EL PROCESADOR Y SUS PARTES

Es el que se encarga de procesar lo datos o instrucciones que se ingresan en la computadora, estos datos pueden ser ingresados desde un programa, tales como: word, excel, photoshop, reproductor de música y videos, o pueden ser instrucciones que se encargarán de trabajar con esos datos.

La función del procesador al recibir estos datos que han sido ingresados por los dispositivos de entrada/salida es analizarlos, procesarlos y luego ejecutarlos. En simples palabras se podría decir que el procesador es el cerebro de la computadora.

PARTES DEL PROCESADOR.

1. UNIDAD DE CONTROL: Es la encargada de sincronizar las instrucciones que se ejecutan y dirigir el funcionamiento del procesador. Esto lo hace realizando un control a la memoria principal, a la ALU y los dispositivos de entrada y salida, a través de órdenes que viajan como señales de control.
2. NÚCLEOS: Son procesadores pero en tamaño reducido y, están integrados al CPU como mejoras. Funcionan acelerando el trabajo y es directamente proporcional, lo que significa que, mientras mas núcleos se tengan en la CPU mayor puede ser la velocidad del trabajo. Esto no significa que siempre esto será efectiva, porque mientras más trabajo y velocidad tenga el procesador necesitará un mejor sistema de enfriamiento, de lo contrario la ésta se puede arruinar, por lo tanto, los procesadores se diseñan cumpliendo estas condiciones.
3. UNIDAD DE ARITMÉTICA LÓGICA: (ALU), se encarga de realizar cálculos matemáticos (sumas, restas, divisiones) y operaciones lógicas (if, and, else, not); todo esto a nivle de nivel de bits.
4. CACHE: Es una memoria de almacenamiento extremadamente rápida, más que la memoria principal, y se encarga de almacenar procesos que se cree que serán usadas cuando ya han sido ejecutadas anteriormente. Es como un puente entre el procesador y la memoria RAM.
5. UNIDAD DE PUNTO FLOTANTE: (FPU) Tiene las mismas funciones que la ALU, pero ésta trabaja con números naturales.
6. REGISTROS: Actualmente los procesadores cuentan con sistema de almacenamiento integrada y funciona a través de registros.Y se emplea para controlar las instrucciones que se están ejecutando a través de direccionamiento de memoria, estos registros son espacios físicos dentro del procesador con capacidad de 4-64 bits. Los bits se enumeran de derecha a izquierda y, los registros están divididos en: Registros de Uso General, Registros de Estado, Registros Indice, Contador de Programa.

REGISTRO DE USO GENERAL

REGISTRO DE: SEGMENTOS; ÍNDICE; ESTADO; SEGMENTOS, Y CONTADOR DE PROGRAMA

ARQUITECTURA DE LA CPU

La Unidad Central de Procesamiento (CPU) es el componente que realiza y ejecuta los procesos, analiza las instrucciones de una computadora. 

La estructura de la misma está basada en un conjunto de bloques interconectados y que cada uno de estos bloques realiza una función, el diseño de todo esto se le conoce como arquitectura del procesador.

La función de la CPU es leer los datos e instrucciones de una computadora y se realiza a través de la velocidad de frecuencia que se mide en hertzios. Inicialmente los procesadores únicamente podían realizar una operación por ciclo, sin embargo gracias a los cambios y avances que han tenido, éstas pueden ser capaces de realizar varios procesos al mismo tiempo, teniendo en cuenta que su estructura no es la misma.

TIPOS DE ARQUITECTURA

Para realizar un diseño de un procesador se debe conocer que funcionalidad tendrá, y por consiguiente se realizará el diseño de la arquitectura a través de un conjunto de instrucciones

Este conjunto de instrucciones se le conoce como el lenguaje máquina o lenguaje ensamblador, éste es un lenguaje de bajo nivel por lo tanto aquí no existen los compiladores para traducir un lenguaje de nivel alto a nivel bajo. Ante todo esto se llega a dos estructuras de diseño, las arquitecturas CISC y RISC.

RISC (Reduced Instruction Set Computer.)

Utilizan instrucciones simples, son fáciles de programar y pueden entender el lenguaje humano, debido a que en la programación de esta arquitectura existen compiladores que traducen el lenguaje humano a lenguaje máquina.

CISC (Complex Instruction Set Computer.)

Como el mismo nombre lo menciona esta arquitectura utiliza instrucciones muy complejas, tales y como los que utilizan las computadoras que, para poder diseñarlas no existen compiladores para traducir el lenguaje humano a lenguaje máquina debido a que utilizan el lenguaje ensamblador para su diseño.

COMPONENTES

La CPU hace requerimiento de cinco componentes principales para su funcionamiento:

1. MEMORIA: Será necesario espacios de almacenamiento para realizar y ejecutar procesos, estos espacios son conocidos como registros y en ellos se encuentran "REGISTROS DE USO GENERAL" y "REGISTRO DE SEGMENTOS".
2. UNIDAD DE CONTROL:  Es la encargada de que todos los procesos se ejecuten correctamente a través de puertas lógicas en un orden determinado, como la operación: MOV BX,AX 
3. BUS INTERNO: Esto con la finalidad de que todos los elementos estén interconectados para su funcionamiento.
4. UNIDAD ARITMÉTICA LÓGICA (ALU): Actualmente los procesadores realizan operaciones aritméticas y lógicas, pero no simplemente operaciones básicas tales como sumas y restas, sino tambíen cálculos complejos como raíces, senos, cosenos, exponenciación, etc.
5. CONEXIONES CON EL EXTERIOR: Esto se presenta a través de una serie de líneas en las patillas del chip y, estos se alojan en un zócalo en la placa base.