Una de las preguntas más frecuentes a la hora de hablar de computadoras es, ¿que es un procesador? Los procesadores son la pieza fundamental de un ordenador. Su función es procesar todo lo que sucede en la computadora y ejecutar todas las tareas. La velocidad que éste tenga determinará la rapidez con la que se ejecutarán las acciones que se le otorguen a la PC. Por eso, el procesador es conocido como el cerebro de la computadora.
A continuación, te diremos todo lo que debes saber sobre este componente esencial de tu equipo.
Qué es un procesador
El procesador o CPU (Unidad Central de Procesamiento) es un componente electrónico en forma de chip de silicio que está dentro de un ordenador, concretamente instalado sobre la placa base a través de un socket o zócalo.
El procesador es el elemento que se encarga de llevar a cabo todos los cálculos aritméticos lógicos que generan los programas y el sistema operativo alojados en el disco duro o almacenamiento central. La CPU toma las instrucciones desde la memoria RAM para procesarlas y posteriormente enviar la respuesta de nuevo a la memoria RAM, de esta forma se crea un flujo de trabajo con el que puede interactuar el usuario.
El primer microprocesador basado en transistores de semiconductor fue el Intel 4004, en 1971 el cual podía trabajar con 4 bits a la vez (cadenas de 4 ceros y unos) para sumar y restar. Lejos queda esta CPU en comparación con los 64 bits que pueden manejar los procesadores actuales. Pero es que antes de éste, tan solo teníamos enormes habitaciones llenas de tubos de vacío que hacían la función de transistores, como por ejemplo el ENIAC.
¿Cómo es un procesador?
Es importante conocer toda la información sobre procesadores para elegir el que mejor se acople a nuestras necesidades. Debido a su importancia, el procesador es de los componentes que más avances tecnológicos ha tenido con el pasar del tiempo. Y esto se debe a que cada día son mayores las exigencias de que las computadoras y otros dispositivos funcionen mucho más rápido. Está compuesto por una pastilla de silicio y se coloca en el socket de la tarjeta madre.
Este se encuentra encapsulado y está dividido en tres tipos, PGA, LGA, BGA. Esto quiere decir el socket que debe tener la tarjeta madre. En este ámbito, conocer los fabricantes de los procesadores es un aspecto importante, los mejores son Intel y AMD.
Funciones
La función básica del procesador es recibir instrucciones, tomar los datos necesarios, ejecutar las operaciones correspondientes a las instrucciones recibidas y, finalmente, devolver los resultados. En la PC, tanto los datos como las instrucciones son recibidos mediante el bus de datos del procesador; a su vez, los resultados también son enviados a través de él.
El medio físico del cual el procesador toma y guarda la información procesada es la memoria RAM. Si bien es cierto que el sistema operativo y los programas están almacenados en el disco duro, siempre la información debe ser cargada en memoria RAM para que el procesador la reciba por su bus de datos. Dicho en otras palabras, la RAM sería el intermediario entre el procesador y el disco duro.
Ahora bien, ¿qué clase de instrucciones ejecuta el procesador? ¿Qué diferencia hay entre una instrucción y un dato? Para comprenderlo podemos poner un ejemplo muy sencillo: supongamos que debemos realizar una suma. Entonces, le enviamos al procesador la instrucción suma seguida de la ubicación en memoria de los sumandos.
El procesador procederá a buscar en memoria el contenido de ambas ubicaciones, para lo cual enviará la orden de lectura correspondiente hacia el controlador de memoria (un dispositivo que físicamente hace de intermediario entre el procesador y los módulos de memoria RAM).
Luego de recibir los sumandos (que son los datos), el procesador los almacena en registros internos y procede a realizar la suma, guardando el resultado en otro de sus registros internos (a veces, uno de los utilizados para guardar los sumandos). Finalmente, el procesador coloca la información en su bus de datos y le ordena al controlador de memoria que guarde la información en una determinada ubicación de la memoria RAM.
Tras ejecutar una operación, el procesador no se queda sin hacer nada, sino que busca la siguiente instrucción por ejecutar (digamos que tiene internamente una “lista de tareas” que le indica las cosas que debe hacer y de dónde tomarlas) y repite el procedimiento anteriormente comentado.
Así, por ejemplo, la instrucción que sigue le indica que debe pedirle al controlador del disco duro que guarde el resultado de la suma en algún archivo, o bien puede decirle a la tarjeta de video que represente el resultado en pantalla. Aprovechando el ejemplo, podemos decir que es función del microprocesador controlar (a veces, indirectamente) los diversos dispositivos en los que consiste la PC.
Características principales
Frecuencia de trabajo: es la característica más clásica de los microprocesadores. Medida en hertz (Hz), indica la cantidad de ciclos que se realizan en un segundo. En otras palabras, es la velocidad con la que trabajan las diversas etapas de ejecución dentro del procesador.
Cantidad de caché y niveles: una característica que diferencia varios modelos de un mismo fabricante es la memoria caché. Normalmente, todos los procesadores de una misma especie tienen la misma cantidad de caché de primer nivel (L1), y se diferencian por la cantidad de L2 y/o L3. Además, los procesadores económicos, como el Celeron o el Sempron, se caracterizan por tener menos caché que sus contrapartes de rango medio o alto.
Frecuencia de FSB: naturalmente, un procesador que tiene un bus frontal más rápido que otro puede acceder a la memoria más rápidamente, de modo que su rendimiento se incrementará más o menos según el sistema de caché utilizado. En el caso de procesadores que usan la interconexión partida, también son caracterizados por la frecuencia y el ancho de banda (cantidad de transferencias que se envían en un segundo) de su enlace con el Northbridge.
Multiplicador: hemos dicho que el procesador opera a una frecuencia mayor que la memoria RAM y el FSB. Pero esta frecuencia no es totalmente independiente: siempre hay algún factor de multiplicación que permite la sincronización entre todos los dispositivos de la PC. En el caso del procesador, su frecuencia es generada por el producto entre una frecuencia base (normalmente, de 200 a 333 MHz) y un multiplicador. No es un dato muy importante para los usuarios normales, aunque aquellos que gustan de “tocar” su PC suelen preocuparse por este parámetro.
Cantidad de núcleos: los procesadores actuales pueden tener uno o más núcleos dentro de su encapsulado. Cada núcleo es, básicamente, un procesador como el que describimos anteriormente. En un procesador de múltiples núcleos (multi-core), todos los núcleos suelen compartir algunas características; por ejemplo, la interfaz con el sistema, el controlador de memoria y la memoria caché L3.
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