El ratón

Si usted hubiera comprado una computadora personal a principios de la década de 1980, es probable que un teclado hubiera sido el único dispositivo de entrada que hubiera venido con ella. En la actualidad, todas las PC nuevas vienen con alguna clase de dispositivo apuntador como equipo estándar. Si la computadora es un modelo de escritorio o de torre, el dispositivo apuntador por lo general será un ratón. Un ratón es un dispositivo de entrada que rueda sobre una superficie plana (por lo general en el escritorio) y controla el puntero. El puntero es un objeto en la pantalla, por lo general una flecha, que se usa para seleccionar texto, tener acceso a menús, mover archivos o interactuar con programas, archivos o datos que aparecen en la pantalla.

El ratón ganó por primera vez un gran reconocimiento cuando fue empacado con la computadora Apple Macintosh en 1984. Al principio, algunos usuarios se burlaban de esta herramienta simple, pero pronto se hizo evidente que el ratón es muy conveniente para ciertos tipos de entrada. Por ejemplo, un ratón le permite a usted colocar el cursor en cualquier parte de la pantalla con rapidez y facilidad sin tener que usar las teclas de movimiento del cursor. Tan sólo se mueve el puntero a la posición que se desea en la pantalla, se oprime el botón del ratón y el cursor aparece ahí.

Las ventajas del ratón son tan numerosas que su uso cambió la industria entera de la computación personal. Aunque el sistema operativo Macintosh fue el primero disponible en forma amplia que sacó ventaja del ratón, la popularidad de la herramienta creció con rapidez. Para finales de la década de 1980, los programas DOS estaban incorporando el ratón, y Windows pronto surgiría como la nueva norma en interfaces de computadora actualizada al uso del ratón.

En lugar de obligarlo a usted a teclear o emitir comandos desde el teclado, el ratón y los sistemas operativos basados en el ratón le permiten elegir comandos desde menús y cuadros de diálogo fáciles de usar. El resultado es que usted puede usar una computadora de forma mucha más intuitiva. En lugar de recordar nombres de comandos, los usuarios pueden imaginarse (en ocasiones con bastante facilidad) dónde se localizan los comandos y las opciones.

Un ratón también permite crear elementos gráficos en la pantalla, como líneas, curvas y formas a mano alzada. Con esta nueva capacidad, el ratón ayudó a establecer a la computadora como una herramienta versátil para diseñadores gráficos, iniciando lo que desde entonces se ha convertido en una revolución en ese campo.

Uso del ratón

Usted usa un ratón para señalar una ubicación en la pantalla. Empuje el ratón hacia adelante en su escritorio y el puntero se mueve hacia arriba; empuje el ratón a la izquierda y el puntero se mueve a la izquierda. Para señalar un objeto o ubicación en la pantalla, use el ratón para colocar el puntero encima del objeto o la ubicación.

Todo lo que se hace con un ratón se completa al combinar el señalamiento con otras cuatro técnicas: hacer clic, hacer doble clic, arrastrar y hacer clic con el botón derecho.

Hacer clic en algo con el ratón significa mover el puntero al elemento en la pantalla y oprimir y soltar el botón del ratón una sola vez. Hacer doble clic en un elemento significa señalarlo con el puntero del ratón y luego oprimir y soltar el botón del ratón dos veces en rápida sucesión. Para arrastrar un elemento, se coloca el puntero del ratón sobre el elemento, se oprime el botón del ratón y se mantiene oprimido mientras mueve el ratón. Conforme se mueve el puntero, el elemento es "arrastrado" junto con él. Luego puede soltar el elemento en una nueva posición en la pantalla. Esta técnica se llama edición con arrastrar y soltar.

Aunque la mayor parte de los ratones tiene dos botones, hacer clic, hacer doble clic y arrastrar por lo general son tareas que se realizan con el botón izquierdo del ratón. Muchos ratones sólo tienen un botón, mientras que otros tipos de ratones pueden tener tres o más botones. Los usos de los botones están determinados por el sistema operativo de la computadora, el software de aplicación y el software de control del ratón.

El ratón por lo general se ubica a la derecha del teclado (para personas diestras) y el usuario manipula el ratón con la mano derecha, oprimiendo el botón izquierdo con el índice derecho. Por esta razón, el botón izquierdo del ratón en ocasiones se llama botón primario del ratón.

Si usted es zurdo, puede configurar el botón derecho del ratón como botón primario (esto se hace con un comando del sistema operativo). Esta configuración le permite colocar el ratón a la izquierda del teclado, controlar el ratón con su mano izquierda y usar su índice izquierdo para la mayor parte de las acciones con el ratón.

Aunque el botón primario del ratón se usa para la mayor parte de las acciones del ratón, una cantidad creciente de programas también usan ratón, una cantidad creciente de programas también usan el botón derecho del ratón. Windows 98, por ejemplo, usa el botón derecho del ratón en forma extensa para abrir menús contextuales (como su predecesor; Windows 95). El uso del botón derecho se conoce como clic derecho o secundario.

El funcionamiento interno de un ratón

Un ratón en realidad es un dispositivo simple. El tipo más común tiene una pelota adentro que se encuentra justo debajo del alojamiento. Cuando se desliza el ratón sobre una superficie plana, como un escritorio o un tapete para ratón, la pelota rueda.

Dentro del ratón, a dos lados de la pelota, en un ángulo de 90 grados entre sí, hay dos rodillos pequeños que tocan la pelota y giran cuando la pelota rueda.

Un sensor detecta cuánto gira cada rodillo y envía esta información a la computadora. La computadora. La computadora traduce la información y cambia la posición del puntero en la pantalla para que correspondan a la posición indicada por el ratón.

Usando comandos simples del sistema operativo usted puede cambiar la "sensibilidad" del ratón; es decir; puede configurar el ratón de modo que responda de manera más sensible a los movimientos de su mano, y por tanto, que el puntero se mueva más rápido o más despacio en la pantalla. Incluso puede establecer que los punteros de los ratones dejen "rastros" detrás de ellos, para que sea más fácil seguir sus movimientos.

Como el teclado, un ratón en realidad no envía un mensaje directo al programa que está corriendo la computadora. Más bien, envía una solicitud de interrupción a la CPU. El programa que se está ejecutando revisa con regularidad para ver si se ha usado el ratón; si se ha usado, el programa lee una ubicación de memoria para ver qué ha sucedido y luego reacciona en forma apropiada.

Aunque la mayor parte de las unidades de ratón se conectan directamente a las computadoras mediante un cable, con algunas no ocurre así. Un ratón inalámbrico se comunica con un controlador especial en la computadora o cerca de ésta, transmitiendo una señal de radio o infrarroja de baja densidad. Los ratones inalámbricos son más costosos que sus primos con cola, pero a muchas personas les gusta la libertad de movimiento que les permite sin al restricción de un cable.

