Unidad de coma flotante para niños
Una unidad de coma flotante (también conocida como FPU, por sus siglas en inglés Floating-Point Unit) es una parte especial de la unidad central de procesamiento (CPU) de un ordenador. Su trabajo principal es realizar cálculos con números que tienen decimales, como 3.14 o 0.0005. Estos números se llaman "números de coma flotante".
Las FPU son muy importantes porque muchos cálculos en los ordenadores, especialmente en gráficos, juegos o programas de ciencia, necesitan trabajar con números decimales de forma muy precisa y rápida. Sin una FPU, la CPU tendría que hacer estos cálculos de una manera más lenta.
Contenido
¿Qué es una Unidad de Coma Flotante (FPU)?
Una FPU es como una calculadora muy avanzada dentro del cerebro de tu ordenador. Se encarga de las operaciones matemáticas que involucran números con decimales. Esto es diferente de las operaciones con números enteros (como 1, 2, 3), que son manejadas por otra parte de la CPU llamada unidad aritmético lógica (ALU).
¿Cómo funciona una FPU?
Las FPU están diseñadas para ser muy eficientes con los números de coma flotante. Pueden hacer cálculos complejos de forma rápida.
Operaciones básicas de una FPU
Las operaciones más comunes que una FPU puede realizar son:
- Suma de números con decimales.
- Multiplicación de números con decimales.
Algunas FPU más avanzadas también pueden hacer cálculos más complicados. Por ejemplo, pueden calcular funciones trigonométricas (como el seno o el coseno) o exponenciales.
¿Qué pasa si no hay una FPU?
No todos los procesadores tienen una FPU integrada. En los ordenadores más antiguos, era común que la CPU no tuviera una FPU propia.
La Unidad Aritmético Lógica (ALU)
Si un procesador no tiene una FPU, la unidad aritmético lógica (ALU) de la CPU puede intentar hacer los cálculos de coma flotante. Para ello, usa pequeños programas especiales llamados microcódigo. Sin embargo, esto es mucho más lento que tener una FPU dedicada. Es como si tuvieras que hacer cálculos complejos a mano en lugar de usar una calculadora.
En algunos diseños de procesadores, las operaciones con números de coma flotante se manejan de forma muy diferente a las operaciones con números enteros. Pueden tener sus propios espacios de memoria temporales (llamados registros) y tiempos de procesamiento distintos. Incluso para operaciones difíciles, como la división, podrían tener un circuito especial solo para eso.
La FPU a lo largo del tiempo
Hasta mediados de los años 90, era normal que los ordenadores de casa no tuvieran una FPU dentro de su procesador principal. En su lugar, se podía añadir una FPU como un componente extra. A este componente se le llamaba "coprocesador matemático".
La FPU como coprocesador
Algunos ejemplos de estos coprocesadores eran los modelos 387 y 487. Se usaban con procesadores como el Intel 80386 y el Intel 80486SX. El procesador Intel 80486DX ya incluía la FPU de serie. Otro ejemplo fue la FPU Motorola 68881, que se usaba en ordenadores Macintosh con procesadores de la serie 680x0. Hoy en día, casi todos los procesadores modernos tienen una FPU integrada.
¿Por qué se llama "coma flotante"?
El nombre "coma flotante" viene de cómo se representan estos números. En muchos países, incluyendo los de habla hispana, usamos la coma (,) para separar los decimales (por ejemplo, 3,14). En otros países, como los anglosajones, usan un punto (.) para lo mismo (3.14). La palabra "flotante" se refiere a que la posición de la coma (o punto) puede "flotar" o moverse. Esto permite representar números muy grandes o muy pequeños de forma eficiente.
Véase también
En inglés: Floating-point unit Facts for Kids
- IEEE 754. Un estándar para cómo se representan y operan los números de coma flotante.
- Coma flotante
- Tipo de dato real
- Notación científica
Procesadores numéricos
- AMD Am9511
- Intel 8231
- Motorola 68881
- Serie x87
- Intel 8087
- Intel 80287
- Intel 80387
- Intel 80487
- CPU
- Microprocesador
- Unidad de control
- Unidad aritmético lógica
- Bus interface unit
- Unidad de gestión de memoria
- Unidad de ejecución
- Unidad de proceso
- Registro (hardware)
- Microcódigo
- Barrel shifter
