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¿Qué es un procesador?

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¿Qué es un procesador? Foto cortesía PriceGrabber

Actualizado 21 de Enero de 2014. El procesador, también conocido como CPU o micro, es el cerebro del PC. Su función principal es la coordinación de los diferentes elementos del equipo. Ejecuta las aplicaciones, procesa sus instrucciones, y da respuesta a las órdenes que envías a través de los periféricos de entrada como el teclado o el ratón.

Físicamente, el micro, no es más que una pastilla de silicio. En un PC se coloca sobre la placa base en un conector que se denomina socket. En un laptop lo normal es que este soldado. La placa permite la conexión con los restantes dispositivos del equipo como son la memoria RAM, la tarjeta gráfica o el disco duro usando para ello un conjunto de circuitos y chips denominado chipset.

El encapsulado define como el micro se conecta a la placa base. Existen tres modelos PGA, LGA y BGA. En este último caso tendrás el procesador soldado a la placa base y por lo tanto te será imposible cambiarlo para actualizarlo. Es muy usado en los laptops ya que disminuye el tamaño total del equipo.

El procesador es uno de los elementos del PC que más ha evolucionado a lo largo del tiempo. Gracias a las mejoras en la tecnología de fabricación se ha reducido el tamaño de los transistores que se encuentran en su interior permitiendo integrar un mayor número de ellos. Estos elementos no son más que pequeños ladrillos que unidos configuran la funcionalidad del micro. Como se realiza esta interconexión es lo que se denomina arquitectura.

Gracias a estas mejoras se pueden incluir más bloques funcionales en su interior. En un principio fue el controlador de memoria, después la tarjeta gráfica y en un futuro muy cercano, pasaremos del concepto de procesador a lo que se denomina SOC, es decir, un chip con todos los elementos de la placa base en su interior.

¿Qué partes internas tiene un procesador?

Ten en cuenta que no todos son iguales pero la mayoría de ellos incluyen entre otros elementos:

Núcleos. Un núcleo no es más que un procesador en miniatura. Tener varios integrados permite trabajar con más de una aplicación al mismo tiempo y además puedes acelerar ciertos tipos de aplicaciones.

Cache. Uno de los sistemas más importantes dentro de un PC es su sistema de memoria el cual se encuentra divido en varios elementos. La memoria cache, es el más cercano al micro ya que se encuentra en su interior. Se usa para mejorar la velocidad de los accesos a la memoria. Si un dato se encuentra en la cache no tendrá que buscarlo en la RAM y por lo tanto el procesado es mucho más rápido.

La cache se encuentra organizada en varios niveles cada uno más lento y grande que el anterior. Será tarea del micro dejar los datos que más se usen lo más cerca del micro.

La importancia de la velocidad a la cual se puede acceder aumenta cuando tenemos en cuenta que la memoria RAM almacena tanto los datos como las instrucciones de tus programas y utilidades.

Controlador de memoria. Este fue uno de los primeros elementos que se quiso integrar en el micro. Al incorporar el controlador de memoria en el interior del procesador y quitarlo de la placa base se consigue que el acceso a la memoria RAM sea más rápido. Esto tiene un inconveniente y es que sólo puedes usar el tipo de memoria para la que tu procesador este preparado.

Antiguamente la memoria dependía de la placa base y no era raro que esta estuviera preparada para poder funcionar con varios tipos de memoria RAM.

Tarjeta gráfica. Si integran este componente ya no hablamos de CPUs sino de APUs. Ya no estaríamos ante un micro convencional si no ante un hibrido entre procesador y tarjeta gráfica.

La inclusión de este elemento es fundamental ya que las tarjetas gráficas están compuestas de pequeños núcleos en su interior que pueden usarse para acelerar cierto tipo de aplicaciones. Al pasar al interior del micro esto lo pueden hacer de forma más eficiente.

Otros elementos. Los micros han incorporado aún mas funcionalidad que antes se encontraba sobre la placa base. Por ejemplo, el controlador de PCI Express, aumentando la velocidad con la que el micro es capaz de comunicarse con una tarjeta gráfica discreta.

Más información sobre estos elementos en partes del procesador.

¿Cómo funciona de forma interna un procesador?

El funcionamiento de un procesador se puede dividir en las siguientes etapas:

Se lee una instrucción de memoria. Para que te puedas hacer una idea de la complejidad de un procesador actual su conjunto de instrucciones incluye más de mil y va creciendo con el tiempo. Se busca siempre mejorar la velocidad de procesamiento.

Se buscan los datos necesarios. No todas las instrucciones son iguales y algunas necesitaran de datos los cuales normalmente estarán en la memoria RAM, para poder llevar a cabo su trabajo. Si este es el caso hay que esperar a tenerlos disponibles. Es muy importante que el flujo de datos y de instrucciones sea lo más rápido posible para que no se produzcan bloqueos.

Se realiza la operación. Una vez que se tiene todo se ejecuta la operación, para esto puede ser necesario el trabajo de varios bloques dentro del propio procesador como la unidad aritmética lógica o la de punto flotante.

Se pasa a la siguiente instrucción. Que no es siempre la que se encuentra a continuación en la memoria. Muchas instrucciones pueden cambiar el flujo del programa y permitir saltos o repetir ciertas acciones hasta que se cumpla una determinada condición.

¿Cuál procesador me conviene?

Serán tus necesidades las que al final decidan que procesador debes comprar. No es lo mismo comprar un PC para estudiar, que para jugar por ponerte dos ejemplos.

Puedes encontrar más información sobre cual procesador te conviene en el enlace.

¿Tecnologías actuales de procesadores para PCs y laptops?

En el mundo del PC tienes dos fabricantes principales, AMD e Intel. En la actualidad la última hornada de procesadores de Intel son los Core de Cuarta Generación también conocidos por Haswell y los Kaveri que puedes encontrar en los micros de AMD.

Si quieres información sobre micros concretos que estos fabricantes han sacado este año puedes consultar:

Procesadores AMD 2014

Procesadores Intel 2014

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