Otra diferencia entre los ratones es la forma en que sienten el movimiento. La mayor parte sigue la rotación de rodillos, pero unos cuantos rastrean el movimiento en forma óptica "sintiendo" el movimiento de puntos o de una cuadrícula en el tapete del ratón. Estos modelos ópticos por lo general son más costosos. También son menos versátiles porque sólo pueden usarse en sus propios tapetes especiales. Su ventaja principal es que son muy sensibles y por tanto más precisos que los ratones estándar.

Cuidado del ratón

Un ratón rueda sobre la superficie de un tapete de ratón o un escritorio, de modo que tiende a recoger objetos diminutos que están dispersos ahí, como polvo y cabello. Después de un tiempo, el ratón no funcionará bien debido a esta suciedad. El puntero parecerá quedarse atorado en la pantalla y el ratón avanzará dando tumbos como si tuviera una llanta desinflada. Cuando sucede esto, es momento de limpiar su ratón.

Para limpiar el ratón, desconéctelo de su computadora. Luego voltéelo hacia arriba y encuentre la tapa. Gire la tapa en la dirección de las flechas más o menos un cuarto de vuelta; luego voltee el ratón sobre su mano. a tapa y la pelota del ratón deberán caer. Limpie la pelota del ratón con un paño seco y limpio; luego déjela a un lado.

Es casi seguro que el problema con el ratón esté en los rodillos. Use unas pinzas para eliminar cualquier suciedad atorada o enrollada en los rodillos. Si los rodillos parecen sucios, puede limpiarlos con suavidad con un poco de algodón empapado en alcohol; déjelos secar por completo antes de volver a armar el ratón. Cuando los rodillos estén limpios, coloque de nuevo la pelota y la tapa. Con esto el ratón deberá rodar con suavidad de nuevo.

El trackball

Un trackball es un dispositivo de señalamiento que funciona como un ratón de cabeza. Usted descansa su dedo pulgar en la pelota expuesta y sus dedos en los botones. Para mover el puntero por la pantalla, se hace girar la pelota con su pulgar.  Debido a que no mueve el dispositivo completo, un trackball requiere menos espacio que un ratón; así que cuando el espacio es limitado, un trackball puede ser una bendición. Los trackballs ganaron popularidad con la llegada de las computadoras laptop, las cuales por lo general se usan sobre las rodillas o en superficies de trabajo pequeñas sin espacio para un ratón.

Como los ratones, los trackballs vienen en diferentes modelos. Algunos trackballs son grandes y pesados, con una pelota casi del mismo tamaño que una bola de billar. Otros son mucho más pequeños. En computadoras portátiles, los trackballs pueden estar incorporados en forma directa en el teclado, deslizarse fuera de la unidad del sistema en un cajón pequeño o sujetarse con una abrazadera a un lado del teclado. La mayor parte de los trackballs tienen dos botones, aunque también se encuentran modelos de tres botones. Las unidades de trackball también se encuentran en modelos para diestros y zurdos.

Algunos trackballs, como Trackman Live de Logitech, ni siquiera están conectados a la computadora y actúan como un control remoto para el puntero. Son útiles en especial cuando se dan presentaciones, debido a que el presentador a menudo camina por el salón en lugar de sentarse en una computadora. Otra innovación inalámbrica, el controlador inalámbrico para Internet Surfman, es un trackball manual diseñado en especial para navegar por Internet. Incluye software especial que se adapta al examinador de Internet del usuario para usarlo con el controlador.

El trackpad

El trackpad es un dispositivo de señalamiento estacionario que muchas personas encuentran menos cansado de usar que un ratón o un trackball. El movimiento de un dedo a lo largo de una pequeña superficie de contacto se traduce en movimiento del puntero en la pantalla de la computadora. La superficie sensible al tacto puede ser tan sólo de entre 9 y 13 centímetros cuadrados, de modo que el dedo nunca tiene que moverse demasiado. El tamaño del trackpad también lo hace muy adecuado para una computadora notebook. Algunos modelos de notebook tiene un trackpad incorporado en lugar de un ratón o un trackball.

Como los ratones, los trackpad por lo general están separados del teclado en las computadoras de escritorio y conectados a la computadora por medio de un cable. Sin embargo, algunos teclados especiales tienen trackpad incorporados. Esto mantiene la almohadilla a la mano y libera un puerto que de otra manera sería usado por el trackpad.

Punteros en el teclado

Varias compañías ofrecen ahora otro dispositivo de señalamiento que ahorra espacio, consistente en una pequeña palanca colocada cerca de la mitad del teclado, por lo general entre las teclas g y h. La palanca es controlada con cualquiera de los dedos índice. Dos botones que realizan la misma función que los botones del ratón se encuentran justo debajo de la barra espaciadora y se oprimen con el pulgar. Debido a que ocupa tan poco espacio, el dispositivo ha sido incorporado en varios modelos de laptop. Otra ventaja es que los usuarios no tienen que retirar sus manos del teclado, así que el dispositivo ahorra tiempo y esfuerzo.

Aún no ha surgido un término genérico para este dispositivo, aunque varios fabricantes se refieren a él como un dispositivo apuntador integrado. En la laptop de IBM llamada ThinkPad, el dispositivo de señalamiento se llama TrackPoint. El TrackPoint también está disponible en algunos modelos de teclados de computadora de escritorio.

El teclado

El teclado es el principal dispositivo de entrada para introducir texto y números. Es un dispositivo relativamente simple, que consta de más o menos 100 teclas, cada una de las cuales envía un código de carácter diferente a la CPU. Fue uno de los primeros periféricos que se usó con las PC, y todavía es el más común; usted encontrará un teclado ya sea incorporado o conectado a todas las PC.

Si no ha usado un teclado de computadora o una máquina de escribir, aprenderá un hecho importante muy rápido: usted puede usar una computadora en forma mucho más efectiva si sabe cómo mecanografiar. La habilidad de mecanografiar; o teclear, como se le llama a menudo en la actualidad, implica la capacidad de introducir texto usando los diez dedos y sin tener que ver las teclas. Por supuesto, se puede usar una computadora sin ser capaz de mecanografiar y muchas personas lo hacen. Algunas personas afirman que cuando las computadoras puedan entender la escritura manual y el habla, se volverá innecesario mecanografiar. Por ahora, sin embargo, mecanografiar es la forma más rápida de introducir texto y otros datos en una computadora.

