Conexiones internas:
* núcleos de CPU: La CPU contiene múltiples núcleos (a menudo 4, 6, 8 o más), cada uno capaz de ejecutar instrucciones de forma independiente. Estos núcleos se comunican entre sí a través de una interconexión interna, a menudo un bus de alta velocidad o bus de anillo. Esto permite compartir datos eficientes y comunicación entre núcleos durante el procesamiento paralelo.
* memoria de caché: Los diferentes niveles de memoria de caché (L1, L2, L3) se integran directamente en la CPU. Estos cachés actúan como un almacenamiento temporal extremadamente rápido para datos de acceso frecuentes, acelerando significativamente el procesamiento. Los diversos niveles de caché están conectados entre sí y con los núcleos de CPU a través de autobuses internos de alta velocidad.
* Registros: Los registros son ubicaciones de almacenamiento extremadamente rápidas dentro de la CPU misma. Mantienen datos e instrucciones que actualmente se están procesando. Están directamente conectados a la unidad lógica aritmética (ALU) y la unidad de control.
* Unidad lógica aritmética (ALU): Esta es la parte de la CPU que realiza operaciones aritméticas y lógicas. Está directamente conectado a los registros y a la unidad de control.
* Unidad de control: Esta parte de la CPU obtiene instrucciones de la memoria, las decodifica y dirige el flujo de datos e instrucciones en toda la CPU. Está conectado al ALU, registros, controlador de memoria y otros componentes internos.
Conexiones externas:
* Controlador de memoria: La CPU a menudo integra un controlador de memoria que administra directamente la comunicación con la RAM del sistema (memoria de acceso aleatorio). Esta es una conexión de alta velocidad, crucial para el acceso rápido de datos.
* Northbridge (o controlador de memoria integrado): En los sistemas más antiguos, un chip Northbridge actuó como un cubo de alta velocidad que conecta la CPU con el controlador de memoria y otros periféricos de alta velocidad como la tarjeta gráfica (GPU). Las CPU modernas han integrado esta funcionalidad directamente en la CPU misma.
* Southbridge (o centro de controlador de plataforma - PCH): Este chip (o su equivalente integrado en el PCH) maneja periféricos más lentos como dispositivos de almacenamiento (discos duros, SSD), puertos USB y otros dispositivos de E/S. La conexión con Southbridge suele ser más lenta que la conexión al controlador de memoria.
* PCIe (componente periférico Interconnect Express): La CPU se conecta a varias ranuras y dispositivos de expansión (como tarjetas gráficas, tarjetas de red y SSD) a través del bus PCIe. Esta es una interfaz en serie de alta velocidad que permite la comunicación con varios periféricos.
* Bus (o bus delantero - FSB): Los sistemas más antiguos utilizaron un bus de sistema para conectar la CPU a Northbridge. Esto ha sido reemplazado en gran medida por controladores de memoria integrados e interconexiones de alta velocidad.
Tecnologías de conexión:
Las conexiones físicas reales utilizan varias tecnologías, incluyendo:
* Buses de alta velocidad: Estas son vías paralelas o en serie para transferir datos. El tipo específico de bus utilizado varía según la CPU y la arquitectura de la placa base.
* Interconexiones punto a punto: Estas conexiones proporcionan una comunicación directa entre componentes específicos, evitando cuellos de botella asociados con buses compartidos. Esto es común en los sistemas modernos para la comunicación entre núcleos y otros componentes de la CPU.
En resumen, la CPU es un componente altamente interconectado. La complejidad de estas conexiones evoluciona constantemente con los avances en la arquitectura y la tecnología de la CPU, pero los principios fundamentales de conectar núcleos, cachés, memoria y periféricos permanecen.