1. Core (s): Este es el corazón de la CPU, responsable de ejecutar instrucciones. Las CPU modernas generalmente contienen múltiples núcleos, lo que permite un procesamiento paralelo. Cada núcleo contiene:
* Unidad lógica aritmética (ALU): Realiza operaciones aritméticas (adición, resta, etc.) y lógicas (y, o, no, etc.).
* Unidad de control (Cu): Obtiene instrucciones de la memoria, las decodifica y dirige el ALU y otros componentes para ejecutarlas.
* Registros: Pequeñas ubicaciones de memoria de alta velocidad dentro del núcleo utilizados para almacenar datos que se procesan activamente. Estos son mucho más rápidos para acceder a la memoria principal (RAM).
* Cache: La memoria pequeña y muy rápida que almacena con frecuencia accede a datos e instrucciones, reduciendo la necesidad de acceder a la memoria principal más lenta. Las CPU generalmente tienen múltiples niveles de caché (L1, L2, L3), siendo L1 el más rápido y más pequeño y L3 los más lentos y más grandes.
2. Controlador de memoria: Gestiona la comunicación con la memoria principal del sistema (RAM). Esto a menudo se integra directamente en el dado de la CPU.
3. Unidad de procesamiento de gráficos integrados (GPU): Muchas CPU modernas incluyen una GPU integrada, que maneja el procesamiento de gráficos básicos. Si bien es menos potente que las tarjetas gráficas dedicadas, son suficientes para muchas tareas.
4. Interconexiones: Estas son vías internas que permiten que los datos fluyan entre los diferentes componentes de la CPU, como los núcleos, el caché y el controlador de memoria.
5. Unidad de administración de energía (PMU): Esto gestiona el consumo de energía de la CPU, ajustando las velocidades de voltaje y reloj para equilibrar el rendimiento y la eficiencia energética.
6. Generador de reloj: Proporciona las señales de tiempo que sincronizan el funcionamiento de todos los componentes de la CPU. La velocidad del reloj (medida en GHZ) determina cuántas instrucciones puede procesar la CPU por segundo.
7. Otros componentes: Las CPU modernas también incluyen varios otros componentes, que incluyen:
* Traducción LookAside Buffer (TLB): Ayuda a acelerar el acceso a la memoria al almacenar en caché las traducciones de direcciones.
* Unidad de predicción de ramas: Intenta predecir qué instrucciones se ejecutarán junto a mejorar el rendimiento.
* Unidad de prefachado: Intenta anticipar qué datos se necesitarán a continuación y los cargan en caché con anticipación.
Los componentes específicos y su implementación varían significativamente entre las arquitecturas de la CPU (por ejemplo, X86, ARM) y los fabricantes (por ejemplo, Intel, AMD). Sin embargo, lo anterior proporciona una visión general general de los elementos clave que se encuentran en la mayoría de las CPU modernas.