1. Unidad de lógica aritmética (ALU): Esta es la "calculadora" de la CPU. Realiza todas las operaciones aritméticas (adición, resta, multiplicación, división) y operaciones lógicas (y, o no, XOR) en los datos obtenidos de la memoria.
2. Unidad de control (CU): Este es el "gerente" de la CPU. Obtiene instrucciones de la memoria, las decodifica (interpreta lo que significan) y coordina la ejecución de esas instrucciones por parte de ALU y otros componentes. Gestiona el flujo de datos dentro de la CPU y entre la CPU y otras partes de la computadora.
3. Registros: Estas son pequeñas ubicaciones de almacenamiento de alta velocidad dentro de la CPU misma. Consideran datos e instrucciones en las que ALU y CU están trabajando actualmente. El acceso a los registros es mucho más rápido que el acceso a la memoria principal (RAM). Existen diferentes tipos de registros, cada uno con funciones específicas (por ejemplo, registro de instrucciones, contador de programa, acumulador).
4. Cache: Esta es una memoria muy rápida que actúa como un búfer entre la CPU y la memoria principal (RAM). Al almacenar frecuentemente acceden datos e instrucciones, lo que los hace fácilmente disponibles para la CPU, acelerando el procesamiento. Existen diferentes niveles de caché (L1, L2, L3), siendo L1 el más rápido y más pequeño, y L3 es el más lento y más grande.
5. Reloj: El reloj de la CPU proporciona un pulso rítmico que sincroniza las operaciones de los diferentes componentes. La velocidad del reloj (medida en Hertz, Hz) determina cuántos ciclos puede realizar la CPU por segundo. Las velocidades de reloj más altas generalmente significan un procesamiento más rápido.
En las CPU modernas, estos componentes a menudo se integran en un solo chip, pero conceptualmente son unidades distintas:
* Decoder de instrucciones: Parte de la CU, este componente traduce las instrucciones del código de la máquina en señales que el ALU y otros componentes pueden entender.
* Unidad de interfaz de bus (BIU): Administra la comunicación con otras partes del sistema informático, como la RAM y los dispositivos de entrada/salida. Maneja la obtención de instrucciones y datos de la memoria.
* Unidad de punto flotante (FPU): Una unidad especializada diseñada para manejar la aritmética de punto flotante (cálculos con números decimales). Muchas CPU modernas tienen una FPU integrada.
* Unidades de procesamiento vectorial (VPUS): Especializado para manejar grandes conjuntos de datos simultáneamente, común en el procesamiento de gráficos y otras aplicaciones especializadas.
Estos componentes funcionan juntos de una manera altamente coordinada para ejecutar instrucciones, procesar datos y controlar el funcionamiento general de la computadora. La complejidad y la sofisticación de estos componentes continúan evolucionando con los avances en la tecnología informática.