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Unidad Central de Procesamiento (CPU)

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los Unidad Central de Procesamiento (CPU) es el componente de la computadora responsable de interpretar y ejecutar la mayoría de los comandos del resto del hardware y software de la computadora.


Lifewire / Wenja Tang

Todo tipo de dispositivos usan una CPU, incluidas computadoras de escritorio, portátiles y tabletas, teléfonos inteligentes, incluso su televisor de pantalla plana.


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


Es posible que vea muchos nombres diferentes utilizados para describir la CPU, incluido el procesador, el procesador de la computadora, el microprocesador, el procesador central y «el cerebro de la computadora».


Los monitores de computadora o los discos duros a veces son muy incorrectamente conocida como CPU, pero esas piezas de hardware tienen propósitos completamente diferentes y de ninguna manera son lo mismo que la CPU.



Cómo se ve una CPU y dónde se encuentra

Una CPU moderna suele ser pequeña y cuadrada, con muchos conectores metálicos cortos y redondeados en la parte inferior. Algunas CPU más antiguas tienen pines en lugar de conectores metálicos.


La CPU se conecta directamente a un «zócalo» de la CPU (oa veces una «ranura») en la placa base. La CPU se inserta en el zócalo con la clavija hacia abajo y una pequeña palanca ayuda a asegurar el procesador.


Después de funcionar incluso por un corto tiempo, 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 la CPU. Por lo general, estos vienen incluidos con la compra de una CPU.




También están disponibles otras opciones de enfriamiento más avanzadas, incluidos los kits de enfriamiento por agua y las unidades de cambio de fase.


No todas las CPU tienen pines en la parte inferior, pero en las que sí lo tienen, los pines se doblan fácilmente. Tenga mucho cuidado al manipularlos, especialmente cuando los esté instalando en la placa base.


Velocidad de reloj de la CPU

La velocidad de reloj de un procesador es la cantidad de instrucciones que puede procesar en un segundo dado, medida en gigahercios (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 CPU con una velocidad de reloj de 3.0 GHz puede procesar 3 mil millones de instrucciones por segundo.



Núcleos de CPU

Algunos dispositivos utilizan un procesador de un solo núcleo, mientras que otros pueden tener un procesador de doble núcleo (o de cuatro núcleos, etc.). La ejecución de dos unidades de procesador que funcionan una al lado de la otra significa que la CPU puede administrar simultáneamente el doble de instrucciones por segundo, mejorando drásticamente el rendimiento.


Algunas CPU pueden virtualizar dos núcleos por cada núcleo físico disponible, una técnica conocida como Hyper-Threading. Virtualizando significa que una CPU con solo cuatro núcleos puede funcionar como si tuviera ocho, con los núcleos de CPU virtuales adicionales denominados separados hilos. Físico los núcleos, sin embargo, funcionan mejor que virtual unos.


Si la CPU lo permite, algunas aplicaciones pueden usar lo que se llama multihilo. Si un hilo se entiende como una sola pieza de un proceso informático, entonces el uso de varios hilos en un solo núcleo de CPU significa que se pueden entender y procesar más instrucciones a la vez. Algunos programas pueden aprovechar esta función en más de un núcleo de CPU, lo que significa que incluso más las instrucciones se pueden procesar simultáneamente.



Ejemplo: Intel Core i3 frente a i5 frente a i7

Para ver un ejemplo más específico de cómo algunas CPU son más rápidas que otras, veamos cómo Intel ha desarrollado sus procesadores.


Tal como probablemente sospecharía por su nombre, los chips Intel Core i7 funcionan mejor que los chips i5, que funcionan mejor que los chips 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 procesadores de doble núcleo, mientras que los chips i5 e i7 son de cuatro núcleos.


Turbo Boost es una característica de los chips i5 e i7 que permite al procesador aumentar su velocidad de reloj más allá de su velocidad base, como de 3,0 GHz a 3,5 GHz, siempre que sea necesario. Los chips Intel Core i3 no tienen esta capacidad. Los modelos de procesador que terminan en «K» se pueden overclockear, lo que significa que esta velocidad de reloj adicional se puede forzar y utilizar todo el tiempo; Obtenga más información sobre por qué overclockearía su computadora.


Hyper-Threading permite procesar los dos subprocesos por cada núcleo de CPU. Esto significa que los procesadores i3 con Hyper-Threading admiten solo cuatro subprocesos 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 subprocesos al mismo tiempo. Los procesadores i7, sin embargo, son compatibles con esta tecnología y, por lo tanto, (al ser de cuatro núcleos) pueden procesar 8 subprocesos al mismo tiempo.


Debido a las limitaciones de energía inherentes a los dispositivos que no tienen un suministro continuo de energía (productos que funcionan con baterías como teléfonos inteligentes, tabletas, etc.), sus procesadores, independientemente de si son i3, i5 o i7, difieren de los de escritorio. CPU en el sentido de que tienen que encontrar un equilibrio entre el rendimiento y el consumo de energía.





Más información sobre CPU

Ni la velocidad del reloj, ni simplemente el número de núcleos de CPU, es el único factor que determina si una CPU es «mejor» que otra. A menudo depende más del tipo de software que se ejecuta en la computadora; en otras palabras, las aplicaciones que utilizarán la CPU.


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


Por ejemplo, un programa de edición de video que requiere CPU y que funciona mejor con varios núcleos de CPU funcionará mejor en un procesador multinúcleo con bajas velocidades de reloj que en una CPU de un solo núcleo con altas velocidades de reloj. No todo el software, los juegos, etc. pueden aprovechar más de uno o dos núcleos, lo que hace que los núcleos de CPU más disponibles sean bastante inútiles.




Otro componente de una CPU es cache. La memoria caché de la CPU es como un lugar de almacenamiento temporal para los datos de uso común. En lugar de llamar a la memoria de acceso aleatorio para estos elementos, la CPU determina qué datos parece seguir usando, asume que querrá guardar usándolo y lo almacena en la caché. La caché es más rápida que usar RAM porque es una parte física del procesador; más caché significa más espacio para almacenar dicha información.


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


Puede ver los detalles de la CPU de una computadora, junto con otra información de hardware, con la mayoría de las herramientas gratuitas de información del sistema.


Más allá de los procesadores estándar disponibles en las computadoras comerciales, se están desarrollando procesadores cuánticos para computadoras cuánticas utilizando la ciencia detrás de la mecánica cuántica.


Cada placa base admite solo un cierto rango de tipos de CPU, por lo que siempre consulte con el fabricante de la placa base antes de realizar una compra.




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