Microprocesadores
* ¿Qué son?
El microprocesador es el componente crítico que determina la capacidad de proceso de la computadora: coordina las operaciones de los dispositivos del hardware y las instrucciones del software según la lógica prevista por el programador. Lee las instrucciones de los programas que han sido cargados de la unidad de disco en la memoria RAM y las va procesando de una en una a muy alta velocidad, haciéndolas operaciones aritméticas (sumas, divisiones, etc.) y lógicas (comparaciones para mayor que, menor que, igual a, diferente de, etc.) que se requieran.
*Evolución de los Microprocesadores
En 1971 la compañía Intel anunció la aparición del primer microprocesador, denominado el 4004, el cual era de 4bits, estaba implantando con tecnología PMOS, tenía 45 instrucciones y ejecutaba 60,000 operaciones por segundo.
Al siguiente año, la misma compañía introdujo el 8008 que fue el primer microprocesador de 8bits; también estaba implantado con tecnología PMOS, además de tener una longitud de palabra mayor, contaba con 48 instrucciones, podía ejecutar 300.000 operaciones por segundo, y direccionaba 16Kbytes de memoria. Sin embargo, para poder funcionar requería casi de 20 circuitos de soporte.
Hasta el momento el principal objetivo de los microprocesadores era reemplazar compuertas SSI (Small Scale Integration) y MSI (Medium Scale Integration).
Avances posteriores en la tecnología de circuitos integrados permitieron que a principios de 1974 INTEL anunciara el 8080, un microprocesador de 8bits mucho más poderoso. El 8080 tenía 78 instrucciones, las cuales se incluían todas las de 8008. Además su velocidad de operación era 10 veces mayor que la del 8008 y podía direccionar hasta 64KByes de memoria. La tecnología de fabricación usada fue la NMOS y gran parte de la lógica de soporte se incluyó en el mismo circuito del microprocesador; gracias a esto, era posible construir un sistema con sólo seis circuitos integrados.
Pero sobretodo, la principal diferencia del 8080 con respecto a los microprocesadores anteriores era que no había sido diseñado simplemente para sustituir compuertas lógicas, sino que s ele había dotado con la capacidad de una computadora. Ésto originó una revolución tecnológica en el campo de la Electrónica digital, a la que todavía no se le ve fin.
Hasta la fecha el 8080 ha sido el microprocesador más popular convirtiéndose en un estándar de la industria.
En respuesta al éxito del 8080, la compañía Motorola introdujo también en 1974 un microprocesador de 8bits con 72 instrucciones, el 6800. Al mismo tiempo apareció una familia de circuitos periféricos diseñados especialmente para conectarse al microprocesador.
En 1975 la compañía MOS Techonology anunció dos microprocesadores, el 6501 que era compatible pata a pata con el 6800, y el 6502 cuyo circuito integrado incluía, además de un 6501, toda la circuitería para generar la señal del reloj. Hasta entonces, la señal del reloj se había generado en circuitos externos al microprocesador.
En 1976, la compañía ZILOG, introdujo el Z-80, un microprocesador NMOS de 8bits, basado en el 8080, pero apreciablemente mejorado, tanto en software como en hardware.
El Z-80 resultó un microprocesador mucho más rápido y fácil de usar, ya que solo requería una fuente de alimentación de 5 Volts y toda la circuitería de soporte estaba incluida en el circuito integrado. Su código de instrucciones contenía las 78 del 8080, lo que le permitía ejecutar todos los programas escritos para este último, así como 80 instrucciones más, en total 158.
Junto con el microprocesador Z-80 (Z-80 CPU), Zilog introdujo varios circuitos periféricos, tales como el controlador de puertos en paralelo (Z-80 PIO), el controlador de puertos en serie (Z-80 SIO), y el circuito timer/contador (Z-80 CTC). Todos ellos quedaron agrupados dentro de la familia Z-80.
En 1977 INTEL anunció el microprocesador 8085, el cual combinaba el 8088, el circuito de reloj y el controlador del sistema en un solo circuito integrado. Al igual que el Z-80, el 8085 estaba fabricado con tecnología NMOS y requería un voltaje único de 5v.