La disposición normal del teclado

Los teclados para computadoras personales vienen en muchos estilos. Los diversos modelos difieren en tamaño, forma y tacto, pero con excepción de unas cuantas teclas para propósitos especiales, la mayor parte de los teclados tienen una disposición casi idéntica. La disposición más común del teclado que se usa en la actualidad es el Teclado Extendido IBM. Tiene 101 teclas ordenadas en cinco grupos.

Las teclas alfanuméricas, las partes del teclado que se parecen a una máquina de escribir; están acomodadas en la misma forma en casi todos los teclados y máquinas de escribir. En ocasiones este orden común se llama disposición QWERTY debido a que las primeras seis teclas en la fila superior de letras son Q, W, E, R, T e Y. Además de las letras y los signos de puntuación, las letras alfanuméricas incluyen las teclas modificadoras, llamadas así debido a que se usan junto con las otras teclas. Se oprime una letra o número mientras se mantiene oprimida una de las teclas modificadoras. En una PC, las teclas modificadoras son Shift, Ctrl (abreviatura de "Control") y Alt (abreviatura de "Alterna"). Las teclas modificadoras en una Macintosh son Shift, Ctrl, Option y Command.

El teclado numérico, por lo general localizado en el lado derecho del teclado, se parece a una máquina calculadora, con sus diez dígitos y sus operadores matemáticos (+, -, * y /).

La cuarta parte del teclado consiste de las teclas función. Las teclas de función (F1, F2, etc.) por lo general están ordenadas en una hilera a lo largo de la parte superior del teclado, y le permiten dar comandos a la computadora sin teclear series largas de caracteres. El propósito de cada tecla de función depende del programa que se esté usando. Por ejemplo, en la mayor parte de los programas, F1 es la tecla de ayuda. Cuando se oprime, una pantalla muestra información sobre el programa que se está usando.

La quinta parte del teclado es el conjunto de teclas de movimiento del cursor, las cuales permiten cambiar la posición del cursor en la pantalla. En un programa de procesamiento de palabras, hay una marca en la pantalla en el lugar donde serán introducidos los caracteres que mecanografíe. Esta marca, llamada cursor o punto de inserción, puede aparecer en la pantalla como un cuadro, una línea o un símbolo que parece una I mayúscula, conocido como cursor en forma de I.

Los teclados también incluyen cuatro teclas para propósitos especiales, cada una de las cuales realiza una función especializada:

* Esc. La función de esta tecla depende del programa o ambiente operativo que se esté usando. Por lo general, la tecla Esc se usa para "retroceder" un nivel en un ambiente multinivel. Por ejemplo, si usted abre varios cuadros de diálogo, uno a partir del otro, puede oprimir Esc para cerrarlas en orden inverso.

* Impr Pant. Esta tecla envía una "imagen" del contenido de la pantalla en forma directa a la impresora. La tecla Imprimir Pantalla, sin embargo, sólo funciona cuando hay una visualización en modo de texto en la pantalla; no funciona con programas gráficos o en ambientes gráficos.

*Bloq Despl. A pesar de su nombre, la tecla de bloqueo de desplazamiento no necesariamente se refiere a desplazar el contenido de la pantalla. Aunque detienen el desplazamiento de una pantalla en un programa DOS (o una ventana de comandos de DOS), puede servir para otro propósito dependiendo del programa que se esté usando. Por lo general, esta tecla controla las funciones de las teclas de movimiento del cursor. Con algunos programas, la tecla Bloqueo de Desplazamiento hace que el cursor permanezca estacionario en la pantalla, y que el contenido del documento se mueva alrededor de él. Cuando se desactiva el Bloqueo de Desplazamiento, el cursor se mueve en forma normal. Esta tecla no funciona en absoluto en algunos programas.

*Pausa. En algunos programas, la tecla Pausa puede usarse para detener un comando en progreso.

Se han hecho muchas variaciones en el teclado estándar, sobre todo para la comodidad y para reducir las lesiones por esfuerzo repetitivo. Las personas que mecanografían mucho son susceptibles a la fatiga y a la tensión del brazo y de la mano; los nuevos teclados ergonómicos pueden ayudar a reducir esos problemas.

Cómo acepta la computadora entradas del teclado

Cuando se oprime una tecla en un teclado, podría pensarse que el teclado simplemente envía esa letra a la computadora; después de todo, eso es lo que parece que sucede. En realidad, es más complejo que eso.

Un chip de computadora diminuto, llamado controlador del teclado, nota que una tecla ha sido oprimida. El controlador del teclado coloca un código en una parte de su memoria, llamada memoria intermedia de teclado, indicando qué tecla se ha oprimido. Este código se llama código de digitalización. Entonces el controlador del teclado señala al software del sistema de la computadora que ha sucedido algo en el teclado. No especifica qué ha ocurrido, sólo que algo pasó. La señal que el teclado envía a la computadora es una clase especial de mensaje llamado solicitud de interrupción. El controlador del teclado envía una solicitud de interrupción al software del sistema cuando recibe una pulsación completa de la tecla. Por ejemplo, si se teclea la letra r, el controlador de inmediato emite una solicitud de interrupción. (Si se oprime la tecla Shift antes de teclear R, el controlador espera hasta que se haya introducido la combinación de teclas completa.)

Cuando el software del sistema recibe una solicitud de interrupción, evalúa la solicitud para determinar la respuesta apropiada. Cuando ha ocurrido la pulsación de una tecla, el sistema lee la ubicación de la memoria en la memoria intermedia de teclado que contiene el código de digitalización de la tecla que fue oprimida. Luego pasa el código de digitalización de la tecla a la CPU.

En realidad, la memoria intermedia de teclado puede almacenar muchas pulsaciones de tecla a la vez. Esto es necesario debido a que transcurre algún tiempo entre la presión de una tecla y la lectura de la computadora de esa tecla en la memoria intermedia de teclado. Además, los programadores deben poner instrucciones en sus programas para leer las pulsaciones de las teclas (la lectura no sucede de manera automática) debido a que el programa podría estar haciendo algo más en el momento en que la tecla es oprimida. Con las pulsaciones de tecla almacenadas en una memoria intermedia, el programa puede reaccionar a ellas cuando sea conveniente.

Qué esperar en el futuro

Durante 20 años, los avances en la tecnología de CPU han concluido a un incremento rápido en potencia y velocidad de cómputo. Las CPU han duplicado su rendimiento más o menos cada 18 meses (de acuerdo con la ley de Moore), así los chips más rápidos de hoy en día son cerca de 1 000 veces más rápidos que los de hace 20 años. Aunque algunos analistas de la industria afirman que esta tendencia tiene que disminuir pronto, otros predicen que continuará durante otros 20 años. ¿Cómo puede mantener este ritmo la tecnología?

