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Universidad Autónoma
de  Chiriquí
Facultad de Economía
Materia Historia
Profesora Itzel Concepción
La computadora
Julio Peña
cédula
4-813-109

JULIO
2021

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Nunca consideres el estudio como una obligación, si no como una oportunidad para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber.

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MENSAJE PARA REFLEXIONAR (Michael Ronda - ES POSIBLE)

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La CPU es el componente central del ordenador. Es el encargado de de llevar a cabo el procesado de la información y de regular la actividad de todo el sistema informático.

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Vamos a explicarte qué es exactamente la CPU de un ordenador y para qué sirve. Se trata de un componente tremendamente complejo, no obstante es el cerebro de cada ordenador o dispositivo, pero vamos a intentar explicarlo todo de una forma lo más sencilla posible para que puedas entender los conceptos básicos de su funcionamiento.

Sobre una CPU se podría decir bastante más de lo que vamos a contarte, ya que se puede profundizar mucho en las características de su funcionamiento. Sin embargo, lo que queremos aquí es que si nunca has oído hablar de ella puedas entender sus fundamentos básicos para por lo menos saber exactamente de qué estamos hablando.

Qué es la CPU

CPU son las siglas de Central Processing Unit, lo que traducido significa Unidad Central de Procesamiento. Se trata de uno de los componentes vitales que te vas a encontrar en tu ordenador, tu smartphone o tu tableta o portátil, e incluso en relojes y prácticamente cualquier dispositivo electrónico. Sin él, simplemente no podrían funcionar.

A la CPU se la suele llamar coloquialmente como microprocesador o simplemente procesador, y puedes considerarla como el cerebro de cualquier dispositivo. Se encarga de procesar todas las instrucciones del dispositivo, leyendo las órdenes y requisitos del sistema operativo, así como las instrucciones de cada uno de los componentes y las aplicaciones.

Así pues, igual que el cerebro, la CPU es la que se encarga de que todo funcione correctamente, y de interpretar todo lo que quiere hacer el sistema operativo o los componentes, estableciendo las conexiones y realizando todos los cálculos precisos para que funcione. Cuanto más potente sea el procesador, más rápido podrá hacer las operaciones y más rápido funcionará tu dispositivo en general.

Es también el encargado de leer, interpretar y procesar las instrucciones primero del sistema operativo, y después de los programas o aplicaciones que tienes instalados en el ordenador. Cuando abres Word o tu navegador, este tiene que cargarse, y para ello necesitar realizar una serie de pasos cuyas instrucciones le manda al procesador. Cada acción que hagas luego dentro, también enviará instrucciones para poder ejecutarse y realizarse.

Tu ordenador o portátil, tendrán una CPU dedicada para realizar todas las operaciones y procesos que requiera el sistema. Mientras, los móviles tienen el denominado SoC o System on Chip, que es un chip que contiene tanto la CPU como otros componentes, como chips gráficos integrados. Con ello, los SoC suelen poder hacer más que las funciones de las CPU estándar.

Cómo es la CPU

La CPU suele ser pequeña, con forma cuadrada, y tiene conectores y pines metálicos. Por lo general, suele estar instalada en la placa base de un ordenador, en un zócalo especial que puede estar en diferentes sitios dependiendo de la placa base. El procesador no va soldado a la placa, por lo que puedes cambiar la CPU de un ordenador por otra si quieres.

La CPU tiene un mínimo de un procesador o núcleo en su interior, un chip para realizar los cálculos y operaciones. Al principio todos tenían sólo uno, pero con el tiempo las CPU han ido aumentando el número de estos núcleos, y hay diferentes maneras de llamarles dependiendo de este número.

Por ejemplo, si alguna vez has escuchado que un procesador es Dual-Core o de doble núcleo, es porque tiene dos de estos chips en su interior. Luego evolucionaron a cuatro, los Quad-Core, y se han ido aumentando con seis, ocho o incluso 12 núcleos o más. Todos ellos se identifican por ese nombre que incluye la palabra Core, pero antes se le pone una referencia al número de núcleos.

Que la CPU tenga varios procesadores o núcleos suele implicar que es capaz de realizar más operaciones a la vez, por lo que su funcionamiento puede ser más rápido y mejor. Sin embargo, esto no siempre quiere decir que cuantos más núcleo haya más rápido será todo, ya que esto es algo que también depende de cómo sean cada uno de los núcleos.

