CPU

En su forma más simple, un sistema de computadora cuenta con una unidad que ejecuta instrucciones de programas. Esta unidad se comunica con otros dispositivos dentro de la computadora, y a menudo controla su operación. Debido al papel central de tal unidad se conoce como unidad central de procesamiento CPU (Central processing unit).

Dentro de muchas computadoras, un subsistema como una unidad de entrada, o un dispositivo de almacenamiento masivo, puede incorporar una unidad de procesamiento propia, sin embargo tal unidad de procesamiento, aunque es central para su propio subsistema, resulta claro que no es central para el sistema de computadora en su conjunto. No obstante, los principios del diseño y operación de una CPU son independientes de su posición en un sistema de computadora. Este trabajo estará dedicado a la organización del hardware que permite a una CPU realizar su función principal, traer instrucciones desde la memoria y ejecutarlas. También se la suele describir como el cerebro de la computadora.

Como es incapaz de pensar, el micro no reconoce los números que maneja ya que sólo se trata de una máquina matemática, la razón por la cual nuestra computadora puede proveernos de un entorno cómodo para trabajar o jugar es que los programas y el hardware entienden esos números y pueden hacer que la CPU realice ciertas acciones llamadas instrucciones.Partes del microprocesador:
- Encapsulado: Es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro como por ejemplo por oxidación con el aire y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base directamente.

- Memoria caché: Se trata de una memoria ultrarrápida que almacena ciertos bloques de datos que posiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la Memoria RAM, aumentando así la velocidad y diminuyendo el número de veces que la PC debe acceder a la RAM. Se la conoce como caché de primer nivel, L1 o caché interna, es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Todos los micros tipo Intel desde el 486 tienen esta memoria.

- Coprocesador matemático: Es la FPU (Floating Point Unit - Unidad de coma Flotante), parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, también puede estar en el exterior del micro, en otro chip.

- Unidad lógica aritmética (ALU): Es el último componente de la CPU que entra en juego. La ALU es la parte inteligente del chip, y realiza las funciones de suma, resta, multiplicación o división. También sabe cómo leer comandos, tales como OR, AND o NOT. Los mensajes de la unidad de control le dicen a la ALU lo que debe hacer.

- Unidad de control: Es una de las partes más importantes del procesador, ya que regula el proceso entero de cada operación que realiza. Basándose en las instrucciones de la unidad de decodificación, crea señales que controlan a la ALU y los Registros. La unidad de control dice lo que se debe hacer con los datos y en qué lugar guardarlos. Una vez que finaliza, se prepara para recibir nuevas instrucciones.

- Prefetch Unit: Esta unidad decide cuándo pedir los datos desde la memoria principal o de la caché de instrucciones, basándose en los comandos o las tareas que se estén ejecutando. Las instrucciones llegan a esta unidad para asegurarse de que son correctas y pueden enviarse a la unidad de decodificación.

- Unidad de decodificación: Se encarga, justamente, de decodificar o traducir los complejos códigos electrónicos en algo fácil de entender para la Unidad Aritmética Lógica (ALU) y los Registros.

- Registros: Son pequeñas memorias en donde se almacenan los resultados de las operaciones realizadas por la ALU por un corto período de tiempo.