CPU

CPU es una '*abreviación de*Unidad Central de
Procesamiento***. El CPU es un componente básico de la computadora personal***
u ordenador que procesa datos y realiza
cálculos matemáticos-informáticos.

El CPU proporciona la capacidad de programación,
y junto con la memoria y los dispositivos de entrada/salida, es de los
componentes computacionales que encontramos presente en toda la historia de las
computadoras.**Los microprocesadores de un chip han ido reemplazando a**
los CPU**hasta llegar a los días actuales en que usualmente cuando se**
hace referencia a este término se habla de los microprocesadores.

Al comienzo, cuando**se empezó a hablar de CPU en la década del**
60**esta unidad tenía un gran tamaño, pero con los años, el**
desarrollo tecnológico llevó a que hoy en día las computadoras posean un
procesamiento de mayor confiabilidad, seguridad técnica y eficiencia.
También es necesario destacar que en el comienzo, por su precio, tamaño y las
posibilidades de utilización, los CPU sólo eran utilizados en el ámbito de las
universidades.

Luego se difundieron gracias a desarrollos privados empresariales,
por un proceso social similar al *fordismo*, que invirtieron en la
idea de que todas las personas debían tener acceso a adquirir una
computadora personal, lo que permitió que a partir de ese momento la producción
se desarrolle de un modo vertiginoso, a pasos agigantados.

Aproximadamente  **cada 18 meses se duplica la capacidad de eficiencia y potencia de las CPU** debido a las innovaciones tecnológicas. Sonidos los componentes típicos que una CPU necesita: la unidad aritmética o denominada lógica, y la unidad de control la cual solo extrae la instrucción de la memoria, la descripción y la ejecución.

La CPU se basa en operaciones de programas **diseñados**
especialmente para la transmisión y utilización informática**, cuyos pasos**
básicos son los de recolectar información, decodificarla en partes menores
en las cuales pueda interpretar esa codificación, y llevar a cabo
instrucciones, que por último ejecutará, momento en el cual están implicadas
diferentes partes del CPU que actúan en forma conjunta. Encontramos una cuarta
instancia, que podemos llamar de escritura, que sirve para dejar realizada y
establecer los resultados de la tarea ya finalizada.

**Lenguaje de los CPU**

El
lenguaje binario que lee un CPU se compone únicamente de ceros y unos.

Los procesadores **no**
interpretan cualquier tipo de información**, sino que sólo pueden interpretar**
información escrita de forma binaria. Este idioma informático se basa en dos
caracteres, de ceros y unos. Además, siempre acude a la información que otorga
la señal del reloj, a través de la cual se encuentra en sincronía y conectando
las distintas tareas y operaciones del CPU.

La arquitectura del CPU **es la combinación**
del diseño y de su conjunto de instrucciones**. A estas instrucciones se las**
denomina ISA, por sus siglas en inglés, es el modelo de programación que tiene
un procesador, además incluye a la forma de lenguaje ensamblador de un
compilador. La microarquitectura se presenta como un diagrama, que describe la arquitectura o sea
los canales de las interconexiones de los diferentes elementos de la máquina.

**CPU y sus Generaciones**

El transistor es un
pequeño dispositivo que transfiere señales eléctricas a través de La CPU,
siglas en inglés de Unidad Central de Procesamiento, es la
componente fundamental del computador, encargada de interpretar y ejecutar
instrucciones y de procesar datos. En los computadores modernos, la función
de la CPU la realiza uno o más microprocesadores. Se conoce como
microprocesador a un CPU que es manufacturado como un único circuito integrado.

Un servidor de red o una
máquina de cálculo de alto rendimiento (supercomputación), puede tener varios,
incluso miles de microprocesadores trabajando simultáneamente o en paralelo
(multiprocesamiento); en este caso, todo ese conjunto conforma la
CPU de la máquina.

Las unidades centrales de
proceso (CPU) en la forma de un único microprocesador no sólo están presentes
en las computadoras personales (PC), sino también en otros tipos de
dispositivos que incorporan una cierta capacidad de proceso o
"inteligencia electrónica"; como pueden ser: controladores de procesos
industriales, televisores, automóviles, calculadores, aviones, teléfonos
móviles, electrodomésticos, juguetes y muchos más. Actualmente los diseñadores
y fabricantes más populares de microprocesadores de PC son Intel y AMD; y para
el mercado de dispositivos móviles y de bajo consumo, los principales son
Samsung, Qualcomm y Texas Instruments.

Primera generación:
(1945-1956)

Esta generación se
identifica por el hecho que la tecnología electrónica estaba basada en
"tubos de vacío", más conocidos como bulbos electrónicos, del tamaño
de un foco de luz casero. Los sistemas de bulbos podían multiplicar dos números
de diez dígitos en un cuarentavo de segundo.

El inicio de esta
generación lo marca la entrega, al cliente. De la primera UNIVAC. que también
es la primera computadora construida para aplicaciones comerciales, más que
para uso miliar, científico o de ingeniería

Segunda Generación

El invento del transistor
hizo posible una nueva Generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y
con menores necesidades de ventilación. Sin embargo, el costo seguía siendo una
porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la
segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de
tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían
pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales
podían almacenarse datos e instrucciones.

