC. Explica que las CPUs modernas pueden clasificarse según su tamaño, buses de conexión y tipo de arquitectura, e identifica las características clave como el conjunto de instrucciones y modos de direccionamiento. Además, detalla las etapas de un ciclo de instrucción que incluyen la búsqueda, decodificación y ejecución de cada instrucción.
Este documento describe diferentes modelos de arquitecturas de computadoras, incluyendo arquitecturas clásicas como Von Neumann y Harvard, arquitecturas segmentadas que mejoran el rendimiento mediante el procesamiento paralelo, y arquitecturas de multiprocesamiento que utilizan múltiples procesadores. Explica conceptos como segmentación, pipeline y tipos de multiprocesamiento. Finalmente incluye un cuestionario de 10 preguntas sobre los temas cubiertos.
1) La arquitectura Harvard separa físicamente la memoria de instrucciones y datos, mientras que la arquitectura Von Neumann usa la misma memoria para ambos. 2) La arquitectura Harvard usa buses separados para acceder de forma simultánea a las instrucciones y datos, lo que puede mejorar la velocidad. 3) Un ejemplo de arquitectura Harvard es el microcontrolador PIC16Fxxx, que tiene buses independientes para la memoria de programa e información.
Este documento describe las características principales de la CPU y el disco duro. Explica que la CPU es el componente central del ordenador que procesa datos e instrucciones, mientras que el disco duro es un dispositivo de almacenamiento masivo. También define conceptos clave como la unidad de control y la unidad aritmético lógica que componen la CPU, así como las funciones de almacenamiento permanente del disco duro.
La CPU contiene registros que almacenan operandos y resultados de operaciones. La ALU realiza operaciones sobre los datos de entrada de los registros generales. El resultado se almacena en otro registro. La CPU se comunica con la memoria principal y dispositivos de E/S. Ejecuta instrucciones siguiendo un ciclo de alimentar, decodificar y ejecutar. Las patillas de la CPU incluyen señales de datos, direcciones y control para comunicarse con otros componentes.
La CPU es el circuito que ejecuta las instrucciones de un programa. Está compuesta por una unidad aritmético-lógica, registros y una unidad de control. Se comunica con dispositivos de entrada, salida y almacenamiento a través de buses. Al ejecutar instrucciones, la CPU recupera primero la instrucción, la decodifica y ejecuta, almacenando resultados.
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En resumen: (1) la CPU es el componente principal del ordenador que interpreta instrucciones de programas y procesa datos, (2) las CPU proporcionan la capacidad de programabilidad de los ordenadores digitales y son un componente clave junto con la memoria y dispositivos de entrada/salida, (3) los microprocesadores han reemplazado a las CPU tradicionales y ejecutan instrucciones mediante cuatro pasos: obtención, decodificación, ejecución y escritura
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En resumen: (1) la CPU es el componente principal del ordenador que interpreta instrucciones y procesa datos, (2) las CPU modernas son casi totalmente microprocesadores integrados en un solo chip, (3) la CPU ejecuta instrucciones en cuatro pasos: obtener, decodificar, ejecutar y guardar.
Este documento presenta un resumen de los conceptos básicos de la arquitectura de computadoras. Explica las arquitecturas clásicas como Von Neumann y Harvard, así como las arquitecturas segmentadas y de multiprocesamiento. También describe los componentes principales de una CPU como su funcionamiento, tipos de arquitecturas y características a considerar. Finalmente, analiza los componentes de una CPU imaginaria simple para ilustrar su funcionamiento básico al procesar instrucciones de un programa.
Este documento define la unidad de procesamiento o CPU como el hardware dentro de un computador que interpreta las instrucciones de un programa. Explica que la CPU lee, decodifica, ejecuta e escribe instrucciones en pasos, usando lenguaje binario. También describe los principales componentes de una CPU como la unidad de control, ALU, registros y buses de datos y direcciones. Por último, menciona que las principales marcas de CPUs son Intel y AMD.