Es posible que continúen las tendencias existentes: más caché incorporada en la tarjeta matriz, velocidades de reloj más rápidas y más instrucciones ejecutadas en cada ciclo de reloj. También puede haber un crecimiento continuo en el tamaño de los registros y del bus. Los fabricantes de chips pueden continuar reduciendo el tamaño de las rutas eléctricas en el chip. Un nuevo diseño de chip, llamado CMOS 7S, anunciando en septiembre de 1997 por IBM, usa cobre en vez de aluminio para crear los circuitos en el chip. Estos avances permiten a los fabricantes incluir más transistores en el chip del microprocesador y reducir el tamaño del chip.

Muchos analistas predicen que la tecnología RISC será un factor importante en las mejoras de la CPU. La arquitectura RISC sólo tiene la mitad de la edad de la arquitectura CISC, y los fabricantes de chips RISC dicen que hay espacio para mejoras.

Los mayores incrementos en las velocidades de la CPU pueden venir del multiprocesamiento, una innovación de diseño que comprende más de un chip en la CPU. En las microcomputadoras, los sistemas de multiprocesamiento aparecieron primero como servidores de red, las máquinas que forman el centro de algunas redes de computadoras. Es probable que pronto se vean sistemas de multiprocesamiento en el escritorio.

Se espera que el siguiente salto en la tecnología de multiprocesamiento sea el chip Merced, ahora bajo diseño de Intel y Hewlett-Packard. El Merced (que toma su nombre de u río del Oeste), incorporará un procesador Pentium junto con un procesador RISC y varios procesadores paralelos separados, todos en el mismo chip. El chip puede contener hasta diez millones de procesadores, posiblemente más, y será capaz de correr de manera simultánea sistemas operativos DOS, Windows y UNIX, así dar poder de minicomputadora a las PC y permitirá a los negocios consolidar software y aplicaciones de diferentes programas en un solo sistema. El Merced, sin embargo, aparecerá primero en sistemas de clase de servidor y estaciones de trabajo.

CPU usadas en computadoras personales

Las dos empresas más grandes en el mercado de las CPU para PC son Intel y Motorola. Intel ha disfrutado de un tremendo éxito con sus procesadores desde principios de la década de 1980. La mayor parte de las PC es controlada por procesadores Intel. La principal excepción a esta regla es la Macintosh. Todas las Mac usan chips fabricados por Motorola. Además, varias firmas, como AMD (Advanced Micro Devices) y Cyrix, hacen procesadores que imitan la funcionalidad de los chips de Intel. Otras diversas compañías fabrican chips para estaciones de trabajo PC.

Los procesadores Intel

Intel Corporation es el más grande fabricante de microchips en el mundo, además de ser el principal proveedor de chips para PC. De hecho, Intel inventó el microprocesador; llamado la "computadora en un chip", en 1971, con el modelo 4004. Este invento condujo a las primeras microcomputadoras que empezaron a aparecer en 1975. Sin embargo, el éxito de Intel en este mercado no estuvo garantizado hasta 1981, cuando IBM introdujo la primera IBM PC, la cual estaba basada en el Intel 8088. Desde entonces, todas las máquinas IBM y las compatibles basadas en el diseño de IBM han sido creadas alrededor de chips Intel. Aunque el 8088 fue el primer chip usado en una IBM PC, en realidad IBM usó un chip anterior, el 8086, en un modelo subsecuente, llamado IBM PC XT. Los chips que vinieron después -el 286, 386, 486, la línea Pentium y Pentium II- corresponden a ciertas normas de diseño establecidas por el 8086. Con frecuencia se hace referencia a esta línea de chips como la línea 80x86.

El aumento constante en el tamaño del bus, el tamaño del registro y la memoria direccionable ha sido acompañado también por incrementos en la velocidad de reloj. Por ejemplo, el reloj conectado a la primera PC corría a 4.77 MHz, mientras que las velocidades de reloj para chips Pentium iniciaron a 60 MHz en 1993 y crecieron con rapidez a 100, 120, 133, 150 y 166 MHz. Los chips Pentium II tienen velocidades de 233, 266, 300, 350, 400 MHz y superiores.

Estas estadísticas, sin embargo, reflejan todas las mejoras que se han hecho. El diseño básico de cada chip, conocido como la arquitectura, ha crecido en forma constante en sofisticación y complejidad. Por ejemplo, la arquitectura del 386 contenía 320 000 transistores, y el 486 contenía 1.2 millones. Con el Pentium, ese número creció a más de 3.1 millones, y la arquitectura de la Pentium Pro llevó el número total de transistores en el chip a 5.5 millones. La arquitectura del Pentium II incluye la sorprendente cantidad de 7.5 millones de transistores.

La creciente complejidad de la aquitectura permitió a Intel incorporar algunas técnicas complejas para el procesamiento. Una mejora importante que llegó con el 386 se llama modo 8086 virtual. Es este modo, un solo chip 386 podía lograr el poder de procesamiento de 16 chips 8086 separados cada uno corriendo una copia separada del sistema operativo. La capacidad del modo 8086 virtual permitía a un solo chip 386 correr diferentes programas al mismo tiempo, técnica conocida como multitarea. Todos los chips que siguieron al 386 han tenido capacidad multitarea.

Los 486

Introducido en 1989, el 80486 no presentaba ninguna tecnología nueva de procesador. En cambio, combinaba un procesador 386, un coprocesador matemático y un controlador de memoria caché en un solo chip. Debido a que estos chips ya no estaban separados, ya no tenían que comunicarse por el bus. Esta innovación incrementó la velocidad del sistema asombrosamente.

Los Pentium

El siguiente miembro de la familia Intel de microprocesadores fue el Pentium, introducido en 1993. Con el Pentium, Intel rompió su tradición de nombres numéricos de los modelos, en parte para prevenir que otros fabricantes de chips usaran nombres numéricos parecidos, lo cual implicaba que sus productos eran idénticos desde el punto de vista funcional a los chips de Intel. El Pentium, sin embargo, aún se considera parte de la serie 80X86.

El chip Pentium fue otro salto para los microprocesadores. La velocidad y poder del Pentium empequeñeció a todos sus predecesores en la línea Intel. En términos prácticos, esto significa que el Pentium corre programas de aplicaciones aproximadamente cinco veces más rápido que una 486 con la misma velocidad de reloj. Parte de la velocidad del Pentium viene de una arquitectura superescalar, la cual permite al chip procesar más de una instrucción en un solo ciclo de reloj.

