Primero déjame mostrarte cómo es un ordenador por dentro:
Este circuito en particular suma dos números. Alimentas dos números de 8 bits y producirá la salida, que es la suma, casi instantáneamente. ¿Qué? ¿No puedes llamar a esto un ordenador? ¿Por qué no? Tiene una función. Hace su trabajo. Y es digital. Esto ES un ordenador, a todos los efectos.
Pero es un ordenador de función fija. Muchos de los ordenadores de antaño eran ordenadores de función fija. Ya que había limitaciones físicas en cuanto a la complejidad de las cosas, los mecanismos y la lógica eran simples. Había ordenadores, tanto mecánicos como eléctricos, que podían realizar cálculos básicos. Había ordenadores que podían predecir la trayectoria del proyectil de artillería que se iba a disparar. Y también había algunos que encriptaban mensajes, como el Enigma -
Una maravilla mecánica alemana de la segunda guerra mundial, se encuentra entre los mejores ejemplos de ordenadores de función fija.
Había algunos ordenadores modulares - grandes sistemas eléctricos, que podían recablearse para diferentes programas. Así que cada vez que se necesitaba hacer algo diferente, se sacaba el "diagrama del circuito" para el trabajo y se recableaba el ordenador para realizar la tarea. Programar en aquellos tiempos significaba recablear y los programas se referían a los diagramas de circuitos.
Fue en los años 50 cuando se exploró la posibilidad de los ordenadores programables. En lugar de cablear acciones en un circuito, se construía todo el circuito y se seleccionaba/cableaba a través de un multiplexor al que se le alimentaba el Código de Operación. Lo que significa que ya no es necesario recablear. Basta con enviar señales particulares para activar circuitos particulares. Este sistema evolucionaría posteriormente hasta convertirse en el formato de Instrucciones + Operandos que tanto conocemos. Una secuencia de estos se llama programa.
LA FUNCIÓN PRINCIPAL DE LA U.P.C. ES SER PROGRAMABLE
Por si no lo has adivinado ya. Es un ordenador de propósito general. Lo que significa que con el programa adecuado, puede hacer cualquier cosa.
De hecho, los primeros ordenadores sólo tenían un procesador principal. Incluso antes de la invención del microprocesador, un solo procesador fue hecho por el cableado de los circuitos integrados. Podía ejecutar programas y la entrada de la pantalla/teclado se leía y escribía a través de los "pines" del procesador principal. Así, el sistema operativo era un programa gigante capaz de tomar entradas, ejecutar la pantalla, generar sonidos y conectarse a la red. Con el paso de las décadas, a medida que los circuitos complejos se hacían viables, la CPU se hizo extremadamente hábil en la ejecución de programas y las tareas secundarias, como la gestión de la entrada/salida, los gráficos, el sonido y la red, se delegaron en coprocesadores separados y dedicados. Estos coprocesadores fueron creados específicamente para esta tarea y aliviaron en gran medida la carga de la CPU. ¿Quieres mostrar un modelo 3D? Ejecuta esta sencilla secuencia en la CPU 2.000 millones de veces. O simplemente lánzala al procesador gráfico, que cuenta con miles de unidades funcionales y, por tanto, destaca en tareas repetitivas sencillas. ¿La transferencia de red tarda demasiado? Deja que la tarjeta de red se encargue de ello mientras la CPU se lanza a la edición de vídeo.
Ahora la CPU puede concentrarse en hacer funcionar el sistema y controlar estos coprocesadores. Les asigna tareas y ejecuta el programa principal. La CPU sigue siendo capaz de realizar todas esas tareas con el programa adecuado. Pero la carga de trabajo y los coprocesadores dedicados han coevolucionado de tal manera que la CPU sería mucho más lenta o ineficiente en esas tareas.
¿Entonces qué hace la CPU? ES PODEROSO PROGRAMAR 🙂
Imágenes de:
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Departamento de Diseño