El documento describe el modelo de arquitectura de Von Neumann y su ciclo de instrucciones. El modelo de Von Neumann almacena tanto los programas como los datos en la misma memoria principal y procesa las instrucciones de forma secuencial. El ciclo de instrucciones incluye las etapas de fetch, decode y execute, donde la CPU recupera, decodifica y ejecuta cada instrucción de forma secuencial.
El documento describe la arquitectura de Von Neumann, que incluye una unidad de procesamiento, unidad de control y memoria compartida para almacenar tanto instrucciones como datos. Esta arquitectura es utilizada por la mayoría de computadoras modernas aunque tiene limitaciones como la velocidad reducida debido a los accesos secuenciales a memoria. El documento también discute los orígenes de esta arquitectura y sus ventajas y desventajas.
El documento presenta un programa sobre arquitectura de computadoras. Se describen tres tipos de modelos de arquitectura: clásicas, segmentadas y de multiprocesamiento. También analiza los componentes principales de una computadora como la CPU, memoria y dispositivos de entrada/salida, describiendo sus arquitecturas, tipos, características y funcionamiento.
Este documento explica los componentes básicos de una computadora, incluyendo la unidad central de procesamiento (CPU), la memoria y los diferentes tipos de memoria. Describe que una computadora recibe datos de entrada, los procesa y produce una salida, y que la CPU interpreta las instrucciones de los programas y procesa los datos. También detalla los tipos principales de memoria, como la memoria RAM dinámica y estática y las memorias de sólo lectura como ROM y PROM.
Este documento resume los principales componentes y funciones de la arquitectura de una computadora. Brevemente describe la tarjeta madre, la arquitectura de expansión, los superchips, los coprocesadores matemáticos, los temporizadores programables, el controlador de acceso directo a memoria, la memoria cache, los buses y los PIC.
El documento describe la historia y operación de las unidades centrales de proceso (CPU). Explica que las primeras CPU usaban tubos de vacío y relés, pero que los transistores permitieron diseños más complejos y confiables. Luego, los microprocesadores reemplazaron otros métodos de implementación de CPU. El documento también cubre temas como el diseño e implementación de CPU, incluyendo el rango de enteros, la frecuencia de reloj y formas de lograr paralelismo como el entubado de instrucciones y la ejecución simultánea de hilos.
El documento describe la historia y operación de las unidades centrales de proceso (CPU). Explica que las primeras CPU usaban tubos de vacío y relés, pero que los transistores permitieron diseños más complejos y confiables. Luego, los microprocesadores reemplazaron otros métodos de implementación de CPU. El documento también cubre temas como el diseño e implementación de CPU, incluyendo el rango de enteros, la frecuencia de reloj y formas de lograr paralelismo como el entubado de instrucciones, la ejecución simultánea de hilos y
El documento describe los componentes principales de una CPU y su funcionamiento. Explica que la CPU es el cerebro de la computadora y está compuesta por una unidad de control y otros elementos como la tarjeta madre, BIOS, RAM, tarjeta de video y unidades de almacenamiento. También describe las cuatro etapas básicas de operación de una CPU: fetch, decode, execute y writeback.
La CPU (unidad central de procesamiento) es el hardware dentro de un ordenador que interpreta e instrucciones de un programa mediante la realización de operaciones básicas. La CPU sigue un proceso de cuatro pasos para ejecutar instrucciones: 1) fetch, recuperar la instrucción de la memoria, 2) decode, dividir la instrucción en partes significativas, 3) execute, llevar a cabo la operación especificada, y 4) writeback, escribir los resultados. Aunque la forma de las CPU ha cambiado, esta operación fundamental permanece la
Este documento describe las características principales de la CPU y el disco duro. Explica que la CPU es el componente central del ordenador que procesa datos e instrucciones, mientras que el disco duro es un dispositivo de almacenamiento masivo. También define conceptos clave como la unidad de control y la unidad aritmético lógica que componen la CPU, así como las funciones de almacenamiento permanente del disco duro.