El 8085 se optimizó para que pudiera formar un sistema completo utilizando dos circuitos periféricos especiales, uno de ellos con memoria RAM, puertos de entrada/salida y un timer(8155 u 8156) y el otro con memoria ROM o EPROM y puertos (8355 u 8755). Sin embargo, en programación su aportación fue prácticamente nula, ya que solo aumentó en dos las instrucciones del 8080.
Intel desarrolló respectivamente entre 1978, 1982, 1985 los microprocesadores 8086, 8088, 80286 y 80386.- A los 8088 se les conoce comercialmente como "XT," a las 80286 como "AT" y a las 80386 como 386, aunque se podría decir que las 386 son AT pero de mayor capacidad.
De ellos, el 286 fue el primer microprocesador que era capaz de correr todo el software de su predecesor. El 386 posee un chip de 32 bits, y es un sistema multitarea "multitask", lo cual es correr varios programas a la vez.
En 1989 surgió el 486 de Intel, Microprocesador DX CPU, con éste se pudieron utilizar monitores a color y se incremento considerablemente la velocidad de la máquina, también fue el primero en ofrecer un procesador matemático.
En 1993, surge el microprocesador PENTIUM, el cual permitió a las computadoras incorporarse al "mundo real", se utilizó la multimedia.
En 1995 surge la PENTIUM Pro Processor, es un servidor de 32 bits y aplicaciones de estaciones de trabajo, este procesador, consta de 5.5 millones de transistores.
En 1997 surge la PENTIUM II Processor, consta de 7.5 millones de transistores, utiliza la tecnología de intel conocida como MMX, la cual esta orientada hacia el procesamiento del vídeo, audio y gráficos en general. La cual es muy útil en trabajos vía red.
En 1999 surge la PENTIUM III, de 64 bits con una frecuencia interna de 550 MHz.
En 2001 surge la PENTIUM 4, de 64 bits con una frecuencia interna máxima de 2 GHz.
En 2002 surge la PENTIUM M, de 64 bits con una frecuencia interna máxima de 2.26 GHz.
En 2007 surge Intel Core 2, de 64 bits con una frecuencia interna máxima de 3.16 GHz.
El microprocesador Core i7, primer ejemplar de una nueva familia de chips bautizada Nehalem, es un componente de cuatro núcleos destinado a las computadoras de oficina y aplicaciones semi-profesionales.
*¿Cómo están conformados?
LA UNIDAD ARITMETICO-LOGICA (UAL): También denominada unidad de cálculo, es la encargada de efectuar el conjunto de operaciones aritméticas y operaciones lógicas con que está dotado el ordenador. El tipo de información que procesa esta unidad son datos tanto de entrada como de salida, siendo estos últimos resultados parciales o finales de una determinada operación. Estos datos proceden o se destinan a la memoria interna (RAM) del sistema.
LA UNIDAD DE CONTROL: Es el elemento que regula el flujo de información (instrucciones y datos) dentro del sistema, es decir, es la unidad encargada de gobernar el funcionamiento del microprocesador.
Básicamente, las funciones de una unidad de control son:
• Búsqueda de instrucciones en la memoria.
• Decodificación, interpretación y ejecución de las instrucciones.
• Control de la secuencia de ejecución (determinación de la siguiente instrucción a ejecutar).
• Reconocimiento de interrupciones, petición de acceso directo a memoria, órdenes de paro, espera, etc.
Esta unidad recibe la información, la transforma, la interpreta y envía las órdenes precisas a los elementos que las requieren para la adecuada ejecución del proceso a realizar.
El decodificador de instrucción es el elemento encargado de transformar el contenido del código de operación almacenado en el registro de instrucción en una información más amplia e inteligible por el secuenciador.
El secuenciador es un autómata (máquina de Mealy o Moore) que, tras analizar e interpretar la información de entrada (salida del decodificador, registro de estado, reloj), envía un conjunto de señales a las unidades que las precisen para proceder a la ejecución de la instrucción y para llevar a cabo el inicio de la siguiente. Estas señales que envía el secuenciador se conocen con el nombre de "micro órdenes".