Los Pentium Pro

Introducido en 1995, el Pentium Pro reflejó aún más adelantos de diseño. El Pentium Pro puede procesar tres instrucciones en un solo ciclo de reloj, una más que el Pentium. Además, el Pentium Pro puede lograr velocidades de reloj más rápidas.

Intel acuñó la frase "ejecución dinámica" para describir la capacidad del chip para ejecutar instrucciones de programa de la manera más eficiente, no necesariamente en el orden en el cual fueron escritas. Esta ejecución fuera de orden significa que las instrucciones que no pueden ser ejecutadas de inmediato son dejadas de lado mientras el Pentium Pro empieza a procesar otras instrucciones.

Pentium con tecnología MMX

El Pentium también soporta una tecnología llamada MMX. MMX incluye tres mejoras en el diseño arquitectónico principal: nuevas instrucciones, procesos SIMD y caché adicional. MMX incluye un conjunto de 57 instrucciones que incrementan las capacidades multimedia de un chip de computadora. Estas instrucciones procesan sonido, video y datos gráficos con más eficiencia que un procesador que no es MMX. El proceso MMX de datos múltiples en una sola instrucción (Single Instruction Multiple Data: SIMD) permite que una instrucción realice la misma función en múltiples piezas de datos, reduciendo el número de ciclos requeridos para manejar video, sonido, animación y datos gráficos.

Los Pentium II

La serie Pentium más reciente de procesadores de Intel es el Pentium II. Presentado en el verano de 1997, el Pentium II tiene 7.5 millones de transistores y una ejecución promedio de 233 MHz, 266 MHz, 300 MHz, 333 MHz, 350 MHz, 400 MHz y superiores. Como el Pentium Pro, el Pentium II soporta tecnología MMX y ejecución dinámica. El Pentium II difiere de otros modelos Pentium en que éste viene dentro de un cartucho de plástico y metal en lugar del formato de oblea usado por otros chips. Esto se debe al nuevo esquema de conexión Conector de Borde Único (Single Edge Connector) del Pentium II. En lugar de conectarse en la ranura de chip regular en su tarjeta madre, el Pentium II se conecta en una ranura especial llamada Ranura Uno (llamada Conector de Borde Único), el cual requiere un nuevo diseño de tarjeta madre. Dentro del cartucho del Pentium II está el procesador central y el chip de caché L2, lo que permite operaciones de alto rendimiento.

En 1998, Intel expandió la familia Pentium II al anunciar dos nuevos procesadores, Celeron y Xeon, los cuales adaptaban la tecnología del Pentium II para nuevos mercados. El procesador Celeron ofrece muchas de las capacidades del Pentium II, pero opera a velocidades ligeramente menores y está diseñado para computadoras personales en un nivel de entrada con precios en el rango de los 1 000 dólares. El Pentium II Xeon incorpora una caché de nivel 2 mayor en el procesador y ofrece capacidades de multiprocesamiento aumentadas. El Xeon está diseñado para uso en computadoras de servidores de red y estaciones de trabajo.

Los competidores de Intel

Advanced Micro Devices (AMD) y Cyrix son los dos competidores principales del dominio de Intel. Usted por lo general encontrará procesadores AMD y Cyrix en computadoras del extremo inferior; de precios bajos, para el hogar y pequeños negocios que se venden por menos de 1 000 dólares.

AMD tiene tres líneas de procesadores. La línea de procesadores 5x86, que tiene una velocidad de reloj de 133 MHz y es más o menos equivalente al chip Pentium a 75 MHz. El chip K5 de AMD es un procesador de clase Pentium y viene en versiones de 100 MHz y 116.7 MHz. Estos chips son equivalentes a los procesadores Pentium de 133 MHz y 166 MHz, respectivamente. Uno de los procesadores AMD más rápidos es el chip K6. Este chip soporta la tecnología Intel MMX (las otras dos líneas de AMD no lo hacen) y vienen en velocidades de 166 MHz, 200 MHz, 233 MHz, 266 MHz, 300 MHz y superiores. La línea K6 de chips es comparable a la línea Pentium Pro de procesadores de la misma velocidad de reloj.

Cyrix originalmente empezó como un fabricante de coprocesadores matemáticos en 1988. Ahora trabaja con IBM Microelectronics y SGS-Thomson para fabricar chips en dos líneas principales. El procesador MediaGX. introducido en febrero de 1997, integra funciones de sonido y gráficos y viene en velocidades de hasta 233 MHz. La Arquitectura de Sistema Virtual (Virtual System Architecture: VSA) combina la tecnología de un controlador de memoria, tarjeta de video y tarjeta de sonido en el procesador MediaGX. Un ejemplo de una PC que usa el procesador MediaGX es la PC Compaq Presario 2100. El procesador Cyrix 6x86MX es compatible con MMX y viene en versiones de 133 MHz, 150 MHz, 188 MHz y 208 MHz. El Cyrix MII ofrece rendimiento de clase Pentium II.

Los procesadores Motorola

Motorola Corporation es el otro fabricante importante de microprocesadores para computadoras pequeñas. Como se mencionó antes, las computadoras Macintosh de Apple usan procesadores Motorola. Otros fabricantes de computadoras, que incluyen fabricantes de estaciones de trabajo, como Sun Microsystems, también se han basado en los chips Motorola. Motorola fue una de las primeras favoritas entre las compañías que construían computadoras grandes, basadas en UNIX, como la serie NCR Tower y la serie AT&T 3B.

Motorola ofrece dos familias de chips procesadores. La primera es conocida como la "familia 680x0" similar al grupo de procesadores para PC de Intel conocido como la "familia 80x86". La segunda, denominada MPC, tiene una arquitectura diferente y es conocida como la familia PowerPC.

La serie 680x0

Aunque el chip 68000 es mejor conocido como el fundamento de la Macintosh original, en realidad precede a la MAC por varios años. De hecho, IBM consideró usar el 68000 en la primera IBM PC. (La decisión de IBM de usar el chip 8088 de Intel en su primera PC al parecer fue tomada por consideraciones de costos.) Aunque el chip 68000 de Motorola era más potente que el 8088 de Intel, las mejoras subsecuentes al chip Motorola se hicieron en incrementos más pequeños en comparación con los saltos gigantes en rendimiento de Intel. Para cuando Motorola introdujo el chip 68060, Intel estaba promoviendo el Pentium. En un intento por recuperar su participación en el mercado, Motorola inició el desarrollo del nuevo chip PowerPC.