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En resumen: (1) la CPU es el componente principal del ordenador que interpreta instrucciones y procesa datos, (2) las CPU modernas son casi totalmente microprocesadores integrados en un solo chip, (3) la CPU ejecuta instrucciones en cuatro pasos: obtener, decodificar, ejecutar y escribir.
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En resumen: (1) la CPU es el componente principal del ordenador que interpreta instrucciones de programas y procesa datos, (2) las CPU proporcionan la capacidad de programabilidad de los ordenadores digitales y son un componente clave junto con la memoria y dispositivos de entrada/salida, (3) los microprocesadores han reemplazado a las CPU tradicionales y ejecutan instrucciones mediante cuatro pasos: obtención, decodificación, ejecución y escritura
El CPU es el componente principal de un ordenador que interpreta y procesa instrucciones y datos. Está compuesto de una unidad de control que dirige el flujo de datos y una unidad aritmético-lógica que realiza operaciones. El CPU ha evolucionado de ser circuitos personalizados a microprocesadores estandarizados de un solo chip que se encuentran en una amplia variedad de dispositivos.
El CPU es el componente principal del ordenador que interpreta las instrucciones de los programas y procesa los datos. Está compuesto de una unidad de control que dirige el flujo de datos y una unidad aritmético-lógica que realiza operaciones como suma y comparaciones. El CPU ejecuta instrucciones en cuatro pasos: obtener la instrucción de la memoria, decodificarla, ejecutarla y almacenar el resultado.
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). La CPU es el componente principal del ordenador que interpreta las instrucciones de los programas y procesa los datos. Se compone de una unidad de control que gestiona el flujo de datos y una unidad aritmético-lógica que realiza operaciones matemáticas y lógicas. La CPU ha evolucionado de ser circuitos personalizados a microprocesadores estandarizados de un solo chip.
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En resumen: (1) la CPU es el componente principal del ordenador que interpreta instrucciones de programas y procesa datos, (2) las CPU proporcionan la programabilidad fundamental de los ordenadores digitales y son un componente necesario junto con la memoria y dispositivos de entrada/salida, (3) las CPU han sido reemplazadas casi totalmente por microprocesadores de un solo chip desde la década de 1970.
La CPU es el circuito que ejecuta las instrucciones de un programa. Está compuesta por una unidad aritmético-lógica, registros y una unidad de control. Se comunica con dispositivos de entrada, salida y almacenamiento a través de buses. Al ejecutar instrucciones, la CPU recupera primero la instrucción, la decodifica y ejecuta, almacenando resultados.
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En resumen: (1) la CPU es el componente principal del ordenador que interpreta instrucciones de programas y procesa datos, (2) las CPU proporcionan la capacidad de programabilidad de los ordenadores digitales y son un componente clave junto con la memoria y dispositivos de entrada/salida, (3) los microprocesadores han reemplazado a las CPU tradicionales y ejecutan instrucciones mediante cuatro pasos: obtención, decodificación, ejecución y escritura
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En resumen: (1) la CPU es el componente principal del ordenador que interpreta instrucciones y procesa datos, (2) las CPU modernas son casi totalmente microprocesadores integrados en un solo chip, (3) la CPU ejecuta instrucciones en cuatro pasos: obtener, decodificar, ejecutar y guardar.
Este documento presenta un resumen de los conceptos básicos de la arquitectura de computadoras. Explica las arquitecturas clásicas como Von Neumann y Harvard, así como las arquitecturas segmentadas y de multiprocesamiento. También describe los componentes principales de una CPU como su funcionamiento, tipos de arquitecturas y características a considerar. Finalmente, analiza los componentes de una CPU imaginaria simple para ilustrar su funcionamiento básico al procesar instrucciones de un programa.