Por ejemplo algunos procesadores de Intel y AMD, los dos principales fabricantes, tienen tecnologías que les permiten ejecutar dos hilos de ejecución en un único núcleo, que son las secuencias de instrucciones pertenecientes al sistema operativo o aplicación. Los hilos de ejecución, o threads en inglés, son las secuencias de instrucciones pertenecientes al sistema operativo o una aplicación.

¿Y esto qué quiere decir? Pues que en los procesadores que tengan esta tecnología, cada núcleo físico puede actuar como si fuera dos núcleos virtuales, ya que cada uno puede trabajar con dos hilos o secuencias de instrucciones diferentes.

Y luego está la frecuencia del procesador, que se marca en gigahercios. La frecuencia, también llamada el reloj, es la que marca el ritmo con el que trabaja el procesador. Un hercio es una acción que se repite una vez por segundo, y así subiendo, hasta el Gigahercio, que son 1.000.000.000 de acciones por segundo.

El ritmo de trabajo de un procesador viene marcado por la capacidad de realizar cuantas más acciones por segundo mejor, ya que cada operación de una aplicación puede requerir varios ciclos de reloj o acciones.

En definitiva, ya no sólo importa el número de procesadores, sino cómo trabaja cada uno. Cuantos más GHz tenga un procesador más rápido será. Esto, simplificándolo al máximo, significa que si tienes un procesador de cuatro núcleos a 1 GHz, este será más lento que un procesador de dos núcleos a 2,5 GHz.

Para qué sirve la CPU

La CPU de tu ordenador es la que ejecuta una secuencia de instrucciones y procesa los datos de las mismas. Estas secuencias de instrucciones son las que realizan los programas que tienes instalados en el ordenador. Vamos, que son los encargados de realizar las operaciones que necesitan los programas o aplicaciones para realizar las tareas que les pides que hagan.

Tú le dices a tu aplicación fotográfica que aplique un cálculo. Esta aplicación le da al ordenador las instrucciones con los cálculos o acciones que necesita realizar para llevar a cabo la tarea. Las instrucciones se ponen en la RAM, donde son recogidas por la CPU, que es la que las lleva a cabo.

Para ello se siguen varios pasos diferentes. El primero es el de leer los datos e instrucciones para realizar cada una de las tareas de las aplicaciones. Los datos se decodifican y se dividen para que puedan ser entendidos por las diferentes partes de la CPU, las cuales ejecutan las acciones, realizan los cálculos, y escriben los resultados en la memoria principal, ya sea como resultado o para utilizarlos después en otras operaciones.

Pero esta es una simplificación extrema, ya que estas funciones básicas del procesador se realizan por cada instrucción, y cada programa puede requerir de varias instrucciones para realizar una acción. Además, estas no se realizan en orden y una detrás de otra, sino que el procesador puede estar trabajando con muchas funciones a la vez para los diferentes programas activos.

Tienes que entender que todo en tu ordenador está representado por números, por lo que la CPU es la encargada de recopilar y calcular las operaciones de estos números. Con estas operaciones se realiza exactamente todo lo que haces en tu ordenador, desde abrir el menú de inicio de Windows hasta ver un vídeo en YouTube, todo requiere una serie de instrucciones y cálculos para poder realizarse.

En los ordenadores modernos, la CPU no es la que lo realiza todo, ya que suelen interferir otros componentes especializados, como por ejemplo puede ser la tarjeta gráfica para todo lo relacionado con lo que ves en pantalla. También entra en juego la memoria RAM para almacenar datos de rápido acceso, y el resto de componentes que hay dentro de tu ordenador.

En este enjambre de dispositivos y componentes, la CPU es el cerebro o el director de orquesta, pues es quien lo organiza todo para que las tareas se hagan donde toca y de la manera que deben realizarse para obtener los resultados deseados.

La CPU no es más imprescindible que otros componentes básicos de un ordenador, ya que este no funcionará sin fuente de alimentación u otros componentes. Tampoco es el todo del que depende la ejecución de tareas, ya que para todo lo relacionado con la producción de vídeos o la visualización de videojuegos, también son necesarios tener una buena tarjeta gráfica o GPU y una buena memoria RAM.

Pero de la velocidad y potencia de la CPU sí que puede depender lo rápido que vaya un ordenador, y tener una buena o mala CPU afectará al rendimiento de tu equipo.

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Vamos a explicarte qué es exactamente la CPU de un ordenador y para qué sirve. Se trata de un componente tremendamente complejo, no obstante es el cerebro de cada ordenador o dispositivo, pero vamos a intentar explicarlo todo de una forma lo más sencilla posible para que puedas entender los conceptos básicos de su funcionamiento.

