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PRÓLOGO Este trabajo de investigación fue creado para que los lectores conozcan más acerca de las computadoras. Describiéndoles en este escrito cada uno de los elementos que la conforman, para así poder ampliar sus conocimientos en esta rama de la ciencia.
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ÍNDICE Definición de PC------------------------------------------------------------------------------------4 Funciones Básicas De Las Computadoras………………………………………………………………………4 Lenguaje Que Utiliza Una Computadora…………………………………………………………………………5 Estructura General De Una Computadora……………………………………………………………………..7 Clasificación De Una PC…………………………………………………………………………………………………….8
Hardware
Software
Componentes De Una PC………………………………………………………………………………………………..11 Características Y Componentes De Un Gabinete………………………………………………………14 Procesador……………………………………………………………………………………………………………………………..18 Fuente De Poder………………………………………………………………………………………………………………….22 Memoria Ram………………………………………………………………………………………………………………………….24 Tarjeta Madre……………………………………………………………………………………………………………………….28 Memoria Rom…………………………………………………………………………………………………………………………34 Disco Duro…………………………………………………………………………………………………………………………….36 Jumpers…………………………………………………………………………………………………………………………………..41 Interruptores…………………………………………………………………………………………………………………………..42 Cables IDE………………………………………………………………………………………………………………………….42. Cables SATA……………………………………………………………………………………………………………………43
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DEFINICIÓN DE PC Es una máquina electrónica que procesa datos para convertirlos en información útil. Sistema que a partir de unos datos de entrada es capaz de elaborar una información o resultados siguiendo una serie de operaciones para los cuales ha sido previamente programado.
FUNCIONES BÁSICAS DE LAS COMPUTADORAS. Una computadora realiza una serie de pasos en forma secuencial al momento de recibir una solicitud del usuario. El siguiente esquema muestra en un diagrama, las funciones básicas que ejecuta una computadora:
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La computadora hace cuatro funciones importantes:
Entrada de datos: Es la información que utilizará la computadora, la cual entra a través del teclado, mouse, puertos, etc.
2. El procesamiento de los datos: La máquina procesa los datos conforme le haya sido indicado por el usuario con el fin deseado. 3. Almacenar datos e información: La computadora debe almacenar datos para que estén disponibles durante el procesamiento. El lugar donde se almacenarán depende de cómo se utilicen los datos. Por ejemplo, en la Memoria del Sistema (dentro de la Unidad de Procesamiento) la computadora guarda lo que está usando. Hay otro tipo de almacenamiento, que es más permanente, en donde se guarda lo que no se necesita para procesar en ese momento (por ejemplo: disquetes, CD, disco duro).
4. Resultados: La máquina arrojará los resultados los cuales fueron procesados conforme se pidió.
LENGUAJE QUE UTILIZA El lenguaje de programación es un lenguaje artificial que se utiliza para definir una secuencia de instrucciones gente para su posterior procesamiento. En muchas ocasiones, resulta inentendible para la común.
Lenguajes de bajo nivel Los microprocesadores procesan exclusivamente señales electrónicas binarias. Dar una instrucción a un microprocesador supone en realidad enviar series de unos y ceros espaciadas en el tiempo de una forma determinada. Esta secuencia de señales se denomina código-máquina.
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Lenguajes de alto nivel Por lo general se piensa que los ordenadores son máquinas que realizan tareas de cálculos o procesamiento de textos. La descripción anterior es sólo una forma muy esquemática de ver una computadora. Hay un alto nivel de abstracción entre lo que se pide a la computadora y lo que realmente comprende. Existe también una relación compleja entre los lenguajes de alto nivel y el código-máquina.
El lenguaje del Ordenador. El ordenador utiliza un lenguaje propio basado en códigos, que para él significan una o varias cosas diferentes.
BIT:
Es la unidad más pequeña del lenguaje del ordenador. Para nosotros es como una letra. Los 2 bits que estén son: 0/1.
Byte (B): Es el conjunto de 8 “bits”. Sólo hay 226 combinaciones (del 0-225): 00000000 = 0 00000011 = 3 00000110 = 6 00000001 = 1 00000100 = 4 00000111 = 7 00000010 = 2 00000101 = 5 11111111 = 225
Kilobyte (KB): Es 1000 veces 1 “byte”. 1 KB = 1024 B
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ESTRUCTURA GENERAL DE UNA COMPUTADORA La estructura de una computadora representa un sistema que integra diferentes componentes organizados en diferentes niveles independientes unos de otro en cuanto a su estructura, pero conservando la interdependencia desde el nivel más alto hasta el nivel más bajo en torno a su funcionamiento. La estructura general de las computadoras considera las siguientes funciones: El procesamiento de datos. Se encarga de transformar y dar tratamiento a los datos aplicando funciones básicas como son las aritméticas y las lógicas. El almacenamiento de los datos. Mientras se está llevando a cabo la función de procesamiento, los datos son almacenados temporalmente en localidades de la memoria cuyo contenido cambia continuamente debido a la gran cantidad de cálculos que realiza el procesador. La entrada y salida de datos. Cuando los datos son recibidos o enviados desde algún dispositivo conectado a la computadora se conoce como proceso de Entrada / Salida de datos; y el dispositivo de referencia es conocido como periférico; cuando los datos son movidos a grandes distancias, el proceso es conocido como Comunicación de Datos. Se da internamente en la computadora y de manera dinámica con el medio ambiente operativo constituido por dispositivos que sirven como fuente o destino de los datos.
La estructura interna de una computadora cuatro componentes principales:
Unidad de Central de proceso (CPU): Controla la operación de la computadora y ejecuta funciones de procesamiento de datos, se le conoce generalmente como procesador. Unidad de Control: Controla las operaciones del CPU. Unidad Aritmética y lógica (ALU): Ejecuta las funciones de procesamiento de datos. Memoria Principal: Almacenamiento de datos de manera temporal. Registros: Provee almacenamiento en el CPU. Entrada / Salida (E/S): Movimiento de datos entre la computadora y su medio ambiente externo.
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Sistema de Interconexión: Son mecanismos que permiten la comunicación con la unidad de control, la unidad aritmética y lógica y los registros.
CLASIFICACION DE UNA PC En términos simples y sencillos, una computadora es un sistema informático compuesto por varios componentes electrónicos que trabajan en conjunto para proporcionar datos de salida procesados. Estos componentes conforman el llamado hardware, y son los encargados de procesar todas las instrucciones que proporciona el software con el cual está cargada la computadora.
