¿Qué es un núcleo de procesador? [MakeUseOf explica]

Cada computadora tiene un procesador, ya sea un procesador de pequeña eficiencia o una gran potencia de rendimiento, o de lo contrario no podría funcionar. Por supuesto, el procesador, también llamado CPU o unidad central de procesamiento, es una parte importante de un sistema en funcionamiento, pero no es el único.

Los procesadores de hoy son casi todos al menos de doble núcleo, lo que significa que el procesador completo contiene dos núcleos separados con los que puede procesar información. Pero, ¿qué son los núcleos de procesador y qué hacen exactamente??

¿Qué son los núcleos??

Un núcleo de procesador es una unidad de procesamiento que lee instrucciones para realizar acciones específicas. Las instrucciones se encadenan de manera que, cuando se ejecutan en tiempo real, conforman la experiencia de su computadora. Literalmente, todo lo que haga en su computadora debe ser procesado por su procesador. Cada vez que abres una carpeta, eso requiere tu procesador. Cuando escribe en un documento de Word, eso también requiere su procesador. Las cosas como dibujar el entorno de escritorio, las ventanas y los gráficos del juego son el trabajo de su tarjeta gráfica, que contiene cientos de procesadores para trabajar rápidamente en los datos simultáneamente, pero en cierta medida aún requieren su procesador..

Cómo trabajan ellos

Los diseños de los procesadores son extremadamente complejos y varían ampliamente entre compañías e incluso modelos. Sus arquitecturas - actualmente “Ivy Bridge” para Intel y “Piledriver” para AMD: se están mejorando constantemente para incluir la mayor cantidad de rendimiento en la menor cantidad de espacio y consumo de energía. Pero a pesar de todas las diferencias arquitectónicas, los procesadores pasan por cuatro pasos principales cada vez que procesan instrucciones: buscar, decodificar, ejecutar y reescribir..

Ha podido recuperar

El paso de búsqueda es lo que esperas que sea. Aquí, el núcleo del procesador recupera las instrucciones que lo están esperando, generalmente de algún tipo de memoria. Esto podría incluir RAM, pero en los núcleos de procesadores modernos, las instrucciones generalmente ya están esperando el núcleo dentro de la memoria caché del procesador. El procesador tiene un área llamada contador del programa que esencialmente actúa como un marcador, lo que le permite saber dónde terminó la última instrucción y comienza la siguiente..

Descodificar

Una vez que ha obtenido la instrucción inmediata, se va a decodificar. Las instrucciones a menudo involucran múltiples áreas del núcleo del procesador, como la aritmética, y el núcleo del procesador necesita resolver esto. Cada parte tiene algo llamado código de operación que le dice al núcleo del procesador qué se debe hacer con la información que lo sigue. Una vez que el núcleo del procesador haya resuelto todo esto, las diferentes áreas del núcleo en sí pueden ponerse a trabajar.

Ejecutar

El paso de ejecución es donde el procesador sabe lo que necesita hacer, y realmente sigue adelante y lo hace. Lo que sucede exactamente aquí varía en gran medida según las áreas del núcleo del procesador que se estén utilizando y la información que se ingrese. Como ejemplo, el procesador puede realizar operaciones aritméticas dentro de la ALU o unidad de lógica aritmética. Esta unidad puede conectarse a diferentes entradas y salidas para procesar números y obtener el resultado deseado. El circuito dentro de la ALU hace toda la magia, y es bastante complejo de explicar, así que lo dejo para tu propia investigación si estás interesado.

Respóndeme

El paso final, llamado writeeback, coloca el resultado de lo que se ha trabajado en la memoria. El lugar exacto donde se envía la salida depende de las necesidades de la aplicación en ejecución, pero a menudo permanece en los registros del procesador para un acceso rápido, ya que las siguientes instrucciones a menudo lo utilizan. A partir de ahí, se cuidará hasta que parte de esa salida deba procesarse una vez más, lo que puede significar que entra en la RAM..

Es solo un ciclo

Todo este proceso se llama un ciclo de instrucción. Estos ciclos de instrucción son ridículamente rápidos, especialmente ahora que tenemos procesadores potentes con altas frecuencias. Además, nuestra CPU completa con sus múltiples núcleos hace esto en cada núcleo, por lo que los datos pueden procesarse aproximadamente tantas veces más rápido que los núcleos de su CPU que si estuvieran bloqueados con un solo núcleo de rendimiento similar. Las CPU también han optimizado los conjuntos de instrucciones incorporados al circuito, lo que puede acelerar las instrucciones familiares que se les envían. Un ejemplo popular es SSE.

Conclusión

No olvide que esta es una descripción muy simple de a qué procesadores, en realidad son mucho más complejos y hacen mucho más de lo que creemos. La tendencia actual es que los fabricantes de procesadores están tratando de hacer que sus chips sean lo más eficientes posible, y eso incluye reducir los transistores. Ivy Bridge Lo que necesita saber sobre el Ivy Bridge de Intel [MakeUseOf explica] Lo que necesita saber sobre el Ivy Bridge de Intel [MakeUseOf Explains] Intel acaba de lanzar su nuevo procesador actualizado, con nombre en código Ivy Bridge, tanto para computadoras de escritorio como para portátiles. Encontrará estos nuevos productos en la lista de la serie 3000 y podrá comprar al menos algunos de ellos ... Los transistores de Read More son solo 22nm, y aún falta un poco antes de que los investigadores encuentren un límite físico. Imagina todo este procesamiento que ocurre en un espacio tan pequeño. Veremos cómo mejoran los procesadores una vez que llegamos tan lejos..

¿A dónde crees que irán los procesadores? ¿Cuándo espera ver procesadores cuánticos, especialmente en los mercados personales? Háganos saber en los comentarios.!

Créditos de imágenes: Olivander, Bernat Gallemí, Dominik Bartsch, Ioan Sameli, Administración Nacional de Seguridad Nuclear

Explorar más sobre: ​​CPU.