¿Qué es la frecuencia de funcionamiento de un procesador?

Socket PC
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El procesador de un PC de manera está gobernado por un reloj que sincroniza sus componentes y limita las operaciones que es capaz de realizar en una determinada cantidad de tiempo.

Un procesador es un dispositivo que necesita comunicarse con muchos otros elementos. Por ejemplo, lee datos e instrucciones de la memoria RAM, requiere información del disco duro o se comunica con la tarjeta de red.

Todo esto hace que sea necesario el uso de varios relojes para coordinarlos.

Uno de ellos se encuentra en el interior del microprocesador, pero no te lo imagines como un reloj que sirve para dar solo la hora por que no es así. Este reloj tiene dos estados, activado desactivado. La frecuencia de funcionamiento se define como el número de cambios que se hace en un determinado segundo. Por ejemplo, una velocidad o frecuencia de funcionamiento de 1 GHz corresponde con 1000 millones de cambios de estado por segundo.

Cuanto mayor es el número de cambios de estado mayor es el número de operaciones que ese procesador es capaz de realizar por segundo.

¿Cómo gobierna la frecuencia de funcionamiento un procesador?

La respuesta es bien sencilla, dentro de un micro puedes tener muchos bloques que se comunican entre sí. Por ejemplo tienes una unidad aritmético lógica que realiza las operaciones algebraicas elementales como sumas y restas y una unidad de control que se encarga de decodificar las instrucciones.

El reloj coordina estos bloques para que den los resultados de la manera correcta. En el caso anterior la unidad aritmético lógica necesita de instrucciones para funcionar que son dadas por la unidad de control siguiendo el ritmo que marca la frecuencia de funcionamiento.

Como comprenderás la realidad es mucho más compleja ya que los bloques pueden tardar más o menos en realizar las tareas y no queremos que se queden parados esperando pero en esencia todo es gobernado por un reloj interno que funciona a una determinada frecuencia.

¿Si tengo el doble de frecuencia de funcionamiento tengo un micro el doble de rápido?

Visto de manera simplificada puede parecer que existe una relación directa entre la frecuencia de funcionamiento y la cantidad de instrucciones que un determinado procesador es capaz de realizar. Esto era cierto en los primeros micros, es decir un micro a 50 MHz conseguía hacer el doble de instrucciones que otro a 25 MHz pero hace ya muchos años que no es así. Las cada vez más complejas arquitecturas internas del procesador han hecho posible que se puedan realizar varias instrucciones por ciclo de reloj en algunos casos con lo cual la frecuencia de funcionamiento antes reina indiscutible en la comparación de micros ha pasado a un segundo plano.