Clasificación de Hardware Se clasifica generalmente en Periféricos de Entrada y Salida. Entendiendo por periférico a todo aquel que se conecta a una PC para optimizar su funcionamiento. El hardware más utilizado en los ordenadores es: monitor, CPU, ratón, teclado. El hardware complementario en los ordenadores son cualquiera que no se incluya en los anteriores como son: impresora, cámara de vídeo digital, digitalizador (scanner), etc.
Periféricos de entrada: Son los que permiten que el usuario aporte información exterior. Estos son: § Cámara, etc. § Escáner
Página 9 § Ratón o Mouse § Tarjetero flash § Teclado § SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida) § Micrófono § Cámara Web (Webcam) § Conversor Analógico digital § Escáner de código de barras § Joystick § Lápiz óptico § Pantalla táctil § Tableta digitalizadora
Periféricos de salida: Son los que muestran al usuario el resultado de las operaciones realizadas por el PC. En este grupo se encuentran: § Impresora § Pantalla o Monitor § Altavoces o Parlantes § Audífonos
Periféricos de entrada/salida: Son los dispositivos que pueden aportar simultáneamente información exterior al PC y al usuario. Aquí se encuentran: § CD ROM § DVD ROM § HD-DVD § Modem (Modulador/Demodulador) o Fax-Módem § Tarjeta de red § Controladores de puertos (seriales, paralelos, etc.) A los últimos tres también se le llama de Dispositivos de Comunicación
Dispositivos de Almacenamiento (también clasificados como periféricos de entrada y salida): Son aquellos elementos donde se puede almacenar información de la computadora. Aquí se encuentran: § Disquette § Memorias USB (Flash disks, pendrive etc.), § Disco Rígido interno y externo § Memorias de pequeño tamaño (SD, Compact Flash I & II, Smart Card, MMC, etc.).
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Clasificación del Software: SISTEMAS OPERATIVOS: Es el programa principal de un computador. También se les conoce bajo el término de plataforma. Este tipo de programas se encargan de gestionar y administrar los recursos del computador. Entendiéndose por recursos todos los componentes que hacen parte del hardware y los demás programas instalados en la máquina. El requisito indispensable para que los demás programas se ejecuten es que exista el soporte, plataforma, programa principal o sistema operativo que les brinde un ambiente de ejecución. Los sistemas operativos sirven además, de intermediarios entre el usuario y la maquina brindando las diferentes interfaces de acceso. EJEMPLOS: Windows XP, Windows VISTA, Linux, Unix.
PROGRAMAS DE APLICACIÓN: Son aquellos que se utilizan para ejecutar una tarea específica. Por ejemplo: Un programa para la presentación de diapositivas, un programa para la creación de oficios, y documentos etc.
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EJEMPLO: Excel, Winamp, Nero, Access, Word, Publisher, etc.
COMPNENTES DE UNA PC Unidad del sistema o gabinete La unidad del sistema o gabinete es el núcleo de un sistema informático. Normalmente, se trata de una caja rectangular. Parte de la computadora donde se resguardan todos dispositivos internos de una computadora, como son la tarjeta madre, fuente de poder, microprocesador, tarjetas de almacenamiento (RAM y ROM), tarjetas de expansión, zócalos, lector Floppy, lector CD- ROM, bus de datos etc… El más importante de estos componentes es la CPU (unidad central de procesamiento), o microprocesador, que funciona como "cerebro" de la computadora. Están fabricados de distintos materiales principalmente de plástico con una placa de metal o de lámina.
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Tipos de Gabinete de PC Gabinete sobremesa:
Está diseñado para colocarse "acostado" sobre una superficie firme. Tiene pocas posibilidades de colocarle unidades ópticas, lectoras de memorias digitales, discos duros y disqueteras adicionales. Está diseñado para soportar el peso de un monitor CRT encima de él. Ahorra espacio, ya que el monitor y el gabinete están uno sobre el otro. No permite colocar más ventiladores internos más que los integrados de fábrica. Actualmente tienen integrados puertos frontales para evitar colocar dispositivos de uso frecuente en los puertos traseros (puertos USB, puertos FireWire, Jack 3.5" para audífonos, entre otros).
Gabinete mini torre: Está diseñado para colocarse "de pie" sobre una superficie firme.
Tiene las posibilidades de expandir sus funciones con unidades ópticas, lectoras de memorias digitales, discos duros y disqueteras adicionales.
No está diseñado para colocar un monitor CRT sobre sus costados, por lo que debe de colocarse de manera independiente.
Los gabinetes actuales tienen una entrada de aire lateral, que conduce directamente el aire hasta el microprocesador.
Regularmente ocupa más espacio, ya que se coloca encima del escritorio, esto porque en el suelo no debe de colocarse.
Permite colocar varios ventiladores internos, permitiendo que los dispositivos no se sobrecalienten y pierdan vida útil.
Actualmente tienen integrados puertos frontales para evitar colocar dispositivos de uso frecuente en los puertos traseros (puertos USB, puertos FireWire, Jack 3.5" para audífonos, entre otros).
Gabinete integrado en la pantalla / All in one:
La pantalla y el gabinete se encuentran compartiendo el mismo chasis y cubiertas.
Este tipo de gabinetes se comenzó a popularizar en computadoras Mac® de la firma Apple®, que en ese entonces contaban con monitores CRT y el resto de la computadora integrada, actualmente las iMac® utilizan pantallas LCD.
El gran inconveniente es que si llega a fallar la pantalla o la computadora, se deshabilitan los dos sistemas y no es posible usar ninguno de ellos.
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Está diseñado para colocarse "de pie" sobre una superficie firme y el espacio que ocupa es mínimo debido a las reducidas dimensiones con que cuenta.
No tiene las posibilidades de expandir sus funciones con unidades ópticas, lectoras de memorias digitales o discos duros extras.
Tiene la ventaja de tener cierta portabilidad debido a su diseño, ya que es más seguro su traslado de un lugar a otro e incluso menor peso. Tiene integrados puertos frontales para evitar colocar dispositivos de uso frecuente en los puertos traseros (puertos USB, puertos FireWire, y Jack 3.5" para audífonos).
Gabinete torre (de servidores propietarios y para duplicadoras):
En servidores, vienen ensamblados de fábrica, en el caso de duplicadoras cuentan con una unidad óptica lectora (CD, DVD, HD-DVD o Blu-Ray Disc) y varias unidades de grabado (quemadores"); esto para generar varias copias de un solo disco de manera sincronizada.
Está diseñado para colocarse "de pie" sobre una superficie firme, su altura varía de acuerdo a la cantidad de bahías con que cuente, llegando a tener hasta 11. Estos equipos pueden o no contar con un panel superior, equipado con una pequeña pantalla LCD y botones de funciones, por lo que desde él es posible manipular los procesos de grabado sin necesidad de accesorios como monitores CRT, teclados, ratones (Mouse), etc.
