El procesador organiza y lleva a cabo las instrucciones dadas por el usuario o el software; a su vez, el procesador está formado por microprocesadores pequeños, piezas de silicio con circuitos electrónicos diminutos; y el microprocesador se encuentra conectado a una tarjeta llamada “madre”, encargada de interconectarlo con los demás componentes.
(s. a.) (s. f.). Tipos de microprocesadores [fotografía].
La razón principal por la que las computadoras pueden procesar información a una gran velocidad es que poseen memoria y capacidad matemática cien mil veces mayores a las de la mente humana, organizadas y programadas de forma que pueden almacenar correctamente cualquier cantidad de información en sus unidades de memoria, compilarla y procesarla según las instrucciones del usuario. Los datos introducidos son almacenados en la memoria de acuerdo al procedimiento programado.
Cuando se ordena para ciertos datos específicos, la unidad aritmético-lógica recibe la instrucción de la unidad de control, compila los datos necesarios y ejecuta el proceso deseado, y la información procesada se conjunta a través de las unidades de salida en forma de letras, números, gráficos, etcétera. En este orden, las unidades de memoria y aritmético-lógica logran operar sin error, debido al control que ejerce sobre ellas la unidad central.
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Unidad aritmético-lógica
Es la encargada de realizar todos los cálculos aritméticos (suma, resta, multiplicación y división). Efectúa operaciones y comparaciones lógicas, aplicando los postulados de las reglas del álgebra booleana para determinar la certeza o falsedad de una afirmación, y se comunica con la unidad de control mediante un bus, por medio del cual recibe los datos e instrucciones y envía los resultados de las operaciones que lleva a cabo.
Memoria principal
Está compuesta por chips conectados a la tarjeta madre. Por medio de estos es posible recuperar datos de forma inmediata. Aquí se queda la información enviada para ser procesada desde los dispositivos de almacenamiento. También en esta memoria son guardados los programas y datos manipulados mientras están en uso.
Unidad de control
Funciona como cerebro del equipo. Se encarga de administrar todos los recursos de la computadora y recoge del programa las instrucciones a ejecutar y controla el flujo de información. Cada unidad (aritmético-lógica y de memoria) mantiene su autonomía, aunque al final, cuando completa una operación, retorna a la unidad de control.
Dos tipos de memoria son incorporados al CPU: RAM (volátil) y ROM (no volátil). Para medir la cantidad de datos almacenados en la memoria se emplea la unidad básica byte, que equivale a un carácter (letra, número, espacio o cualquier otro signo individual). Respecto de la capacidad de la memoria, cuando se dice que se tiene una capacidad de 1 Kilobyte (1Kb), podemos almacenar en ella mil 24 caracteres, pero si la memoria es de 1 megabyte (1Mb), su capacidad es de mil 24 kilobytes; así, tenemos que un kilobyte (KB) equivale a mil bytes; un megabyte (MB) a 1 millón de bytes; y un gigabytes (GB) a mil millones de bytes.
Tipos de memorias
Como ya se mencionó, el microprocesador funge como el cerebro de un sistema de cómputo, ya que se encarga de realizar todas las operaciones de cálculo y controlar lo que pasa en la computadora: procesando información y dando órdenes para que trabajen los demás componentes. Es uno de los elementos más importantes de un sistema de cómputo, ya que su velocidad y prestaciones determinan el desempeño del resto de los componentes, constituido por millones de componentes electrónicos, integrados en un circuito, el microprocesador, que tiene como actividad básica llevar a cabo lo siguiente:
Funciones del microprocesador
La unidad central de proceso (CPU) está constituida, básicamente, por registros de memoria (UM), la unidad aritmético-lógica (ALU) y una unidad de control (UC). En la actualidad, todos los microprocesadores incluyen un coprocesador matemático que permite almacenar datos, sobre los cuales debe realizar cálculos matemáticos con números decimales, lo que conlleva a elevar la capacidad y eficiencia de la unidad aritmético-lógica.
Una instrucción es ejecutada por una computadora en un ciclo de máquina. El tiempo que se tarda se mide en nanosegundos (mil millonésimas de segundos) o picosegundos (mil billonésimas de segundo). También puede medirse con base en la cantidad de instrucciones ejecutadas en un segundo. A este parámetro se le conoce como MIPS, es decir, millones de instrucciones por segundo.
A la serie de impulsos eléctricos que genera la CPU a una determinada velocidad en un ciclo de máquina se le denomina velocidad de reloj, y se mide en megahercios (Mhz) o gigahercios (Ghz).
Por otra parte, a la ejecución simultánea de una tarea en varios procesadores para obtener resultados en menos tiempo se le conoce como cómputo paralelo. Los procesadores se comunican unos con otros y se coordinan para ejecutar las instrucciones de un programa, o pueden trabajar de manera independiente.
