CPU o Microprocesador, partes y funcionamiento

CPU o Microprocesador

Procesador Intel Core i7

CPU Es la Unidad Central de Procesamiento ("Central Procesing Unit" en inglés). Es por así decirlo el cerebro de un ordenador.

El microprocesador se conecta a la placa base mediante el zócalo y se refrigera con un disipador, ya que puede llegar a alcanzar grandes temperaturas sin él. 
La CPU es la encargada de interpretar y procesar las instrucciones del software.

Las CPU no sólo están en los ordenadores, hoy en día se encuentran en muchos sitios, cómo un teléfono móvil o un coche.

Hay que tener claro que en el ámbito general la CPU es el componente más importante, con un procesador lento, probablemente todo lo que queramos hacer el ese equipo nos resulte imposible y se bloquee constantemente, con una tarea tan simple cómo abrir una ventana del navegador.

Intel Pentium 4 (32 bits) Intel Core 2 Quad (64 bits)

Arquitectura
Los procesadores actuales se fabrican con una arquitectura de 32 bits (x86) o de 64 bits (x64).

Los procesadores de 32 bits ofrecen un peor rendimiento final frente a los de 64 bits, refiriéndome al software, pero también es cierto que pocas aplicaciones todavía aprovechan los 64 bits.
Con 64 bits podemos usar también el software de 32 bits, algo que obviamente no ocurre a la inversa.

Otra de las ventajas de un procesador de 64 bits, es que puede utilizar más de 4 GB de RAM a diferencia del de 32 bits.



Partes de la CPU

Partes internas de una CPU

Dentro un procesador hay tres partes importantes que voy a explicar por encima:

ALU, Unidad aritmético lógica. Calcula las operaciones aritméticas (sumas, restas, multiplicaciones...) y operaciones lógicas.

CU, Unidad de control ("Control Unit"). Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso.

Registros. Esta parte de la CPU se encarga de localizar en la Memoria RAM las instrucciones previamente almacenadas en ella.

También es importante que mencione que es la memoria caché:



Memoria caché. Memoria ultrarrápida, muchos más que la memoria RAM, también mucho más pequeña, que mejora enormemente el rendimiento de un procesador.

Funcionamiento
El microprocesador recibe las instrucciones en lenguaje binario y las traduce o interpreta a un lenguaje que pueda entender el software, para dejarlo claro, el software se realiza mediante instrucciones de programación, estas en realidad representan unos y ceros (código binario), pero para una persona sería casi imposible programar de este modo, con lo cual se necesita un intérprete.

Evolución
Por ahora no voy a dar una clase de historia de los procesadores, sólo voy a hacer unas pequeñas comparaciones de la evolución que han tenido los procesadores desde que salieron al mercado.

Procesador Intel 4004

Intel fue la primera empresa en sacar un procesador en el 1971 (que en realidad era para una calculadora), fue el Intel 4004 que contenía tan sólo 2300 transistores con una arquitectura de 4 bits y funcionaba a una frecuencia de reloj de 700 Khz, procesando hasta 60.000 instrucciones por segundo.
60.000 instrucciones por segundo ¿Parece mucho no? pues no es nada comparado con los actuales.
Los actuales tienen una arquitectura de 64 bits, con más de 700 millones de transistores y pueden operar a velocidades muy superiores a los 3 GHz.
La cantidad de instrucciones que pueden procesar por segundo es tal que en la actualidad se miden en MIPS, Millones de Instrucciones Por Segundo.

Por último, el tamaño de los procesadores actuales no tiene nada que ver con el de los primeros.