Tienen internamente la arquitectura de una computadora convencional (disco duro, tarjeta principal especial ("motherboard"), microprocesador, memoria RAM, fuente de alimentación), solo que este tipo de torres tienen un uso específico.
Tienen una tarjeta principal (Motherboard) especial, que soporta la conexión de varias unidades ópticas a diferencia de una convencional que permite como máximo hasta 6 (combinando unidades tipo IDE (discos duros y unidades ópticas con interfaz de 40 pines) y tipo SATA (discos duros y unidades ópticas con interfaz de 7 terminales)).
Regularmente ocupa mucho espacio, ya que sus dimensiones son grandes y comúnmente se coloca en el suelo, porque pesa mucho.
Permite colocar varios ventiladores internos, permitiendo que los dispositivos no se sobrecalienten y pierdan vida útil.
Gabinetes horizontales de servidores propietarios:
Microprocesador: es el cerebro encargado de realizar todas las operaciones aritméticas y lógicas requeridas para el proceso de los datos, pero básicamente estos dispositivos no cuentan con un solo procesador, sino una estructura que soporta hasta 16 microprocesadores instalados e interconectados entre sí, actualmente cada microprocesador cuenta con dos o más núcleos.
Memoria RAM: es una memoria rápida que se encarga de almacenar de manera temporal la información necesaria para que la computadora trabaje. Si hay poca memoria RAM, la computadora utilizará el disco duro para simularla pero será más lento el equipo.
Página 14 Actualmente se les puede instalar hasta 64 Gigabytes (GB) de memoria RAM. Estas deben de contar con tecnología ECC ("Error Code Correction"), la cual es capaz de detectar hasta dos errores de bits y automáticamente corregirlos. En caso de una cantidad mayor de errores, avisa al administrador de red para que se corrija el error de otro modo.
Placas del sistema o tarjetas principales: son las encargadas de interconectar todos los dispositivos interiores, pero también puede contar con varias placas. Integran puertos de comunicaciones (COM, USB, LPT, RJ45, enlaces ópticos, etc.), también las ranuras de expansión para tarjetas y los conectores para unidades de disco (discos duros y unidades ópticas).
Disco duro: es un dispositivo de almacenamiento magnético, en el cuál se almacena la mayor cantidad de información de la computadora, ya que incluye el sistema operativo (Microsoft ®Windows 2008/2003 , Sun® Solaris 10, Linux LAMP, etc.), las aplicaciones (gestores de bases de datos, gestores de correo electrónico, sistemas de almacenamiento de dominios y espacio Web, etc.), los archivos generados por el usuario (texto, hojas de cálculo, música comprimida, videos), etc. Actualmente superan varios Terabytes (TB) de capacidad y cuentan con estándares diferentes para evitar al máximo las fallas, siendo discos tipos SCSI y discos SAS. Una característica especial es que los discos duros se insertan por un compartimiento frontal especial, sin necesidad de abrir el equipo. Unidades de disco óptico: es una bahía en la que generalmente se instalan lectores de discos CD o lectores de DVD para las aplicaciones del servidor. Unidades para disco magnético: anteriormente los servidores llegaron a tener unidades para grabado y lectura de cintas, actualmente se basan casi totalmente en discos duros.
Las fuentes de poder: son los dispositivos encargados de suministrar la alimentación eléctrica a los elementos internos, la cual tiene un diseño específico para servidor, con más potencia que una fuente común ya que debe tener la capacidad de encontrarse encendida durante las 24 horas del día y los 365 días del año, un servidor común soporta hasta 700 vatios. Un servidor común cuenta con 2 fuentes redundantes, si una falla, tiene la capacidad de seguir trabajando con la segunda mientras se resuelve la falla.
Sistema operativo y aplicaciones: utilizan sistemas operativos de Microsoft® Windows Server/NT/2003-2008, versiones de Linux (Servidores basados en CentOS o Fedora), Sun® Solaris y Novell®, etc. los cuáles son encargados de ser el interpretes entre la computadora y el humano, así como de reconocer dispositivos y ejecutar las aplicaciones dedicadas.
CARACTERISTICAS Y COMPONENETES DE UN GABINETE Parte de la computadora donde se resguardan todos dispositivos internos de una computadora, como son la tarjeta madre, fuente de poder, microprocesador, tarjetas de almacenamiento (Ram y Rom), tarjetas de expansión, zócalos, lector Floppy, lector CD- ROM, bus de datos etc…
Monitor: Un monitor de video o pantalla de video (VDT, Video Display Terminal) permite que el usuario de una computadora vea los caracteres de entrada al momento de teclearlos, pero también sirve como dispositivo de salida para recibir mensajes de la computadora. Las imágenes en un monitor
Página 15 se componen de pequeños puntos llamados pixeles (del inglés: Picture elements, elementos de imagen). Una pulgada cuadrada en un monitor común es una malla de puntos con aproximadamente de 72 pixeles por lado. En este caso se dice que el monitor tiene una definición de 72 puntos por pulgada (dpi, dots per inch). Si aumenta la definición, más cercanos estarán los puntos. La mayoría de los monitores caen en una de dos clases: monitores de CRT (cathode ray tube, tubo de rayos catódicos), como en un televisor, y modelos de pantalla plana LCD (liquid cristal display, pantallas de cristal líquido). Los CRT son los periféricos para los monitores de escritorio por su claridad y velocidad de respuesta. Los LCD, son más compactos y ligeros, dominan el creciente mercado de las computadoras portátiles pero, al ir mejorando en calidad, van apareciendo cada vez más en las computadoras de escritorio. Teclado: La operación de teclear letras, números y caracteres especiales en un teclado de computadora es similar a teclear en una máquina de escribir. Sin embargo, a diferencia de esta última, la computadora responde mostrando en pantalla los caracteres tecleados en el lugar donde aparece el cursor. A pesar de su aceptación casi universal como dispositivo de entrada, el teclado QWERTY (llamado así por l primera fila de letras) parece fuera de lugar en una computadora moderna. La disposición original de las teclas, elegidas para que los operadores trabajaran con mayor lentitud y no pudieran atascar las letras en las primeras máquinas de escribir, sigue con nosotros un siglo después, obligando a millones de personas a aprender un sistema complicado y poco eficiente sólo para que puedan introducir datos en sus computadoras. Se ha ideado, probado y demostrado muchas mejoras al diseño básico del teclado que son más eficientes y fáciles de aprender que el teclado QWERTY clásico. Sin embargo, las tradiciones tecnológicas no desaparecen fácilmente, y poca gente está dispuesta o es capaz de utilizar un teclado no estándar. Sin embargo, la función del teclado ha ido cambiando al surgir dispositivos de entrada alternativos.
