En el ámbito de la informática, se denomina procesador, también llamado CPU (Central Processing Unit, Unidad central de procesamiento), al elemento del hardware de un ordenador que lleva a cabo las instrucciones especificadas en los programas. En la actualidad, la mayoría de las CPU son microprocesadores, lo que significa que están contenidas en un único chip de circuito integrado. Algunas computadoras emplean un procesador de varios núcleos (multinúcleo), que es un único chip que contiene dos o más CPUs llamadas “núcleos”.
Características de los procesadores
El procesador es la pieza central y más compleja de un sistema informático. En sí, es un circuito integrado, que se encarga de controlar de forma electrónica, los demás circuitos y componentes de un sistema informático. El procesador también puede ser identificado como CPU (Unidad central de procesamiento) y está compuesto por millones de partes electrónicas. La mayoría de las CPUs modernas son microprocesadores, lo que significa que están contenidas en un único chip de circuito integrado.
Un procesador es una unidad de procesamiento electrónica que controla el resto de componentes, y que la mayoría de veces se encuentra integrado en un ordenador. El procesador recibe órdenes y las ejecuta.
Actualmente, la mayoría de procesadores son microprocesadores, ya que se encuentran en un microchip. Los procesadores multinúcleo también son microprocesadores, ya que el microchip contiene varias unidades de procesamiento, que desempeñan conjuntamente la función de un procesador.
Por lo que respecta a su funcionamiento, un procesador se rige por un reloj interno, que envía pulsos denominados “picos”, tras cada uno de estos picos, el procesador lleva a cabo una instrucción, o al menos un parte de ésta. El procesador solo es capaz de ejecutar instrucciones que se encuentren programadas en un lenguaje de bajo nivel y lo hace a través de operaciones aritméticas, lógicas simples, lógicas binarias y accesos a memoria.
En cuanto a la conexión, por lo general, el procesador se conecta al ordenador u otro sistema informático, a través del denominado zócalo, que es un receptáculo ubicado en la placa base. El procesador generalmente se instala acompañado de un sistema de refrigeración, que disipa el calor generado y le ayuda a mantener un óptimo funcionamiento.
En lo referente a sus usos, en un sistema integrado el procesador sirve como unidad de procesamiento principal. Aunque el procesador principalmente se relaciona con un ordenador, sólo el 5% de los procesadores en funcionamiento está instalado en un PC. Son muchos los sistemas que hacen uso de este dispositivo, ya que los procesadores también se encuentran en dispositivos como lavadoras, televisores y teléfonos móviles, además de otra gran cantidad de aparatos electrónicos y sistemas embebidos (“embedded system” en inglés).
Veamos los principales componentes de un procesador:
- Registros: son las memorias contenidas dentro del procesador, que le sirven como almacenamiento temporal y le permiten hacer más rápida su conexión con otros componentes del sistema. De acuerdo al modelo del procesador, puede variar la cantidad de registros que tenga. A su vez dentro de cada CPU, existen diferentes tipos de registros.
- Unidad aritmética: es donde se realizan las operaciones elementales del procesador, ya sean aritméticas o de lógica. También se denomina unidad aritmético-lógica (ALU).
- Decodificador de instrucciones: se encarga de convertir las instrucciones binarias en órdenes.
- Unidad de control: controla que todos los procesos con las instrucciones, se lleven a cabo de forma correcta.
- Caché: memoria intermedia que acelera el acceso a informaciones contenidas en la memoria RAM.
- Núcleo: contiene la unidad aritmética y la unidad de control.
- Bus: línea de datos que permite al procesador conectarse con los otros componentes del sistema.
Los procesadores disponen de, al menos, un núcleo, en cuyo caso se habla de procesadores simples (Single Core). Los procesadores multinúcleo, multicore o multiprocesadores, están compuestos de varios núcleos de procesador. Pueden ser de dos núcleos (Dual Core), de tres núcleos (Triple Core), de cuatro núcleos (Quad Core), de seis núcleos (6-core) y así sucesivamente. La ventaja de los procesadores multinúcleo es su gran velocidad, muy superior a la de un procesador de un solo núcleo.