La serie PowerPC

El chip PowerPC tuvo un comienzo inusual. Dos rivales de la industria, IBM y Apple, unieron fuerzas con Motorola en 1991 de manera ostensible para destronar a Intel de su predominio en el mercado de chips para PC. La porción de hardware de sus esfuerzos se enfocó en el chip PowerPC, el primero de los cuales fue el 601. Pisándole los talones salió el 603, un procesador de bajo poder adecuado para computadoras notebook. Su sucesor, el 604 y 604e, es un chip de alto poder diseñado para sistemas de escritorio de alto rendimiento. Con la introducción del 620 a fines de 1995, los chips PowerPC establecieron una nueva marca de rendimiento para microprocesadores. Un puñado de máquinas pequeñas basadas en el 620 trabajando juntas ofrece casi el mismo poder de cómputo que una mainframe IBM 370. El chip PowerPC 750 (266MHz) fue introducido para computadoras de escritorio y portátiles que necesitan poder de cómputo significativo en un procesador de bajo voltaje. El PowerPC 750 fue diseñado para multimedia, pequeños negocios y aplicaciones portátiles. El nuevo chip G3 proporciona aún más poder para tales aplicaciones. Como se verá en la siguiente sección, los chips PowerPC y G3 son por completo diferentes de la primera serie 68000.

Procesadores RISC

Ambas familias, la Motorola 680x0 y la Intel 80x86, tienen procesadores de cómputo de conjunto de instrucciones complejas (complex instructions set computing: CISC). Los conjuntos de instrucciones para estas CPUs son grandes, pues contienen por lo general de 200 a 300 instrucciones.

Una teoría más reciente en el diseño de microprocesadores sostiene que si el conjunto de instrucciones para la CPU se mantiene pequeño y simple, cada instrucción se ejecutará mucho más rápido, lo que permitirá al procesador completar más instrucciones durante un periodo dado. Las CPU diseñadas de acuerdo con esta teoría se llaman procesadores de cómputo con conjunto de instrucciones reducidas (reduced instruction set computing: RISC). El diseño RISC, que se usa en el PowerPC (aunque fue usado por primera vez a mediados de la década de 1980), dio como resultado un procesador más rápido y más barato. Debido a la forma en que el Pentium Pro y sus satélites procesan instrucciones, son llamados tipo RISC, pero su arquitectura aún se basa en el cómputo de conjunto de instrucciones complejas.

La tecnología RISC ha sido el motor de las computadoras de tamaño mediano como la IBM RS/6000 y las estaciones de trabajo UNIX de alto rendimiento como las construidas por Sun Microsystems, Hewlett-Packard y NCR. Las CPU RISC también se encuentran en impresoras y otros dispositivos que tienen sus propias CPU internas. Los procesadores PowerPC y G3 reflejan un movimiento importante de parte de los gigantes de la industria hacia el uso de tecnología RISC en computadoras de escritorio y notebooks.

Motorola no está sola en la producción de procesadores RISC y CISC. En 1989, Intel introdujo el i860, el cual tenía un chip RISC de 64 bits, que fue el primer chip en contener más de un millón de transistores. Otros procesadores RISC incluyen el Intel i960, el Motorola 88100, la serie VR4000 de NEC Electronics y el Alpha de DEC. Sun Microsystems también produce un procesador RISC, conocido SPARC, que usa en sus estaciones de trabajo UNIX. Los miembros de la familia NEC VR4000 están pensados para ser usados por el mismo rango de computadoras que los chips PowerPC; es decir; por máquinas desde notebook hasta sistemas de alto rendimiento. Por otra parte, el procesador VR4111 de NEC, está proyectando para dispositivos alimentados por baterías, como las PC de bolsillo y de cartera.

Aún no se determina si la tecnología CISC o la RISC será la base de la mayor parte de los microprocesadores del futuro, pero las primeras apuestas son para modelos de chips RISC con consumo de energía reducido.

Procesamiento paralelo

Otra corriente de pensamiento sobre la producción de computadoras más rápidas es construirlas con más de un procesador. Ésta no es una idea nueva en el campo de las mainframes y las supercomputadoras. De hecho, la IBM 3090 tenía de dos a cuatro procesadores, y la Cray X MP 4 tenía cuatro procesadores. Algunas compañías están desarollando computadoras con 256, 512 e incluso miles de microprocesadores, conocidos como procesadores paralelos masivos (massively parallel processors: MPP). Por ejemplo, Intel, junto con el Laboratorio Nacional Sandia del Departamento de Energía de Estados Unidos, construyó lo que se conoce como "la supercomputadora más rápida del mundo". Ésta incluye más de 7 200 procesadores Pentium Pro y alcanza velocidades de 1.06 teraflops, es decir, billones de operaciones de punto flotante por segundo. (El récord anterior era de 386.2 gigaflops, o sea, mil millones de operaciones por segundo.)

En el otro extremo del espectro, en la actualidad se dispone de versiones de PC con procesador doble y procesador cuádruple. Por desgracia, el sistema operativo DOS no puede usar un procesador adicional. Algunos programadores en UNIX, sin embargo, han desarrollado software basado en un procesador adicional. Uno de los sistemas operativos de Microsoft, Windows NT, también puede usar computadoras de procesamiento paralelo. Estas computadoras con frecuencia están basadas en el Pentium Pro, y lucen como una PC de escritorio ordinaria.

Factores que afectan la velocidad de procesamiento

A pesar de que todas las microcomputadoras tienen una CPU y memoria, por ningun motivo las microcomputadoras son iguales. Desde hace 15 años, el poder de las microcomputadoras se ha incrementado notablemente. El poder de cómputo por lo general se refiere a la velocidad con la que la computadora procesa datos. Por tanto, más poder de cómputo significa en realidad procesamiento más rápido. Un axioma común es que el poder de cómputo de las CPU se duplica cada 18 meses. Esto se conoce como la ley de Moore, conocida así en honor de Gordon Moore, fundador y presidente emérito de Intel. Hasta ahora, la ley de Moore ha resultado cierta, pues colocar más transistores en chips más pequeños, ha dado como resultado ganancias en el desempeño e incrementos en la velocidad. Una razón de que la velocidad se incremente es porque se reduce la distancia entre transistores. En el futuro, la construcción de CPU será tan pequeña que se llevará a cabo a escala atómica.

El diseño de los circuitos de una CPU determina su velocidad básica, pero varios factores adicionales pueden hacer que trabajen aún más rápido los chips ya diseñados para determinada velocidad. Ya se han introducido algunos de ellos, como los registros de la CPU y la memoria. En esta sección, usted verá cómo estos dos componentes, al igual que otros, como la memoria caché, la velocidad de reloj, el bus de datos y el coprocesador matemático, afectan la velocidad de la computadora.