Ratón: Ratón (Mouse) o la bola rastreadora (TrackBall). El diseño de estos dispositivos permite desplazar un apuntador por la pantalla y apuntar a caracteres u objetos específicos. El tipo de ratón más común tiene una esfera en su parte inferior que puede rodar sobre su escritorio. Conforme se mueve el ratón, el apuntador en la pantalla imita el movimiento de éste: La bola rastreadora es como un ratón invertido: Permanece fija en el escritorio mientras el usuario mueve la esfera sobre saliente para controlar el apuntador en la pantalla.
Microprocesador: Microprocesador fabricado en un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos. El microprocesador de la CPU está formado por una unidad aritméticológica que realiza cálculos y comparaciones, y toma decisiones lógicas (determina si una afirmación es cierta o falsa mediante las reglas del álgebra de Boole); por una serie de registros donde se almacena información temporalmente, y por una unidad de control que interpreta y ejecuta las instrucciones. Para aceptar órdenes del usuario, acceder a los datos y presentar los resultados, la CPU se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus. El bus conecta la CPU a los dispositivos de almacenamiento (por ejemplo, un disco duro), los
Página 16 dispositivos de entrada (por ejemplo, un teclado o un mouse) y los dispositivos de salida (por ejemplo, un monitor o una impresora).
Tarjeta madre: La tarjeta madre es la tableta en donde se montan todos los componentes y sus interconexiones a manera de pistas (cobre adherido a la tarjeta). Básicamente es el dispositivo que aglutina a todos los demás, tales como microprocesador, buses, ranuras, zócalos, memoria, puertos, conectores, video, etc. Como definición de la tarjeta madre o placa base, se puede decir que es un circuito impreso sobre el cual se montan y acoplan los zócalos, ranuras, circuitos, pastillas y componentes electrónicos necesarios para el funcionamiento de la computadora.
Memoria RAM y ROM: (Memoria de Acceso Aleatorio) En este tipo de memoria, cada byte individual de información puede ser introducido o extraído de manera independiente del resto de la información contenida en la memoria. Los componentes de almacenamiento primario, son llamados también chips de acceso de memoria al azar (Ram), debido a que el programador puede seleccionar y usar de manera aleatoria cualquiera de las posiciones de dicha memoria para introducir o almacenar datos de manera directa. RAM es una memoria interna en la cual las instrucciones de los programas y los resultados son almacenados, el contenido de dicha memoria puede ser modificados por medios de Software. Y es de acceso aleatorio porque la computadora va directamente al dato que necesita. ROM (Memoria de Solo Lectura). Es un clip de memoria permanente en el cual son grabadas instrucciones (generalmente al momento de su fabricación), y no puede modificarse, este tipo de memoria la utilizan generalmente los módulos para juegos y algunas calculadoras programables. Es un tipo de memoria que tienen integrado un programa, el cual está almacenado de forma tal, que solo podrá ser leído pro a la computadora, pero de ninguna manera nos permitirá modificarlo. Las memorias ROM son utilizadas generalmente para almacenar la información básica de la computadora para que pueda ser arrancada. Slots o ranuras de expansión: Ranura dentro de la consola de un ordenador o computadora, diseñada para contener tarjetas de expansión y conectarlas al bus del sistema (trayectoria de datos). La mayoría de los equipos informáticos personales tiene entre 3 y 8 zócalos de expansión (en inglés, slots). Los zócalos ofrecen un medio para añadir características nuevas o mejoradas al sistema, así como también memoria.
Fuente de poder: Una de los componentes más importantes dentro de su computadora es la fuente de poder. Este, es el encargado de administrar la energía a todos los módulos que utiliza su computadora. La fuente de poder de su computadora convierte la electricidad que viene desde el socket de su pared a un poder liviano o energía manejable para que corra dentro de la computadora. La fuente
Página 17 toma la energía de 120 voltios, 60 Hertz AC, y lo convierte a corriente DC de 5 y 12 voltios (positivo, negativo). Usualmente, los componentes electrónicos como la tarjeta madre, tarjetas adaptadoras, y la mayoría de disqueteras de 3.5 pulgadas, utilizan energía +5voltios. Otros componentes como los discos duros y los ventiladores (cooling fans), utilizan energía de +12 voltios. Su computadora depende de una fuente limpia y estable para ambos tipos de módulos a modo que funcione adecuadamente. Las fuentes de poder también trabajan como centinelas electrónicas, asegurándole al sistema que existe suficiente energía para que funcione adecuadamente. Existe una señal especial que manda la fuente de poder a la tarjeta madre, esta se llama “Power-Good Signal”. Esta señal se encarga de correr dentro del circuito de la tarjeta madre. Si la señal no es apropiada no arrancará el sistema, lo cual portaje de buena manera el sistema cuando hay cambios repentinos de corriente. Cuenta con un ventilador interno y ésta ayuda a mantener la temperatura de en el sistema.
Disco duro: Disco duro, en los ordenadores o computadoras, unidad de almacenamiento permanente de gran capacidad. Está formado por varios discos apilados —dos o más—, normalmente de aluminio o vidrio, recubiertos de un material ferromagnético. Como en los disquetes, una cabeza de lectura/escritura permite grabar la información, modificando las propiedades magnéticas del material de la superficie, y leerla posteriormente; esta operación se puede hacer un gran número de veces. La mayor parte de los discos duros son fijos, es decir, están alojados en el ordenador de forma permanente. Existen también discos duros removibles, como los discos Jaz de Iomega, que se utilizan generalmente para hacer backup —copias de seguridad de los discos duros— o para transferir grandes cantidades de información de un ordenador a otro. El primer disco duro se instaló en un ordenador personal en 1979; era un Seagate con una capacidad de almacenamiento de 5 MB. Hoy día, la capacidad de almacenamiento de un disco duro puede superar los 50 MB. A la vez que aumentaba la capacidad de almacenamiento, los discos duros reducían su tamaño; así se pasó de las 12 pulgadas de diámetro de los primeros, a las 3,5 pulgadas de los discos duros de los ordenadores portátiles o las 2,5 pulgadas de los discos de los notebooks (ordenadores de mano).
