CPU Y Componentes

CPU Introducción

El presente trabajo pretende dar a conocer la Unidad Central de Proceso en forma sencilla sin entrar en términos técnicos.

Hablaremos de microprocesadores como núcleo del CPU, de sus diferentes unidades como la Aritmética Lógica y de Control. También habrá una explicación de lo que es el Bus como “carretera” por la cual se conducen los datos.

Se delinearan los conceptos básicos en cuanto a la clasificación de la memoria , las diferencias entre Ram, Rom, Eprom, y la capacidad de la computadora.

Por ultimo trataremos de esbozar una breve conclusión que pretende vincular los conocimientos desarrollados en esta monografía con el profesional de ciencias económicas.

Se adjunta con la misma un anexo donde tratamos de hacer una breve reseña histórica del procesador y su evolución.

Que es la unidad central de proceso (UCP)

La unidad central de proceso o CPU -siglas que corresponden a las iniciales en inglés de Central Processing Unit - es el componente principal de una computadora. La CPU se encarga de realizar las operaciones de cálculo y también de controlar el flujo de datos entre los diversos elementos que forman una computadora.

Es en sí el cerebro, el cual se compone a su vez de la Unidad Aritmética Lógica y de la Unidad de Control. Esta unidad trabaja en base a un

reloj maestro que interpreta y coordina la ejecución de todas las operaciones y las que realiza el microprocesador.

La unidad fundamental de trabajo de este reloj es la cantidad de instrucciones que el microprocesador puede ejecutar en un segundo... La frecuencia del reloj determina la velocidad en la transferencia de un dato entre dos dispositivos conectados a un mismo canal (por ejemplo, la lectura de una palabra de memoria por parte del CPU) Así uno de 12 Mhz. puede realizar 12 millones de ciclos por segundo.

El usuario proporciona a la computadora de bits (entrada) según el dispositivo periférico y éste sigue las instrucciones para transformar esa entrada en bits (salida) para un archivo y devolverla al usuario.

Estas transformaciones son realizadas por la UCP o procesador, que interpreta y lleva a cabo las instrucciones de los programas, efectúa manipulaciones aritméticas y lógicas con los datos y se comunica con las demás partes del sistema. Una UCP está formada por un chip de silicio con varios circuitos que transporta las señales que ejecutan todo el procesamiento que ocurre dentro de la computadora, puesto que el chip es tan pequeño se lo denominaMicroprocesador.

Los microprocesadores están hechos de silicio incrustado con transistores. Un transistor es un semiconductor, un componente que puede servir como conductor o como aislador, dependiendo del voltaje de electricidad que fluya por el. Un semiconductor hace pasar corriente eléctrica de un voltaje mínimo determinado. Esta es una propiedad óptima para las comunicaciones de computadora, porque proporciona un medio para representar dos estados de código binario: “voltaje conducido” y “voltaje no conducido”, por tanto estos transistores perciben señales binarias, en realidad instrucciones, codificadas que indican a la computadora que realice diferentes operaciones. En la computadora, el 0 se representa con un circuito abierto, a través del cual no fluye corriente, y el 1 representa con un circuito cerrado, por el cual fluye corriente.

A los semiconductores electrónicos de las computadoras se les llama circuitos integrados, porque hay un gran número de circuitos integrados en cada chip de silicio.

La UCP esta compuesta por una Unidad Aritmética Lógica , la Unidad de Control y la Memoria que llevan a cabo las funciones de almacenamiento y procesamiento de datos.

Cada uno de los componentes anteriormente mencionados será desarrollado a posteriori en el presente trabajo.

Capacidad de una “Computadora”

Para poder decir que una “computadora” es más potente que otra se debe tomar en consideración dos factores importantes:

• La velocidad de procesamiento

• La capacidad de memoria

La velocidad de una computadora se determina principalmente por

1. la velocidad de reloj a la que opera la UCP (medida en ciclos por segundo )

2. la cantidad de información que la UCP puede procesar por ciclo (determinada por el tamaño de la palabra de datos y la capacidad de las líneas de comunicación interna, que se conocen como buses)

Si todo lo demás es igual, cuanto mayor sea la velocidad de reloj, más rápida será la computadora porque puede buscar, decodificar, ejecutar, y almacenar más instrucciones por segundo. Además, cuanto mas grande sea la palabra de datos más rápida será la computadora, puesto que una palabra más grande significa que en cada viaje a la memoria interna, la unidad de control puede recuperar más bits para procesar. Por tanto, la UCP puede ejecutar con mayor rapidez un programa.

Una palabra más grande no siempre significa una computadora más rápida, porque la velocidad a la que se mueven los bits entre la UCP y otros componentes dependen de la capacidad de las líneas de comunicación internas. Cabe aclarar que la palabra de datos es el número máximo de Bits de memoria interna que puede extraer la unidad de control en un ciclo de maquina. El tamaño de palabra esta determinado por el tamaño de los circuitos de UCP que contienen información para el procesamiento. Obviamente, cuanto mas grande sea la palabra mas instrucciones o datos podran recuperarse por segundo.

El BUS, que es la hebra de alambres (canal) utilizadas para la comunicación dentro de la computadora, puede tener una capacidad de solo 32 bits, mientras que la palabra puede contener 64 bits. En este caso, la velocidad de procesamiento se limita a 32 bits en cada ciclo de maquina.

Ninguno de estos factores determinan por si solo la velocidad de la computadora. Únicamente la consideración de ambos le permite comparar la velocidad de diferentes computadoras.

Las computadoras personales y notebooks tienen velocidades de millones de ciclos por segundos, o MHz ( megahertz) la velocidad de una computadora también se mide en MIPS (millones de instrucciones por segundo), que es una medida imprecisa porque las instrucciones tienen varios niveles de complejidad.

Dispositivos controlados por el CPU

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