Procesador de Computadora

Navegar por el mundo de los componentes informáticos puede resultar desalentador para los no iniciados. Hay muchos componentes diferentes, como el disco duro, la placa base, la memoria RAM y la GPU, cada uno con funciones únicas y muchas variaciones. Pero podría decirse que el componente más importante de todos es el procesador (CPU).

¿Qué es el Procesador de una Computadora?

La CPU es la abreviatura de «Unidad Central de Procesamiento«, que a veces se denomina simplemente procesador, es el componente principal de un ordenador que actúa como su «centro de control».

El procesador es el componente de la computadora que se encarga de interpretar, procesar y ejecutar instrucciones, la mayoría de las veces procedentes de los programas de hardware y software que se ejecutan en el ordenador.

Sin esta pieza crucial de hardware, los ordenadores no serían tan inteligentes como lo son hoy. Es el cerebro de toda operación.

El procesador también realiza operaciones aritméticas, lógicas y de otro tipo para transformar los datos de entrada en información de salida más utilizable.

Pero, ¿Qué hace exactamente el procesador de una computadora?

En resumen, un procesador responde y procesa las instrucciones emitidas por un programa. Ese programa puede ser cualquier cosa, desde el Explorador de Windows hasta Google Chrome abriendo YouTube o ejecutando un videojuego.

¿Qué Hace el Procesador de una Computadora?

Más arriba hemos compartido una explicación básica, pero todo el proceso de ejecución de una sola instrucción es increíblemente complicado. Por supuesto, no tenemos que entrar en la parte científica de cómo funciona un procesador, pero podemos entrar en un poco de detalle.

Para que quede claro, cualquier máquina programable que realice automáticamente operaciones lógicas o secuencias aritméticas es una computadora. En otras palabras, sus laptops, ordenadores de sobremesa, tabletas, consolas de videojuegos y teléfonos inteligentes son todas computadoras.

En términos sencillos, un procesador recibe instrucciones del software de su computadora. Descodifica esas instrucciones y luego las ejecuta: éste es el método básico con el que funciona en la práctica cualquier dispositivo informático moderno.

Estos tres pasos se conocen comúnmente como Fetch (buscar), Decode (descodificar) y Execute (ejecutar). Los procesadores pueden ejecutar millones de estas instrucciones por segundo.

• Buscar: La CPU obtiene instrucciones de la memoria del ordenador y las almacena en una parte de su unidad de control denominada Registro de Instrucciones (IR).
• Descodificar: La CPU envía la instrucción desde el IR a su decodificador de instrucciones. Este circuito combinatorio decodifica la instrucción en señales.
• Ejecutar: Las señales decodificadas viajan a los destinos pertinentes de la CPU para la fase de ejecución.

Un procesador también trabaja con otros componentes. Por ejemplo, puede tomar datos relevantes enviados desde un videojuego a una tarjeta gráfica. A continuación, la tarjeta gráfica procesa la información para mostrarla en un monitor. Del mismo modo, un procesador ayuda a mover los datos del disco duro de un ordenador a su memoria para un acceso más rápido.

Tipos de Dispositivos que Usan CPU

Todos los tipo de dispositivos utilizan una CPU, incluidos los ordenadores de escritorio, los portátiles y las tabletas, los teléfonos inteligentes e incluso su televisor de pantalla plana.

Intel y AMD son los dos fabricantes de CPU más populares para computadoras de escritorio, laptops y servidores, mientras que Apple, NVIDIA y Qualcomm son los grandes fabricantes de CPU para smartphones y tablets.

Es posible que veas muchos nombres diferentes para describir la CPU, incluyendo procesador, procesador de computadora, microprocesador, procesador central y «el cerebro de la computadora».

Los gabinetes de computadora o los discos duros se denominan a veces, de forma muy incorrecta, como CPU, pero esas piezas de hardware tienen propósitos totalmente diferentes y de ninguna manera son lo mismo que la CPU.

