¿Qué es un procesador y para qué sirve? – Características y funciones

El procesador de una computadora es el cerebro que controla las funciones principales de un ordenador. También conocido con el nombre de CPU, se encarga de controlar el funcionamiento del hardware y del software: el sistema operativo, posibilitar la ejecución de las aplicaciones del ordenador, coordinar el funcionamiento de los dispositivos del equipo, etc… desde los más sencillos hasta los más complejos.

Para qué sirve un procesador

El procesador se encarga de recibir información y proporcionar las instrucciones para la obtención de un resultado. Por ejemplo, se encarga de controlar procesos tan aparentemente sencillos como la coordinación entre el teclado y el ratón, hasta la ejecución de aplicaciones de entrada.

Cada una de las computadoras cuenta con un pequeño procesador desarrollado por Intel o AMD, del mismo modo que también es un componente presente en otro tipo de dispositivos como las tablets o los smartphones.

La velocidad con la cual actúa un procesador se mide en mega Hertz o giga Hertz. Así, la rapidez con la cual es capaz de procesar los datos se mide en gigahercios (GHz). De este modo, debes saber que a la hora de comprar un dispositivo, a mayor velocidad de procesador, más rapidez de respuesta obtendrás en el uso y funcionamiento del producto que hayas comprado.

Muchos procesadores cuentan con varios núcleos de procesamiento. Esto permite que, al trabajar en conjunto, las instrucciones sean ejecutadas a una mayor rapidez.

Cuáles son los componentes de un procesador

En líneas generales, los procesadores más comunes cuentan con una serie de componentes comunes, que son los siguientes.

Componentes físicos

  • Zócalo: Es el lugar en el que se queda incrustado el procesador y desde donde se conecta con el equipo para enviar y ejecutar las órdenes
  • Encapsulado: Es una lámina de silicio que rodea el procesador y que lo protege del deterioro provocado por el paso del tiempo
  • Chipset: Es un conjuntos de circuitos integrados que controla algunas funciones del ordenador, por ejemplo, la forma en la que trabajará el microprocesador con la memoria o el control de puertos.
  • Memoria cache: Se trata de un elemento fundamental del ordenador en el que quedan almacenados aquellos datos o instrucciones que se utilizan con mayor frecuencia. En un procesador, podremos encontrar diversos niveles de memoria cache para poder mejorar la rapidez de respuesta de una determinada función. Cuando el sistema quiere acceder a un dato que ya ha sido almacenado en la memoria caché, el proceso es mucho más rápido.

Componentes lógicos

  • Unidad de control: Se encarga de activa o desactivar los componentes del procesador, así como de interpretar y llevar a cabo las instrucciones que están almacenadas en la memoria principal.
  • Unidad aritmética y lógica (ALU): Se encarga de la transformación de datos lógica entre dos números.
  • Núcleo o microprocesador: Es como un pequeño procesador a tamaño reducido. Muchos procesadores cuentan con varios de estos pequeños núcleos para mejorar la rapidez de respuesta de las aplicaciones que utilicemos y evitar que puedan aparecer bloqueos
  • Registros: Es una memoria que está ubicada en el procesador. Desde aquí, se guarda información temporal mientras se ejecutan órdenes del procesador.

Cómo es el funcionamiento de un procesador

El funcionamiento de un procesador requiere de una sincronización perfecta entre los diferentes bloques que la integran. Así, el proceso de funcionamiento del procesador, es el siguiente:

  • En primer lugar se reciben las instrucciones, las cuales van incrementándose con el paso del tiempo.
  • En segundo lugar se buscan los datos necesarios para llevar a cabo las instrucciones. Algunas de ellas no podrán encontrarse en el procesador y por tanto, se debe recurrir al sistema de memoria.
  • Cuando ya se han obtenido todos los datos, se procede a ejecutar la operación con ayuda de los bloques necesarios.
  • El siguiente paso es seguir la siguiente instrucción. En ocasiones se encontrará a continuación, dentro de la memoria, y en otras ocasiones será necesario modificar el flujo del programa, repitiendo acciones o permitiendo saltos hasta cumplir una determinación.

De esta forma los procesadores se encargan de que podamos disfrutar de dispositivos mucho más ágiles y eficaces en su funcionamiento.

Qué es la memoria caché de un procesador

Aquí mismo hemos mencionado más de una vez la suma importancia que tiene el procesador al momento de analizar el rendimiento general de un ordenador, y por supuesto, luego hay que conocer que estos procesadores tienen elementos internos que a su vez determinan su capacidad, como sucede en el caso de la memoria caché, que es en la que queremos detenernos hoy.

Lo primero que debemos analizar en este sentido, es que la memoria caché de un procesador está allí para encargarse de procesar las lecturas y escrituras que genera la micro del sistema de memoria, y por ende, es causante de su velocidad, o de la falta de ella. Hay que decir, de todos modos, que esos sistemas se encuentran compuestos asimismo por más de un bloque, que van desde la memoria caché hasta el disco duro, que es donde se almacenan todos los contenidos que tenemos en el ordenador, más allá de que esté encendido o no.

Como parte del funcionamiento de este sistema complejo es que cuando encendemos el ordenador, muchos de los contenidos predeterminados, y luego otros que sumamos abriéndolos, pasan a la memoria RAM, es decir los ejecutados y datos necesarios. El problema es que los datos no se trasladan directamente desde el micro a la memoria RAM, y si notas una experiencia algo irregular, puede deberse a posibles caídas, e incluso bloqueos.

Hay que decir que la memoria caché es la que se encarga de que el rendimiento del procesador al pasar todos esos datos a la memoria RAM sea la mejor posible. Por supuesto, se trata de un componente minúsculo, incrustado dentro del micro, y que tiene como principal objetivo, el que los datos más habituales que solemos usar, estén cerca siempre de la RAM, para acceder a ellos en el menor tiempo posible.

Cómo funciona la caché de un procesador

Lo más interesante de la memoria caché es probablemente su funcionamiento, acerca del que debemos decir que está compuesta por distintos segmentos, que tienen un mayor tamaño de acuerdo a lo lejos que estén del micro. Cuanto más lejos, más grandes. Por eso, cuando el procesador necesita un dato lo busca primero en el bloque más cercano, y luego se va alejando en búsqueda de esos datos bloque por bloque hasta dar con ellos, y por eso es importante que estén cerca.

Cuanto mejor es la memoria, menor es el tiempo que se tarda el sistema en dar con todos esos datos, y es que aunque la memoria caché es muchas veces inferior en tamaño a la memoria RAM, los programas han sido diseñados en general para realizar esta operatoria en el menor tiempo posible, beneficiando todo tipo de aplicaciones. Sin embargo, tienes que saber que su mejoría no es lineal de acuerdo a su capacidad, es decir, que una memoria caché de 8 megas no es el doble de buena que una de 4 megas, sino que solo será mejor en ciertas circunstancias, aunque por supuesto es más recomendable.



Hoy día, el funcionamiento básico de un procesador no ha variado demasiado respecto a como funcionaba hace 20 años, pero sí se han ido implementando numerosas mejoras que ha mejorado mucho su eficacia y rapidez, como por ejemplo la segmentación de aplicaciones, el uso de la memoria caché o la posibilidad de predecir los saltos.

Sabías qué...

El primer microprocesador comercial de la historia fue el Intel 4004. Su velocidad máxima era de 740 KHz y está diseñado para calculadoras, no para ordenadores.

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