El procesador es componente principal de un dispositivo de computo, es el encargado de realizar las operaciones, el encargado de interconectar el resto de componentes de la board o tarjeta madre, tales como la memoria.
Entre sus componentes principales podemos encontrarnos con:
Nucleos: Podemos llamarlos como "mini" procesadores dentro de un procesador, y ayudan a la eficiencia del procesador ya que cada nucleo puede "pensar" de manera independiente, ayudando a evitar bloqueos y poder atender muchas mas solicitudes de procesamientos.
Cache: Es un espacio temporal donde se pueden guardar datos, de tal manera que estos se encuentren lo mas cerca posible del procesador para que sean accedidos de una manera mucho mas rápida.
¿Cómo funciona un procesador?
Se lee una instrucción de memoria ->Se buscan los datos->Se realiza la operación->Se pasa a la siguiente instrucción
En el siguiente video podemos encontrar información interesante acerca de la evolución que han tenido los procesadores hasta la fecha (2014)
www.youtube.com/watch?v=5rDDaVurkl0
Algo de historia...
Ordenadores, como el ENIAC tenían que ser físicamente recableados para realizar diferentes tareas, que causaron que estas máquinas se llamarán "ordenadores de programas fijo". Dado que el término "CPU" generalmente se define como un dispositivo para la ejecución de software (programa informático), los primeros dispositivos que con razón podríamos llamar CPU vinieron con el advenimiento del ordenador con programa almacenado.
Las primeras CPU fueron diseñadas a medida como parte de un ordenador más grande, generalmente un ordenador único en su especie. Sin embargo, este método de diseñar las CPU a medida, para una aplicación particular, ha desaparecido en gran parte y se ha sustituido por el desarrollo de clases de procesadores baratos y estandarizados adaptados para uno o varios propósitos. Esta tendencia de estandarización comenzó generalmente en la era de los transistores discretos, computadorescentralesy microcomputadoras y fue acelerada rápidamente con la popularización del circuito integrado (IC), éste ha permitido que sean diseñados y fabricados CPU más complejas en espacios pequeños en la orden de nanómetros). Tanto la miniaturización como la estandarización de las CPU han aumentado la presencia de estos dispositivos digitales en la vida moderna mucho más allá de las aplicaciones limitadas de máquinas de computación dedicadas. Los microprocesadores modernos aparecen en todo, desde automóviles hasta teléfonos móviles o celulares y juguetes de niños.
La operación fundamental de la mayoría de las CPU es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantienen en una cierta clase de memoria de ordenador. Hay cuatro pasos que casi todos las CPU de arquitectura de von Neumann usan en su operación: fetch, decode, execute, y writeback, (leer, decodificar, ejecutar y escribir).
La manera en que un CPU representa los números es una opción de diseño que afecta las más básicas formas en que el dispositivo funciona. Algunas de las primeras calculadoras digitales usaron, para representar números internamente, un modelo eléctrico del sistema de numeración decimal común (base diez). Algunas otras computadoras han usado sistemas de numeración más exóticos como el ternario (base tres). Casi todos los CPU modernos representan los números en forma binaria, en donde cada dígito es representado por una cierta cantidad física de dos valores, como un voltaje "alto" o "bajo".
Frecuencia del Reloj
La mayoría de los CPU, y de hecho, la mayoría de los dispositivos de lógica secuencial, son de naturaleza síncrona.nota 9 Es decir, están diseñados y operan en función de una señal de sincronización. Esta señal, conocida como señal de reloj, usualmente toma la forma de una onda cuadrada periódica. Calculando el tiempo máximo en que las señales eléctricas pueden moverse en las varias bifurcaciones de los muchos circuitos de un CPU, los diseñadores pueden seleccionar un período apropiado para la señal del reloj.
El desempeño o la velocidad de un procesador depende de, entre muchos otros factores, la velocidad del reloj (generalmente dada en múltiplos de hertz) y las instrucciones por ciclo de reloj (IPC), que juntos son los factores para las instrucciones por segundo (IPS) que el CPU puede rendir.10 Muchos reportes de valores IPS han representado tasas de ejecución "pico" en secuencias de instrucciones artificiales con pocas ramas, mientras que las cargas de trabajo realistas consisten en una combinación de instrucciones y de aplicaciones, algunas de las cuales requieren más tiempo para ejecutar que otras. El rendimiento de la jerarquía de memoria también afecta en gran medida al rendimiento del procesador, un tema muy poco tenido en cuenta en los cálculos de MIPS. Debido a estos problemas, para este fin, se han desarrollado varios exámenes estandarizados, tales como SPECint muchas veces llamados "puntos de referencia" - para tratar de medir el rendimiento real efectivo en aplicaciones de uso cotidiano.