El registro contador de programa es un indicador que apunta siempre a la próxima instrucción que se debe ejecutar, es decir. el registro contador contiene la información de la dirección de la memoria en la que se encuentra la siguiente instrucción a ejecutar. Cada vez que se ejecuta una instrucción. el contador se incrementa dando la dirección de la próxima instrucción. Sin embargo, dentro de las instrucciones hay algunas que permiten modificar directamente el contenido del contador. Con ello se consigue romper la secuencia y alterar el orden de ejecución del programa (instrucciones de salto. tanto condicional como incondicional a una posición absoluta o relativa de la memoria). Aunque este tipo de instrucciones serán analizadas posteriormente, puede servir como ejemplo el efecto producido por la instrucción GOTO del lenguaje BASIC.
Bloque de registros: Los registros son celdas de memoria en donde queda almacenado un dato temporalmente. Existe un registro especial llamado de indicadores, estado o flags, que refleja el estado operativo del Microprocesador.
Bus de datos: Aquel por donde la CPU recibe datos del exterior o por donde la CPU manda datos al exterior.
Bus de direcciones: Aquel, que es el utilizado por la CPU para mandar el valor de la dirección de memoria o de un periférico externo al que la CPU quiere acceder.
Bus de control: Aquel que usa una serie de líneas por las que salen o entran diversas señales de control utilizadas para mandar acciones a otras partes del ordenador.
Terminales de alimentación, por donde se recibe los voltajes desde la fuente de alimentación del ordenador.
Reloj del sistema, es un circuito oscilador o cristal de cuarzo, que oscila varios millones de veces por segundo. Es el que le marca el compás, el que le dicta a qué velocidad va a ejecutarse cualquier operación. Uno de los factores a tener en cuenta al comprar un ordenador es su velocidad, que se mide en MHz. De hecho, esa velocidad es la del reloj del sistema, el "corazón".
*Características
OPERA o 80386: Se trata de un microprocesador de Intel, introducido en 1988 como un producto de bajo costo alternativo al 80386DX. El 80386SX es básicamente un procesador 80386DX limitado por un bus de datos de 16 bits. El diseño basado en 16 bits permite configurar los sistemas 80386SX con componentes menos costosos del tipo AT, reduciendo considerablemente el precio total del sistema. El 80386SX proporciona además prestaciones superiores al 80286 y compatibilidad con todo el software diseñado para el 80386DX. Incorpora también características del 80386DX, como la multitarea y el modo 8086 virtual.
El 80386 tiene dos modos de operación: modo de direccionamiento real (modo real), y modo de direccionamiento virtual protegido (modo protegido). En modo real el 80386 opera como un 8086 muy rápido, con extensiones de 32 bits si se desea. El modo real se requiere primariamente para preparar el procesador para que opere en modo protegido. El modo protegido provee el acceso al sofisticado manejo de memoria y paginado.
ATHLON: Apareció en 1999 inicialmente conocida como K7, que es capaz de procesar las extensiones multimedia MMX (MultiMedia eXtensions) del Pentium III y el código 3D-Now, propio de AMD, que mejora el rendimiento en el banderizado de imágenes tridimensionales para juegos y diseño avanzado.
XEÓN: . El Xeon está basado en la arquitectura NetBurst de Intel y es similar a la CPU Pentium 4. En 2002 Intel añade a la familia Xeon el procesador Xeon MP que combinaba la tecnología Hyper-Threading con NetBurst. Sus chipsets utilizan el socket 603 y tiene versiones GC-LE (2 procesadores, 16 Gb de memoria direccionable) y GC-HE (4 procesadores o más, 64 Gb direccionables), todos usando un bus de 400 megaherzios. Este procesador es altamente preferido por los jugadores de videojuegos de computadoras. Intel fue muy criticado por esto.
*Evolución de los Microprocesadores
En 1971 la compañía Intel anunció la aparición del primer microprocesador, denominado el 4004, el cual era de 4bits, estaba implantando con tecnología PMOS, tenía 45 instrucciones y ejecutaba 60,000 operaciones por segundo.
Al siguiente año, la misma compañía introdujo el 8008 que fue el primer microprocesador de 8bits; también estaba implantado con tecnología PMOS, además de tener una longitud de palabra mayor, contaba con 48 instrucciones, podía ejecutar 300.000 operaciones por segundo, y direccionaba 16Kbytes de memoria. Sin embargo, para poder funcionar requería casi de 20 circuitos de soporte.
Hasta el momento el principal objetivo de los microprocesadores era reemplazar compuertas SSI (Small Scale Integration) y MSI (Medium Scale Integration).