Floppy: Un elemento plano, de forma circular, elaborado sobre un material plástico, denominado mylar, y recubierto por una sustancia magnetizable, normalmente óxido de hierro. Se utilizan para almacenar información de naturaleza informática, para lo cual se insertan en un dispositivo —la unidad de disco— donde una cabeza de lectura/escritura puede escribir información alterando la orientación magnética de las partículas de su superficie. Por un procedimiento similar, esta cabeza es capaz de leer la información almacenada. Los primeros disquetes hicieron su aparición en 1970, y pronto se convirtieron en el medio más utilizado para intercambiar información —software y archivos— entre ordenadores. La complejidad de los programas y el tamaño de algunos archivos de bases de datos o imágenes, hizo que los disquetes fuesen insuficientes para esta tarea y, a mediados de la década de 1990, fueron progresivamente sustituidos por CD-ROM.
Página 18 El tamaño de los disquetes puede ser: de 8 pulgadas de diámetro, con una capacidad de almacenamiento que varía entre 100 y 500 KB; de 5.25 pulgadas de diámetro, con capacidad entre 100 KB y 1,2 MB, y de 3.5 pulgadas de diámetro, con capacidad entre 400 KB y 2,8 MB, aunque los más populares son de 1,44 MB. Los dos primeros son realmente discos flexibles, pero el tercero tiene la carcasa rígida.
CD-ROM: Acrónimo de Compact Disc-Read Only Memory. Estándar de almacenamiento de archivos informáticos en disco compacto. Se caracteriza por ser de sólo lectura, con una capacidad de almacenamiento para datos de 700 MB. Otros estándares son el CD-R o WORM (permite grabar la información una sola vez), el CD-RW (permite grabar la información más de 1.000 veces sobre el mismo disco), el CD-I (define una plataforma multimedia) y el PhotoCD (permite visualizar imágenes estáticas). El gabinete de la computadora es la caja de metal y plástico que aloja a los componentes principales. Los gabinetes de las computadoras vienen en distintos tamaños y formas. Un gabinete de escritorio se coloca plano sobre el escritorio del usuario y, en la mayoría de los casos, el monitor se apoya sobre él. El gabinete en forma de torre que figura a continuación, es alto y se instala junto al monitor o en el piso. En la parte frontal del gabinete generalmente se encuentra el interruptor de encendido/apagado y dos o más unidades de disco. (Aprenderá más sobre las unidades de disquete de 3,5 pulgadas y las unidades de CD-ROM más adelante en este curso.) En la parte posterior del gabinete de una computadora, hay puertos de conexión que se utilizan para enchufar tipos específicos de dispositivos. Estos puertos incluyen: un puerto para el cable del monitor, varios puertos para el ratón y el teclado, un puerto para conectar el cable de la red, puertos de entrada para micrófonos/altavoces/auxiliares y un puerto para impresora (ya sea una interfaz SCSI o paralela). También hay un lugar para enchufar el cable de alimentación G.
PROCESADOR El microprocesador es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el “cerebro” de un computador. Es un circuito integrado conformado por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputor. Es el encargado de ejecutar los programas; desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria. Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una unidad de control, una unidad aritmética lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma flotante. La figura muestra un microprocesador Intel Pentium 4. Integrado por 42 millones de transistores y pistas de los circuitos de 0.18 micrómetros FUNCIONAMIENTO
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A la velocidad de un reloj interno, gracias a un cristal de cuarzo que, sometido a una corriente eléctrica, envía pulsos, denominados "picos". La velocidad de reloj (también denominada ciclo), corresponde al número de pulsos por segundo, expresados en Hertz (Hz). De este modo, un ordenador de 200 MHz posee un reloj que envía 200.000.000 pulsos por segundo. Por lo general, la frecuencia de reloj es un múltiplo de la frecuencia del sistema (FSB, Front-Side Bus o Bus de la Parte Frontal), es decir, un múltiplo de la frecuencia de la placa madre.
Tipos de procesadores Pentium-75 ; 5x86-100 (Cyrix y AMD) AMD 5x86-133 Pentium-90 AMD K5 P100 Pentium-100 Cyrix 686-100 (PR-120) Pentium-120 Cyrix 686-120 (PR-133) ; AMD K5 P133 Pentium-133 Cyrix 686-133 (PR-150) ; AMD K5 P150 Pentium-150 Pentium-166 Cyrix 686-166 (PR-200) Pentium-200 Cyrix 686MX (PR-200) Pentium-166 MMX Pentium-200 MMX Cyrix 686MX (PR-233) AMD K6-233 Pentium II-233 Cyrix 686MX (PR-266); AMD K6-266 Pentium II-266 Pentium II-300 Pentium II-333 (Deschutes) Pentium II-350 Pentium II-400 etc.
En un procesador puedes encontrar los siguientes elementos:
Núcleos:
Una de las mejoras en las tecnologías de fabricación de los procesadores lo que ha
conseguido es aumentar el número de transistores que pueden los fabricantes crear por unidad de área. Un mayor número de ellos conlleva que se puedan integrar más elementos. Los fabricantes gracias a esto han añadido varios núcleos en un mismo procesador. Cada uno de estos elementos
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no es más que un procesador pero reducido en tamaño. Al tener varios ciertas tareas se pueden acelerar al trabajar en paralelo.
Cache: Es muy importante, para las prestaciones que el micro es capaz de dar, acelerar el uso de los accesos a memoria RAM. Ten en cuenta que en ella se encuentran tanto los datos como las instrucciones de los programas con los que estés trabajando. Un procesador tiene varios niveles de memoria cache pensada para acelerar estos accesos. Su idea de funcionamiento es sencilla, se almacenan en ella los datos e instrucciones a los que se accede más frecuentemente y al estar cerca del procesador el acceso es más rápido. Fuera del núcleo nos encontramos con la denominada LLC (Last level cache) que dependiendo del modelo es la tercera o segunda capa.
CARACTERISTICAS DE UN PROCESADOR
La velocidad Actualmente se habla de frecuencias de gigahercios (GHz.), o de Megahercios (MHz.). Lo que supone miles de millones o millones, respectivamente, de ciclos por segundo Sin embargo, la capacidad de un procesador no se puede medir solamente en función de su 'frecuencia de reloj', sino que interviene también la cantidad de instrucciones que es capaz de gestionar a la vez ('juego de instrucciones'), y lo que se conoce como 'ancho de bus' (cantidad máxima de información en bruto transmisible) que se mide en bits. Un bit es una pareja del tipo '0/0', '0/1', '1/1' o '1/0' en el código binario: cuantos más bits admita el 'ancho de bus', códigos más largos de ceros y unos se pueden procesar la capacidad viene determinada por el número de transistores, pero también por los sucesivos niveles de memoria que se sitúan cerca de la CPU. El indicador de la frecuencia de un microprocesador es un buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único. La cantidad de instrucciones necesarias para llevar a cabo una tarea concreta, así como la cantidad de instrucciones ejecutadas por ciclo ICP Son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU: La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones disponible, mientras que ICP depende de varios factores, como el grado de supe segmentación La cantidad de unidades de proceso o "pipelines" disponibles, entre otros. La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones.
