Cuando se habla del poder de computos, generalmente se refiere a la
velocidad con que la computadora procesa los datos. Por lo tanto, más
poder realmente quiere decir un procesamiento más rápido.
Cómo afectan los registros a la velocidad
Los registros en las primeras PC podrían almacenar dos bytes (16 bits), cada uno. La
mayoría de las CPU vendidas hoy en día, tanto para PC compatibles como para computadora
Macintosh, tienen registros de 32 bits. El tamaño de los registros, algunas veces llamado
tamaño de la palabra, indica la cantidad de datos con que la computadora
puede trabajar en un momento dado. Si todos los otros factores se mantienen igual,
una CPU con registros de 32 bits puede procesar datos dos veces más rápido que uno
que tiene registros de 16 bits.
La memoria y el poder de cómputo
El tamaño de la memoria RAM en una computadora puede tener un efecto profundo
sobre su poder de cómputo. Para empezar, más RAM significa que la computadora puede
usar programas más grandes y más poderosos, y que estos programas pueden accesar
archivos de datos más grandes. Una PC con 2 MB de RAM es capaz de correr Windows
de Microsoft; aun cuando el programa de hecho ocupe cerca de 10 MB de espacio de
almacenamiento en disco. Cuando utilizas Windows de Microsoft, el programa no necesita
cargar todos sus archivos a la memoria para correr correctamente. La computadora
carga en la memoria únicamente las partes más esenciales. Cuando necesita acceso a
otras partes del programa en el disco, puede descargar o intercambiar ("swap") ,
partes no esenciales de la memoria hacia el disco, por el código del programa o los datos
que necesita del disco a la memoria.
El reloj interno de la computadora
Todas las microcomputadoras tienen un sistema de reloj, pero el propósito
principal del reloj no es la de mantener la hora del día. Como relojes de pulsera modernos,
el reloj es accionado por un cristal de cuarzo. Las moléculas en el cristal de cuarzo
vibran millones de veces por segundo, a una velocidad que nunca cambia. La computadora
usa las vibraciones en el reloj del sistema para tomar el tiempo de sus operaciones de
procedimiento. A lo largo de los años, las velocidades de los relojes se han incrementado
en forma constante. La primera PC operaba a 4.77 megahertz. Hertz es una medida de
los ciclos de reloj por segundo. Un ciclo es el tiempo que le toma realizar una operación,
como mover un byte de un lugar de la memoria a otro. Megahertz (MHz) significa "millones
de ciclos por segundo". Actualmente, las PC más rápidas se acercan a velocidades de
100 MHz. En igualdad de todos los demás factores, una CPU operando a 66 MHz puede
procesar datos 14 veces más rápido que otra operando a 4.77 MHz.
El bus
En las microcomputadoras, el término bus se refiere a las vías de acceso entre
los componentes de una computadora. Existen dos buses principales en una computadora;
el bus de datos y el bus de direcciones.
Elbus de datoses una vía eléctrica de acceso que conecta la CPU, la memoria
y otros dispositivos de hardware en la tarjeta principal. El bus es un grupo de líneas
paralelas.
Los buses de PC están diseñados para corresponder a las capacidades de los dispositivos
conectados a ellos. Así que cuando las CPU podían enviar y recibir únicamente un byte
de datos a la vez, no tenía ningún caso conectarlas a un bus que pudiera mover más datos
que esos.
Elbus de direcciones es un conjunto de alambres semejante al bus de datos, pero
sólo conecta a la CPU con la memoria, y únicamente lleva direcciones de memoria. El bus de
direcciones es importante ya que su número de líneas determina el número máximo de
direcciones de memoria. Un byte de datos es suficiente para representar 256 valores
diferentes. Si el bus de direcciones pudiera llevar sólo ocho bits a la vez, la CPU puede
direccionar únicamente 256 bytes de memoria.
Cuando las PC empezaron a incluir más memoria de software, tuvieron que disenarse
métodos especiales para direccionarla. Los dos métodos se llaman memoria expandida y
memoria extendida. La memoria extendida es un método más rápido, pero todavía es
más lento que el direccionamiento de memoria directo.
Memoria caché
Una memoria caché es similar a la RAM, excepto que es extremadamente rápida comparada
con la memoria normal y se usa en forma diferente. Cuando un programa está es ejecución
y la CPU necesita leer datos o instrucciones de la memoria regular, verifica primero si los
datos están en la caché. Si los datos que necesita no están ahí, continúa y lee los datos
de la memoria regular y los lleva a sus registros, pero también carga los datos en la
memoria caché al mismo tiempo. La siguiente vez que la CPU necesita para cargar los
datos, los encuentra en la caché y ahorra el tiempo que se necesita para cargar los datos
de la memoria regular. Podrías pensar que las probabilidades de que la CPU encuentre
los datos que necesita en la caché son pequeñas, pero de hecho encuentra ahí los datos
que necesita tan frecuentemente que mejora perceptiblemente el desempeño de una PC.
Las instrucciones de programa son un buen ejemplo de los datos que la CPU encuentra
a menudo en la caché. Con frecuencia, los programas hacen que las computadoras realicen
la misma operación repetidamente hasta que se cumpla alguna condición. En el lenguaje
de cómputo, este procedimiento repetitivo es llamado ciclo iteractivo (Loop).
