La Unitat Central de Processament o CPU sol ser considerada el cervell d'un ordinador, ja que la seva funció és processar les ordres enviades pel sistema operatiu, pels programes i les diferents aplicacions per convertir-les en informació útil. Obtingueu aquí l'últim sobre els components interns i externs del processador d'un PC o ordinador personal, incloent el processador de text.
Quins són els components d'un processador o CPU?
En general, el processador s'anomena microprocessador o CPU, aquestes sigles es refereixen al terme en anglès Central Processing Unit que traduït a l'espanyol vol dir: Unitat Central de processament , i és considerat el cervell de l'ordinador.
El processador, com el cervell, és la unitat encarregada que tot funcioni correctament, per tant, executa una sèrie d'instruccions del sistema operatiu i dels diferents programes, establint les connexions necessàries i fent alhora els càlculs precisos per al funcionament de els components de lordinador.
Per exemple, quan ingresseu a Word, Excel, Power Point, al navegador oa la barra de cerca del vostre ordinador, el programa s'ha de carregar, i per això el processador us indica una sèrie de passos a seguir.
Igualment, cada acció que facis un cop dins, de la mateixa manera el CPU enviarà les instruccions per a la seva execució i operació.
Al següent segment de l'article descriurem els passos bàsics que empra un processador per operar correctament, però abans et convidem a veure un vídeo que conté informació d'interès per a tu.
Passos bàsics d'operació
La majoria de les CPU utilitzen quatre passos bàsics en la seva operació basats en el llenguatge binari de zeros i uns: fetch, decode, execute, i writeback, (llegir, descodificar, executar i escriure).
Al primer pas, el processador recupera la instrucció de la memòria del programa. Després, en el pas dos la instrucció es classifica en parts significatives per a altres unitats del processador, on un grup de números (Opcode) a la instrucció assenyalen quina operació s'executarà.
Al pas d'execució, es connecten entre si diverses unitats del processador amb el propòsit de realitzar l'operació requerida. Mentre que el pas final, simplement com el seu nom indica escriu els resultats del pas anterior a la memòria de lordinador.
Continuant amb l'exemple de Word, si volem redactar un article seleccionem qualsevol dels components del processador de text com a “Font i Grandària de la Font”
Val la pena destacar que com més potent sigui el processador, realitzarà les operacions amb més velocitat, i per tant l'ordinador en general funcionarà molt més ràpid.
Parts internes d'un Processador
Un processador en un ordinador personal és un senzill xip, però en ordinadors quàntics en general són un conjunt de xips. Per tant els microprocessadors són més complexos del que es creu, ja que no només es tracta de nuclis, memòria cau, fils, controladors i freqüència de treball sinó que estan format per certes parts que treballen de forma integrada per poder executar les instruccions enviades pels diferents programes.
Els components interns del processador són els següents:
- Unitat de Control o CU: és la unitat encarregada de controlar la manera com funciona el processador, per això distribueix les ordres a la memòria RAM ia la Unitat Aritmètica Lògica, així com també imparteix les ordres tant els dispositius d'entrada com els dispositius de sortida (input i output); de manera que aquestes unitats sàpiguen què fer amb aquestes instruccions.
- La Unitat Aritmètica Lògica o (ALU): és considerada una de les parts més importants del CPU, ja que s'hi desenvolupa molta feina, com per exemple les preses de decisions, així com també les operacions de matemàtiques. Tanmateix, només realitza les operacions aritmètiques i lògiques de nombres enters, és a dir, d'aquells números que no tenen decimals.
- Unitat de memòria: en aquesta unitat s'emmagatzemen els programes i les dades del processador. Com més àmplia es la memòria del processador, més gran és la capacitat d'arrencar més programes de manera simultània, i per tant més capacitat per processar les dades.
A continuació ampliarem la informació de cadascuna d'aquestes parts, de manera que aclarirem tots els teus dubtes:
Unitat de Control
La unitat de control, com el seu nom indica té com a objectiu controlar totes les operacions de les parts del computador. Tot i això, no realitza cap tipus d'operació relacionada amb el processament de dades.
Entre les funcions que duu a terme la unitat de control destaquen les següents:
- Porta el control de les sèries d'instruccions i de les transferències de dades entre tots els components de l'ordinador.
- Establir una comunicació amb els dispositius d'entrada i de sortida que us permetran la transmissió tant de les dades com dels resultats de l'emmagatzematge.
- Regularitzar i gestionar cadascuna de les unitats de PC.
- Analitzar i dirigir les operacions que ha de realitzar el processador segons les instruccions provinents de la memòria.
És important assenyalar que la unitat de control no s'encarrega de processar ni de guardar cap dada, per contra es assegura que els altres components funcionin amb harmonia a través dels senyals de rellotge i temporitzats.
Per al fidel compliment de les seves funcions, la unitat de control posseeix dins seu les parts següents;
- Comptador de programa: reconeix la direcció de la memòria de la instrucció propera a executar-se.
- Rellotge (CLK): aquesta part genera una sincronització dels components interns mitjançant un senyal quadrat.
- Registre d'instruccions (RI): aquesta part s'encarrega de desar la instrucció que s'està executant.
- Seqüenciador i descodificador: analitza i executa les diferents instruccions obtingudes mitjançant les ordres.
Unitat Aritmètica Lògica o ALU
Aquesta unitat és l'encarregada de fer totes les operacions aritmètiques i lògiques amb els nombres enters. En aquest sentit, es pot dir que està conformada per dues subcategories que se'ls denomina: apartat aritmètic i apartat lògic.
La primera secció com el seu nom indica s'encarrega de realitzar els càlculs aritmètics, ja siguin operacions senzilles, és a dir, les sumes, les restes, les multiplicacions i divisions; com les operacions complexes.
