El microprocesador (o simplemente procesador) es el
circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de
ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador. Es
un circuito integrado conformado por millones de componentes electrónicos.
Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como
microcomputador.
Es el encargado de ejecutar los programas; desde el
sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones
programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y
lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas
binarias y accesos a memoria.
Esta unidad central de procesamiento está constituida,
esencialmente, por registros, una unidad de control, una unidad aritmético
lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma flotante(conocida antiguamente
como «co-procesador matemático»).
El microprocesador está conectado generalmente mediante
un zócalo específico de la placa base de la computadora; normalmente para su
correcto y estable funcionamiento, se le incorpora un sistema de refrigeración
que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de alta
conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que
eliminan el exceso del calor absorbido por el disipador. Entre el ventilador y
la cápsula del microprocesador usualmente se coloca pasta térmica para mejorar
la conductividad del calor. Existen otros métodos más eficaces, como la
refrigeración líquida o el uso de células peltier para refrigeración extrema,
aunque estas técnicas se utilizan casi exclusivamente para aplicaciones
especiales, tales como en las prácticas de overclocking.
La medición del rendimiento de un microprocesador es una
tarea compleja, dado que existen diferentes tipos de "cargas" que
pueden ser procesadas con diferente efectividad por procesadores de la misma
gama. Una métrica del rendimiento es la frecuencia de reloj que permite
comparar procesadores con núcleos de la misma familia, siendo este un indicador
muy limitado dada la gran variedad de diseños con los cuales se comercializan
los procesadores de una misma marca y referencia. Un sistema informático de
alto rendimiento puede estar equipado con varios microprocesadores trabajando
en paralelo, y un microprocesador puede, a su vez, estar constituido por varios
núcleos físicos o lógicos. Un núcleo físico se refiere a una porción interna
del microprocesador cuasi-independiente que realiza todas las actividades de
una CPU solitaria, un núcleo lógico es la simulación de un núcleo físico a fin
de repartir de manera más eficiente el procesamiento. Existe una tendencia de
integrar el mayor número de elementos dentro del propio procesador, aumentando
así la eficiencia energética y la miniaturización. Entre los elementos
integrados están las unidades de punto flotante, controladores de la memoria
RAM, controladores de buses y procesadores dedicados de video.
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