CPU

Keywords: CPU, Computador, Cuarzo, Frecuencia de reloj, Gigaherzio, Megaherzio, Microprocesador, Ordenador, Oscilador

Se denomina CPU (siglas de Central Processing Unit) o Unidad Central de Proceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las instrucciones de los programas y se controla el funcionamiento de los distintos componentes del ordenador. Suele estar integrada en un chip denominado microprocesador.

Es el corazón de todo computador, y es un microchip o microprocesador con una alta escala de integración que permite que millones de transistores estén en su interior. Todos estos millones de transistores forman una serie de circuitos lógicos que permite ejecutar una determinada variedad de instrucciones básicas.

Cada fabricante de microprocesadores tendrá sus propìas familias de estos, y cada familia su propio conjunto de instrucciones. De hecho, cada modelo concreto tendrá su propio conjunto, ya que en cada modelo se tiende a aumentar el conjunto de las instrucciones que tuviera el modelo anterior.

El microprocesador secciona en varias fases de ejecución la realización de cada instrucción:

Fetch, lectura de la instrucción desde la memoria principal,
Descodificación de la instrucción, es decir, determinar que instrucción es y por tanto que se debe hacer,
Fetch de los datos necesarios para la realización de la operación,
Ejecución,
Escritura de los resultados en la memoria principal,

Estas fases se realizan en un ciclo de CPU. La duración física de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj. El microprocesador dispone de un oscilador de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo.

Actualmente se habla de frecuencias de Megaherzios (Mhz) o incluso de Gigaherzios (Ghz), lo que supone millones o miles de millones, respectivamente, de ciclos por segundo. El indicador de la frecuencia de un microprocesador es un buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el unico. El tamaño de los datos con los que trabaja también determinará en buena medida la potencia real de proceso.

Los modelos de la familia x86 (a partir del 386) trabajan con datos de 32 bits, al igual que muchos otros modelos de la actualidad. Pero los microprocesadores de las tarjetas graficas, que tienen un mayor volumen de procesamiento por segundo, se ven obligados a aumentar eso, y asi tenemos hoy en dia microprocesadores gráficos que trabajan a 128 ó 256bits. Estos dos tipos de microprocesadores no son comparables, ya que ni su juego de instrucciones, ni su tamaño de datos son parecidos y por tanto el rendimiento de ambos no es comparable en el mismo ámbito.

También se suele llamar CPU a la caja del ordenador donde van alojados los componentes básicos del mismo, es decir, además de la CPU en sí, la placa base, las tarjetas de expansión, el disco duro, la fuente de alimentación, etc.