Este documento define la unidad de procesamiento o CPU como el hardware dentro de un computador que interpreta las instrucciones de un programa. Explica que la CPU lee, decodifica, ejecuta e escribe instrucciones en pasos, usando lenguaje binario. También describe los principales componentes de una CPU como la unidad de control, ALU, registros y buses de datos y direcciones. Por último, menciona que las principales marcas de CPUs son Intel y AMD.
El documento describe el modelo de arquitectura de Von Neumann y su ciclo de instrucciones. El modelo de Von Neumann almacena tanto los programas como los datos en la misma memoria principal y procesa las instrucciones de forma secuencial. El ciclo de instrucciones incluye las etapas de fetch, decode y execute, donde la CPU recupera, decodifica y ejecuta cada instrucción de forma secuencial.
El documento describe la arquitectura de Von Neumann, que incluye una unidad de procesamiento, unidad de control y memoria compartida para almacenar tanto instrucciones como datos. Esta arquitectura es utilizada por la mayoría de computadoras modernas aunque tiene limitaciones como la velocidad reducida debido a los accesos secuenciales a memoria. El documento también discute los orígenes de esta arquitectura y sus ventajas y desventajas.
El documento presenta un programa sobre arquitectura de computadoras. Se describen tres tipos de modelos de arquitectura: clásicas, segmentadas y de multiprocesamiento. También analiza los componentes principales de una computadora como la CPU, memoria y dispositivos de entrada/salida, describiendo sus arquitecturas, tipos, características y funcionamiento.
Este documento explica los componentes básicos de una computadora, incluyendo la unidad central de procesamiento (CPU), la memoria y los diferentes tipos de memoria. Describe que una computadora recibe datos de entrada, los procesa y produce una salida, y que la CPU interpreta las instrucciones de los programas y procesa los datos. También detalla los tipos principales de memoria, como la memoria RAM dinámica y estática y las memorias de sólo lectura como ROM y PROM.
Este documento resume los principales componentes y funciones de la arquitectura de una computadora. Brevemente describe la tarjeta madre, la arquitectura de expansión, los superchips, los coprocesadores matemáticos, los temporizadores programables, el controlador de acceso directo a memoria, la memoria cache, los buses y los PIC.
El documento describe la historia y operación de las unidades centrales de proceso (CPU). Explica que las primeras CPU usaban tubos de vacío y relés, pero que los transistores permitieron diseños más complejos y confiables. Luego, los microprocesadores reemplazaron otros métodos de implementación de CPU. El documento también cubre temas como el diseño e implementación de CPU, incluyendo el rango de enteros, la frecuencia de reloj y formas de lograr paralelismo como el entubado de instrucciones y la ejecución simultánea de hilos.
El documento describe la historia y operación de las unidades centrales de proceso (CPU). Explica que las primeras CPU usaban tubos de vacío y relés, pero que los transistores permitieron diseños más complejos y confiables. Luego, los microprocesadores reemplazaron otros métodos de implementación de CPU. El documento también cubre temas como el diseño e implementación de CPU, incluyendo el rango de enteros, la frecuencia de reloj y formas de lograr paralelismo como el entubado de instrucciones, la ejecución simultánea de hilos y
El documento describe los componentes principales de una CPU y su funcionamiento. Explica que la CPU es el cerebro de la computadora y está compuesta por una unidad de control y otros elementos como la tarjeta madre, BIOS, RAM, tarjeta de video y unidades de almacenamiento. También describe las cuatro etapas básicas de operación de una CPU: fetch, decode, execute y writeback.
La CPU (unidad central de procesamiento) es el hardware dentro de un ordenador que interpreta e instrucciones de un programa mediante la realización de operaciones básicas. La CPU sigue un proceso de cuatro pasos para ejecutar instrucciones: 1) fetch, recuperar la instrucción de la memoria, 2) decode, dividir la instrucción en partes significativas, 3) execute, llevar a cabo la operación especificada, y 4) writeback, escribir los resultados. Aunque la forma de las CPU ha cambiado, esta operación fundamental permanece la
Este documento describe las características principales de la CPU y el disco duro. Explica que la CPU es el componente central del ordenador que procesa datos e instrucciones, mientras que el disco duro es un dispositivo de almacenamiento masivo. También define conceptos clave como la unidad de control y la unidad aritmético lógica que componen la CPU, así como las funciones de almacenamiento permanente del disco duro.
