COMPONENTES DE UN ROCESADORCOMPONENTES DE UN PROCESADOR

El procesador, unidad de procesamiento, microprocesador, CPU, etc. es el circuito integrado ms importante del cualquier ordenador constituido por millones de transistores que permiten realizar las labores o funciones que tenga encomendado el chip. La operacin fundamental de la mayora de los CPU, es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de nmeros que se mantienen en una cierta clase de memoria de computador. Dependiendo de la frecuencia de reloj nuestro procesador trabajara ms o menos rpido.Se le llama pipeline a una serie de elementos de procesamiento de datos ordenados de tal modo que la salida de cada uno es la entrada del siguiente La accin bsica de cualquier microprocesador, en tanto se mueve a travs de la corriente de instrucciones, se puede descomponer en una serie de cuatro pasos simples, que cada instruccin en la corriente de cdigo debe atravesar para ser ejecutada:1. Fetch: trae la instruccin que se va a ejecutar, de la direccin almacenada en el contador de programa.2.Decode: almacena la instruccin en el registro de instrucciones y la describa, incrementando la direccin en el contador de programa3. Execute: Ejecuta la instruccin almacenada en el registro de instrucciones.4. Write: Escribe los resultados de esa instruccin.

Encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en s, para darle consistencia, impedir su deterioro como por ejemplo por oxidacin con el aire y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarn a su zcalo o a la placa base directamente.

Memoria cach: una memoria ultrarrpida que almacena ciertos bloques de datos que posiblemente sern utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, aumentando as la velocidad y disminuyendo la el nmero de veces que la PC debe acceder a la RAM. Se la conoce como cach de primer nivel, L1 (level 1) cach interna, es decir, la que est ms cerca del micro, tanto que est encapsulada junto a l, todos los micros tipo Intel desde el 486 tienen esta memoria.Coprocesador matemtico: es la FPU (Floating Point Unit - Unidad de coma Flotante) parte del micro especializada en esa clase de clculos matemticos; tambin puede estar en el exterior del micro, en otro chip.Unidad lgica aritmtica (ALU): es el ltimo componente de la CPU que entra en juego. La ALU es la parte inteligente del chip, y realiza las funciones de suma, resta, multiplicacin o divisin. Tambin sabe cmo leer comandos, tales como OR, AND o NOT. Los mensajes de la unidad de control le dicen a la ALU qu debe hacer.Unidad de control: es una de las partes ms importantes del procesador, ya que regula el proceso entero de cada operacin que realiza. Basndose en las instrucciones de la unidad de decodificacin, crea seales que controlan a la ALU y los Registros. La unidad de control dice qu hacer con los datos y en qu lugar guardarlos. Una vez que finaliza, se prepara para recibir nuevas instrucciones.

Prefetch Unit: esta unidad decide cundo pedir los datos desde la memoria principal o de la cach de instrucciones, basndose en los comandos o las tareas que se estn ejecutando. Las instrucciones llegan a esta unidad para asegurarse de que son correctas y pueden enviarse a la unidad de decodificacin.Unidad de decodificacin: se encarga, justamente, de decodificar o traducir los complejos cdigos electrnicos en algo fcil de entender para la Unidad Aritmtica Lgica (ALU) y los Registros.

Registros: son pequeas memorias en donde se almacenan los resultados de las operaciones realizadas por la ALU por un corto perodo de tiempo.Unaunidad de controlque vincula la informacin entrante para luego decodificarla y enviarla a la unidad de ejecucin: La unidad de control se compone de los siguientes elementos:Secuenciador(ounidad lgica y de supervisin), que sincroniza la ejecucin de la instruccin con la velocidad de reloj. Tambin enva seales de control: contador ordinal, que contiene la direccin de la instruccin que se est ejecutando actualmente; registro de instruccin, que contiene la instruccin siguiente.Unaunidad de ejecucin(ounidad de procesamiento), que cumple las tareas que le asigna la unidad de instruccin. La unidad de ejecucin se compone de los siguientes elementos: launidad aritmtica lgica(se escribeALU); sirve para la ejecucin de clculos aritmticos bsicos y funciones lgicas (Y, O, O EXCLUSIVO, etc.); launidad de punto flotante(se escribeFPU), que ejecuta clculos complejos parciales que la unidad aritmtica lgica no puede realizar; elregistro de estado; elregistro acumulador.Unaunidad de administracin del bus(ounidad de entrada-salida) que administra el flujo de informacin entrante y saliente, y que se encuentra interconectado con el sistema RAM;

