1. Unidad de lógica aritmética (ALU)
* función: El Alu es el caballo de batalla de la CPU. Realiza todas las operaciones aritméticas y lógicas básicas:
* aritmética: Suma, resta, multiplicación, división
* lógico: Y, o, xor, no
* Ejemplo: Si está agregando dos números, la ALU ejecuta la operación de adición.
2. Unidad de control
* función: El "cerebro" de la CPU. Obtiene instrucciones de la memoria, las decodifica y luego dirige otras unidades para ejecutar las instrucciones.
* Ejemplo: La unidad de control le dice al ALU que realice una adición, instruya a la memoria que obtenga datos y administra todo el flujo de información dentro de la CPU.
3. Registros
* función: Ubicaciones de almacenamiento de alta velocidad dentro de la CPU que contienen datos e instrucciones temporalmente. Son mucho más rápidos de acceder a la memoria principal.
* Tipos:
* Registros de uso general: Utilizado para varias manipulación de datos.
* Registros de uso especial: Dedicado a tareas específicas como contador de programa (PC), registro de instrucciones (IR), puntero de pila, etc.
4. Caché
* función: Una memoria pequeña y rápida que almacena con frecuencia accede a datos e instrucciones, reduciendo el tiempo que lleva recuperar datos de la memoria principal más lenta.
* Niveles: Las CPU modernas usan múltiples niveles de caché (L1, L2, L3), siendo L1 los más pequeños y más rápidos, pero también el menor en capacidad.
5. Unidad de gestión de memoria (MMU)
* función: Maneja la traducción entre direcciones virtuales utilizadas por la CPU y las direcciones físicas en RAM. Esto permite que múltiples programas se ejecuten simultáneamente sin interferir entre sí.
6. Interfaz de entrada/salida (E/S)
* función: Proporciona la conexión entre la CPU y los dispositivos externos (como teclado, monitor, disco duro). Controla la transferencia de datos entre la CPU y estos periféricos.
7. Unidad de punto flotante (FPU)
* función: Se especializa en realizar cálculos con números de punto flotante (números con puntos decimales). Esto es esencial para aplicaciones científicas e ingeniería.
8. Unidad de predicción de ramas
* función: Intentos de predecir qué instrucciones se ejecutarán a continuación, ayudando a la CPU a evitar retrasos innecesarios. Esto es crucial para la ejecución eficiente del programa.
Cómo trabajan juntos
* Instruction para obtener: La unidad de control recupera instrucciones de la memoria y las almacena en el registro de instrucciones.
* decodificación: La unidad de control decodifica la instrucción para comprender qué operación debe realizarse.
* Data obtenga: La unidad de control obtiene datos de la memoria (o caché) y los coloca en registros.
* Ejecución: El ALU realiza la operación especificada por la instrucción.
* Almacenamiento de datos: El resultado de la operación se almacena nuevamente en registros o memoria.
en resumen
Cada unidad juega un papel crucial en la ejecución de instrucciones y la funcionalidad general de la CPU. Trabajan en concierto para procesar de manera eficiente los datos y ejecutar programas.