UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO
Es la computadora real, la "inteligencia" de un sistema de computación. La
CPU, o procesador, es el componente que interpreta instrucciones y procesa datos. Es el elemento fundamental, el cerebro de la computadora. Su papel sería equiparable al de un director de orquesta, cuyo cometido es que el resto de componentes funcionen correctamente y de manera coordinada. Las unidades centrales de proceso no sólo están presentes en los ordenadores personales, sino en todo tipo de dispositivos que incorporan una cierta "inteligencia" electrónica como pueden ser: televisores, automóviles, calculadores, aviones, teléfonos móviles, juguetes y muchos más.
CPU
La unidad central de procesamiento , CPU (por sus siglas del inglés Central Processing Unit), o, simplemente, el procesador, es el componente en una
computadora digital que interpreta las
instrucciones y procesa los
datos contenidos en los programas de computadora. Las CPU proporcionan la característica fundamental de la computadora digital, la
programabilidad, y son uno de los componentes necesarios encontrados en las
computadoras de cualquier tiempo, junto con el
almacenamiento primario 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, una descripción de una cierta clase de máquinas de lógica que pueden ejecutar complejos
programas de computadora. Esta amplia definición puede fácilmente ser aplicada a muchos de los primeros ordenadores que existieron mucho antes que el término "CPU" estuviera en amplio uso. Sin embargo, el término en sí mismo y su acrónimo han estado en uso en la industria de la informática por lo menos desde el principio de los
años 1960 . La forma, el diseño y la implementación de las CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros ejemplos, pero su operación fundamental ha permanecido bastante similar.
Las primeras CPU fueron diseñadas a la medida como parte de una computadora más grande, generalmente una computadora única en su especie. Sin embargo, este costoso método de diseñar los CPU a la medida, para una aplicación particular, ha desaparecido en gran parte y se ha sustituido por el desarrollo de clases de procesadores baratos y estandarizados adaptados para uno o muchos propósitos. Esta tendencia de estandarización comenzó generalmente en la era de los
transistores discretos,
computadoras centrales, y
microcomputadoras, y fue acelerada rápidamente con la popularización del
circuito integrado (IC), éste ha permitido que sean diseñados y fabricados CPU más complejos en espacios pequeños (en la orden de
milímetros). Tanto la miniaturización como la estandarización de los CPU han aumentado la presencia de estos dispositivos digitales en la vida moderna mucho más allá de las aplicaciones limitadas de máquinas de computación dedicadas. Los microprocesadores modernos aparecen en todo, desde
automóviles,
televisores,
neveras,
calculadoras,
aviones, hasta
teléfonos móviles o celulares,
juguetes, entre otros.
UNIDAD DE CONTROL
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.
Existen dos tipos de unidades de control, las cableadas, usadas generalmente en máquinas sencillas, y las microprogramadas, 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).
Para saber más, busque información sobre:
Microcontador de programaMicromemoria ROM (programable en algunos casos).
DecodificadorCircuito
SecuenciadorArquitectura de Computadores.
UNIDAD ARITMETICA LOGICA
Es un
circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como adición, substracción, etc.) y operaciones lógicas (como OR, NOT, XOR, etc.), entre dos números.
Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantiene comprobando si debe activar el pitido del temporizador, etc...
Por mucho, los más complejos circuitos electrónicos son los que están construidos dentro de los chips de
microprocesadores modernos como el
Intel Core Duo. Por lo tanto, estos procesadores tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y poderoso. De hecho, un microprocesador moderno (y los
mainframes) pueden tener múltiples
núcleos, cada núcleo con múltiples
unidades de ejecución, cada una de ellas con múltiples ALU.
Muchos otros circuitos pueden contener en el interior ALU:
GPU como los que están en las
tarjetas gráficas NVidia y
ATI,
FPU 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. Todos éstos tienen adentro varias ALU poderosas y complejas.
Micrófono
