El procesador o Unidad Central de Proceso, (CPU, Central Processing Unit) controla el funcionamiento de la computadora y realiza sus funciones de procesamiento de los datos, constituyendo el cerebro y corazón de la computadora o también su sistema nervioso.
Se encarga de un modo práctico de realizar numerosos cálculos y operaciones ordenadas por los diferentes programas instalados en la computadora.
Cada computadora tiene al menos una CPU para interpretar y ejecutar las instrucciones de cada programa, realizar las manipulaciones de datos aritméticos y lógicos, y comunicarse con todas las restantes partes de la máquina indirectamente a través de la memoria.
Un moderno procesador o microprocesador, es una colección compleja de dispositivos electrónicos. En una computadora de escritorio o en una portátil (laptop o notebook) la CPU se aloja junto con otros chips y componentes electrónicos en la placa base también denominada placa madre (motherboard).
La elección de la placa base proporcionará una mayor o menor potencia a la computadora y está compuesta por numerosos componentes electrónicos y se ramifica hacia todos los periféricos externos a través de conectores (puertos) colocados en la mayoría de las veces en la parte posterior del equipo, principalmente en los equipos de sobremesa y torre, mientras que en los equipos portátiles o portables, están colocados no sólo en la parte posterior sino también en las partes laterales o incluso delantera.
Existen numerosos fabricantes de procesadores, aunque, entre otros, los más acreditados son Intel, AMD, Transmeta (empresa conocida por estar vinculada en sus orígenes con Linus Torvald creador del sistema operativo Linux), IBM, Motorola y Sun Microsystems.
En cuanto a familias en concreto, los más populares son: Pentium de Intel (que incluye Celeron y Xeon), Opteron de AMD, SPARC de Sun Microsystemas, Crusoe de Transmeta, Centrino Core 2
y Centro Core 2 Duo de Intel que se instalan en portátiles, etc.
Todas los CPU tienen una velocidad de trabajo, regulada por un pequeño cristal de cuarzo, y que se conoce como frecuencia de reloj.
El cristal vibra a un elevado número de ciclos de reloj. Con cada ciclo de reloj se envía un impulso a la CPU, y en principio, cada pulsación puede hacer realizar una o más tareas a la CPU.
El número de ciclos de reloj por segundo se mide en hertzios. El cristal de la CPU vibra millones de veces por segundo y por esta razón la velocidad del reloj se calcula en millones de oscilaciones (megahercios o MHz) o miles de millones de ciclos por segundo, gigahercios (GHz).
En consecuencia, la velocidad de los microprocesadores se mide en MHz o en GHz. De esta forma si el procesador de su equipo funciona a 3 GHz significa que realiza 3 millones de operaciones por segundo.
Generaciones de microprocesadores
El PC original de 1981 trabajaba a 4,77 MHz y su microprocesador era el Intel 8088. Trabajaba a 16 bits internamente, aunque el bus externo para comunicarse con el resto de componentes era tan sólo de 8 bits.
El microprocesador Intel 8088 fue lanzado al mercado en junio de 1979, aunque con anterioridad (junio de 1978) Intel lanzó el 8086.
Estos microprocesadores con sus diferentes modelos, constituyeron la primera generación o familia de microprocesadores.
En total, Intel ha lanzado numerosas generaciones o familias de procesadores que han permanecido en el mercado durante varios años durante los cuales se ha ido incrementando la frecuencia de reloj.
En 1993 Intel presentó el Pentium II, Motorola el 68060 y AMD el K5.
Desde entonces Intel y AMD, fundamentalmente, han continuado presentando numerosas generaciones o familias de procesadores que permanecen en el mercado durante varios años incrementando la frecuencia de reloj con cada nuevo modelo además de otras características importantes.
En el año 2000 Intel presentó el Pentium IV y AMD el Athlon XP y Duron, desencadenantes de los potentes procesadores existentes hoy día y que han servido de soporte a la mayoría de las computadoras personales de la primera década de los 2000. En 2004, Intel presentó los Pentium M, D y Core Duo, mientras que AMD presentó en 2005,el Athlon.
En enero de 2006, Intel lanzó el procesador Core Duo, optimizado para aplicaciones de procesos múltiples y multitarea. Puede ejecutar varias aplicaciones complejas simultáneamente, como juegos con gráficos potentes o programas que requieran muchos cálculos y al mismo tiempo puede descargar música o analizar su PC con un antivirus en segundo plano.
A finales del mismo año, Intel presentó el Core 2 Duo que dobla la potencia de cálculo y reduce considerablemente el consumo de energía. Intel sigue fabricando para sus equipos de sobremesa y portátiles, procesadores Pentium (Pentium D y Pentium 4) y procesadores Celeron
En 2007 han aparecido los procesadores de más de un núcleo, tales como Intel Core 2 Quad, AMD Quad Core y AMD Quad FX, todos ellos de cuatro núcleos y en 2008 se espera el lanzamiento de procesadores Intel y AMD con más de ocho núcleos.
De igual modo Intel también fabrica Pentium de dos y cuatro núcleos. (Pentium Dual Core, Pentium Cuad Core) y Athlon 64 y con tendencia a aumentar el número de núcleos.
Proceso de ejecución de un programa
El ratón y el teclado introducen datos en la memoria central cuando se ejecuta el programa. Los datos intermedios o auxiliares se transfieren desde la unidad de disco a la pantalla y a la unidad de disco, a medida que se ejecuta el programa.
Cuando un programa se ejecuta, se debe situar primero en memoria central de igual modo que los datos. Sin embargo, la información almacenada en la memoria se pierde (borra) cuando se apaga (desconecta de la red eléctrica) la computadora, y por otra parte le memoria central es limitada en capacidad.
Por esta razón, para poder disponer de almacenamiento permanente, tanto para programas como para datos, se necesitan dispositivos de almacenamiento secundario, auxiliar o masivo (mass storage, o secondary storage).
En el campo de las computadoras es frecuente utilizar la palabra memoria y almacenamiento o memoria externa, indistintamente. Se utilizará el término memoria sólo para referirse a la memoria central.