Cómo es una CPU y Dónde se Encuentra

Un CPU o procesador moderno suele ser pequeño y cuadrada, con muchos conectores metálicos cortos y redondeados en su parte inferior. Algunas CPU más antiguas tienen pines en lugar de conectores metálicos.

El procesador de computadora se conecta directamente a un «socket» (o a veces a una «ranura») de la placa base. La CPU se inserta en el socket con los pines hacia abajo, y una pequeña palanca ayuda a asegurar el procesador.

Los procesadores modernos pueden calentarse mucho, incluso después de un corto periodo de tiempo. Para ayudar a disipar este calor, casi siempre es necesario colocar un disipador de calor y un ventilador directamente sobre el procesador. Por lo general, éstos vienen incluidos con la compra de una CPU.

También existen otras opciones de refrigeración más avanzadas, como los kits de refrigeración por agua y unidades de cambio de fase.

Importante: No todos los procesadores tienen pines en su parte inferior, pero en las que las tienen, los pines se doblan fácilmente. Ten mucho cuidado al manipularlos, sobre todo al instalarlas en la placa base.

Entendiendo las Especificaciones de un Procesador

Dado que la CPU es el cerebro de tu ordenador, no es de extrañar que las especificaciones del procesador de tu dispositivo tengan un impacto significativo en su rendimiento.

Hay una serie de consideraciones clave que hay que tener en cuenta a la hora de elegir un procesador en función de sus especificaciones.

Núcleos del Procesador

A lo largo de este artículo hemos ido lanzando la palabra núcleos e hilos, pero nunca hemos explicado lo que realmente significan.

Si nos remontamos a la década de 2000, podremos encontrar un montón de procesadores que no tenían más que un núcleo. Dentro de este núcleo es donde se ejecutan todas las tareas computacionales. Por tanto, los procesadores de esa época podían recorrer las instrucciones una a una.

A medida que la arquitectura de las CPU se hizo más pequeña y avanzada, empezaron a aparecer en el mercado procesadores de doble núcleo. Los núcleos duales significaban que una CPU podía ejecutar dos instrucciones completamente diferentes al mismo tiempo, haciendo que el ordenador fuera más rápido.

Abrir Google Chrome y un videojuego al mismo tiempo es mucho más fluido.

En 2023, los procesadores son mucho más avanzados que esos modelos de 2 núcleos. Los procesadores actuales tienen hasta 16 núcleos a un precio justo. Esto significa que una CPU moderna puede manejar múltiples instrucciones al mismo tiempo.

Y, teniendo en cuenta que cada núcleo se divide en dos núcleos virtuales que se llaman hilos, eso significa que una CPU de 16 núcleos puede ejecutar 32 instrucciones simultáneamente.

Hay que tener en cuenta que no todas las CPU tienen multithreading simultáneo. Por ejemplo, el i7-9700K de Intel (de 2018) no tiene Hyper-threading (el término registrado por Intel para el multithreading). Aunque sigue rindiendo igual de bien que otros procesadores de gama alta.

Velocidad de Reloj de la CPU

La rapidez con la que una CPU puede tomar, procesar y enviar datos viene determinada por su velocidad de reloj.

En concreto, la velocidad se mide en ciclos de reloj por segundo. El objetivo de estos ciclos es sincronizar todas las operaciones del procesador. Más ciclos por segundo equivalen a una ejecución más eficiente de las instrucciones.

Hoy en día, las velocidades de reloj se miden en frecuencias, por lo que a menudo verás CPUs que tienen una velocidad de reloj de varios gigahercios. Algunas CPU de Intel superan ampliamente los 5.0 GHz.

Sin embargo, debido a la diferencia de arquitectura, las velocidades de reloj sólo pueden compararse en la misma familia de procesadores. En pocas palabras, los 5.0 GHz de Intel no son los mismos que los 5.0 GHz de AMD. Podemos obtener un buen ejemplo comparando el Ryzen 5900X de AMD (reloj boost máximo de 4.8 GHz) y el i5-11600K de Intel (reloj boost máximo de 4.9 GHz).

