Los procesadores

Al transcurrir los años la computación, al igual que los procesadores han ido evolucionando con una rapidez muy significativa.

El procesador en si es la parte más importante o una parte fundamental del computador, vendría siendo el cerebro del computador. Conoceremos la historia de los procesadores, las industrias más reconocidas que fabrican procesadores, los tipos de procesadores y sus características, etc.

El procesador es el cerebro del sistema, encargado de procesar toda la información. Básicamente, es el "cerebro" de la computadora. Prácticamente, todo pasa por él, ya que es el responsable de ejecutar todas las instrucciones existentes. Mientras más rápido vaya el procesador, más rápido serán ejecutadas las instrucciones.

El procesador es el componente donde es usada la tecnología más reciente. Los mayores productores de procesadores a nivel mundial, son las grandes empresas con tecnología para fabricar procesadores competitivos para computadoras: Intel (dicha empresa domina el mercado de procesadores), AMD, Vía e IBM, que fabrica procesadores para otras empresas, como Transmeta.

El procesador es uno de los componentes más complejos y frecuentemente más caro, pero él no puede hacer nada solo. Como todo cerebro, necesita de un cuerpo, que es formado por los otros componentes de la computadora, incluyendo la memoria, el disco duro, la placa de vídeo y de red, monitor, teclado y mouse, etc.

El procesador dispone de una serie de circuitos electrónicos que son utilizados por los algoritmos, ideados por el ser humano para afrontar problemas.

¿Qué es, entonces, un algoritmo? Un algoritmo es una secuencia de órdenes o instrucciones que se dictan en un cierto orden. Es necesario que cada paso esté muy bien definido y que se siga un orden estricto para que la máquina sea capaz de ejecutarlo sin problemas.

En definitiva, el procesador se encarga de recibir secuencias de órdenes y ejecutarlas. Estas órdenes serán mayoritariamente matemáticas (suma estos dos números y guarda el resultado en esta determinada posición de memoria) pero también de almacenamiento o interrupciones del sistema. Y precisamente estas órdenes simples y atómicas se denominan instrucciones, que son las operaciones que un procesador es capaz de entender y ejecutar. Por ejemplo, suma dos números y almacena el resultado en esta memoria, o multiplica estos dos números, o algo mucho más simple como almacena este dato en esta posición de la memoria. Las instrucciones son operaciones muy simples pero con las que se construye todo, y un conjunto de estas instrucciones se denomina set de instrucciones o ISA (Instruction Set Architecture). Por ejemplo, x86 es la ISA de los procesadores Intel o AMD domésticos actuales, los cuales a su vez utilizan múltiples microarquitectura, y ARM es la ISA de los procesadores de Samsung, Qualcomm, Apple, etc.

1.1. ¿Qué es una microarquitectura? Es la manera que una arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA) es implementada por el procesador. Un ISA dado puede ser implementado con diferentes microarquitectura. Las implementaciones pudieran variar debido a diferentes objetivos de un diseño dado o debido a los cambios en la tecnología. La arquitectura de computadora es la combinación del diseño determinado de la microarquitectura y del conjunto de instrucciones.

Un Microprocesador no es sólo un cerebro que procesa información (técnicamente la parte que realiza las operaciones se llama ALU, Arithmetic Logic Unit o unidad aritmético lógica), sino mucho más. Está compuesto de registros (pequeñas memorias donde se almacenan datos), buffers, cachés, unidades de proceso, ALU, y mucho más. Todo esto se fabrica utilizando componentes electrónicos ciertamente pequeños (las arquitecturas actuales de nuestros ordenadores utilizan transistores de 22 nanómetros, 0.000022 milímetros) y no siempre nos encontraremos con todos. Es necesaria una organización y estructuración de todos los componentes a la que se denomina microarquitectura.

Los primeros procesadores no funcionaban con transistores si no con válvulas de vacío, y fue la Segunda Guerra Mundial la que propició que los gobiernos investigasen en máquinas que fuesen capaces de operar con información de forma muy rápida en comparación con la velocidad de cálculo humana. Uno de los primeros equipos era el ENIAC, el primero que siguió la arquitectura de Von Neumann.

El Primer Procesador:

El Intel 4004 (i4004), un CPU de 4bits, fue el primer microprocesador en un simple chip, así como el primero disponible comercialmente. Aproximadamente al mismo tiempo, algunos otros diseños de CPU en circuito integrado, tales como el militar F14 CADC de 1970, fueron implementados como chipsets, es decir constelaciones de múltiples chips.

El 4004 fue lanzado en un paquete de 16 pines CERDIP el 15 de noviembre de 1971. El 4004 fue el primer procesador de computadora diseñado y fabricado por el fabricante de chips Intel, quien previamente hacía semiconductores de chips de memoria. Marcian "Ted" Hoff formuló la propuesta arquitectónica en 1969. Sin embargo, la implementación del microprocesador sólo comenzó en 1970 cuando Federico Faggin fue empleado por Intel, procedente de Fairchild Semiconductor, para dirigir el proyecto y para diseñar el 4004 (1970-1971)

Partes de un Procesador El procesador está compuesto por la Parte Lógica y Física