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Las memorias En el pasado, los procesadores contaban sólo con la memoria RAM para almacenar la información de las órdenes que se iban pasando sucesivamente al procesador; llegó un momento en que los procesadores eran más potentes que la memoria RAM. Es decir, que ésta les podía pasar de golpe menos información de la que ellos podían gestionar, con lo que el procesador estaba ampliamente desaprovechado Para solucionar este desfase se diseñaron las 'memorias caché', estableciendo así dos niveles consecutivos de memoria entre la CPU y la memoria RAM. Junto a la CPU, y en orden creciente de distancia respecto a la misma, se sitúan tres unidades o niveles de memoria. La 'memoria caché de primer nivel' (L1), la 'memoria caché externa' (L2) y la memoria RAM. La 'caché interna', o de 'primer nivel', es la que determina los datos que el procesador gestionará más inmediatamente, los prioritarios en la cola; su capacidad para almacenar datos es la que define, junto a la 'frecuencia de reloj' y la capacidad de la memoria RAM, la potencia del procesador, puesto que es la que surte el chorro de datos a la CPU. Hasta hace pocos años su capacidad era de 32 Kilobytes (aproximadamente 8 bits son un byte), pero los actuales procesadores la han aumentado a 64 Kilobytes. Estos son los datos que la caché de primer nivel es capaz de proporcionar a la CPU en cada oscilación. Es, por tanto, una memoria corta y de alta capacidad de transmisión. La 'caché de segundo nivel' tiene una capacidad de gestionar muy superior (entre 256 Kilobytes y 2 Megabytes), pero muy inferior a la memoria RAM, la más alejada, que actualmente se sitúa entre los 500 Megabytes y un Gigabyte. Esta capacidad es tan importante como la fluidez de datos entre las memorias, pues limita la capacidad del usuario, o de los programas que éste ejecutando, de dar muchos datos a la vez al procesador. Si se está ejecutando un videojuego o un programa con gráficos complejos, se necesitará una memoria RAM de elevada capacidad para almacenar la gran cantidad de instrucciones que conllevan estos programas, e irlas pasando a los sucesivos niveles de memoria para que el procesador las ejecute. Todos estos componentes (la CPU y las memorias) van ensamblados sobre una matriz plana conocida como 'placa base', que es la encargada de interconectarlos entre sí. La placa base, finalmente, se capsule rodent de un request cofre. El procesador queda así conformado.
Consumo Procesadores de doble núcleo: Esta nueva tecnología de microprocesadores permite aumentar el rendimiento sin consumir más energía ni generar un exceso de calor. Al aumentar el calor, disminuye la eficiencia del procesador en general debido al comportamiento de los transistores a diferentes temperaturas. Con el luge de los portátiles, el problema del espacio y de la generality de calor se ha magnificado. Los superordenadores actuales son esencialmente series de ordenadores que computan en
Página 22 paralelo.
Bus de datos Los procesadores funcionan con una anchura de banda bus de 64 bits (un bit es un dígito binario, una unidad de información que puede ser un 1 o un 0) esto significa que puede transmitir simultáneamente 64 bits de datos
FUENTE DE PODER La fuente de poder o de alimentación es un dispositivo que se monta en el gabinete de la computadora y que se encarga básicamente de transformar la corriente alterna de la línea eléctrica comercial en corriente directa; la cuál es utilizada por los elementos electrónicos y eléctricos de la computadora. Otras funciones son las de suministrar la cantidad de corriente y voltaje que los dispositivos requieren así como protegerlos de subidas de problemas en el suministro eléctrico como subidas de voltaje. La fuente de poder, por lo tanto, puede describirse como una fuente de tipo eléctrico que logra transmitir corriente eléctrica por la generación de una diferencia de potencial entre sus bornes. Se desarrolla en base a una fuente ideal, un concepto contemplado por la teoría de circuitos que permite describir y entender el comportamiento de las piezas electrónicas y los circuitos reales. La fuente de alimentación tiene el propósito de transformar la tensión alterna de la red industrial en una tensión casi continua. Para lograrlo, aprovecha las utilidades de un rectificador, de fusibles y de otros elementos que hacen posible la recepción de la electricidad y permiten regularla, filtrarla y adaptarla a los requerimientos específicos del equipo informático.
TIPOS Las dos fuentes que podremos encontrarnos cuando abrimos un ordenador. Pueden ser: AT o ATX.
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Las fuentes de alimentación AT, fueron usadas hasta que apareció el Pentium MMX (“la cual es la llegada de la
SIMD, que es una introducción múltiple de datos introducido en sus
microprocesadores”).
Es en ese momento cuando se desarrolla SIMD que se empezarían a utilizar fuentes de alimentación ATX es un estándar de la tecnología avanzada de extendido mejorando la funcionalidad de entrada y salida.
Características de AT y ATX Las características de las fuentes AT, son que sus conectores a placa base varían de los utilizados en las fuentes ATX, y por otra parte, quizás bastante más peligroso, es que la fuente se activa a través de un interruptor, y en ese interruptor hay un voltaje de 220v, con el riesgo que supondría manipular el computador. También destacar que comparadas tecnológicamente con las fuentes ATX, las AT son un tanto rudimentarias electrónicamente hablando. En ATX, es un poco distinto, ya que se moderniza el circuito de la fuente, y siempre está activa, aunque el ordenador no esté funcionando, la fuente siempre está alimentada con una tensión pequeña para mantenerla en espera. Una de las ventajas es que las fuentes ATX no disponen de un interruptor que enciende/apaga la fuente, si no que se trata de un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de encender la fuente, esto conlleva pues el poder realizar conexiones/desconexiones por software. En cambio, en las fuentes ATX solo existe un conector para la placa base, todo de una pieza, y solo hay una manera de encajar lo, así que por eso no hay problema Existen dos tipos de conectores
para
alimentar
dispositivos:
El más grande, sirve para conectar dispositivos como discos duros, lectores de CD-ROM,
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grabadoras, etc. y el otro, es visiblemente más pequeño, sirve para alimentar por ejemplo disqueteras o algunos dispositivos ZIP.
MEMORIA RAM RAM son las siglas de random access memory, un tipo de memoria de ordenador a la que se puede acceder aleatoriamente; es decir, se puede acceder a cualquier byte de memoria sin acceder a los bytes precedentes. La memoria RAM es el tipo de memoria más común en ordenadores y otros dispositivos como impresoras.
