En los años 1950 se usó el término CPU (Central Processing Unit) para referirse a una caja que contenía circuitos con válvulas electrónicas para procesador datos. Actualmente esta función se ha logrado implementar en un solo chip o pastilla de material semiconductor, denominado microprocesador. Aunque ninguna máquina es realmente inteligente en el sentido de que pueda pensar y decidir, se dice que el microprocesador es la parte inteligente del computador, porque compara resultados de operaciones y toma por caminos previstos por el programador. El microprocesador lee las instrucciones de los programas que están cargados en la memoria y las va procesando de una en una a muy alta velocidad, haciendo las operaciones aritméticas y lógicas que se requieran. De las operaciones con cifras decimales, denominadas de punto flotante, se encarga una sección llamada coprocesador matemático.
Las CPUs se pueden dividir en dos categorías: las de un solo voltaje de alimentación, o single voltage, como las Pentium 6x86 y las AMD K5, que utilizan 3,5V para el núcleo (core voltage) y para los circuitos de entrada y salida (I/O voltage), y las que requieren dos voltajes distintos (dual-voltage), como las Pentium MMX, los cuales se configuran en el motherboard mediante puentes removibles. El bus para manejar los datos internos también se puede ajustar para operar a una velocidad comprendida entre 60 y 100 MHz. Lo uno y lo otro dependen del fabricante y la referencia de la CPU. La relación que hay entre la velocidad de la CPU y la velocidad de su bus, se llama CPU to Bus Frequency Ratio.
El usuario del computador maneja textos, cifras decimales y programas con caracteres alfanuméricos diversos, pero debido a que los circuitos internos de la máquina funcionan con impulsos de corriente eléctrica de sólo dos niveles de voltaje, deben convertir tales caracteres a un sistema binario equivalente, en el que el nivel bajo usualmente equivale al cero (0) y el nivel alto representa al uno (1). El 0 y el 1 se llaman dígitos binarios, pero se acostumbra más llamarlos bits, una abreviatura de binary digits. Con una combinación de 8 unos y ceros —8 bits—, denominada byte, se puede representar cualquier letra o signo del alfabeto. Y puesto que es posible hacer hasta 256 combinaciones distintas, ello quiere decir que se pueden representar hasta 256 caracteres. Por ejemplo, la frase MANUAL DEL USUARIO requiere 18 bytes —18 caracteres—, ya que los espacios en blanco también se cuentan. Tales espacios son los que eliminan los programas compresores de archivos para ahorrar espacio en el disco.
Los chips de memoria son circuitos electrónicos que tienen miles o millones de celdas que permiten retener temporalmente cargas eléctricas. La presencia de una carga eléctrica en la celda equivale a tener memorizado o escrito un 1 binario, y la ausencia equivale a tener un 0. Por ser el bit una unidad muy pequeña para uso práctico, la memoria se organiza en bancos o hileras de chips que permitan retener kilobytes (miles de grupos de ocho bits) o megabytes (millones de grupos de ocho bits).
Para ubicar y poder encontrar posteriormente cada uno de los bytes de datos escritos en la memoria, a cada celda o posición de memoria se le asigna una dirección que la identifique. La memoria se puede usar para grabar programas o información, como en el caso de la memoria ROM, los discos CD-ROM, el disco duro o los diskettes, o se puede usar para retener y manipular temporalmente los datos, tal como ocurre con la memoria RAM y la memoria caché.
Se denomina RAM a la memoria que, a manera de un cuaderno de borrador, retiene temporalmente información, instrucciones de programas y resultados parciales de operaciones de la CPU. Su nombre es el acrónimo de Random Access Memory, que significa "memoria de acceso directo a cualquiera de las posiciones". Existen varios tipos de memoria RAM, pero los más usuales son la DRAM, la SRAM (o caché), la FPM y la EDO.
Cargar un programa es leerlo total o parcialmente de la unidad de almacenamiento (disco, cinta magnética o lector de CD-ROM) y grabarlo en la memoria RAM, para ejecutarlo de manera más eficiente.
Para entender el funcionamiento de la memoria, imagina que hemos dibujado algo que ha de ser visto desde un lugar alto, y lo hicimos colocando en el piso del salón miles de copitas vacías y llenas con agua coloreada. Imagina también que el material de las copitas es poroso, y el agua se derrama lentamente. Si queremos conservar en buen estado el dibujo, entonces, periódicamente, a intervalos de tiempo, tendremos que cerrar al público las puertas del salón para proceder a rellenar cada una de las copitas antes de que su agua se seque. Claro que existe otra opción mejor: cambiar las copitas por otras de mejor calidad, que no requieran refrescamiento de la información, pero eso implica invertir más dinero.
Existen dispositivos o circuitos integrados —chips— que hacen las veces de las copitas del ejemplo, pero en vez de agua almacenan elec
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