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En resumen: (1) la CPU es el componente principal del ordenador que interpreta instrucciones y procesa datos, (2) las CPU modernas son casi totalmente microprocesadores integrados en un solo chip, (3) la CPU ejecuta instrucciones en cuatro pasos: obtener, decodificar, ejecutar y escribir.
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En resumen: (1) la CPU es el componente principal del ordenador que interpreta instrucciones de programas y procesa datos, (2) las CPU proporcionan la capacidad de programabilidad de los ordenadores digitales y son un componente clave junto con la memoria y dispositivos de entrada/salida, (3) los microprocesadores han reemplazado a las CPU tradicionales y ejecutan instrucciones mediante cuatro pasos: obtención, decodificación, ejecución y escritura
El CPU es el componente principal de un ordenador que interpreta y procesa instrucciones y datos. Está compuesto de una unidad de control que dirige el flujo de datos y una unidad aritmético-lógica que realiza operaciones. El CPU ha evolucionado de ser circuitos personalizados a microprocesadores estandarizados de un solo chip que se encuentran en una amplia variedad de dispositivos.
El CPU es el componente principal del ordenador que interpreta las instrucciones de los programas y procesa los datos. Está compuesto de una unidad de control que dirige el flujo de datos y una unidad aritmético-lógica que realiza operaciones como suma y comparaciones. El CPU ejecuta instrucciones en cuatro pasos: obtener la instrucción de la memoria, decodificarla, ejecutarla y almacenar el resultado.
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). La CPU es el componente principal del ordenador que interpreta las instrucciones de los programas y procesa los datos. Se compone de una unidad de control que gestiona el flujo de datos y una unidad aritmético-lógica que realiza operaciones matemáticas y lógicas. La CPU ha evolucionado de ser circuitos personalizados a microprocesadores estandarizados de un solo chip.
El documento describe la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En resumen: (1) la CPU es el componente principal del ordenador que interpreta instrucciones de programas y procesa datos, (2) las CPU proporcionan la programabilidad fundamental de los ordenadores digitales y son un componente necesario junto con la memoria y dispositivos de entrada/salida, (3) las CPU han sido reemplazadas casi totalmente por microprocesadores de un solo chip desde la década de 1970.
Este documento describe un programa técnico de mantenimiento preventivo y correctivo de computadores. El programa incluye desensamblar y ensamblar hardware de computadores siguiendo manuales de procedimientos. También cubre identificar partes internas como el procesador y realizar diagnósticos. El documento proporciona información detallada sobre la unidad central de procesamiento o CPU, incluyendo su función, características clave, fabricantes y tipos de conexión.
La CPU es el componente principal de los dispositivos programables que interpreta las instrucciones de los programas y procesa los datos. La CPU proporciona la característica fundamental de la computadora digital que es la programabilidad. La operación básica de la mayoría de las CPU es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa" mediante los pasos de leer, decodificar, ejecutar e ingresar los resultados.
La unidad central de procesamiento (CPU) interpreta las instrucciones de un programa y realiza operaciones básicas. La CPU contiene una unidad aritmético lógica (ALU) que realiza cálculos y una unidad de control (CU) que extrae y ejecuta instrucciones. Las CPU modernas son microprocesadores contenidos en un solo chip. Algunos chips contienen múltiples CPUs llamadas procesadores multi-núcleo.
La CPU (unidad central de procesamiento) es la parte más importante de la computadora, responsable de interpretar y ejecutar la mayoría de los comandos de hardware y software. Las primeras CPU estaban diseñadas a medida para cada computadora, pero ahora son estándar y se encuentran en muchos dispositivos digitales modernos como teléfonos, automóviles y juguetes. Las CPU modernas tienen varios núcleos que permiten procesar múltiples instrucciones simultáneamente para mejorar el rendimiento.