Hay dos tipos básicos de memoria RAM
RAM dinámica (DRAM)
RAM estática (SRAM) Los dos tipos de memoria RAM se diferencian en la tecnología que utilizan para guardar los datos, la memoria RAM dinámica es la más común. La memoria RAM dinámica necesita actualizarse miles de veces por segundo, mientras que la memoria RAM estática no necesita actualizarse, por lo que es más rápida, aunque también más cara. Ambos tipos de memoria RAM son volátiles, es decir, que pierden su contenido cuando se apaga el equipo.
CARACTERISTICAS Características de la memoria principal (RAM) Un sistema de memoria se puede clasificar en función de muy diversas características. Entre ellas podemos destacar las siguientes: localización de la memoria, capacidad, método de acceso y velocidad de acceso. En el caso de la memoria RAM (también denominada memoria principal o primaria) se puede realizar la siguiente clasificación: Localización: Interna (se encuentra en la placa base) Capacidad: Hoy en día no es raro encontrar ordenadores PC equipados con 64, 128 o 256 Mb de memoria RAM. Método de acceso: La RAM es una memoria de acceso aleatorio. Esto significa que una palabra o byte se puede encontrar de forma directa, sin tener en cuenta los bytes almacenados antes o
Página 25 después de dicha palabra (al contrario que las memorias en cinta, que requieren de un acceso secuencial). Además, la RAM permite el acceso para lectura y escritura de información. Velocidad de acceso: Actualmente se pueden encontrar sistemas de memoria RAM capaces de realizar transferencias a frecuencias del orden de los Gbps (gigabits por segundo). También es importante anotar que la RAM es una memoria volátil, es decir, requiere de alimentación eléctrica para mantener la información. En otras palabras, la RAM pierde toda la información al desconectar el ordenador. Hemos de tener muy en cuenta que esta memoria es la que mantiene los programas funcionando y abiertos, por lo que al ser Windows 95/98/Me/2000 un sistema operativo multitarea, estaremos a merced de la cantidad de memoria RAM que tengamos dispuesta en el ordenador. En la actualidad hemos de disponer de la mayor cantidad posible de ésta, ya que estamos supeditados al funcionamiento más rápido o más lento de nuestras aplicaciones diarias. La memoria RAM hace unos años era muy cara, pero hoy en día su precio ha bajado considerablemente. Cuando alguien se pregunta cuánta memoria RAM necesitará debe sopesar con qué programas va a trabajar normalmente. Si únicamente vamos a trabajar con aplicaciones de texto, hojas de cálculo y similares nos bastará con unos 32 Mb de ésta (aunque esta cifra se ha quedado bastante corta), pero si trabajamos con multimedia, fotografía, vídeo o CAD, por poner un ejemplo, hemos de contar con la máxima cantidad de memoria RAM en nuestro equipo (128-256 Mb o más) para que su funcionamiento sea óptimo, ya que estos programas son auténticos devoradores de memoria. Hoy en día no es recomendable tener menos de 64 Mb, para el buen funcionamiento tanto de Windows como de las aplicaciones normales, ya que notaremos considerablemente su rapidez y rendimiento, pues generalmente los equipos actuales ya traen 128 Mb o 256 Mb de RAM. Según los tipos de conectores que lleve la memoria, al conjunto de éstos se les denominan módulos, y éstos a su vez se dividen en:
SIMM (Single In-line Memory Module): Pequeña placa de circuito impreso con varios chips de memoria integrados. Se fabrican con diferentes velocidades de acceso capacidades (4, 8, 16, 32, 64 Mb) y son de 30 o 72 contactos. Se montan por pares generalmente. DIMM: Son más alargados, cuentan con 168 contactos y llevan dos muescas para facilitar su correcta colocación. Pueden montarse de 1 en 1.
Respecto a las características básicas de cualquier módulo de memoria hemos de fijarnos, principalmente, en el tipo de memoria utilizada, el tipo de módulo (30, 70 o 168 contactos), la capacidad total ofrecida y el tiempo medio de acceso que ofrece, que es el tiempo que transcurre desde que se solicita el dato almacenado en una determinada dirección de memoria hasta que el chip ofrece el dato solicitado. Evidentemente, cuanto menor sea este número mejores prestaciones obtendremos. Las antiguas memorias SIMM ofrecían cifras entre 70 u 80 nanosegundos y las modernas DIMM SDRAM tiempos inferiores a 10 nanosegundos. Esta diferencia de velocidad permite que el procesador no deba sufrir tiempos de espera innecesarios desde que solicita un dato hasta que lo recibe para poder realizar la operación. Los principales tipos de memoria RAM utilizadas en nuestros ordenadores se dividen en DRAM, SRAM y Tag RAM. Así, la memoria DRAM (Dynamic Random Access Memory) es la que montan las placas base como memoria principal del sistema, donde se almacenan las aplicaciones en ejecución y los datos que se están gestionando en cada momento. Se refresca cientos de veces por segundo y mayor cantidad pongamos a disposición del PC mejores resultados obtendremos.
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Tipos de memoria DRAM
FPM (Fast Page Mode): Memoria muy popular, ya que era la que se incluía en los antiguos 386, 486 y primeros Pentium. Alcanza velocidades de hasta 60 ns. Se encuentra en los SIMM de 30 contactos y los posteriores de 72.
EDO (Extended Data Output): La memoria EDO, a diferencia de la FPM que sólo podía acceder a un solo byte al tiempo, permite mover un bloque completo de memoria a la memoria caché del sistema, mejorando así las prestaciones globales. De mayor calidad, alcanza velocidades de hasta 45 ns. Se encuentra en los Pentium, Pentium Pro y primeros Pentium II en SIMM de 72 contactos y en los primeros DIMM de 168 contactos, funcionando a 5 y 3,3 voltios.
BEDO (Burst Extended Data Output): Diseñada originalmente para los chipset HX, permite transferir datos al procesador en cada ciclo de reloj, aunque no de forma continuada, sino a ráfagas, reduciendo los tiempos de espera del procesador, aunque sin conseguir eliminarlos del todo.
SDRAM (Synchronous DRAM): Memoria asíncrona que se sincroniza con la velocidad del procesador, pudiendo obtener información en cada ciclo de reloj, evitando así los estados de espera que se producían antes. La SDRAM es capaz de soportar las velocidades del bus a 100 y 133 MHz, alcanzando velocidades por debajo de 10 ns. Se encuentra en la práctica mayoría de los módulos DIMM de 168 contactos.