Avances posteriores en la tecnología de circuitos integrados permitieron que a principios de 1974 INTEL anunciara el 8080, un microprocesador de 8bits mucho más poderoso. El 8080 tenía 78 instrucciones, las cuales se incluían todas las de 8008. Además su velocidad de operación era 10 veces mayor que la del 8008 y podía direccionar hasta 64KByes de memoria. La tecnología de fabricación usada fue la NMOS y gran parte de la lógica de soporte se incluyó en el mismo circuito del microprocesador; gracias a esto, era posible construir un sistema con sólo seis circuitos integrados.
Pero sobretodo, la principal diferencia del 8080 con respecto a los microprocesadores anteriores era que no había sido diseñado simplemente para sustituir compuertas lógicas, sino que s ele había dotado con la capacidad de una computadora. Ésto originó una revolución tecnológica en el campo de la Electrónica digital, a la que todavía no se le ve fin.
Hasta la fecha el 8080 ha sido el microprocesador más popular convirtiéndose en un estándar de la industria.
En respuesta al éxito del 8080, la compañía Motorola introdujo también en 1974 un microprocesador de 8bits con 72 instrucciones, el 6800. Al mismo tiempo apareció una familia de circuitos periféricos diseñados especialmente para conectarse al microprocesador.
En 1975 la compañía MOS Techonology anunció dos microprocesadores, el 6501 que era compatible pata a pata con el 6800, y el 6502 cuyo circuito integrado incluía, además de un 6501, toda la circuitería para generar la señal del reloj. Hasta entonces, la señal del reloj se había generado en circuitos externos al microprocesador.
En 1976, la compañía ZILOG, introdujo el Z-80, un microprocesador NMOS de 8bits, basado en el 8080, pero apreciablemente mejorado, tanto en software como en hardware.
El Z-80 resultó un microprocesador mucho más rápido y fácil de usar, ya que solo requería una fuente de alimentación de 5 Volts y toda la circuitería de soporte estaba incluida en el circuito integrado. Su código de instrucciones contenía las 78 del 8080, lo que le permitía ejecutar todos los programas escritos para este último, así como 80 instrucciones más, en total 158.
Junto con el microprocesador Z-80 (Z-80 CPU), Zilog introdujo varios circuitos periféricos, tales como el controlador de puertos en paralelo (Z-80 PIO), el controlador de puertos en serie (Z-80 SIO), y el circuito timer/contador (Z-80 CTC). Todos ellos quedaron agrupados dentro de la familia Z-80.
En 1977 INTEL anunció el microprocesador 8085, el cual combinaba el 8088, el circuito de reloj y el controlador del sistema en un solo circuito integrado. Al igual que el Z-80, el 8085 estaba fabricado con tecnología NMOS y requería un voltaje único de 5v.
El 8085 se optimizó para que pudiera formar un sistema completo utilizando dos circuitos periféricos especiales, uno de ellos con memoria RAM, puertos de entrada/salida y un timer(8155 u 8156) y el otro con memoria ROM o EPROM y puertos (8355 u 8755). Sin embargo, en programación su aportación fue prácticamente nula, ya que solo aumentó en dos las instrucciones del 8080.
Intel desarrolló respectivamente entre 1978, 1982, 1985 los microprocesadores 8086, 8088, 80286 y 80386.- A los 8088 se les conoce comercialmente como "XT," a las 80286 como "AT" y a las 80386 como 386, aunque se podría decir que las 386 son AT pero de mayor capacidad.
De ellos, el 286 fue el primer microprocesador que era capaz de correr todo el software de su predecesor. El 386 posee un chip de 32 bits, y es un sistema multitarea "multitask", lo cual es correr varios programas a la vez.
En 1989 surgió el 486 de Intel, Microprocesador DX CPU, con éste se pudieron utilizar monitores a color y se incremento considerablemente la velocidad de la máquina, también fue el primero en ofrecer un procesador matemático.
En 1993, surge el microprocesador PENTIUM, el cual permitió a las computadoras incorporarse al "mundo real", se utilizó la multimedia.
En 1995 surge la PENTIUM Pro Processor, es un servidor de 32 bits y aplicaciones de estaciones de trabajo, este procesador, consta de 5.5 millones de transistores.
