Un microprocesador está constituido por millones de transistores que componen los módulos internos, estos son:
Unidad de control.
Lee,
codifica y ejecuta programas, que se encuentran en la memoria principal,
algunos de sus componentes son:
· Decodificador.
·
Contador de programa.
· Unidad de proceso: Realiza
operaciones aritméticas y lógicas con números enteros y decimales, algunos de
sus componentes son:
o
ALU (Unidad Aritmético – Lógica)
o
Acumulador.
o
Registro.
· Bus de entrada y salida: Es el
cableado donde el procesador se comunica con los periféricos y dispositivos
internos de la tarjeta madre.
· Memoria principal: Almacena el
programa que se va a ejecutar.
· Reloj: Genera un tren de pulsos
que sincroniza los diferentes procedimientos para la ejecución de programas. La
frecuencia del reloj se mide en Hertz, que es el número de oscilaciones en un
segundo. La frecuencia del reloj del microprocesador está en el orden de los
Gigahertz, lo que significa que un reloj de 5 Ghz puede oscilar 5 mil millones
de veces en un segundo, por lo tanto, entre mayor sea la frecuencia del reloj,
más rápido será el procesador.
Cuando se ejecuta un programa, se carga en la memoria principal las instrucciones para que el procesador las vaya ejecutando, después:
1) La unidad de control lee la 1 instrucción de la memoria.
2) La instrucción se convierte a lenguaje máquina en el
decodificador y se ejecuta.
3) Si la instrucción es una operación aritmética o una
comparación, se procesa en la AL]U y el resultado se guarda en el acumulador.
4) El contador de programa se incrementa en 1 y la unidad
de control lee la siguiente instrucción.
5) Los resultados se transmiten por el bus de entrada y salida a los diferentes periféricos.
Por
ejemplo, el sistema operativo siempre está corriendo el programa de la
ubicación del puntero en pantalla, el mouse lo único que hace es indicarle al
microprocesador que se movió en los ejes x o y, así es como se realiza:
1) La unidad de control ejecuta la instrucción de
preguntar por la posición actual del mouse.
2) Después ejecuta la instrucción de comparar la ALU la posición con la posición anterior del mouse. Si la posición es diferente en pantalla, el puntero actualiza su nueva posición.
El procesador haces este procedimiento millones de veces en un segundo, por lo que el movimiento del puntero es muy fluido a simple vista. La cantidad de instrucciones que puede ejecutar el procesador va directamente relacionada con la frecuencia del reloj.
Núcleos
físicos.
Un microprocesador es una máquina secuencial, lo que significa que no puede ejecutar más de una instrucción al mismo tiempo, para solucionarlo agregaron más de un procesador a los chips haciéndolos multinúcleo, cada uno de estos núcleos tiene su unidad de control y de proceso compartiendo con los demás los buses de comunicación.
Un núcleo ejecuta una instrucción en el mismo ciclo del reloj, lo cual se traduce en el incremento de velocidad, a diferencia de los núcleos físicos, los lógicos son resultados de la optimización y la programación, no existen físicamente, solo se trata de hacerle creer al sistema que un solo núcleo físico pueden ser dos, esto conlleva a una disminución de velocidad de ejecución de cada núcleo físico, pero se ve compensada por la capacidad que cada uno de ellos pueda ejecutar dos tareas al mismo tiempo.
A cada
instrucción que se pueda procesar al mismo tiempo en el chip del
microprocesador, se le llama hilo o thread, todos los fabricantes dan tres
datos principales a la hora de vender sus microprocesadores, estos son:
·
Frecuencia del reloj.
·
Número de núcleos.
· Número de hilos.
Es importante que tengas estos números en mente, ya que te serán de utilidad a la hora de reparar un equipo de cómputo.
Fuente:
Fundación Carlos Slim – Técnico en Instalación y Reparación de Equipo de Cómputo.
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