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2.2 Funcionamiento y componentes que lo forman
El microprocesador en
sí, no es nada más que una fina placa
de silicio dónde van soldados un conjunto de
componentes electrónicos, y estos son los encargados
de manejar todas las señales eléctricas
que representan los bits (acrónimo de BInary
digiT), ceros, cuando hay ausencia de corriente, y unos,
cuando pasa corriente eléctrica. Se utilizan
mayoritariamente transistores puesto que estos usan
el silicio, el cual es un material semiconductor, estos
materiales tienen la propiedad de que en ciertas condiciones
permiten o no dejar pasar la corriente a través
suyo, y así resulta más sencillo simbolizar
el código binario.
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Como
se ve en la imagen, un transistor consta de tres capas
de materiales, la primera: de metal, la segunda: aislante,
y la tercera hecha de una mezcla de silicio, uno conductor
(n), y el otro aislante (p). En su estado normal no
pasa corriente puesto que el silicio tipo p obstruye
el paso de la corriente; pero si aplicamos tensión
a la primera capa, ésta crea un campo positivo
que hace que se acumulen electrones en la parte superior
del silicio p, dejando así el paso de la corriente
a través suyo (se convierte en silicio n).
En
el momento que se quiera dejar de permitir el paso a
la corriente, se aplica un campo negativo a la primera
capa obligando de esta forma al silicio p a repeler
los electrones, y volver a su estado inicial.
Así
pues, tenemos que para simbolizar un cero, no se deja
pasar la corriente, y para el uno, en cambio, si que
la dejamos pasar. Y básicamente en esto consiste
un microprocesador, en el funcionamiento de los transistores
(ausencia o presencia de corriente eléctrica).
Ahora
que ya sabemos como es por dentro, veremos como trabaja
este "cerebro" artificial.
 
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En
la imagen de la izquierda, podemos observar como se
ven los componentes internos del micro, la mayoría
transistores, a simple vista. En cambio a la derecha
observamos una prueba de Intel para mejorar la estructura
interna del micro, es decir, el core. se está
trabajando en la mejora estructural de las capas que
lo componen.
Y
finalmente respecto la CPU, hablaremos de la utilidad
del proceso en tiempo compartido en las operaciones
del micro. Estos tipos de procesadores se les denomina
"fuera-de orden". En un procesador normal,
sin segmentar, tenemos que empieza las operaciones sólo
cuando el anterior ya ha acabado, en cambio en los procesadores
segmentados, las operaciones se intercalan entre ellas,
el que se respeta es la duración de una etapa,
acto seguido se usan las interrupciones para dejar pasar
primero a una en lugar de otra. En el gráfico
de abajo podemos confirmar que ejecutar operaciones
segmentadas es más eficiente que ejecutarlas
sin segmentar, ahora vemos cada una de estas etapas.
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· Etapa 1:
Transporte de la instrucción, desde la
memoria al procesador.
· Etapa 2:
Descodificación de la instrucción
y Lectura de los operandos a los registros.
· Etapa 3:
Ejecución de los cálculos con los
operandos a la ALU.
· Etapa 4:
Etapa de acceso a la memoria.
· Etapa 5:
Escritura del resultado de la ejecución de
la instrucción.
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2.1. Función CPU