Este documento define y explica varios conceptos clave relacionados con procesadores. Define términos como CPU, microprocesador, procesos, hilos, estados de un proceso, arquitecturas CISC y RISC, diferencias entre procesadores de 32 y 64 bits, y factores que afectan la velocidad de una computadora. El documento concluye que es importante comprender los componentes de una computadora personal y cómo funcionan para facilitar tareas en diferentes ámbitos.
El documento describe los componentes principales de una computadora y cómo se comunican entre sí. Explica que el bus de sistema permite la comunicación entre las unidades centrales como la CPU, memoria y dispositivos de entrada/salida a través de canales de direcciones, datos y control. También describe brevemente los dispositivos de entrada, salida, memoria y CPU, y sus funciones.
Un procesador multicore o multinúcleo combina dos o más núcleos independientes en un solo chip para permitir el procesamiento paralelo de hilos a nivel de chip. Los beneficios de los procesadores multicore incluyen un mayor rendimiento y eficiencia, aunque depende de que el software pueda dividirse en partes paralelas. La tendencia actual es hacia procesadores con decenas de núcleos que prometen aún mayor rendimiento para aplicaciones multimedia, reconocimiento y redes.
Un procesador multicore o multinúcleo combina dos o más núcleos independientes en un solo chip para permitir el procesamiento paralelo de hilos a nivel de chip. Los beneficios de los procesadores multicore incluyen un mayor rendimiento al permitir la ejecución simultánea de instrucciones en múltiples núcleos, así como una mayor eficiencia energética. Sin embargo, es necesario software diseñado específicamente para aprovechar la arquitectura multicore.
1. La CPU está compuesta por dos unidades principales: la unidad aritmético lógica (ALU) que realiza operaciones matemáticas y lógicas, y la unidad de control (CU) que extrae instrucciones de la memoria, las decodifica y ejecuta llamando a la ALU cuando es necesario.
2. La CU controla el flujo de datos a través del procesador y coordina el procesador y el resto del ordenador. Realiza tareas como leer, decodificar, ejecutar y almacenar resultados.
3. La
1. CPU
historia
microprocesadores
Operación de CPU
Rango de enteros
Paralelismo
2. Central Processing Unit (CPU/Unidad Central de Procesamiento)
o simplemente el procesador o microprocesador, es el
componente principal del ordenador y otros dispositivos
programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los
programas y procesa los datos. Las CPU proporcionan la
característica fundamental del ordenador digital
(la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios
encontrados en los ordenadores de cualquier tiempo, junto con
la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida. Se
conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado
con circuitos integrados. Desde mediados de los años 1970 , los
microprocesadores de un solo chip han reemplazado casi
totalmente todos los tipos de CPU y hoy en día, el término "CPU"
es aplicado usualmente a todos los microprocesadores. La
expresión "unidad central de proceso" es, en términos generales,
un dispositivo lógico que pueden ejecutar
complejos programas de ordenador.
3. Casi todas las CPU tratan con estados discretos y por lo tanto requieren
una cierta clase de elementos de conmutación para diferenciar y
cambiar estos estados. Antes de la aceptación comercial del transistor,
los relés eléctricos y los tubos de vacío(válvulas termoiónicas) eran
usados comúnmente como elementos de conmutación. Aunque éstos
tenían distintas ventajas de velocidad sobre los anteriores diseños
puramente mecánicos, no eran fiables por varias razones. Por ejemplo,
hacer circuitos de lógica secuencial de corriente directa requería
hardware adicional para hacer frente al problema del rebote de
contacto. Por otro lado, mientras que los tubos de vacío no sufren del
rebote de contacto, éstos deben calentarse antes de llegar a estar
completamente operacionales y eventualmente fallan y dejan de
funcionar por completo. Generalmente, cuando un tubo ha fallado, la
CPU tendría que ser diagnosticada para localizar el componente que
falla para que pueda ser reemplazado. Por lo tanto, los primeros
computadores electrónicos, (basados en tubos de vacío),
generalmente eran más rápidos pero menos confiables que los
ordenadores electromecánicos, (basados en relés).
