Microprocesador y CPU

Microprocesador y CPU

El concepto o definición puede ser bastante trillado en la red, pero nunca está demás contribuir con el conocimiento de las computadoras hoy en día.

Siempre se buscó desde los comienzos de las computadoras la disminución en el tamaño de los ordenadores (computadoras / computadores), a costa de la miniaturización de sus circuitos.


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Al comienzo fueron las válvulas electrónicas de vacío (1 cm de diámetro) en las computadoras de primera generación (1946-1958) luego se pasó a los pequeños transistores ( 0.3 mm de base) en las computadoras de segunda generación (1959-1964); después se evolucionó a los circuitos integrados de la tercera generación (1965-1971), y posteriormente a los microchips de la cuarta generación (1972-1996).

Las microcomputadoras modernas están dotadas de una unidad central de proceso (central processing unit / CPU), con excepción de la memoria principal, dentro de un microchip de silicio que, por su pequeño tamaño, recibe el nombre de microprocesador.

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Sin embargo son muchos los conceptos y definiciones que existen y que se pueden aplicar a una descripción exacta de lo que son los microprocesadores, inclusive para muchos el significado de CPU y microprocesador podría llegar a tener diferencias tanto en la teoría como en la práctica funcional de sus estructuras, pero en el fondo llegan a ser la misma esencia.

Un Microprocesador no es más que un microchip altamente integrado con millones de transistores, de manera tal que hacen que este dispositivo sea esencial y vital en acción como el cerebro funcional de una computadora, los microchips conocidos también como circuitos integrados están formados por componentes extremadamente pequeños formados en una única pieza plana de poco espesor de un material conocido como semiconductor.

El microprocesador está integrado por una unidad aritmético-lógica, por registros y una unidad de control donde todos en conjunto aceptan órdenes del usuario, acceden a los datos y presentan los resultados, donde el CPU se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamadas bus. El bus conecta el CPU con los dispositivos de almacenamiento, los dispositivos de entrada y los dispositivos de salida, todo en combinación con la memoria principal de la computadora (ram) y los integrados chipset (conjunto de circuitos de la placa madre).

El CPU (unidad central de proceso-UCP) es un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones, es en esencia un microprocesador fabricado en un chip. Para muchos el CPU es el núcleo de un microprocesador donde se ocupa del control y el proceso de datos en las computadoras.

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Un CPU es el nombre lógico de un microprocesador ya que dentro de éste existen otros dispositivos como la memoria caché y opcionalmente dependiendo del tipo de procesador poseen un coprocesador matemático.

De manera básica y genérica, el CPU está formado por varios componentes:

  • Encapsulado: Es la parte que rodea a la oblea de silicio en sí (núcleo), la que ofrece consistencia, impide su deterioro por oxidación con el aire, disipa el calor generado durante su trabajo y le permite el enlace con los contactos externos que lo acoplan al zócalo ó a la placa madre. Este encapsulado puede ser de cerámica o plástico.
  • Memoria Caché: Es una memoria de alta velocidad (5 veces la velocidad de la ram) que actúa como intermediaria entre el CPU y la memoria RAM, es conocida también como una ante-memoria ya que le sirve al procesador para tener a “mano” ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguiente operaciones, sin tener que acudir a la memoria principal, reduciendo así considerablemente los tiempos de espera de las instrucciones. Es la caché de primer nivel (L1) ya que es la que más cerca está del Núcleo.

  • La memoria caché se basa en una tecnología de ampliación del modo de operación por paginado, es una clase de memoria RAM estática (SRAM) de acceso aleatorio, la ubicación de este tipo de memoria hace que sea suficientemente rápida para almacenar y transmitir datos que el microprocesador necesita recibir casi instantáneamente.

Existen varios tipos de caché:

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RAM como caché, Disco duro como caché y cache de navegadores web

  • Coprocesador matemático: mejor conocido como el FPU (unidad de coma o punto flotante), es la parte especializada para los cálculos matemáticos intensivos. El mismo viene ya adjunto al microprocesador a partir de los procesadores CPU 486. El coprocesador matemático se ha convertido en un en un compañero inseparable de los microprocesadores. Las unidades aritméticas de las CPU están capacitadas para realizar operaciones matemáticas elementales y el FPU se encarga de ejecutar las operaciones matemáticas de alto nivel, cabe acotar que la UAL y el FPU no son el mismo componente.
  • Núcleo del Microprocesador (CPU): es el compuesto por las siguientes unidades funcionales:

Unidad de control

Unidad aritmético lógica

Unidad de interfaz con el bus

Unidad de enteros

Entonces existe diferencia entre un CPU y un Microprocesador ?


2 responses to this post.

  1. Posted by azucena on agosto 11, 2010 at 11:03 pm

    bueno
    pues yo estoy estudiando informatica
    y el maestro nos pide algunas lineas del tiempo y pues estaria bien que hicieran algunas tablas sobre la historia de microprocesdores.
    pero en general esta pagina me sirvio mucho para la tarea de hoy

    ¡¡¡¡¡¡¡¡GRACIAS!!!!!!!!!

    Responder

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