¿Qué es y cómo funciona una CPU?

La CPU o “Unidad Central de Procesamiento” es la parte del ordenador que dirige como un director de orquesta, ya que es la que cumple la tarea de procesar todas las funciones; incluyendo el almacenamiento de la información.

Sin una CPU no se podría “leer” nada. Esta unidad comprueba el sistema operativo, las instrucciones de otros componentes, y todas las aplicaciones. Recibe constantemente las señales del usuario y las acciones de los programas.

• Una CPU es el contenido de un continente mayor: Hardware.

El Hardware básicamente es toda parte física o tangible de un sistema informático. Muchas veces nos equivocamos porque existe otro continente llamado Software que al parecerse en el nombre puede llevar a la confusión.

Pero el Software en realidad es el soporte lógico de un sistema informático, es decir: editores de texto, sistemas operativos, videojuegos, bases de datos, etc.

CÓMO FUNCIONA UN CPU

Simplificando al extremo, y en términos didácticos, el funcionamiento de un procesador está dado por cuatro fases. Estas fases no necesariamente están siempre separadas, sino que por norma general se solapan, y siempre ocurren en simultaneo, aunque no necesariamente para una función en específico.

Durante la primera fase el procesador se encarga de cargar el código desde la memoria. En otras palabras, se leen los datos que deben ser procesados posteriormente. En esta primera fase se encuentra un problema común en la arquitectura de los procesadores, y es que hay un máximo de datos que pueden ser leídos por periodo de tiempo, y suelen ser inferiores a los que pueden ser procesados, por lo que hay una especie de efecto de pico de botella que en la actualidad se trata de solventar aplicando el multicanal y cachés.

En la segunda fase ocurre la primera etapa del procesamiento como tal. La información leída en la primera fase es analizada siguiendo un juego de instrucciones (próxima sección de este articulo). Así pues, dentro de los datos leídos habrá fracciones descriptivas para el set de instrucciones, que indicarán qué se debe hacer con el resto de la información. Por poner un ejemplo práctico, hay código que indica que se deben sumar los datos de un paquete con los de otro paquete, siendo cada paquete información que describe un número, con lo que se obtiene una operación aritmética común.

A continuación, viene la fase que continua con el procesamiento franco, y se encarga de ejecutar las instrucciones tomadas decodificadas dentro de la segunda fase. En el ejemplo anterior, aquí sería dónde se realiza la suma y se obtiene el resultado.

Por último, el proceso concluye con una fase de escritura, dónde de nuevo la información es cargada, solo que esta vez desde el procesador hasta la memoria. En algunos casos la información puede ser cargada a memoria del procesador para ser reutilizada posteriormente, pero una vez terminado el procesamiento de labor en particular, los datos siempre terminan siendo escritos en la memoria principal, de donde luego pueden ser escritos a la unidad de almacenamiento o no, dependiendo de la aplicación.

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