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La unidad de control es el elemento que se encarga de sincronizar las acciones que realiza cada una de las unidades funcionales de un computador

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La unidad de control es un circuito digital que gobierna las operaciones y maneja todas las señales de control dentro del procesador de una computadora. Permite que la unidad lógica, la memoria y los periféricos de entrada y salida sepan cómo replicar a las órdenes recibidas de un programa. Por tanto, encamina todo el flujo de entrada y salida, busca el código de las operaciones de los programas y dirige otras unidades enviando señales de temporización y de control.

Una unidad de control actúa al admitir los datos de entrada, que transforma en señales de control y que posteriormente son transmitidas al procesador central. El procesador ordena a los diferentes dispositivos qué operaciones deben realizar.

Esta unidad es el componente del procesador que actúa como su cerebro, porque genera las instrucciones para casi todas las operaciones y garantiza que las mismas se ejecuten correctamente.

Ejemplos de dispositivos que utilizan unidades de control son la unidad central de procesamiento (CPU) y la unidad de procesamiento de gráficos (GPU).

Para ejecutar una acción, la unidad de control de la CPU debe producir la señal de control necesaria en la secuencia adecuada. Hay dos enfoques que se utilizan para generar estas señales de control en la secuencia correcta.

La unidad de control está constituida por compuertas lógicas, flip-flops, circuitos digitales, codificadores y decodificadores, que se encuentran cableados de una forma ya establecida.

Se puede considerar como un aparato de estados, que varía de un estado a otro en cada ciclo de reloj, dependiendo del contenido del registro de instrucciones y las entradas externas.

La salida de este aparato de estados son las señales de control. La secuencia de las operaciones realizadas por esta máquina está determinada por el cableado de los elementos lógicos. Por esta razón se denomina "integrada".

El diseño está basado en una arquitectura específica. Cuando se requieran cambios en el conjunto de instrucciones, se deben realizar cambios en el cableado y el circuito.

Esta es la base para la arquitectura de cómputo de un conjunto reducido de instrucciones (RISC), que solo tiene un pequeño número de instrucciones.

Las señales de control son fundamentales para dirigir la ejecución de las operaciones. Son difundidas por circuitos lógicos expresamente diseñados, en los que no se puede modificar el método de generación de las señales sin un cambio físico de la estructura del circuito.

Las señales de control para efectuar una operación deben difundirse no en un único punto en el tiempo, sino durante todo el período de tiempo correspondiente al ciclo de ejecución de la instrucción.

El código de operación de una instrucción incluye la información básica para difundir la señal de control.

Decodificador de instrucciones

El código de operación se decodifica en el decodificador de instrucciones. Este está constituido por un conjunto de decodificadores que decodifican los diferentes campos del código de operación de la instrucción.

El decodificador de instrucciones consiente que la unidad de control ingrese al primer estado vinculado con la ejecución de la nueva operación, el cual dura tanto tiempo como permanezcan sin alterarse las señales de temporización y otras señales de entrada.

Un cambio de cualquiera de las señales mencionadas incita que cambie el estado de la unidad de control.

Como resultado, algunas líneas que salen del decodificador de instrucciones adquieren valores en la señal. Estas líneas se encuentran acopladas al dispositivo generador de señales de control para las diferentes unidades de la computadora.

Repitiendo la organización de estas fases es que se estructura en la unidad de control el ordenamiento apropiado de estados internos.

Cuando llega una nueva instrucción a la unidad de control, las unidades integradas se encuentran en el estado inicial para recuperar la nueva instrucción.

La diferencia esencial de este enfoque con respecto a la unidad integrada es la existencia de un almacén de control, que se utiliza para almacenar los microprogramas que incluyen las señales de control codificadas imprescindibles para la ejecución de una operación.

No se va a decodificar el código de operación de la instrucción para crear en seguida una señal de control, sino que se indicará la dirección de un microprograma que está almacenado en el almacén de control.

Es decir, las señales de control adjuntadas con las instrucciones están almacenadas en celdas especiales de memoria como microprogramas reemplazables.

La unidad de control microprogramada es más lenta que la unidad integrada debido al tiempo que tarda restaurar las operaciones que se encuentran en la unidad de memoria.

Es responsabilidad de la unidad de control informar a los dispositivos de entrada y salida, a la memoria principal y a la unidad lógico-aritmética de la computadora cómo replicar a las operaciones que son emitidas al procesador.

