Todo sobre la Unidad Central de Proceso, sus núcleos, su velocidad del reloj y mucho más

La Unidad Central de Proceso (CPU), es un componente de hardware de la computadora que se encarga de interpretar y ejecutar la mayoría de los comandos de otros componentes y del software para ofrecer una respuesta.

Todas las clases de dispositivos utilizan una CPU, donde se incluyen las computadoras de escritorio, portátiles y tabletas, teléfonos inteligentes e incluso un televisor HD de pantalla plana.

Intel y AMD son los dos fabricantes de unidades centrales de procesamiento más populares para equipos de escritorio, portátiles y servidores, mientras que Apple, NVIDIA y Qualcomm son los grandes fabricantes de CPU de teléfonos inteligentes y tabletas.

Es posible que notes muchos nombres distintos para describir a la CPU, incluidos el procesador en general, el procesador de la computadora, el microprocesador, el procesador central y ‘los cerebros de la computadora’.

Los monitores para computadora o los discos duros a veces se refieren muy incorrectamente a la unidad central de proceso, pero estas piezas de hardware sirven para propósitos completamente diferentes y de ninguna manera son lo mismo que la CPU.

unidad central de proceso


Cómo se visualiza una Unidad Central de Proceso y dónde se encuentra

Una unidad central de proceso moderna suele ser pequeña y cuadrada, con muchos conectores cortos, redondos y metálicos en su parte inferior. Algunas CPU antiguas tienen pines en lugar de conectores metálicos.

La unidad central de procesamiento se conecta directamente a un zócalo o ranura en la placa base. La CPU se inserta en el zócalo del lado de los pines hacia abajo y una pequeña palanca ayuda a asegurar al procesador.

Después de funcionar incluso un tiempo corto, las CPU modernas pueden calentarse mucho. Para ayudar a disipar este calor, casi siempre es necesario conectar un disipador de calor y un ventilador directamente en la parte superior de este componente de hardware. Por lo general, estos vienen incluidos en la caja del microprocesador.

Otras opciones de refrigeración más avanzadas también están disponibles, incluidos los kits de refrigeración líquida y las unidades de cambio de fase.

Como se mencionó anteriormente, no todas las unidades centrales de proceso tienen pines en su parte inferior, pero en las que sí lo hacen, los pines se pueden doblar fácilmente al maniobrarlo y se debe tener mucho cuidado, especialmente cuando lo instales en la placa base.

La velocidad del reloj de la unidad central de proceso

La velocidad del reloj de una CPU es la cantidad de instrucciones que puede procesar en un segundo determinado medido en Gigahertz (GHz).

Por ejemplo, una CPU tiene una velocidad de reloj de 1 Hz si puede procesar una instrucción cada segundo. Extrapolando esto a un ejemplo más real: una unidad central de procesamiento con una velocidad de reloj de 3.0 GHz puede procesar 3 mil millones de instrucciones por segundo.

Los núcleos de la unidad central de proceso

Algunos dispositivos tienen un procesador de un solo núcleo, mientras que otros pueden tener un procesador de doble núcleo (o cuatro núcleos, etc). Como ya podría ser evidente, tener dos procesadores trabajando lado a lado significa que la CPU puede administrar simultáneamente el doble de instrucciones por segundo, lo que mejora drásticamente el rendimiento.

Algunas unidades centrales de procesamiento pueden virtualizar dos núcleos por cada núcleo físico disponible, función conocida como Hyper-Threading. La virtualización significa que una CPU con solo cuatro núcleos puede funcionar como si tuviera ocho mediante los núcleos de CPU virtuales adicionales denominados hilos. Sin embargo los núcleos físicos, funcionan mejor que los virtuales.

Si la unidad central de procesamiento lo permite, algunas aplicaciones pueden utilizar lo que se llama multi-threading. Si un hilo se entiende como una sola parte del procesamiento de una computadora, entonces usar múltiples hilos en un único núcleo de CPU significa que se pueden entender y procesar más instrucciones a la vez.

Algunos programas pueden aprovechar esta función con más de un núcleo de CPU, lo que significa que se pueden procesar aún más instrucciones simultáneamente.

