¿Qué significa CPU de computadora portátil?
La abreviatura de Unidad Central de Procesamiento (Unidad Central de Procesamiento), es decir, CPU, es el componente central de la computadora. Es tan grande como una caja de cerillas y tan grueso como docenas de hojas de papel. pero es el componente central de una computadora. Núcleo informático y núcleo de control. Para todas las operaciones en la computadora, la CPU es responsable de leer las instrucciones, decodificarlas y ejecutar los componentes principales de las instrucciones. El principal principio de funcionamiento de una CPU, independientemente de su apariencia, es ejecutar una serie de instrucciones almacenadas en lo que se llama programa. Lo que aquí se comenta son dispositivos que siguen un diseño arquitectónico común. Los programas se almacenan en la memoria de la computadora como una serie de números. El principio de funcionamiento de casi todas las CPU se puede dividir en cuatro etapas: recuperación, decodificación, ejecución y reescritura. La primera etapa de la CPU de la marca Core producida por Intel Corporation, la búsqueda, recupera instrucciones (como un valor numérico o una serie de valores numéricos) de la memoria del programa. La ubicación de la memoria del programa la especifica el contador de programa (Contador de programa), que almacena un valor utilizado para identificar la ubicación del programa actual. En otras palabras, el contador del programa registra los rastros de la CPU en el programa actual. Una vez recuperada la instrucción, el contador del programa se incrementa en unidades de memoria según la longitud de la instrucción. Las instrucciones a menudo deben obtenerse de una memoria relativamente lenta, lo que hace que la CPU espere a que lleguen las instrucciones. Este problema se aborda principalmente en la arquitectura canalizada y de almacenamiento en caché de los procesadores modernos (ver más abajo). La CPU determina su comportamiento de ejecución en función de las instrucciones obtenidas de la memoria. Durante la fase de decodificación, las instrucciones se dividen en partes significativas. Los valores se interpretan en instrucciones de acuerdo con la definición de la arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA) de la CPU. Parte del valor de la instrucción es el código de operación (Opcode), que indica qué operaciones se deben realizar. Otros valores suelen proporcionar información necesaria para la instrucción, como el objetivo de una operación de suma. Un objetivo de operación de este tipo puede proporcionar un valor constante (es decir, un valor inmediato) o un valor de dirección de un espacio: un registro o una dirección de memoria, según el modo de direccionamiento. En el diseño antiguo, la parte de decodificación de instrucciones de la CPU era un dispositivo de hardware que no se podía cambiar. Sin embargo, en muchas arquitecturas de conjuntos de instrucciones y CPU abstractas y complejas, a menudo se utiliza un microprograma para ayudar a convertir instrucciones en diversas formas de señales. Estos microprogramas a menudo se pueden reescribir en CPU terminadas para facilitar los cambios en las instrucciones de decodificación. Después de las fases de extracción y decodificación, continúa la fase de ejecución. En esta etapa se conectan varios componentes de la CPU que pueden realizar las operaciones requeridas. Por ejemplo, para solicitar una operación de suma, la Unidad Aritmético Lógica (ALU) se conectará a un conjunto de entradas y a un conjunto de salidas. Las entradas proporcionan los valores que se agregarán y la salida contendrá los resultados sumados. La ALU contiene un sistema de circuito para completar operaciones ordinarias simples y operaciones lógicas (como operaciones de suma y bits) en la salida. Si la operación de suma produce un resultado que es demasiado grande para que la CPU lo procese, se puede configurar el indicador de desbordamiento aritmético en el registro de indicadores (consulte la discusión sobre precisión numérica a continuación). La etapa final, reescritura, simplemente vuelve a escribir los resultados de la etapa de ejecución en un formato determinado. Los resultados de las operaciones a menudo se escriben en el registro temporal dentro de la CPU para un acceso rápido mediante instrucciones posteriores. En otros casos, los resultados pueden escribirse en una memoria principal más lenta, más grande y más barata. Ciertos tipos de instrucciones operan en el contador del programa sin producir directamente datos de resultados. Generalmente se denominan "saltos" y provocan un comportamiento de bucle, ejecución condicional (mediante saltos condicionales) y funciones en el programa. Muchas instrucciones también cambian los bits de estado del registro de bandera. Estos indicadores se pueden utilizar para afectar el comportamiento del programa porque a menudo muestran los resultados de varias operaciones. Por ejemplo, se utiliza una instrucción de "comparación" para determinar el tamaño de dos valores y se establece un valor en el registro de bandera según el resultado de la comparación. Este indicador se puede utilizar para determinar el comportamiento del programa mediante instrucciones de salto posteriores.
Después de ejecutar la instrucción y volver a escribir los datos del resultado, el valor del contador del programa se incrementará, se repetirá todo el proceso y la siguiente instrucción secuencial se recuperará normalmente en el siguiente ciclo de instrucción. Si se completa una instrucción de salto, el contador del programa se modificará a la dirección de la instrucción de salto y el programa continuará ejecutándose normalmente. Muchas CPU complejas pueden recuperar varias instrucciones a la vez, decodificarlas y ejecutarlas simultáneamente. Esta sección generalmente trata sobre las "tuberías RISC clásicas", que en realidad se están volviendo comunes rápidamente en muchos dispositivos electrónicos que utilizan CPU simples (a menudo llamadas microcontroladores).