Obtiene en la memoria las operaciones de los programas y las lleva al registro del procesador. En función de lo que incluya este registro, la unidad de control crea una señal que vigila la realización de estas operaciones.

Según el tipo de operación que ingrese a la unidad de control, podría cambiar la cantidad y el orden de los pasos secuenciales generados para seleccionar y configurar las partes de la CPU que se utilizarán para lograr el objetivo de la operación, ya sea mover, modificar o almacenar datos.

Este proceso de decodificación de operaciones se vuelve a realizar al incrementarse el contador a la siguiente dirección guardada del programa. Desde esa dirección se ingresa la nueva operación a la unidad de control, y así sucesivamente hasta finalizar el programa.

Las funciones que realiza una unidad de control van a estar supeditadas al tipo de CPU, debido a las disparidades existentes de la estructura entre las diferentes marcas. El siguiente diagrama ilustra cómo se procesan las instrucciones de un programa.

- Maneja múltiples tareas, tales como la búsqueda y recuperación de instrucciones, decodificación, manejo de la ejecución y almacenamiento de los resultados.

- Recibe las instrucciones o comandos externos a los que convierte en una secuencia de señales de control.

- Interpreta las instrucciones.

- Controla la ejecución secuencial de las instrucciones.

- Coordina la secuencia de movimientos de los datos dentro, fuera y entre las muchas subunidades del procesador.

- Regula y controla la sincronización de las unidades de ejecución, tales como la unidad lógico aritmética, y los almacenes y registros de datos contenidos en el procesador.

- Envía y recibe las señales de control a otros dispositivos informáticos.

- Dirige y controla el flujo de datos a través de las diferentes áreas de la computadora.

1. Techopedia (2019). Control Unit (CU). Tomado de: techopedia.com.

2. Computer Hope (2017). Control unit. Tomado de: computerhope.com.

3. Geeks for Geeks (2019). Computer Organization: Hardwired v/s Micro-programmed Control Unit. Tomado de: geeksforgeeks.org.

4. Geeks for Geeks (2019). Introduction of Control Unit and its Design. Tomado de: geeksforgeeks.org.

5. Wikipedia, the free encyclopedia (2019). Control unit. Tomado de: en.wikipedia.org.

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Unidad de control (informática): componentes, funciones - Lifeder

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La unidad de control es un circuito digital que gobierna las operaciones y maneja todas las señales de control dentro del procesador de una computadora. Permite que la unidad lógica, la memoria y los periféricos de entrada y salida sepan cómo replicar a las órdenes recibidas de un programa.

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La mayoria de las acciones de la computadora son realizadas por  ALU toma los datos del procesador. Estos son procesados y los resultados de esta operación se almacenan en los registran del ALU

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Definimos genéricamente a la unidad ALU (por sus siglas en inglés Arithmetic Logic Unit) como una de las unidades que forman parte de la Unidad Central de Procesos (es decir, del Procesador, Microprocesador o CPU - Central Processor Unit, por sus siglas en inglés) mediante la cual es posible realizar una gran cantidad de operaciones aritméticas básicas (Suma, Resta, División y Multiplicación) además de realizar algunas operaciones Lógicas (Yes, Or, Not, And - Es decir, si; y, o, no) entre dos números o dos conjuntos de números. En informática, la Unidad Aritmética Lógica forma parte del circuito digital del procesador indefectiblemente, teniendo además presencia en otros Circuitos Electrónicos que necesiten realizar estas operaciones, teniendo por ejemplo la utilización de un Reloj Digital, donde estos cálculos lógicos se basan en dos funcionalidades básicas:
- Sumar de a 1 al tiempo actual (para los Segundos, Minutos y las Horas)
- Comprobación de la activación o no activación del sonido de la alarma
- Cambio de Hora y Minutos de acuerdo al sistema hexadecimal
Pero esta unidad es generalmente utilizada en circuitos de alta complejidad, cubriendo no solo operaciones matemáticas simples, sino una gran cantidad de cálculos por segundos, siendo en el caso de los últimos aquellos que son conocidos como Microprocesadores, y que como hemos dicho, son el cerebro de un ordenador y te toda la información que se procesa a través de él.
Es en estos pequeños y complejos dispositivos que encontramos los siguientes componentes:
Dispositivos de Adición: Se encargan de realizar las anteriormente mencionadas operaciones aritméticas
Registros: Son los que contienen los Operandos que permiten realizar las operaciones, siendo aportados estos por la Unidad de Control
- Resultados Parciales: Fragmentos de cálculos que fueron realizados - Resultados Finales: Resultados propiamente dichos de los cálculos efectuados - Control de Cálculo: Dispositivo que se encarga de controlar, redirigir y corregir los errores que se puedan haber cometido en las operaciones realizadas Hemos mencionado en este listado a la Unidad de Control, y debemos definirla como un dispositivo que se encarga de envíar a la Arichmetic Logic Unit todas las órdenes y operaciones que debe realizar, además de transportar los Resultados Finales que ha obtenido hacia otros componentes.De este modo, podemos definir el funcionamiento de la siguiente manera: - Unidad de Control: Emite las acciones a efectuar. - Unidad Aritmético Lógica: Procesa los datos recibidos y envía los registros. - Unidad de Control: Analiza los resultados obtenidos y los envía a otros dispositivos.

