Procesamiento de Cómputo

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La capacidad de procesamiento de la CPU juega un rol importante para determinar la cantidad de trabajo que un sistema de cómputo puede completar.

Los microprocesadores y la potencia de procesamiento 

Las CPUs contemporáneas utilizan chips semiconductores llamados microprocesadores, los cuales integran en un solo chip todos los circuitos de memoria, logia y control para toda una CPU. La velocidad y desempeño de los microprocesadores de una computadora ayudan a determinar la potencia de procesamiento de la misma y se basan en el número de bits  que se pueden procesar a un tiempo (longitud de palabras), la cantidad de palabras que se pueden mover entre la CPU, el almacenamiento principal y otros dispositivos (ancho del bus de datos), y la velocidad del ciclo, medida en megaherz. (Megaherz se abrevia MHz y denota millones de ciclo por segundos).

            Se puede hacer que los microprocesadores sean más rápidos utilizando en su diseño una computadora con conjunto reducido de instrucciones (RISC, por sus siglas en ingles). Los chips convencionales, basados en una computadora con conjunto de instrucciones complejas, tienen varios cientos de instrucciones integradas en sus circuitos y les toma varios ciclos ejecutar una instrucción sencilla. Si se eliminan las instrucciones que no son de uso frecuentes, las instrucciones remanentes se pueden ejecutar mucho más rápidamente. Las computadoras RISC solo tienen integradas las instrucciones de mayor frecuencia de uso. Una CPU del tipo RISC puede ejecutar la mayoría de las instrucciones en un solo ciclo de maquina y a veces múltiples instrucciones al mismo tiempo. Con frecuencia, las RISC se utilizan en cómputo científico y en estaciones de trabajo.

Procesamiento en paralelo

El procesamiento también se puede acelerar enlazando varios procesadores para que trabajen simultáneamente en la misma tarea. La figura 6-4 compara el procesamiento en paralelo con el procesamiento en serie usado en computadoras convencionales. En el procesamiento en paralelo, múltiples unidades de procesamiento (CPUs) dividen un problema en partes pequeñas y trabajan al mismo tiempo con él. Para lograr que un  grupo de procesadores ataquen el mismo problema a la vez es necesario replantear los problemas y un software especial que pueda dividir estos problemas entre diferentes procesadores de la manera más eficiente posible, proporcionando los datos necesarios reensamblando posteriormente las diversas subtareas para llegar a una solución adecuada.

Las computadoras con procesamiento paralelo masivo tienen grandes redes de chips de procesamiento interconstruidos de maneras complejas y flexibles para atacar grandes problemas de cómputo. Opuesto al procesamiento en paralelo, en el que varios chips potentes, costos y especializados se encuentran entrelazados, las máquinas de procesamiento paralelo masivo enlazan cientos o incluso miles de chips económicos de uso común para dividir problemas en muchas partes pequeñas y resolverlos. (Figura 6-4).