Una CPU (Central Process Unit) no es más que un circuito integrado, eso sí, de los más complejos. Además, da igual en que aparato este integrado, un ordenador, una lavadora o un coche, este circuito siempre tiene una misión de control del resto de componentes. En este post, repasaremos la arquitectura de la CPU.

Centrándonos en el caso que nos ocupa, los ordenadores, la CPU es el circuito que se encarga de controlarlo todo, el que genera las instrucciones que indican al resto de componentes del ordenador lo que tienen que hacer. Es por ello que es conocido habitualmente como el cerebro del ordenador. Es tan significativo, que a veces nos referimos al ordenador como la CPU.

Este circuito integrado tiene varias entradas y es capaz de ejecutar un amplio abanico de instrucciones con dichas entradas, pero para entender como funciona tenemos que echar un vistazo a su arquitectura.

Arquitectura de una CPU

La CPU tiene una serie de bloques funcionales que trabajan de forma coordinada. Estos bloques son:

Unidad de Control: El cerebro del microprocesador que genera todas las señales que lo gobiernan.

Unidad aritmético-lógica: conocida por sus siglas en inglés: ALU, es el bloque utilizado por la CPU para realizar los cálculos aritméticos o lógicos. La CPU se comunica con la ALU por medio del bus interno.

Buses internos: Empleados para comunicar todos los bloques de la CPU y para conectarse con los buses externos que dan a la CPU acceso al resto de componentes del ordenador.

Registros internos: Registros en los que se almacenan los datos para las operaciones y las direcciones de memoria a las que se quiera acceder.

Bloques de la CPU Por ejemplo, si quisiéramos sumar dos números, pongamos 2 y 3. A alto nivel, una posible secuencia lógica sería:

  1. Previamente se han cargado los dos operandos en los registros de datos.
  2. La unidad de control va al registro adecuado y pone el primer operando en el bus interno
  3. La unidad de control se comunica con la ALU: le dice que tiene un operando en el bus interno.
  4. Hace lo mismo con el otro dato.
  5. Luego indica a la ALU la operación que quiere que realice, en este caso la suma.
  6. Le indica también en que registro quiere que deje el resultado.

Para aquel alumno que quiera ampliar este tema, puede investigar sobre el ciclo de ejecución de una instrucción. En internet encontrará bastantes ejemplos de ejecuciones de distintas instrucciones, si bien es posible que para comprenderlo bien, tenga antes que investigar la estructura de los bloques brevemente descritos arriba.