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Definimos genéricamente a la unidad ALU (por sus siglas en inglés Arithmetic Logic Unit) como una de las unidades que forman parte de la Unidad Central de Procesos (es decir, del Procesador, Microprocesador o CPU - Central Processor Unit, por sus siglas en inglés) mediante la cual es posible realizar una gran cantidad de operaciones aritméticas básicas (Suma, Resta, División y Multiplicación) además de realizar algunas operaciones Lógicas (Yes, Or, Not, And - Es decir, si; y, o, no) entre dos números o dos conjuntos de números.

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se encarga de toda aquella información que entra para almacenarla y guardarla por el momento para no perder datos.

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Memoria RAM - Concepto, funciones, usos y características

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Memoria RAM ✓ Te explicamos qué es una memoria RAM, para qué sirve y cómo funciona. Además, los tipos de memoria RAM y sus características…

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Memoria de sólo lectura, la memoria que se utiliza para almacenar los programas que ponen en marcha el ordenador

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Una memoria ROM es aquella memoria de almacenamiento que permite sólo la lectura de la información y no su destrucción, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía que la alimente.

ROM es una sigla en inglés que refiere al término "Read Only Memory" o "Memoria de Sólo Lectura". Se trata de una memoria de semiconductor que facilita la conservación de información que puede ser leída pero sobre la cual no se puede destruir. A diferencia de una memoria RAM, aquellos datos contenidos en una ROM no son destruidos ni perdidos en caso de que se interrumpa la corriente de información y por eso se la llama "memoria no volátil".

Con frecuencia, las memorias ROM o de sólo lectura se usaron como principal medio de almacenamiento de datos en los ordenadores. Por ser una memoria que protege los datos contenidos en ella, evitando la sobreescritura de éstos, las ROM se emplearon para almacenar información de configuración del sistema, programas de arranque o inicio, soporte físico y otros programas que no precisan de actualización constante.

Si bien durante las primeras décadas de los ordenadores el sistema operativo solía almacenarse en su totalidad en la memoria ROM, actualmente estos sistemas tienden a guardarse en las nuevas memorias flash.
Anteriormente, no existían alternativas eficientes para la memoria ROM y, de necesitarse más memoria o una actualización sobre los programas o el sistema, era preciso a menudo reemplazar la memoria vieja por un chip nuevo de ROM.
Hoy por hoy las computadoras pueden conservar algunos de sus programas en ROM, pero la memoria flash se encuentra mucho más difundida, incluso en teléfonos móviles y dispositivos PDA.

Además de las computadoras, consolas de videojuegos siguen utilizando programas basados en la memoria ROM, como la Nintendo 64, Super Nintendo o Game Boy.

Por la velocidad de uso, la información contenida en una memoria ROM suele pasarse a la RAM cuando es requerida para el funcionamiento del sistema.

Autor: Victoria Bembibre | Sitio: Definición ABC | Fecha: enero. 2009 | URL: https://www.definicionabc.com/tecnologia/memoria-rom.php

Temas en Memoria ROM

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Una memoria ROM es aquella memoria de almacenamiento que permite sólo la lectura de la información y no su destrucción, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía que la alimente. ROM es una sigla en inglés que refiere al término "Read Only Memory" o "Memoria de Sólo Lectura".

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A través de esta presentación podrán obtener información básica  sobre las partes que componen a una computadora.
Así como se podrán remitir a fuentes de información, ya sea documentos de video o textos, para que de esta manera obtengan más conocimientos acerca del tema en cuestión

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El exito no se da de la noche a la mañana. Es cuando cada día eres un poco mejor que el anterior. todo suma

DAWAYNE JOHNSON

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Cada vez que AGRADEZCO a la vida, la vida me da más motivos para decir GRACIAS