CPU

La CPU (del inglés Central Processing Unit, «unidad central de procesamiento») es el componente de un ordenador que ejecuta las instrucciones de los programas y realiza los cálculos y las decisiones lógicas. Suele llamarse el «cerebro» del equipo, aunque su trabajo es más mecánico que pensante: obedece, a enorme velocidad, una secuencia de órdenes muy sencillas. Hoy casi siempre se presenta como un microprocesador, es decir, un circuito integrado en un único chip.

¿Qué es la CPU?

La CPU es la unidad que lee instrucciones de la memoria RAM, las interpreta y las ejecuta, coordinando al resto de componentes del hardware. Su diseño se inspira en la arquitectura propuesta por John von Neumann en 1945, en la que programa y datos comparten la misma memoria. El primer microprocesador comercial, el Intel 4004, apareció en 1971: tenía unos 2.300 transistores y trabajaba a 740 kHz. Las CPU actuales contienen miles de millones de transistores y superan los 4 GHz en picos de frecuencia.

Conviene no confundir la CPU con la «torre» del ordenador, error muy extendido en el lenguaje coloquial. La torre es la caja que aloja a la placa base, la fuente de alimentación, los discos y la propia CPU, que es una pieza de pocos centímetros.

Componentes de una CPU

Componente	Función
Unidad de control (UC)	Interpreta cada instrucción y genera las señales que dirigen al resto de la CPU y del sistema
Unidad aritmético-lógica (ALU)	Realiza sumas, restas, comparaciones y operaciones lógicas (AND, OR, NOT)
Registros	Memorias diminutas y rapidísimas que guardan los datos y direcciones que se están usando; entre ellos, el contador de programa
Memoria caché (L1, L2, L3)	Almacena copias de los datos más usados para evitar esperar a la RAM, mucho más lenta
Buses internos	Canales por los que viajan datos, direcciones y señales de control
Unidad de coma flotante (FPU)	Opera con números decimales; hoy va integrada en el propio chip

Cómo funciona: el ciclo de instrucción

Toda CPU repite sin parar un ciclo básico, conocido como fetch-decode-execute:

1. Búsqueda (fetch): la unidad de control toma de la memoria la instrucción que indica el contador de programa.
2. Decodificación (decode): se determina qué operación hay que hacer y con qué datos.
3. Ejecución (execute): la ALU o la unidad correspondiente realiza la operación.
4. Escritura del resultado (write-back): el resultado se guarda en un registro o en memoria.

Para ir más deprisa, las CPU modernas aplican técnicas como la segmentación (pipelining), que solapa las etapas de varias instrucciones, la ejecución fuera de orden y la predicción de saltos. Todo ello ocurre miles de millones de veces por segundo y es invisible para el usuario.

Características que determinan el rendimiento

• Frecuencia de reloj: se mide en gigahercios (GHz) e indica cuántos ciclos de reloj completa por segundo. No es suficiente para comparar CPU de distintas arquitecturas.
• Número de núcleos: cada núcleo (core) es una unidad de proceso independiente. Un procesador de cuatro núcleos puede ejecutar cuatro tareas a la vez.
• Hilos (threads): tecnologías como Hyper-Threading de Intel o SMT de AMD permiten que cada núcleo gestione dos hilos.
• Memoria caché: a mayor tamaño y menor latencia, menos esperas.
• Arquitectura y juego de instrucciones: x86-64 en la mayoría de los ordenadores personales y ARM en móviles, tabletas y los Mac con chips Apple.
• Consumo y disipación (TDP): indica el calor que el sistema de refrigeración debe evacuar.
• Zócalo (socket): la conexión física con la placa base, distinta según el fabricante y la generación.

Tipos de CPU

Por el número de núcleos se distingue entre monocore, multinúcleo (dos, cuatro, ocho o más) y procesadores con núcleos de distinto tipo, como los de alto rendimiento y los de bajo consumo que combinan algunos chips actuales. Por el ámbito de uso, hay CPU de escritorio, de portátil, de servidor, de dispositivos móviles y sistemas en un chip (SoC), que integran además gráficos, memoria y otros controladores. Entre los fabricantes destacan Intel y AMD en el mundo x86, y Apple, Qualcomm y MediaTek con diseños basados en ARM.

CPU, GPU y otros procesadores

La CPU es de propósito general: resuelve bien tareas variadas y secuenciales. La GPU (unidad de procesamiento gráfico) cuenta con miles de unidades más simples y destaca en cálculos repetitivos en paralelo, como renderizar imágenes o entrenar modelos de inteligencia artificial. Existen también aceleradores específicos, como las NPU para IA. En un equipo actual todos colaboran, y la CPU actúa como coordinadora del sistema operativo y de los programas.

Preguntas frecuentes

Referencias

• Patterson, D. A. y Hennessy, J. L. (2017). Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface (5.ª ed.). Morgan Kaufmann.
• Stallings, W. (2016). Computer Organization and Architecture (10.ª ed.). Pearson.
• Tanenbaum, A. S. y Austin, T. (2012). Structured Computer Organization (6.ª ed.). Pearson.

Cómo citar este artículo

Equipo de Conceptualia. (2026). «CPU». Conceptualia. https://conceptualia.es/cultura-y-sociedad/tecnologia/cpu/

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Sobre el autor

Conceptualia — El equipo editorial de Conceptualia redacta y revisa cada concepto para que sea claro, riguroso y útil, con ejemplos y ejercicios cuando ayudan a entenderlo.