4. Desde la introducción del primer microprocesador, el Intel
4004, en 1971 y del primer microprocesador ampliamente
usado, el Intel 8080, en 1974, esta clase de CPU ha desplazado
casi totalmente el resto de los métodos de implementación de
la Unidad Central de Proceso. Los fabricantes de mainframes y
miniordenadores de ese tiempo lanzaron programas de
desarrollo de IC propietarios para actualizar sus más viejas
arquitecturas de ordenador y eventualmente produjeron
microprocesadores con conjuntos de instrucciones que eran
compatibles hacia atrás con sus más viejos hardwares y
software. Combinado con el advenimiento y el eventual vasto
éxito del ahora ubicuo ordenador personal, el término "CPU" es
aplicado ahora casi exclusivamente a los microprocesadores.
Las generaciones previas de CPU fueron implementadas como
componentes discretos y numerosos circuitos integrados de
pequeña escala de integración en una o más tarjetas de
circuitos. Por otro lado, los microprocesadores son CPU
fabricados con un número muy pequeño de IC; usualmente
solo uno.
5. 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 que
casi todos las CPU de arquitectura de von Neumann usan
en su operación: fetch, decode, execute, y writeback,
(leer, decodificar, ejecutar y escribir). 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 un
contador de programa (PC), que almacena un número
que identifica la posición actual en el programa. En otras
palabras, el contador de programa indica al CPU, el lugar
de la instrucción en el programa actual.
6. La manera en que un CPU representa los números es una opción de
diseño que afecta las más básicas formas en que el dispositivo
funciona. Algunas de las primeras calculadoras digitales usaron, para
representar números internamente, un modelo eléctrico del sistema de
numeración decimal común (base diez). Algunas otras computadoras
han usado sistemas de numeración más exóticos como el ternario(base
tres). Casi todos los CPU modernos representan los números en
forma binaria, en donde cada dígito es representado por una cierta
cantidad física de dos valores, como un voltaje "alto" o "bajo". Con la
representación numérica están relacionados el tamaño y la precisión
de los números que un CPU puede representar. En el caso de un CPU
binario, un bit se refiere a una posición significativa en los números con
que trabaja un CPU. El número de bits (o de posiciones numéricas, o
dígitos) que un CPU usa para representar los números, a menudo se
llama "tamaño de la palabra", "ancho de bits", "ancho de ruta de
datos", o "precisión del número entero" cuando se ocupa estrictamente
de números enteros (en oposición a números de coma flotante).
7. La descripción de la operación básica de un CPU ofrecida en la
sección anterior describe la forma más simple que puede tomar un
CPU. Este tipo de CPU, usualmente referido como subescalar, opera
sobre y ejecuta una sola instrucción con una o dos piezas de datos a la
vez.
Este proceso da lugar a una ineficacia inherente en CPUs subes calares.
Puesto que solamente una instrucción es ejecutada a la vez, todo el
CPU debe esperar que esa instrucción se complete antes de proceder
a la siguiente instrucción. Como resultado, el CPU subescalar queda
"paralizado" en instrucciones que toman más de un ciclo de reloj para
completar su ejecución. Incluso la adición de una segunda unidad de
ejecución (ver abajo) no mejora mucho el desempeño. En lugar de un
camino quedando congelado, ahora dos caminos se paralizan y
aumenta el número de transistores no usados. Este diseño, en donde los
recursos de ejecución del CPU pueden operar con solamente una
instrucción a la vez, solo puede, posiblemente, alcanzar el
desempeño escalar (una instrucción por ciclo de reloj). Sin embargo, el
desempeño casi siempre es subescalar (menos de una instrucción por
ciclo).