El siguiente diagrama suministra una representacin simplificada de los elementos que componen el procesador (la distribucin fsica de los elementos es diferente la disposicin):

INSTRUCCIONES:Unainstruccines una operacin elemental que el procesador puede cumplir.. Las instrucciones se almacenan en la memoria principal, esperando ser tratadas por el procesador. Las instrucciones poseen dos campos: elcdigo de operacin, que representa la accin que el procesador debe ejecutar; elcdigo operando, que define los parmetros de la accin. El cdigo operando depende a su vez de la operacin. Puede tratarse tanto de informacin como de una direccin de memoria.El nmero de bits en una instruccin vara de acuerdo al tipo de informacin (entre 1 y 4 bytes de 8 bits).Las instrucciones pueden agruparse en distintas categoras. A continuacin presentamos algunas de las ms importantes: Acceso a Memoria: acceso a la memoria o transferencia de informacin entre registros. Operaciones Aritmticas: operaciones tales como suma, resta, divisin o multiplicacin. Operaciones Lgicas: operaciones tales como Y, O, NO, NO EXCLUSIVO, etc. Control: controles de secuencia, conexiones condicionales, etc.

REGISTROS:Cuando el procesador ejecuta instrucciones, la informacin almacena en forma temporal en pequeas ubicaciones de memoria local de 8, 16, 32 o 64 bits, denominadasregistros. Dependiendo del tipo de procesador, el nmero total de registros puede variar de 10 a varios cientos.Los registros ms importantes son: elregistro acumulador(ACC), que almacena los resultados de las operaciones aritmticas y lgicas; elregistro de estado(PSW,Processor Estado: Wordo Palabra de Estado del Procesador), que contiene los indicadores de estado del sistema (lleva dgitos, desbordamientos, etc.); elregistro de instruccin(RI), que contiene la instruccin que est siendo procesada actualmente; elcontador ordinal(OCoPCporProgram Counter, Contador de Programa), que contiene la direccin de la siguiente instruccin a procesar; elregistro del bfer, que almacena informacin en forma temporal desde la memoria.

MEMORIA CACHE:Lamemoria cach(tambinmemoria buffer) es una memoria rpida que permite reducir los tiempos de espera de las distintas informaciones almacenada en la RAM (Random Access Memory o Memoria de Acceso Aleatorio). En efecto, lamemoria principal del ordenador es ms lenta que la del procesador. Existen, sin embargo, tipos de memoria que son mucho ms rpidos, pero que tienen un costo ms elevado. La solucin consiste entonces, en incluir este tipo de memoria local prxima al procesador y en almacenar en forma temporal la informacin principal que se procesar en l. Los ltimos modelos de ordenadores poseen muchos niveles distintos de memoria cach: LaMemoria cach nivel 1(denominadaL1 Cache, porLevel 1 Cache) se encuentra integrada directamente al procesador. Se subdivide en dos partes: la primera parte es la cach de instruccin, que contiene instrucciones de la RAM que fueron decodificadas durante su paso por las canalizaciones. la segunda parte es la cach de informacin, que contiene informacin de la RAM, as como informacin utilizada recientemente durante el funcionamiento del procesador.

El tiempo de espera para acceder a las memorias cach nivel 1 es muy breve; es similar al de los registros internos del procesador. Lamemoria cach nivel 2(denominadaL2 Cache, porLevel 2 Cache) se encuentra ubicada en la carcasa junto con el procesador (en el chip). La cach nivel 2 es un intermediario entre el procesador con su cach interna y la RAM. Se puede acceder ms rpidamente que a la RAM, pero no tanto como a la cach nivel 1. Lamemoria cach nivel 3(denominadaL3 Cache, porLevel 3 Cache) se encuentra ubicada en la placa madre.