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Definición de Unidad de Control

Significado de Unidad de Control: Desde un punto de vista conceptual, es la parte de la CPU que controla el ALU y la memoria principal. Esta parte esencial de la CPU se encarga ...
11-06-2023

 


Definición de Unidad de Control

 

Desde un punto de vista conceptual, es la parte de la CPU que controla el ALU y la memoria principal.

Esta parte esencial de la CPU se encarga de decodificar y ejecutar las instrucciones contenidas en el programa que se encuentra en la memoria. La unidad de control tiene la capacidad de interpretar cada una de las instrucciones para que la CPU realice la tarea indicada.

Además, la unidad de control también es responsable de garantizar que los datos se transfieran correctamente entre la CPU y la memoria, lo que incluye la gestión de la caché y los procesos de lectura y escritura.

La unidad de control es uno de los componentes más importantes de la CPU y su funcionamiento influye directamente en la velocidad y eficiencia de la misma. Es por ello que los avances en tecnología de la unidad de control han sido fundamentales para el desarrollo de la informática y la tecnología actual.

En la práctica, la unidad de control se encuentra integrada en la tarjeta madre de la computadora, junto con otros componentes esenciales como el procesador o la memoria RAM. Gracias a la unidad de control, la CPU puede procesar la información de manera rápida y eficiente, lo que permite que las aplicaciones se ejecuten de forma fluida y sin interrupciones.


Resumen: Unidad de Control



La unidad de control es la parte de la computadora que maneja el ALU y la memoria principal.




¿Qué funciones realiza la Unidad de Control en la CPU?



La Unidad de Control es la encargada de controlar el flujo de información entre el ALU y la memoria principal, además de interpretar las instrucciones que llegan al procesador.


¿Cuál es la importancia de la Unidad de Control en la ejecución de programas?



La importancia de la Unidad de Control se encuentra en su capacidad de coordinar y supervisar el funcionamiento del resto de los componentes de la CPU, asegurándose de que las instrucciones sean ejecutadas correctamente.


¿Cómo funciona la Unidad de Control en la ejecución de instrucciones?



La Unidad de Control se encarga de buscar la siguiente instrucción en la memoria, decodificarla y enviar la información necesaria a la ALU para su ejecución.


¿Qué consecuencias ocurren si la Unidad de Control no funciona correctamente?



Si la Unidad de Control no funciona correctamente, puede generar una incorrecta interpretación de las instrucciones, lo que puede llevar a errores graves o a la paralización del sistema.


¿Cuál es la diferencia entre Unidad de Control y Unidad Aritmético-Lógica?



La Unidad de Control se encarga de coordinar y dirigir el flujo de las instrucciones, mientras que la Unidad Aritmético-Lógica tiene la función de ejecutar cálculos matemáticos y operaciones booleanas.


¿En qué se basa el funcionamiento de la Unidad de Control?



El funcionamiento de la Unidad de Control se basa en el uso de señales eléctricas y la interpretación de las instrucciones por parte del procesador, lo que permite una ejecución ordenada y correcta de las operaciones necesarias para el funcionamiento del sistema.

Tecnologías empleadas en CPUs
• Arquitectura
Harvard (Modified Harvard)
• von Neumann
• Dataflow
• TTA
• Conjunto de instrucciones
• ASIP
CISC
• EDGE
• EPIC
• MISC
MIPS
• NISC
• OISC
RISC
• TRIPS
• VLIW
• ZISC
Tamaño de palabra (word)
• 1 bit • 4 bit8 bit • 9 bit • 10 bit • 12 bit • 15 bit • 16 bit • 18 bit • 22 bit • 24 bit • 25 bit • 26 bit • 27 bit • 31 bit • 32 bit • 33 bit • 34 bit • 36 bit • 39 bit • 40 bit • 48 bit • 50 bit • 60 bit • 64 bit128 bit • 256 bit • 512 bit • bit variable
• Ejecución (ciclo de instrucción)

Segmentación (pipelining): Bubble, Operand forwarding
• Ejecución fuera de orden (out-of-order): Renombre de registros
• Ejecución especulativa: predictor de saltos (branch predictor), predicción de dependencia de memoria
• Riesgo (Hazards)

• Computación paralela
• Paralelismo a nivel de Bit: bit-serial, palabra
• Paralelismo a nivel de Instrucción: escalar, superescalar
• Paralelismo de Datos: vector
• Paralelismo a nivel de Memoria (MLP)
• Paralelismo a nivel de Tareas: hilo de ejecución (thread)
• Multihilo
• Temporal multithreading
• Simultaneous multithreading: HyperThreading
• Taxonomía de Flynn
• SISD
• SIMD
• MISD
• MIMD (SPMD)
• Modos de direccionamiento (addressing mode)
• Tipos
Procesador digital de señales (DSP)
GPGPU
• Microcontrolador
• Unidad de procesamiento físico (PPU)
• System on a chip (SoC)
• Celular (cellular architecture)
• Componentes

• Unidad de generación de direcciones (address generation unit o AGU)
Unidad aritmético lógica (UAL o ALU)
• Barrel shifter
Unidad de coma flotante (floating-point unit o FPU)
• Bus trasero (back-side bus): multiplexor, demultiplexor
• Registros
• Unidad de gestión de memoria (MMU)
Translation lookaside buffer (TLB)
Caché de CPU
• Archivo de registro (register file)
Microcódigo
Unidad de Control (CU)
Frecuencia de reloj (clock rate)

• Gestión de energía
• APM
• ACPI
• Escala de frecuencia dinámica (Dynamic frequency scaling)
• Escala de tensión dinámica (Dynamic voltage scaling)
• Gating de reloj (clock gating)
• Seguridad por hardware de CPU

• NX bit
• Restricción de hardware (firmware)
• Trusted Execution Technology (Intel TXT)
• Critoprocesador seguro (Secure cryptoprocessor)
• Módulo de seguridad de hardware (HSM)
• Hengzhi chip





Diagrama del funcionamiento del CPU: las líneas negras indican flujo de datos, las rojas flujos de control y las flechas el sentido del flujo.
Diagrama del funcionamiento del CPU: las líneas negras indican flujo de datos, las rojas flujos de control y las flechas el sentido del flujo. Licencia CC


Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 11-06-2023

¿Cómo citar este artículo?

Alegsa, Leandro. (2023). Definición de Unidad de Control. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/unidad_de_control.php

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