En 1997 surge la PENTIUM II Processor, consta de 7.5 millones de transistores, utiliza la tecnología de intel conocida como MMX, la cual esta orientada hacia el procesamiento del vídeo, audio y gráficos en general. La cual es muy útil en trabajos vía red.
En 1999 surge la PENTIUM III, de 64 bits con una frecuencia interna de 550 MHz.
En 2001 surge la PENTIUM 4, de 64 bits con una frecuencia interna máxima de 2 GHz.
En 2002 surge la PENTIUM M, de 64 bits con una frecuencia interna máxima de 2.26 GHz.
En 2007 surge Intel Core 2, de 64 bits con una frecuencia interna máxima de 3.16 GHz.
El microprocesador Core i7, primer ejemplar de una nueva familia de chips bautizada Nehalem, es un componente de cuatro núcleos destinado a las computadoras de oficina y aplicaciones semi-profesionales.
*¿Cómo están conformados?
LA UNIDAD ARITMETICO-LOGICA (UAL): También denominada unidad de cálculo, es la encargada de efectuar el conjunto de operaciones aritméticas y operaciones lógicas con que está dotado el ordenador. El tipo de información que procesa esta unidad son datos tanto de entrada como de salida, siendo estos últimos resultados parciales o finales de una determinada operación. Estos datos proceden o se destinan a la memoria interna (RAM) del sistema.
LA UNIDAD DE CONTROL: Es el elemento que regula el flujo de información (instrucciones y datos) dentro del sistema, es decir, es la unidad encargada de gobernar el funcionamiento del microprocesador.
Básicamente, las funciones de una unidad de control son:
• Búsqueda de instrucciones en la memoria.
• Decodificación, interpretación y ejecución de las instrucciones.
• Control de la secuencia de ejecución (determinación de la siguiente instrucción a ejecutar).
• Reconocimiento de interrupciones, petición de acceso directo a memoria, órdenes de paro, espera, etc.
Esta unidad recibe la información, la transforma, la interpreta y envía las órdenes precisas a los elementos que las requieren para la adecuada ejecución del proceso a realizar.
El decodificador de instrucción es el elemento encargado de transformar el contenido del código de operación almacenado en el registro de instrucción en una información más amplia e inteligible por el secuenciador.
El secuenciador es un autómata (máquina de Mealy o Moore) que, tras analizar e interpretar la información de entrada (salida del decodificador, registro de estado, reloj), envía un conjunto de señales a las unidades que las precisen para proceder a la ejecución de la instrucción y para llevar a cabo el inicio de la siguiente. Estas señales que envía el secuenciador se conocen con el nombre de "micro órdenes".
El registro contador de programa es un indicador que apunta siempre a la próxima instrucción que se debe ejecutar, es decir. el registro contador contiene la información de la dirección de la memoria en la que se encuentra la siguiente instrucción a ejecutar. Cada vez que se ejecuta una instrucción. el contador se incrementa dando la dirección de la próxima instrucción. Sin embargo, dentro de las instrucciones hay algunas que permiten modificar directamente el contenido del contador. Con ello se consigue romper la secuencia y alterar el orden de ejecución del programa (instrucciones de salto. tanto condicional como incondicional a una posición absoluta o relativa de la memoria). Aunque este tipo de instrucciones serán analizadas posteriormente, puede servir como ejemplo el efecto producido por la instrucción GOTO del lenguaje BASIC.
Bloque de registros: Los registros son celdas de memoria en donde queda almacenado un dato temporalmente. Existe un registro especial llamado de indicadores, estado o flags, que refleja el estado operativo del Microprocesador.
Bus de datos: Aquel por donde la CPU recibe datos del exterior o por donde la CPU manda datos al exterior.
Bus de direcciones: Aquel, que es el utilizado por la CPU para mandar el valor de la dirección de memoria o de un periférico externo al que la CPU quiere acceder.
Bus de control: Aquel que usa una serie de líneas por las que salen o entran diversas señales de control utilizadas para mandar acciones a otras partes del ordenador.
Terminales de alimentación, por donde se recibe los voltajes desde la fuente de alimentación del ordenador.