Cómo es que los registros afectan la velocidad

Los registros en las primeras PC podían contener dos bytes de 16 bits cada uno. La mayoría de las CPU vendidas hoy en día, tanto para computadoras PC como Macintosh, tienen registros de 32 bits. Algunas computadoras potentes, como las minicomputadoras y algunas estaciones de trabajo terminales, tienen registros de 64 bits; esta tendencia está abriendo camino a la corriente principal de las PC.

El tamaño de los registros, que algunas veces se llama tamaño de palabra, indica la cantidad de datos con la que puede trabajar la computadora en cualquier momento. Entre mayor es el tamaño de palabra, más rápido puede procesar la computadora un conjunto de datos. De manera ocasional, usted escuchará a la gente referirse a "procesadores de 32 bits" o "procesadores de 64 bits" o incluso "computadoras de 64 bits".

Esta terminología se refiere al tamaño del registro en el procesador. Si todos los otros factores se mantienen igual, una CPU con registros de 32 bits puede procesar datos el doble de rápido que una con registros de 16 bits.

Potencia de memoria y de cómputo

La cantidad de RAM en una computadora puede tener un gran efecto en la potencia de la computadora. Por una parte, más RAM significa que la computadora puede usar programas más grandes y más potentes; de igual forma estos programas pueden tener acceso a archivos de datos más grandes.

Más RAM también puede hacer que la computadora corra más rápido. La computadora no necesariamente tiene que cargar un programa entero en la memoria para correrlo, pero entre más del programa pueda caber en la memoria, más rápido correrá el programa. Por ejemplo, una PC con 12 MB de RAM es capaz de ejecutar Microsoft Windows 98, aun cuando el programa en realidad ocupe cerca de 50 MB de espacio de almacenamiento en el disco. Cuando corre Windows, el programa no necesita cargar todos los archivos en memoria para correr de manera apropiada. Carga sólo las partes más esenciales en memoria. Cuando la computadora necesita tener acceso a otras partes del programa en el disco, puede descargar; o intercambiar por extracción, partes no esenciales de la RAM de vuelta al disco duro. Entonces la computadora puede cargar, o intercambiar por introducción, el código del programa o los datos que necesita. Sin embargo, si su PC tiene 16 MB de RAM o más, notará la gran diferencia en lo rápido que corre Microsoft Windows 98 debido a que la CPU necesitará sustituir instrucciones de programa entre la RAM y el disco duro con mucho menor frecuencia.

Por suerte, si decide que necesita más RAM de la que tiene, puede comprar más, abrir su computadora y conectarla. En las computadoras actuales, los chips están agrupados por lo general en pequeños tableros de circuitos llamados Módulos Simples de Memoria en Línea (Single In-Line Memory Modules: SIMM) o Módulos de Memoria Doble en Línea (Dual In-Line Memory Modules: DIMM). Cada SIMM o DIMM puede mantener entre 1 MB y 64 MB de RAM y conectarse a la tarjeta madre con conexiones de 30 o 72 pins. El costo de la actualización de memoria de una computadora oscila entre 10 y 25 dólares por megabyte, así que con frecuencia es la forma más efectiva y económica para obtener más velocidad de su computadora.

El reloj interno de la computadora

Toda microcomputadora tiene un reloj del sistema, pero el propósito principal del reloj no es mantener la hora del día. Como la mayor parte de los relojes de pulsera modernos, el reloj es accionado por un cristal de cuarzo. Cuando se aplica electricidad, las moléculas en el cristal vibran millones de veces por segundo, con un ritmo que nunca cambia. La velocidad de la vibración es determinada por el grosor del cristal. La computadora usa las vibraciones del cuarzo en el reloj del sistema para medir sus operaciones de procesamiento.

Con los años, las velocidades de los relojes se han incrementado en forma constante. Por ejemplo, la primera PC operaba a 4.77 megahertz. Hertz es una medida de ciclos por segundo. Un ciclo de reloj es el tiempo que le toma a un transistor apagarse y encenderse de nuevo. Megahertz (MHz) significa "millones de ciclos por segundo". Las velocidades de reloj de 400MHz y superiores son comunes. Las velocidades de procesador están incrementándose con rapidez. Para el momento en que usted lea esto, es probable que las velocidades de reloj hayan excedido los 500 MHz. Los expertos predicen que las velocidades de reloj de 1 GHz (gigahertz) se lograrán poco después de que acabe el siglo. Si todos los otros factores permanecieran iguales (aunque nunca lo están), una CPU operando a 300 MHz puede procesar datos más del doble de rápido que la misma operando a 133 MHz.

El bus

En las microcomputadoras, el término bus se refiere a las rutas entre los componentes de una computadora. Hay dos buses principales en una computadora: el bus de datos y el bus de direcciones. Del que más se habla es del bus de datos, así que cuando la gente sólo dice "el bus", por lo general se refiere al bus de datos.

El bus de datos

El bus de datos es una ruta eléctrica que conecta la CPU, la memoria y los otros dispositivos de hardware en la tarjeta madre. En realidad, el bus es un grupo de cables paralelos. El número de cables en el bus afecta la velocidad a la que pueden viajar los datos entre los componentes del hardware, como el número de carriles en una autopista afecta el tiempo que le toma a la gente llegar a su destino. Debido a que cada cable puede transferir un bit a la vez, un bus de ocho cables puede mover ocho bits a un tiempo, lo cual es un byte completo. Un bus de 16 bits puede transferir dos bytes y un bus de 32 bits puede transferir cuatro bytes a la vez.

Los buses de la PC están diseñados para igualar las capacidades de los dispositivos conectados a ellos. Cuando las CPU sólo podían enviar y recibir un byte de datos a la vez, no tenía caso conectarlas a un bus que pudiera mover más datos. Sin embargo, conforme mejoró la tecnología de los microprocesadores, fueron construidos chips que podían enviar y recibir más datos a la vez, y los diseños de buses mejorados crearon rutas más anchas por las que podían fluir los datos.

Cuando IBM introdujo la PC-AT en 1984, la mayor mejora fue un bus de datos aumentado que fue igualado con las capacidades de un microprocesador introducido en 1982, el Intel 80286. El bus de datos de la AT tenía un ancho de 16 bits y de inmediato se convirtió en la norma dentro de la industria. Todavía es usado por dispositivos de PC que no requieren de un bus de más de 16 bits. El bus AT es conocido comúnmente como el bus de Arquitectura Estándar de la Industria (Industry Standard Architecture: ISA).