Ejemplo de una CPU Intel Core i3 vs i5 vs i7

Para un ejemplo más específico de cómo algunas unidades centrales de proceso son más rápidas que otras, veamos cómo Intel ha desarrollado sus microprocesadores.

Tal como probablemente sospecharías de su nombre, los chips de Intel Core i7 funcionan mejor que los chips de i5, que a su vez funcionan mejor que los chips de i3. Por qué uno se desempeña mejor o peor que otros es un poco más complejo, pero aún así es bastante fácil de entender. 

Los procesadores Intel Core i3 son de doble núcleo, mientras que los chips i5 e i7 son de cuatro núcleos.

La tecnología Turbo Boost es una característica de los chips i5 e i7 que permite que el microprocesador aumente su velocidad de reloj más allá de su velocidad base, como de 3.0 GHz a 3.5 GHz, siempre que lo necesite. Los chips Intel Core i3 no tienen esta capacidad.

Los modelos de procesador que terminan en ‘K’ pueden ser overclockeados, lo que significa que esta velocidad de reloj adicional puede forzarse y utilizarse todo el tiempo.

La función Hyper-Threading como se mencionó anteriormente, permite procesar dos hilos por cada núcleo de CPU. Esto significa que los procesadores i3 con Hyper-Threading de Intel admiten solo cuatro hilos simultáneos (ya que son procesadores de doble núcleo)

Los procesadores Intel Core i5 no son compatibles con Hyper-Threading, lo que significa que también pueden trabajar con cuatro hilos al mismo tiempo. Sin embargo, los procesadores i7 soportan esta tecnología y por lo tanto (al ser de cuatro núcleos) pueden procesar ocho hilos simultáneamente.

Debido a las restricciones de energía inherentes a los dispositivos que no tienen un suministro continuo de energía (productos alimentados por batería como son los teléfonos inteligentes, tabletas, etc.), sus procesadores, independientemente de si son i3, i5 o i7, difieren de las PC de escritorio.

Las unidades centrales de procesamiento tienen que encontrar un equilibrio entre el rendimiento y el consumo de energía.

Más información sobre la unidad central de proceso

Ni la velocidad del reloj ni el número de núcleos de la unidad central de proceso son el único factor que determina si es “mejor” que otra. Normalmente depende más del tipo de software que se ejecuta en la computadora o de las aplicaciones que utilizará dicha CPU.

Una CPU puede tener una velocidad del reloj baja pero es un procesador de cuatro núcleos, mientras que otra tiene una velocidad del reloj alta, pero es solo un procesador de doble núcleo. Decidir qué CPU superará a la otra, de nuevo, depende completamente de para qué se utilizará.

Por ejemplo, un programa de edición de video que requiera una CPU que funcione mejor en múltiples núcleos, va a funcionar mejor en un procesador multinúcleo con bajas velocidades de reloj que en una CPU de un solo núcleo con altas velocidades de reloj.

No todos los programas, juegos, entre otras aplicaciones pueden aprovechar más que uno o dos núcleos, lo que hace que los núcleos de una unidad central de procesamiento disponibles sean bastante inútiles.

Otro componente de una unidad central de proceso es la memoria caché. La memoria caché es como un lugar de espera temporal para los datos comúnmente utilizados. En lugar de llamar a la Memoria de Acceso Aleatorio (RAM) para estos propósitos, la CPU determina qué datos deberá seguir usando, suponiendo en caso que los quiera seguir usando y así almacenarlos en la caché.

La memoria caché es más rápida que el uso de la memoria RAM porque es una parte física del microprocesador; más caché significa más espacio para almacenar dicha información.

Si tu computadora puede ejecutar un sistema operativo de 32 o 64 bits, depende del tamaño de las unidades de datos que la CPU pueda manejar. Se puede acceder a más memoria a la vez y en partes más grandes con un procesador de 64 bits que con uno de 32 bits, razón por la cual los sistemas operativos y las aplicaciones que son específicas de 64 bits no pueden ejecutarse en un microprocesador de 32 bits.

Cada placa base solo admite un cierto rango de tipos de CPU, por lo que siempre deberás consultar con el fabricante de la placa base antes de realizar una compra. Por cierto, las unidades centrales de procesamiento actuales no siempre son perfectas. En este artículo podrás explorar acerca de lo qué puede salir mal con estos componentes.


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