¿Qué es el diseño de la CPU?
El diseño de la Unidad de Procesamiento Central (CPU) es el diseño de un aspecto importante de una computadora. El diseño generalmente es realizado por un ingeniero de diseño de computadora especializado en CPU. En general, el primer paso del diseño de la CPU es decidir cuáles son las prioridades de diseño y qué objetivos deben lograrse con la CPU. El diseño de una nueva CPU puede llevar hasta cinco años, a veces más tiempo, y el costo total del período de diseño puede variar en las decenas de millones de dólares de los Estados Unidos (USD). Estos costos varían según el tipo de CPU, que puede variar desde CPU de alto rendimiento hasta CPU de baja gama para dispositivos integrados y modelos de propósito general.
Se deben abordar siempre algunas áreas de diseño de CPU, incluida la integración de un conjunto de instrucciones que los programadores pueden usar. Sin un conjunto de instrucciones, los programadores no pueden desarrollar programas que se ejecutan en una computadora utilizando una CPU determinada. El conjunto de instrucciones especifica una gran cantidad de información básica, como cómo leer y escribir datos y dónde cosas específicas SUCH AS MEMORIA se encuentra.
Otra parte integral del diseño de la CPU es diseñar la representación física del hardware. Dado que diseñar una CPU es un proceso complicado y que consume mucho tiempo, generalmente es necesario usar un simulador de computadora para visualizar todo el hardware prototipado. En la mayoría de los casos, muchos diseñadores de CPU trabajan juntos en este aspecto del diseño de CPU.
Uno de los pasos finales del diseño de la CPU se llama verificación de reglas de diseño. El propósito de este proceso es garantizar que el diseño de la CPU satisfaga las reglas técnicas utilizadas para asegurarse de que el chip se fabrique de manera efectiva. La fabricación no es un proceso perfecto, por lo que generalmente hay variables y acciones imprecisas. El diseño de un chip debe poder resistir algunos errores durante la fabricación, pero aún así funciona correctamente.
Existen algunos objetivos de diseño comunes al diseñar una nueva CPU, y a menudo hay más de un objetivo para una CPU determinada. SomEtimes Un diseñador quiere hacer una CPU que pueda hacer más con menos. Es posible que el objetivo no sea hacer una CPU que sea mucho más rápida que los diseños existentes, sino producir un cierto estándar que sea más barato o más eficiente en la energía. En otros casos, el objetivo podría ser construir una CPU más rápida sin tener en cuenta el costo o el uso de energía. Otro tipo de objetivo de diseño podría ser construir una CPU que funcione mejor cuando se usa en la computación paralela o de manera más eficiente con ciertos tipos de procesos.