Reloj del sistema, es un circuito oscilador o cristal de cuarzo, que oscila varios millones de veces por segundo. Es el que le marca el compás, el que le dicta a qué velocidad va a ejecutarse cualquier operación. Uno de los factores a tener en cuenta al comprar un ordenador es su velocidad, que se mide en MHz. De hecho, esa velocidad es la del reloj del sistema, el "corazón".
*Características
OPERA o 80386: Se trata de un microprocesador de Intel, introducido en 1988 como un producto de bajo costo alternativo al 80386DX. El 80386SX es básicamente un procesador 80386DX limitado por un bus de datos de 16 bits. El diseño basado en 16 bits permite configurar los sistemas 80386SX con componentes menos costosos del tipo AT, reduciendo considerablemente el precio total del sistema. El 80386SX proporciona además prestaciones superiores al 80286 y compatibilidad con todo el software diseñado para el 80386DX. Incorpora también características del 80386DX, como la multitarea y el modo 8086 virtual.
El 80386 tiene dos modos de operación: modo de direccionamiento real (modo real), y modo de direccionamiento virtual protegido (modo protegido). En modo real el 80386 opera como un 8086 muy rápido, con extensiones de 32 bits si se desea. El modo real se requiere primariamente para preparar el procesador para que opere en modo protegido. El modo protegido provee el acceso al sofisticado manejo de memoria y paginado.
ATHLON: Apareció en 1999 inicialmente conocida como K7, que es capaz de procesar las extensiones multimedia MMX (MultiMedia eXtensions) del Pentium III y el código 3D-Now, propio de AMD, que mejora el rendimiento en el banderizado de imágenes tridimensionales para juegos y diseño avanzado.
XEÓN: . El Xeon está basado en la arquitectura NetBurst de Intel y es similar a la CPU Pentium 4. En 2002 Intel añade a la familia Xeon el procesador Xeon MP que combinaba la tecnología Hyper-Threading con NetBurst. Sus chipsets utilizan el socket 603 y tiene versiones GC-LE (2 procesadores, 16 Gb de memoria direccionable) y GC-HE (4 procesadores o más, 64 Gb direccionables), todos usando un bus de 400 megaherzios. Este procesador es altamente preferido por los jugadores de videojuegos de computadoras. Intel fue muy criticado por esto.
PHENOM: Soporta instrucciones de aceleración multimedia SSE4, se calienta menos, lo cual es necesario ya que los juegos llevan al cpu al máximo, tiene mas threads de procesamiento.
• Phenom X2 (codename Kuma): doble núcleo, desde 1.9 hasta los 2.9 GHz, tres niveles de caché (L1:2x(64x64); L2:2x512; L3:2048) y previstos para el último cuarto del 2007. En teoría, la gama más baja de los tres tipos.
• Phenom X4 (codename Agena): microprocesadores quad-core, desde 1.9 hasta los 2.5 GHz, tres niveles de caché (L1:4x(64x64); L2:4x512; L3:2048) y previstos a partir de junio.
• Phenom FX (codename Agena FX): también quad-core, desde 2.4 hasta los 2.6 GHz, y también tres niveles de caché (L1:4x(64x64); L2:4x512; L3:2048). Serán lanzados junto con los Phenom X4. Vienen a ser la gama más alta de microprocesadores domésticos AMD, más que los X4.
Como característica común Todos los Phenom tienen tecnología de 65 nanómetros y utilizarán el socket AM2+ (cuya principal novedad es la integración de la última versión de HyperTransport, la 3.0), excepto los Phenom FX que utilizarán el Socket F o el F+ (el mismo que algunos Opteron).
CORE DUO: (velocidad de CPU 1.06 GHz a 2.50 GHz) Dispone de dos núcleos de ejecución lo cual hace de este procesador especial para las aplicaciones de subprocesos múltiples y para multitarea. Puede ejecutar varias aplicaciones exigentes simultáneamente, como juegos con gráficos potentes o programas que requieran muchos cálculos, al mismo tiempo que permite descargar música o analizar el PC con un antivirus en segundo plano, por ejemplo.
*¿Cómo Funcionan?
Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma flotante.
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
• PreFetch, pre lectura de la instrucción desde la memoria principal.
• Fetch, envío de la instrucción al decodificador
• Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer.
• Lectura de operandos (si los hay).
• Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.
• Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un circuito PLL, normalmente basado en un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de MHz.