8. Otra estrategia comúnmente usada para aumentar el paralelismo de
los CPU es incluir la habilidad de correr múltiples hilos(programas) al
mismo tiempo. En general, CPUs con alto TLP han estado en uso por
mucho más tiempo que los de alto ILP. Muchos de los diseños en los
que Seymour Caray fue pionero durante el final de los años 1970 y
los años 1980 se concentraron en el TLP como su método primario de
facilitar enormes capacidades de computación (para su tiempo). De
hecho, el TLP, en la forma de mejoras en múltiples hilos de ejecución,
estuvo en uso tan temprano como desde los años 1950. En el contexto
de diseño de procesadores individuales, las dos metodologías
principales usadas para lograr el TLP son, multiprocesamiento a nivel de
chip, en inglés chip-level multiprocessing (CMP), y el multicitado
simultáneo, en inglés simultaneous multithreading (SMT). En un alto nivel,
es muy común construir computadores con múltiples CPU totalmente
independientes en arreglos como multiprocesamiento
simétrico (symmetric multiprocessing (SMP)) y acceso de memoria no
uniforme(Non-Uniform Memory Access (NUMA)).Aunque son usados
medios muy diferentes, todas estas técnicas logran la misma meta:
incrementar el número de hilos que el CPU(s) puede correr en paralelo.
9. Un menos común pero cada vez más importante paradigma de CPU (y de
hecho, de computación en general) trata con vectores. Los procesadores
de los que se ha hablado anteriormente son todos referidos como cierto tipo
de dispositivo escalar. Como implica su nombre, los procesadores
vectoriales se ocupan de múltiples piezas de datos en el contexto de una
instrucción, esto contrasta con los procesadores escalares, que tratan una
pieza de dato por cada instrucción. Estos dos esquemas de ocuparse de los
datos son generalmente referidos respectivamente como SISD (Single
Instruction, Single Data|) (Simple Instrucción, Simple Dato) y SIMD(Single
Instruction, Multiple Data) (Simple Instrucción, Múltiples Datos). La gran
utilidad en crear CPUs que se ocupen de vectores de datos radica en la
optimización de tareas que tienden a requerir la misma operación, por
ejemplo, una suma, o un producto escalar, a ser realizado en un gran
conjunto de datos. Algunos ejemplos clásicos de este tipo de tareas son las
aplicaciones multimedia (imágenes, vídeo, y sonido), así como muchos tipos
de tareas científicas y de ingeniería. Mientras que un CPU escalar debe
completar todo el proceso de leer, decodificar, y ejecutar cada instrucción
y valor en un conjunto de datos, un CPU vectorial puede realizar una simple
operación en un comparativamente grande conjunto de datos con una
sola instrucción. Por supuesto, esto es solamente posible cuando la
aplicación tiende a requerir muchos pasos que apliquen una operación a
un conjunto grande de datos.
10. La mayoría de los primeros CPU vectoriales, como el Cray-1, fueron
asociados casi exclusivamente con aplicaciones de investigación
científica y criptografía. Sin embargo, a medida que la multimedia se
desplazó en gran parte a medios digitales, ha llegado a ser significativa
la necesidad de una cierta forma de SIMD en CPUs de propósito
general. Poco después de que comenzara a ser común incluir unidades
de coma flotante en procesadores de uso general, también
comenzaron a aparecer especificaciones e implementaciones de
unidades de ejecución SIMD para los CPU de uso general. Algunas de
estas primeras especificaciones SIMD, como el MMX de Intel, fueron
solamente para números enteros. Esto demostró ser un impedimento
significativo para algunos desarrolladores de software, ya que muchas
de las aplicaciones que se beneficiaban del SIMD trataban sobre todo
con números de coma flotante. Progresivamente, éstos primeros
diseños fueron refinados y rehechos en alguna de las comunes,
modernas especificaciones SIMD, que generalmente están asociadas a
un ISA. Algunos ejemplos modernos notables son el SSE de Intel y el
AltiVec relacionado con el PowerPC (también conocido como VMX).