CPU

Te explicamos qué es un CPU y algunas de sus funciones principales. Además, características, partes y el lenguaje que utiliza.

¿Qué es un CPU?

CPU es la abreviación de Unidad Central de Procesamiento, un componente básico de todo dispositivo que procesa datos y realiza cálculos matemáticos-informáticos.

El CPU proporciona la capacidad de programación y, junto con la memoria y los dispositivos de entrada/salida, es uno de los componentes presentes en la historia de los ordenadores. Con el tiempo, los microprocesadores de un chip fueron reemplazando a los CPU, usualmente cuando se hace referencia a este término se habla de los microprocesadores.

Algunas de las funciones básicas del CPU son recolectar información, decodificarla en partes menores y llevar a cabo instrucciones, que luego ejecuta.

Ver además: Placa madre

¿Para qué sirve un CPU?

El CPU es la pieza fundamental de todo dispositivo, es considerado el cerebro de un sistema.

En primer lugar, es el encargado de recibir e interpretar datos y ejecutar las secuencias de instrucciones a realizar por cada programa valiéndose de operaciones aritméticas y matemáticas. El CPU interpreta todos los datos que provienen del dispositivo, tanto de los programas como la información que envía el usuario a través de aplicaciones.

Además, controla el buen funcionamiento de cada componente del sistema para que todas las acciones sean realizadas en tiempo y forma.

Características de un CPU

Existen ciertas características que diferencian a un CPU de otro:

• Consumo energético. Refiere a la cantidad de energía que consume el CPU al ejecutar acciones, a mayor calidad, mayor el consumo energético.
• Frecuencia de reloj. Refiere a la velocidad de reloj que tiene el CPU y que determina la cantidad de acciones que puede ejecutar en un período de tiempo.
• Número de núcleos. A mayor cantidad de núcleos, mayor la cantidad de acciones que pueden realizarse en forma simultánea.
• Número de hilos. Ayuda al procesador a manejar y ejecutar acciones de forma más eficiente. Divide las tareas o procesos para optimizar los tiempos de espera entre una acción y la otra.
• Memoria caché. Almacena datos y permite acceder a ellos de manera rápida. La velocidad y capacidad de la memoria caché mejora el desempeño del dispositivo.
• Tipo de bus. Refiere a la comunicación que establece el CPU con el resto del sistema.

Partes del CPU

Un CPU está compuesto internamente de los siguientes componentes:

• Núcleo. Es la unidad base que constituye a un CPU, que interpreta y ejecuta acciones. Originariamente los procesadores solo tenían uno (single core), pero actualmente lo mínimo es dos.
• Unidad de control. Es un circuito digital que extrae la instrucción de la memoria, la descifra y la ejecuta.
• Unidad aritmética lógica. Es un circuito digital que lleva a cabo las operaciones lógicas, matemáticas y aritméticas entre los datos.
• Unidad de coma flotante. Es un componente especializado en el cálculo de operaciones con coma flotante.
• Memoria caché. Es la memoria en la que se almacenan los datos que el usuario consulta con frecuencia, esto permite ganar velocidad al procesador.
• Registros. Es una memoria de alta velocidad que permite controlar y almacenar las instrucciones en ejecución.
• Controlador de memoria. Es un circuito que puede estar integrado al procesador y que regula el flujo de datos entre el procesador y la memoria.
• Bus. Es un sistema digital que envía y recibe datos entre los componentes.
• Tarjeta gráfica. Es el componente que procesa los datos de video e imagen, que puede estar incluido o no en el CPU.

Tipos de CPU

Los CPU se clasifican según la cantidad de núcleos en:

• De un solo núcleo. Existe un solo núcleo en el procesador que puede realizar una acción a la vez, es el tipo de procesador más antiguo.
• De dos núcleos. Existen dos núcleos, lo que permite realizar más de una acción a la vez.
• De cuatro núcleos. Existen cuatro núcleos independientes que permiten realizar varias acciones a la vez, suelen ser procesadores más eficientes que los de dos núcleos.

Lenguaje de los CPU

El lenguaje de los CPU es un sistema de códigos a través del que se comunican las instrucciones que debe ejecutar el procesador para el correcto funcionamiento del dispositivo.

Los procesadores no interpretan cualquier tipo de información, sino aquella escrita de forma binaria, es decir, con los caracteres cero y uno. Cada programa o aplicación está formado por una cadena de instrucciones escritas en este código, que son correctamente interpretadas por la máquina.

Más en: Lenguaje de programación

Referencias

• “Common CPU components” en BBC.
• “¿Por qué la relación entre CPU, RAM y almacenamiento decide el rendimiento? en Territorio Intel.
• “Unidad central de procesamiento” en Wikipedia.
• “Types of CPU” en Educba.