Definición de Microcódigo
(microprograma). El microcódigo es un conjunto de microinstrucciones de un microprograma que componen el cronograma de una instrucción, dentro del nivel más interno de programación, rozando la frontera entre hardware y software.
Un microprograma implementa un conjunto de de instrucciones de CPU. Así como las declaraciones de un lenguaje de alto nivel son compiladas a una serie de instrucciones de máquina, en una CPU utilizando microcódigo, cada instrucción de máquina es implementada por una serie de microinstrucciones, a veces llamadas microprograma o microcódigo.
Una de las características de la arquitectura RISC es la ausencia de microcódigo.
El microcódigo es utilizado en procesadores CISC, donde las instrucciones pueden ser complejas y requieren múltiples operaciones en el hardware. El microcódigo se encarga de descomponer la instrucción en partes más pequeñas y simples, para luego ejecutarlas en el hardware. Esto permite una mayor flexibilidad en el diseño del procesador, ya que las instrucciones pueden ser modificadas o agregadas mediante la actualización del microcódigo.
El uso del microcódigo también permite la emulación de instrucciones. En algunos casos, los procesadores pueden incluir instrucciones específicas para ciertos sistemas o aplicaciones. Si estos sistemas o aplicaciones no están disponibles en un procesador, se puede utilizar el microcódigo para emular la instrucción y permitir la ejecución.
A pesar de que la arquitectura RISC no utiliza microcódigo, todavía puede ser utilizada en algunos casos. Por ejemplo, algunos procesadores RISC utilizan microcódigo para manejar ciertas instrucciones más complejas o para la implementación de funciones de manejo de excepciones.
En resumen, el microcódigo es un conjunto de microinstrucciones que componen el cronograma de una instrucción dentro del nivel más interno de programación. Se utiliza en procesadores CISC para descomponer instrucciones complejas en partes más simples y para permitir la emulación de instrucciones específicas. Aunque la arquitectura RISC no utiliza microcódigo, todavía puede ser utilizado en casos específicos.
Resumen: Microcódigo
El microcódigo es una serie de instrucciones que ayudan a la CPU a llevar a cabo una tarea específica. Estas instrucciones son implementadas por el microprograma, que las convierte en microinstrucciones. En algunos tipos de CPU, cada instrucción de máquina es implementada por el microcódigo. Algunas arquitecturas de CPU no utilizan microcódigo, como RISC.
¿Qué función cumple el microcódigo en el procesamiento de información?
El microcódigo permite que el procesador ejecute instrucciones complejas mediante la descomposición de las mismas en microinstrucciones más simples y precisas.
¿Cómo se programa el microcódigo en un procesador?
El microcódigo se programa de forma interna en el diseño del procesador, por lo que los programadores de software no tienen acceso directo a él.
¿Qué ventajas tiene el uso de microcódigo en el procesamiento de información?
El microcódigo permite una mayor flexibilidad y versatilidad en el procesamiento de instrucciones complejas, al mismo tiempo que facilita la implementación de mejoras y actualizaciones en el funcionamiento del procesador.
¿Cuál es la diferencia entre microcódigo y lenguaje de máquina?
El lenguaje de máquina es el conjunto de instrucciones que ejecuta directamente el procesador, mientras que el microcódigo es el conjunto de microinstrucciones que se utilizan para descomponer y ejecutar esas instrucciones.
¿Qué riesgos pueden surgir en la programación del microcódigo?
La programación del microcódigo puede ser un proceso complejo y requiere una planificación y probabilidad exhaustiva, ya que cualquier error en la programación puede tener consecuencias graves para el procesador y la funcionalidad del sistema.
¿Existen diferencias en el uso del microcódigo entre procesadores de diferentes marcas?
Sí, cada fabricante de procesadores utiliza su propio diseño de microcódigo y puede tener diferencias en características y funcionalidades específicas en comparación con otros fabricantes.
Tecnologías empleadas en CPUs |
|
| • Arquitectura |
• Harvard (Modified Harvard) • von Neumann • Dataflow • TTA |
| • Conjunto de instrucciones |
• ASIP • CISC • EDGE • EPIC • MISC • MIPS • NISC • OISC • RISC • TRIPS • VLIW • ZISC |
| • Tamaño de palabra (word) |
• 1 bit • 4 bit • 8 bit • 9 bit • 10 bit • 12 bit • 15 bit • 16 bit • 18 bit • 22 bit • 24 bit • 25 bit • 26 bit • 27 bit • 31 bit • 32 bit • 33 bit • 34 bit • 36 bit • 39 bit • 40 bit • 48 bit • 50 bit • 60 bit • 64 bit • 128 bit • 256 bit • 512 bit • bit variable |
| • Ejecución (ciclo de instrucción) |
• Segmentación (pipelining): Bubble, Operand forwarding |
| • Computación paralela |
• Paralelismo a nivel de Bit: bit-serial, palabra • Paralelismo a nivel de Instrucción: escalar, superescalar • Paralelismo de Datos: vector • Paralelismo a nivel de Memoria (MLP) • Paralelismo a nivel de Tareas: hilo de ejecución (thread) |
| • Multihilo |
• Temporal multithreading • Simultaneous multithreading: HyperThreading |
| • Taxonomía de Flynn |
• SISD • SIMD • MISD • MIMD (SPMD) • Modos de direccionamiento (addressing mode) |
| • Tipos |
• Procesador digital de señales (DSP) • GPGPU • Microcontrolador • Unidad de procesamiento físico (PPU) • System on a chip (SoC) • Celular (cellular architecture) |
| • Componentes |
• Unidad de generación de direcciones (address generation unit o AGU) |
| • Gestión de energía |
• APM • ACPI • Escala de frecuencia dinámica (Dynamic frequency scaling) • Escala de tensión dinámica (Dynamic voltage scaling) • Gating de reloj (clock gating) |
| • Seguridad por hardware de CPU |
• NX bit |
Más información en microprograma.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 12-06-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de Microcódigo. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/microcodigo.php