Aunque el i5 tiene una velocidad de reloj más alta, el procesador Ryzen sigue siendo considerablemente más rápido en todos los aspectos debido a su diferencia de arquitectura.

Hyper-threading

Hyper-threading es una innovación tecnológica de Intel que permite que un solo núcleo de procesador funcione como dos dividiendo las cargas de trabajo para procesarlas simultáneamente. Por decirlo crudamente, imagínese dividir un perrito caliente en dos y comerse los dos trozos juntos para consumirlos más rápidamente en lugar de empezar por un extremo y llegar hasta el otro. Por supuesto, AMD, competidor de Intel, tiene su propia versión de hyper-threading.

Algunos programas pueden aprovechar esta característica en más de un núcleo de CPU, lo que significa que se pueden procesar aún más instrucciones simultáneamente.

Velocidad de Reloj vs Núcleos

Un procesador con mayor velocidad de reloj es como un coche deportivo y un ordenador con más núcleos es como un camión. Mientras que el coche deportivo llegará más rápido a su destino, un camión transportará más carga.

La elección de un procesador rápido o uno con varios núcleos depende de la carga de trabajo. Por ejemplo, mientras que algunas aplicaciones se benefician de varios núcleos, otras dependen de una mayor velocidad de reloj y puede que no utilicen varios núcleos.

Más Información Sobre la CPU

Ni la velocidad del reloj, ni simplemente el número de núcleos de la CPU, es el único factor que determina si una CPU es «mejor» que otra. Suele depender más del tipo de software que se ejecuta en el ordenador, es decir, de las aplicaciones que van a utilizar la CPU.

Una CPU puede tener una velocidad de reloj baja pero es un procesador de cuatro núcleos, mientras que otra tiene una velocidad de reloj alta pero es sólo un procesador de dos núcleos. Decidir qué CPU superaría a la otra, de nuevo, depende totalmente de para qué se va a utilizar la CPU.

Por ejemplo, un programa de edición de vídeo que requiera una gran cantidad de CPU y que funcione mejor con varios núcleos, funcionará mejor en un procesador multinúcleo con bajas velocidades de reloj que en una CPU de un solo núcleo con altas velocidades de reloj. No todo el software, los juegos y demás pueden aprovechar más de uno o dos núcleos, lo que hace que más núcleos de CPU disponibles sean bastante inútiles.

Otro componente de una CPU es la caché. La caché de CPU es como un lugar de almacenamiento temporal para los datos más utilizados. En lugar de recurrir a la memoria de acceso aleatorio para estos elementos, la CPU determina qué datos parece que vas a seguir utilizando, asume que querrás seguir usándolos y los almacena en la caché. La caché es más rápida que el uso de la RAM porque es una parte física del procesador; más caché significa más espacio para guardar esa información.

Que su ordenador pueda ejecutar un sistema operativo de 32 o 64 bits depende del tamaño de las unidades de datos que pueda manejar el procesador de la computadora. Se puede acceder a más memoria a la vez y en partes más grandes con un procesador de 64 bits que con uno de 32 bits, razón por la cual los sistemas operativos y las aplicaciones específicas de 64 bits no pueden ejecutarse en un procesador de 32 bits.

Puedes ver los detalles de la CPU de un ordenador, junto con otra información del hardware, con la mayoría de las herramientas gratuitas de información del sistema.

Además de los procesadores estándar disponibles en los ordenadores comerciales, se están desarrollando procesadores cuánticos para las computadoras cuánticos utilizando la ciencia que hay detrás de la mecánica cuántica.

Cada placa base solo admite una determinada gama de tipos de CPU, así que consulta siempre con el fabricante de tu placa base antes de realizar la compra.

Preguntas Frecuentes