Las características más
relevantes de las computadoras de esta época son:

- Memoria principal
mejorada constituida por núcleos magnéticos.

- Instalación de sistemas
de teleproceso.

- Tiempo de operación del
rango de microsegundos (realizan 100 000 instrucciones por segundo)

- Aparece el primer
paquete de discos magnéticos removibles como medio de almacenaje (1962)

- En cuanto a
programación, se pasa de lenguajes máquina a lenguajes ensambladores, también
llamados lenguajes simbólicos.

**Tercera Generación (1964-1971)**

Las computadoras de la
tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados
(pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes
electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se
hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran
energéticamente más eficientes.
El descubrimiento en 1958 del primer Circuito Integrado (Chip) por el ingeniero
Jack S. Kilby (nacido en 1928) de Texas Instruments, así como los trabajos que
realizaba, por su parte, el Dr. Robert Noyce de Fairchild Semicon ductors,
acerca de los circuitos integrados, dieron origen a la tercera generación de
computadoras.

Antes del advenimiento de
los circuitos integrados, las computadoras estaban diseñadas para aplicaciones
matemáticas o de negocios, pero no para las dos cosas. Los circuitos integrados
permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de
los programas, y estandarizar sus modelos.

Características principales:

- Circuito integrado, miniaturización y reunión de centenares de elementos en
una placa de silicio o (chip)
- Menor consumo.
- Apreciable reducción de espacio.
- Aumento de fiabilidad.
- Teleproceso.
- Multiprogramación.
 - Renovación de periféricos.
 - Instrumentación del sistema.
- Compatibilidad.
- Ampliación de las aplicaciones.
- La mini computadora.
**Cuarta Generación**
(1971 A 1981)

Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta
generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de
chips de silicio y la colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto
de la micro miniaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido
del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las computadoras personales
(PC)

En 1971, Intel Corporación, que era una pequeña compañía fabricante de
semiconductores ubicada en Silicon Valley, presenta el primer microprocesador o
Chip de 4 bits, que en un espacio de aproximadamente 4 x 5 mm contenía 2 250 transistores.
Este primer microprocesador que se muestra en la figura 1.14, fue bautizado
como el 4004.

Silicon Valley (Valle del Silicio) era una región agrícola al sur de la bahía
de San Francisco, que, por su gran producción de silicio, a partir de 1960 se
convierte en una zona totalmente industrializada donde se asienta una gran
cantidad de empresas fabricantes de semiconductores y microprocesadores.
Actualmente es conocida en todo el mundo como la región más importante para las
industrias relativas a la computación: creación de programas y fabricación de
componentes.

**Quinta Generación**
y la inteligencia artificial (1982-1989)
Cada vez se hace más difícil la identificación de las generaciones de
computadoras, porque los grandes avances y nuevos descubrimientos ya no nos
sorprenden como sucedió a mediados del siglo XX. Hay quienes consideran que la
cuarta y quinta generación han terminado, y las ubican entre los años 1971-1984
la cuarta, y entre 1984-1990 la quinta. Ellos consideran que la sexta
generación está en desarrollo desde 1990 hasta la fecha.
Siguiendo la pista a los acontecimientos tecnológicos en materia de computación
e informática, podemos puntualizar algunas fechas y características de lo que
podría ser la quinta generación de computadoras.
Con base en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de
microelectrónica y computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE,
inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del caos,
algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc., a de la década
de los años ochenta se establecieron las bases de lo que se puede conocer como
quinta generación de computadoras.
Hay que mencionar dos grandes avances tecnológicos, que sirvan como parámetro
para el inicio de dicha generación: la creación en 1982 de la primera
supercomputadora con capacidad de proceso paralelo, diseñada por Seymour Cray,
quien ya experimentaba desde 1968 con supercomputadoras, y que funda en 1976 la
Cray Research Inc.; y el anuncio por parte del gobierno japonés del proyecto
"quinta generación", que según se estableció en el acuerdo con seis
de las más grandes empresas japonesas de computación, debería terminar en 1992.
El proceso paralelo es aquél que se lleva a cabo en computadoras que tienen la
capacidad de trabajar simultáneamente con varios microprocesadores. Aunque en
teoría el trabajo con varios microprocesadores debería ser mucho más rápido, es
necesario llevar a cabo una programación especial que permita asignar diferentes
tareas de un mismo proceso a los diversos microprocesadores que intervienen.
También se debe adecuar la memoria para que pueda atender los requerimientos de
los procesadores al mismo tiempo. Para solucionar este problema se tuvieron que
diseñar módulos de memoria compartida capaces de asignar áreas de caché para
cada procesador.
Según este proyecto, al que se sumaron los países tecnológicamente más
avanzados para no quedar atrás de Japón, la característica principal sería la
aplicación de la inteligencia artificial (Al, Artificial Intelligence). Las
computadoras de esta generación contienen una gran cantidad de
microprocesadores trabajando en paralelo y pueden reconocer voz e imágenes.
También tienen la capacidad de comunicarse con un lenguaje natural e irán
adquiriendo la habilidad para tomar decisiones con base en procesos de
aprendizaje fundamentados en sistemas expertos e inteligencia artificial.