Cómo funciona un procesador?
El procesador de un ordenador se conoce comúnmente como la CPU, o unidad central de procesamiento de un ordenador. El procesador es el componente principal de un ordenador diseñado para mover y procesar datos. Los procesadores de ordenador se conocen comúnmente por la velocidad a la que la CPU puede procesar las instrucciones del ordenador por segundo, medida en hercios, y son uno de los principales puntos de venta de un ordenador.
¿Cómo funciona el procesador?
El procesador del ordenador actúa como el principal componente de coordinación del ordenador. La CPU accederá a los programas, datos u otras funciones del ordenador desde la RAM (memoria de acceso aleatorio) cuando sea llamada por el sistema operativo del ordenador. A continuación, el procesador interpretará las instrucciones del ordenador que están relacionadas con la tarea ordenada antes de enviarla de nuevo a la RAM del ordenador para su ejecución a través del bus del sistema informático en el orden correcto de ejecución.
Lógica del procesador del ordenador
En el núcleo del procesador del ordenador se encuentra la capacidad de éste para procesar código de lenguaje de máquina. Hay tres instrucciones básicas de lenguaje de máquina que la CPU puede ejecutar:
– Mover datos de una ubicación en la memoria del ordenador a otra
– Saltar a nuevos conjuntos de instrucciones basados en operaciones o elecciones lógicas
– Realizar operaciones matemáticas utilizando la Unidad Lógica Aritmética (ALU)
Para llevar a cabo estas operaciones, el procesador hace uso de un bus de direcciones que utiliza para enviar direcciones a la memoria del ordenador, así como un bus de datos que se utiliza para recuperar o enviar información a la memoria del ordenador. También tiene una línea de control separada que notificará a la memoria del ordenador si está obteniendo o enviando/configurando una determinada posición de memoria. Para llevar a cabo todas sus operaciones diseñadas, la CPU también tiene un reloj que constituye la base para sincronizar las acciones del procesador con el resto del ordenador. Para acceder a las instrucciones o a los datos más utilizados en el ordenador, los procesadores también implementan diferentes esquemas de almacenamiento en caché con el fin de acceder a los datos necesarios a un ritmo más rápido que el uso de la RAM de acceso directo.
Memoria del procesador
El procesador del ordenador hace uso de la memoria de sólo lectura y de la memoria de acceso aleatorio (ROM y RAM respectivamente). La ROM del procesador está programada con información preestablecida que está permanentemente programada con funciones básicas para facilitar la comunicación del procesador con el bus de datos. La ROM se conoce comúnmente como el BIOS (Sistema Básico de Entrada/Salida) en los ordenadores Windows y también se utiliza para recuperar el sector de arranque del ordenador.
El procesador puede leer y escribir en la RAM dependiendo de la(s) acción(es) que el conjunto de instrucciones actual haya determinado si el procesador necesita realizar. La memoria RAM no está diseñada para guardar los datos de forma permanente y se restablece cuando el ordenador se apaga o pierde energía.
El papel del procesador de 64 bits
Aunque los procesadores de ordenador de 64 bits se han desplegado desde principios de la década de 1990, sólo se han desplegado a nivel de consumidor en grandes cantidades en los últimos años. Todos los principales fabricantes de procesadores informáticos producen ahora procesadores de 64 bits que están disponibles para su uso en diferentes tipos de sistemas operativos. La principal ventaja de un procesador de 64 bits con respecto a los diseños anteriores es el espacio de direcciones considerablemente ampliado del que dispone el procesador. Los anteriores procesadores de 32 bits estaban limitados a un máximo de dos a cuatro gigabytes de acceso efectivo a la memoria RAM. Los procesadores de 64 gigabytes también son capaces de proporcionar un mayor acceso de entrada/salida a los discos duros y a la tarjeta de vídeo del ordenador que ayudan a aumentar aún más el rendimiento general del sistema.
Los primeros en adoptar los procesadores de 64 bits no ven necesariamente un gran rendimiento del sistema si no realizan tareas de alta demanda como la edición de vídeo o jugar a videojuegos 3D en red. Esto seguirá cambiando a medida que se diseñen más aplicaciones para aprovechar los procesadores de 64 bits y la mayor capacidad de memoria de los nuevos procesadores informáticos.