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Universidad del Papaloapan

Campus Tuxtepec

Universidad del Papaloapan

Campus TuxtepecUnidad Central de Procesamiento (CPU)

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Hardware de proceso

Incluye a los encargados de la interpretacin de instrucciones, proceso declculos y de datos:

Microprocesadores (CPU - Unidad central de procesamiento) Chipset (Circuito Integrador Auxiliar)

Los coprocesadores matemticos

M.C. Jos Antonio Rosales Barrales 2arzo de 2013

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Tarjeta Madre

marzo de 2013 M.C. Jos Antonio Rosales Barrales 3

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CPU

Central Processing Unit - UnidadCentral de Procesamiento

Llamado microprocesador, procesador, es el circuito

integrado ms importante

Es el cerebro de la

computadora

Su tarea fundamental es

interpretar y ejecutar

instrucciones, y administrar,

coordinar y procesar datos.


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Forma de operar del CPU

Naturaleza sincrona Operan en funcin de una seal de sincronizacin conocida como

seal de reloj.

Velocidad de la computadora depende de velocidad del CPU Se media en MHZ (MegaHertz)

Que es la unidad de medida de la frecuencia de trabajo de un

dispositivo de hardware. Un MHZ realiza aproximadamente 3800 millones de operaciones por

segundo.

Actualmente se alcanzan los GHZ (GigaHertz)


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Elementos internos del CPU

Varios registros Una unidad de control

Una unidad aritmtica lgica (ALU) y

Una unidad de clculo en coma flotante (antes llamada coprocesadormatemtico).

M.C. Jos Antonio Rosales Barrales 6arzo de 2013

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Elementos internos del CPU (2)

Registros Espacio de memoria de alta velocidad, pero de poca capacidad

Sirven para almacenar transitoriamente los resultados de la ejecucinde instrucciones, cargar datos desde la memoria externa o

almacenarlos temporalmente en ella.

De ellos se toman los datos para varias operaciones que debe realizar

el resto de los circuitos del procesador.

Se miden generalmente por el nmero de bits que almacenan. Mientras mayor sea el nmero de bits de los registros de datos del

procesador, mayores sern sus prestaciones. Se escucha hablar de un procesador de 4, 8, 16, 32 o 64 bits


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Tipos de Registros Registros de datos,

Registros de memoria, Registros de propsito general,

Registros de coma flotante,

Registros constantes,

Registros de propsito especfico (como el contador de programa, epuntero de pila, el registro de estado),

Registros bandera

Registros de base.


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Unidad de Control Es el elemento ms complejo.

Puede verse como el cerebro dentro del cerebro. Se encarga de controlar que las instrucciones se ejecuten.

Buscar las instrucciones en la memoria principal

Decodificarlas y

Ejecutarlas.

Controla el funcionamiento de los demas componentes internos del

procesador.


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Unidad de control (continuacin) Se divide en unidades ms pequeas:

registro de instrucciones, registro contador de programa, unidad de decodificacin, unidad de ejecucin, Secuenciador,

reloj, controladores de memoria cache, controladores de buses,

Entre otros elementos, dependiendo del tipo de procesador


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Unidad de control (continuacin) Determina las prestaciones del procesador,

ya que el tipo y estructura de la unidad de control determinaparmetros tales como

el tipo de conjunto de instrucciones,

la velocidad de ejecucin,

tiempo de ciclo de mquina,

tipo de buses que puede tener el sistema,

entre otros.


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Unidad Aritmtico-Lgica (ALU) Es la unidad de proceso donde se lleva a cabo la ejecucin de las

instrucciones con operaciones aritmticas y lgicas entre dos nmeros.

Dependiendo de su potencia, tareas ms o menos complejas, pueden

hacerse en tiempos muy cortos.

Las entradas a la ALU son los datos, tomados de los registros del

procesador, en los que se harn las operaciones (llamados operandos) Un cdigo desde la unidad de control indicando qu operacin realizar

Su salida es el resultado del cmputo de la operacin los resultados se almacenan en los registros de salida de la ALU


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Unidad Aritmtico-Lgica (continuacin) se compone bsicamente de:

Circuito Operacional, Registros de Entradas, Registro Acumulador Registro de Estados


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Unidad de Coma Flotante (FPU) Tambin conocido como coprocesador matemtico

Realiza operaciones aritmticas entre dos valores, pero se especializaen clculo de operaciones de coma flotante.

Pasos que realiza la CPU para ejecutar las instrucciones de los programas Leer (fetch)

Decodificar (decode) Ejecutar (execute)

Excribir (writeback)


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Cuntos CPU tiene una

mquina?

Un sistema informtico de alto rendimiento puede estar equipado convarios microprocesadores trabajando en paralelo.

Necesitan una placa base especial para conectarlos

Un microprocesador puede estar constituido por varios ncleos,

fsicos o lgicos. Un ncleo es la parte principal de la CPU que se encarga en

concreto de ejecutar las instrucciones.

Procesador multincleo

Es aquel que combina dos o ms procesadores independientes en

un solo paquete, a menudo un solo circuito integrado. Un dispositivo de doble ncleo contiene solamente dos

microprocesadores independientes.marzo de 2013 M.C. Jos Antonio Rosales Barrales 15

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Tareas que beneficia de manera

clara el aumento de ncleos:

Retoque fotogrfico.

Trabajos de video.

Juegos de estrategia. (ejemplo el ajedrez) Rendering. (En la creacin de imgenes 3D)


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Donde se emplean los

procesadores?

Principalmente en las computadoras, sin embargo, tambin son

empleados en dispositivos electrnicos modernos como: electrodomsticos inteligentes,

juegos electrnicos, instrumentos de medida, equipos de control para procesos industriales equipos mdicos, calculadoras,

controles de aviones, sistemas de automviles, naves espaciales, robots


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GRACIAS

FIN DE LA PRESENTACIN


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