Dos años después, sin embargo, cuando los primeros chips 80386 (por lo común abreviados como 386) empezaron a distribuirse, fue necesaria una nueva norma para el bus de 32 bits de la 386. El primer competidor fue el bus de Arquitectura de Microcanal (Micro Channel Architecture: MCA), de IBM. Luego vino el bus de Arquitectura Industrial Extendida Estándar (Extended Industry Standard Architecture: EISA) de un consorcio de desarrolladores de hardware que se opuso a la nueva norma de IBM debido a que no tenía compatibilidad decreciente. El ganador de la guerra de buses no fue ni MCA ni EISA. Fue el bus de Interconexión de Componentes Periféricos (Peripheral Component Interconnect: PCI). Intel diseñó el bus PCI de manera específica para hacer más fácil integrar nuevos tipos de datos, como sonido, vídeo y gráficos.

El bus de direcciones

El segundo bus encontrado en cada microcomputadora es el bus de direcciones. El bus de direcciones es un juego de cables similar al bus de datos que conecta la CPU y la RAM y lleva las direcciones de memoria. (Recuerde, cada byte en la RAM se asocia con un número, el cual es la dirección de memoria.)

El bus de direcciones es importante porque el número de cables en éste determina la cantidad máxima de direcciones de memoria. Por ejemplo, recuerde que un byte de datos es suficiente para representar 256 valores diferentes. Si el bus de direcciones sólo pudiera llevar ocho bits a la vez, la CPU direccionara sólo 256 bytes de RAM.

En realidad, la mayor parte de las primeras PC tenian buses de direcciones de 20 bits, asi que la CPU podia direccionar 220 bytes, o 1 MB, de datos. Hoy en dia, la mayoria de las CPU tienen buses de direcciones de 32 bits que pueden direccionar 4 GB (más de 4 mil millones de bytes) de RAM. Algunos de los modelos más recientes pueden direccionar aún más.

Una de las más grandes dificultades en la evolucion de las PC fue que DOS, el sistema operativo usado en la vasta mayoria de PC por más de una decada, fue diseñado para máquinas que sólo direccionaban 1 MB de RAM. Cuando las PC comenzaron a contener más RAM, tuvo que diseñarse software especial para direccionarla.

Los programadores propusieron dos dispositivos llamados memoria expandida y memoria extendida. Windows 95 en gran medida suprimio éstas, aunque la memoria extendida aún existe en el sistema operativo con propositos de compatibilidad decreciente.

Memoria caché

Mover datos entre la RAM y los registros de la CPU es una de las operaciones que debe desempeñar una CPU que consumen más tiempo, simplemente porque la RAM es mucho más lenta que la CPU.

Una solucion parcial a este problema es incluir una memoria caché en la CPU. La memoria caché es similar a la RAM, excepto que es muy rápida comparada con la memoria normal, y se usa en una forma diferente.

Cuando u programa está corriendo y la CPU necesita leer datos o instrucciones desde la RAM, la CPU verifica primero para ver si los datos estan en la memoria caché. Si los datos que necesita no estan ahi, lee los datos desde la RAM a sus registros, pero tambien carga una copia de los datos en la memoria caché. La siguiente vez que la CPU necesite los mismos datos, los encontrará en la memoria caché y ahorrará el tiempo necesario para cargar los datos desde la RAM. Conociendo el tamaño de la mayor parte de los programas y muchos archivos de datos, usted podria pensar que las probabilidades de que la CPU encuentre los datos que necesita en la memoria caché son pequeñas, pero en realidad encuentra los datos que necesita con la frecuencia suficiente para mejorar el desempeño de una PC.

Las instrucciones de programas a menudo se encuentran en la memoria caché. Con frecuencia, los programas piden a la computadora que haga la misma operacion de manera repetida hasta que se cumpla una condicion particular. En lenguaje de computadora, este proceso repetitivo se llama ciclo (loop). Por ejemplo, cuando un programa procesador de palabras busca una palabra específica, debe revisar cada palabra en el documento hasta que encuentra una igual. Si las instrucciones que le dicen a la unidad logica aritmetica cómo encontrar una pareja estan en la memoria caché, la unidad de control no tiene que cargarlas desde la RAM cada vez. Como resultado, la busqueda se completa más rapido.

Desde fines de la decada de 1980, la memoria caché ha sido incorporada en la mayor parte de las CPU de las PC. Las primeras caché de CPU venian con 0.5 KB, luego 8 KB, luego 16 KB, luego 32 KB. En la actualidad, algunos chips tienen hasta 64 KB incorporados. Además de la memoria caché incorporada en la CPU, ahora la caché tambien se agrega a la tarjeta madre. Muchas PC vendidas hoy en dia tienen 512 KB o 1 024 KB de memoria caché en la tarjeta matriz. Es claro que la memoria caché brinda beneficios de desempeño, así que usted puede esperar que los nuevos chips y nuevas tarjetas madre continuen superando a las viejas con más memoria caché.

Transferencia de operaciones matematicas al coprocesador matemático

Algunas computadoras aceleran ciertas clases de procesamientos agregando un coprocesador matemático a la CPU. Un coprocesador matemático es un chip diseñado en forma especial para manejar operaciones matemáticas complicadas. Las CPU más antiguas no lo tenían, así que muchos usuarios eligieron actualizar sus máquinas agregándoselo.

La ULA (unidad lógica aritmética), que maneja la mayor parte de las operaciones dew procesamiento, puede manipular en código binario representando números, texto, imágenes, sonido: cualquier forma de datos que la computadora pueda almacenar. En términos de procesamiento, la ULA es de uso general.

La ULA, sin embargo, tiene dificultades para realizar ciertas operaciones matemáticas. Por ejemplo, digamos que el procesador necesita calcular (314.15927)4. La ULA está diseñada para manipular números enteros que no son demasiados largos ni pequeños. Si es forzada a trabajar con decimales, en realidad puede atascarse. El coprocesador matemático, por otra parte, es un procesador especializado, diseñado para trabajar exactamente con esta clase de números. Puede ejecutar rutinas aritméticas mucho más rápido que la ULA debido a que usa aritmética de punto flotante, una técnica de cómputo que traduce los números a notación científica. (En algunas computadoras, el coprocesador matemático se llama unidad de punto flotante, o FPU: floating-point arithmetic.

Esta técnica simplifica la aritmética compleja porque la computadora no es forzada a almacenar numeros grandes de lugares decimales.

Cuando la computadora debe hacer mucha aritmética de punto flotante, la presencia de una unidad de punto flotante del coprocesador matematico puede aumentar la velocidad de manera considerable. Las aplicaciones que se benefician del coprocesador matematico incluyen las hojas de cálculo y los programas de dibujo. El software para diseño asistido por computadora (computer-aided design; CAD) y de diseño tridimensional por lo general ni siquiera correrán sin un coprocesador matematico porque cada punto en un diseño complejo debe ser marcado en forma numérica.