Per fer els càlculs complexos, efectua de manera reiterada totes les operacions senzilles.
Mentre que a l'apartat lògic, s'efectuen totes aquelles operacions lògiques, com ara seleccionar, comparar, aparellar o agrupar dades.
És important assenyalar que l'ALU per efectuar les operacions descrites anteriorment empra els operands o instruccions i l'operador, és a dir, amb l'operació o el càlcul indicat per la unitat de control.
Val la pena destacar que els operants o les instruccions poden provenir directament de la memòria RAM o dels registres interns del CPU. També poden venir de la pròpia ALU com a resultat d'una operació anterior.
D'altra banda, la sortida de l'operand ve fer el resultat de l'operació, fet que es transforma en una altra paraula que posteriorment s'emmagatzema en un registre.
Parts de la UAL
Les parts bàsiques de la Unitat Aritmètica Lògica són:
- Registres d'entrada (REN): en aquesta part s'emmagatzemen els operands que es calcularan.
- Codi d'operació: la unitat de control indica la instrucció o l'operador perquè s'executi l'operació.
- Acumulador o Resultat: la unitat aritmètica lògica envia el resultat de loperació com una paraula binària.
- Registre d'estat (Flag): en aquesta secció es registren diferents condicions donades durant l'operació, i que alhora es poden considerar en properes operacions a realitzar.
Unitat de Memòria
La unitat de memòria també coneguda com a Unitat d'Emmagatzematge és la unitat encarregada d'emmagatzemar les instruccions, les dades o els resultats intermedis d'una operació. A més aquesta unitat és capaç de proporcionar la informació necessària requerida per altres unitats de lordinador.
La mida que posseeix la unitat de memòria influeix en la potència, la capacitat i la velocitat, mentre més gran és la unitat de memòria més gran és la potència i la capacitat de realitzar les funcions i d'una manera més ràpida.
Abans d'explicar quins són els tipus d'unitats de memòria que poden compondre un CPU, posem a la vostra disposició un vídeo que conté informació sobre un dels components del processador.
https://www.youtube.com/watch?v=XMPDfxYIj88&ab_channel=ElSal%C3%B3ndeInform%C3%A1ticaElSal%C3%B3ndeInform%C3%A1tica
Tipus de memòria
La memòria és principalment de tres tipus: memòria cau, memòria principal i la memòria secundària, però en general la unitat de memòria realitza les funcions següents:
- Recollir tant la informació com els operands que permeten el processament requerit.
- Emmagatzemar els resultats que es van generant durant el processament, així com també els resultats finals obtinguts per les operacions abans que aquests emergeixin a un dispositiu de sortida.
- Permetre la comunicació o transferència dinformació entre els dispositius inputs i outputs per mitjà de la memòria principal.
Nuclis o Cors
El nucli és com un processador però amb miniatura. Anteriorment el CPU només contenia un sol nucli el quin era l'encarregat d'executar totes les accions simultàniament, però actualment el més normal és que tinguin més de 2, cosa que es tradueix a més rendiment i velocitat en el procés, ja que permetrà executar un major nombre de tasques alhora a lordinador.
Per tant, en tenir una CPU amb diversos nuclis s'accelerarà alguns tipus d'aplicacions o programes, s'evitarà bloquejos i millorarà la qualitat de les imatges i els vídeos.
Per tot això exposat, es pot dir, que un nucli és un bloc intern del processador encarregat d'executar les instruccions. En aquest sentit, la quantitat de nuclis indicarà el nombre de tasques que pot dur a terme el nostre ordinador de manera simultània.
Aleshores, es podria pensar, que els processadors amb més de dos nuclis poden treballar amb més programes i per tant executar més duna tasca alhora. No obstant això, no ha de ser així, ja que la quantitat d'instruccions dependrà del programa usat.
Com que lamentablement moltes utilitats i aplicacions no es beneficien d'aquesta condició, ja que les seves operacions no es poden executar en paral·lel.
Un altre detall important a ressaltar és que cada nucli d'un processador funciona a una única freqüència, la qual pot ser Freqüència Base o Freqüència Turbo. La primera és la freqüència Stock la qual indica el punt normal amb què funciona el processador de la PC. La freqüència turbo és un tipus d'Overclok, la qual indica la màxima potència que el processador pot lliurar.
Fils o Threads
Els fils o threads són el flux d'instruccions d'un programa específic per fer una tasca. És un mitjà usat per administrar les tasques que ha de realitzar un processador, així com també les dels diferents nuclis d'una manera més eficaç.
Cada nucli efectua una sola tasca alhora i els fils convencen l'usuari i el computador que es poden fer diverses tasques alhora.
Això és perquè els fils divideixen en trossos les tasques i alhora cada fil s'encarrega d'una porció específica, de manera que va alternant entre una tasca i una altra causant la impressió que s'executen alhora, i per tant millora els temps despera de cada instrucció.
En general es troben dos fils per cada nucli dun processador, però això no significa que hi ha dos processadors.
Vols aprendre més sobre aquest tema? Aleshores et convidem a veure el següent vídeo en el qual s'explica tot sobre els fils o Threads en Java com un dels components del processador, presta atenció al mateix.
Sabem que aquest article relacionat amb els components d'un processador ha estat d'ajuda per a tu, per això et convidem a compartir-lo entre els teus familiars i amistats.
Per acabar deixem uns enllaços que contenen informació sobre diferents programes tecnològics, fes clic sobre ells perquè puguis llegir els post:
Programa per accelerar o optimitzar la PC
Millor Programa o App Gratuïta per fer Fotos
Programa per a Comprimir Imatges sense perdre Qualitat
Programa per traduir àudio d'anglès a espanyol
Millor programa per fer factures i pressupostos