Unidad Central de Procesamiento (CPU)
Es el circuito electrónico de una computadora responsable de interpretar las instrucciones de los programas de computadora y ejecutar operaciones básicas de acuerdo con esas instrucciones. Las operaciones básicas incluyen operaciones aritméticas, lógicas, de control y de entrada/salida (E/S). El término Unidad Central de Procesamiento (CPU) ha sido ampliamente utilizado en la industria informática desde principios de la década de 1960.
La CPU se compone esencialmente de cuatro unidades funcionales:
Unidad de Control: es la encargada de controlar el flujo de instrucciones y datos dentro de la UCP.
Unidad Lógica Aritmética (ALU): realiza todos los cálculos de operaciones aritméticas y lógicas de la CPU.
Registros: son celdas de memoria interna a las que se puede acceder muy rápido. Estos componentes se utilizan para almacenar variables (datos, direcciones) o los resultados intermedios de la operación aritmética/lógica.
Caché: es una memoria más pequeña y rápida que minimiza el acceso a la memoria principal y, en consecuencia, mejora el rendimiento de la CPU.
Estas unidades están sincronizadas por la frecuencia del reloj y conectadas por tres tipos de buses:
Bus de datos: encargado de transportar los datos.
Bus de direcciones: transmite las direcciones de memoria para leer o escribir.
Bus de control: permite la gestión de otros componentes y dispositivos de E/S.
La arquitectura de la CPU también se caracteriza por el conjunto de instrucciones que puede ejecutar. En general, hay dos tipos de arquitecturas de conjuntos de instrucciones:
CISC (computadora con conjunto de instrucciones complejas): un extenso conjunto de instrucciones complejas que pueden realizar múltiples operaciones de bajo nivel, como operaciones aritméticas, acceso a memoria o cálculos de direcciones en varios ciclos de reloj.
RISC (Ordenador con conjunto de instrucciones reducido): un conjunto reducido de instrucciones que realiza una sola operación de bajo nivel en un ciclo de reloj.
