Microprocesador
Un microprocesador es un procesador de computadora donde la lógica de procesamiento de datos y el control se incluyen en un solo circuito integrado o en una pequeña cantidad de circuitos integrados. El microprocesador contiene los circuitos aritméticos, lógicos y de control necesarios para realizar las funciones de la unidad central de procesamiento de una computadora. El circuito integrado es capaz de interpretar y ejecutar instrucciones de programa y realizar operaciones aritméticas. [1] El microprocesador es un circuito integrado digital multipropósito, controlado por reloj , basado en registros , que acepta datos binarios como entrada, los procesa de acuerdo con las instrucciones almacenadas en sumemory y proporciona resultados (también en forma binaria) como salida. Los microprocesadores contienen lógica combinacional y lógica digital secuencial , y operan con números y símbolos representados en el sistema numérico binario .
La integración de una CPU completa en uno o varios circuitos integrados mediante la integración a gran escala (VLSI) redujo en gran medida el costo de la potencia de procesamiento. Los procesadores de circuitos integrados se producen en grandes cantidades mediante procesos de fabricación de semiconductores de óxido de metal (MOS) altamente automatizados, lo que da como resultado un precio unitario relativamente bajo . Los procesadores de un solo chip aumentan la confiabilidad porque hay muchas menos conexiones eléctricas que podrían fallar. A medida que mejoran los diseños de los microprocesadores, el costo de fabricar un chip (con componentes más pequeños integrados en un chip semiconductor del mismo tamaño) generalmente se mantiene igual de acuerdo con la ley de Rock .
Antes de los microprocesadores, las computadoras pequeñas se construían utilizando bastidores de placas de circuito con muchos circuitos integrados de mediana y pequeña escala , generalmente de tipo TTL . Los microprocesadores combinaron esto en uno o unos pocos circuitos integrados a gran escala . El primer microprocesador disponible comercialmente fue el Intel 4004 presentado en 1971.
Desde entonces, los aumentos continuos en la capacidad de los microprocesadores han dejado casi completamente obsoletas otras formas de computadoras (consulte la historia del hardware informático ), con uno o más microprocesadores utilizados en todo, desde los sistemas integrados más pequeños y dispositivos portátiles hasta las unidades centrales y supercomputadoras más grandes .
La complejidad de un circuito integrado está limitada por limitaciones físicas en la cantidad de transistores que se pueden colocar en un chip, la cantidad de terminaciones del paquete que pueden conectar el procesador a otras partes del sistema, la cantidad de interconexiones que es posible hacer. en el chip y el calor que el chip puede disipar . El avance de la tecnología hace factible la fabricación de chips más complejos y potentes.
Un microprocesador hipotético mínimo podría incluir solo una unidad lógica aritmética (ALU) y una sección lógica de control . La ALU realiza sumas, restas y operaciones como AND u OR. Cada operación de la ALU establece una o más banderas en un registro de estado , que indican los resultados de la última operación (valor cero, número negativo, desbordamiento , u otros). La lógica de control recupera los códigos de instrucción de la memoria e inicia la secuencia de operaciones necesarias para que la ALU lleve a cabo la instrucción. Un solo código de operación puede afectar muchas rutas de datos individuales, registros y otros elementos del procesador.