PC-100 DRAM: Es un tipo de memoria SDRAM que cumple unas estrictas normas referentes a calidad de los chips y diseño de los circuitos impresos establecidas por Intel. El objetivo es garantizar un funcionamiento estable en la memoria RAM a velocidades de bus de 100 MHz.
PC-133 DRAM: Muy parecida a la anterior y de grandes exigencias técnicas para garantizar que el módulo de memoria que la cumpla funcione correctamente a las nuevas velocidades de bus de 133 MHz que se han incorporado a los últimos Pentium III.
DRDRAM (Direct Rambus DRAM): Es un tipo de memoria de 64 bits que alcanza ráfagas de 2 ns, picos de varios Gbytes/sg y funcionan a velocidades de hasta 800 MHz. Es el complemento ideal para las tarjetas gráficas AGP, evitando los cuellos de botella entre la tarjeta gráfica y la memoria principal durante el acceso directo a memoria para el manejo de las texturas gráficas.
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DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM o SDRAM II): Un tipo de memoria SDRAM mejorada que podía alcanzar velocidades de hasta 200 MHz. Cuenta con mecanismos para duplicar las prestaciones obtenidas a la velocidad del reloj del sistema. Fue soportada por ciertos chipset Socket 7, pero al no ser apoyada por Intel no está demasiado extendida.
ESDRAM (Enhanced SDRAM): Incluye una pequeña memoria estática en el interior del chip SDRAM. Con ello, las peticiones de ciertos accesos pueden ser resueltas por esta rápida memoria, aumentando las prestaciones. Se basa en un principio muy similar al de la memoria caché utilizada en los procesadores.
SLDRAM (SyncLink DRAM): Se basa, al igual que la DRDRAM, en un protocolo propietario, que separa las líneas CAS, RAS y de datos. Los tiempos de acceso no dependen de la sincronización de múltiples líneas, por lo que este tipo de memoria promete velocidades superiores a los 800 MHz, ya que además puede operar al doble de velocidad del reloj del sistema.
Tres principales Fabricantes de Memoria RAM.
Kingston
Transcend
Corsair
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TARJETA MADRE La tarjeta madre es el componente más importante de un computador, ya que en él se integran y coordinan todos los demás elementos que permiten su adecuado funcionamiento. De este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como la plataforma o circuito principal de una computadora. La tremenda importancia que posee una tarjeta madre radica en que, en su interior, se albergan todos los conectores que se necesitan para cobijar a las demás tarjetas del computador. De esta manera, una tarjeta madre cuenta con los conectores del procesador, de la memoria RAM, del Bios, así como también, de las puertas en serie y las puertas en paralelo. En este importante tablero es posible encontrar también los conectores que permiten la expansión de la memoria y los controles que administran el buen funcionar de los denominados accesorios periféricos básicos, tales como la pantalla, el teclado y el disco duro.
CARACTERISTICAS DE LA TARJETA MADRE Existen muchas maneras de describir una placa madre, en especial las siguientes: o o o o
Ordenador (PC) Tipografías Tipos de equipos Ordenador portátil Organizador (PDA) Corazón de ordenador Procesador Placa madre Carcasa Memoria Memoria Memoria de acceso aleatorio (RAM)
o o
Memoria de sólo lectura (ROM) Memoria Flash Tarjetas de memoria Tarjetas Compact Flash (CF) Tarjetas de memoria (MS) Tarjetas multimedia (MMC) Tarjetas SD (SD) Tarjetas SmartMedia (SM) Tarjetas de imagen xD Buses Buses ISA, MCA, VLB
Página 29 o o o o
PCI AGP PCI Express I/O Puertos seriales/paralelos USB FireWire IDE / ATA Serial ATA SCSI PC Card (PCMCIA) Periféricos Externos Periféricos Externos Interrupciones y conflictos (IRQ/DMA) Equipo de Periferia de Demostración Pantallas/monitores Pantalla de rayos catódicos LCD/Plasma Equipo de Periferia de Almacenamiento masivo
o o o o
Disco rígido CD-ROM DVD-ROM llave USB Otros equipo de periferia Teclado Ratón Impresora Escáner Módem Tarjetas de extensión Tarjeta gráfica Tarjeta de sonido Tarjeta de red BIOS BIOS Ver También: FAQ hardware
Placa madre
Introducción a las placas madre El primer componente de un ordenador es la placa madre (también denominada "placa base"). La placa madre es el concentrador que se utiliza para conectar todos los componentes esenciales del ordenador.
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Como su nombre lo indica, la placa madre funciona como una placa "materna", que toma la forma de un gran circuito impreso con conectores para tarjetas de expansi贸n, m贸dulos de memoria, el procesador, etc.
Caracter铆sticas Existen muchas maneras de describir una placa madre, en especial las siguientes:
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Factor de forma de la placa madre El término factor de forma (en inglés <em>form factor</em>) normalmente se utiliza para hacer referencia a la geometría, las dimensiones, la disposición y los requisitos eléctricos de la placa madre. Para fabricar placas madres que se puedan utilizar en diferentes carcasas de marcas diversas, se han desarrollado algunos estándares: AT miniatura/AT tamaño completo es un formato que utilizaban los primeros ordenadores con procesadores 386 y 486. Este formato fue reemplazado por el formato ATX, cuya forma favorecía una mejor circulación de aire y facilitaba a la vez el acceso a los componentes. ATX: El formato ATX es una actualización del AT miniatura. Estaba diseñado para mejorar la
facilidad de uso. La unidad de conexión de las placas madre ATX está diseñada para facilitar la conexión de periféricos (por ejemplo, los conectores IDE están ubicados cerca de los discos). De esta manera, los componentes de la placa madre están dispuestos en paralelo. Esta disposición garantiza una mejor refrigeración. ATX estándar: Tradicionalmente, el formato del estándar ATX es de 305 x 244 mm.
Incluye un conector AGP y 6 conectores PCI. micro-ATX: El formato microATX resulta una actualización de ATX, que posee las mismas ventajas en un formato más pequeño (244 x 244 mm), a un menor costo. El Micro-ATX
incluye un conector AGP y 3 conectores PCI. Flex-ATX: FlexATX es una expansión del microATX, que ofrece a su vez una mayor flexibilidad para los fabricantes a la hora de diseñar sus ordenadores. Incluye un
conector AGP y 2 conectores PCI mini-ATX: El miniATX surge como una alternativa compacta al formato microATX (284 x 208 mm) e incluye a su vez, un conector AGP y 4 conectores PCI en lugar de los 3 del microATX. Fue diseñado principalmente para mini-PC (ordenadores barebone). BTX: El formato BTX (Tecnología Balanceada Extendida), respaldado por la marca Intel, es un
formato diseñado para mejorar tanto la disposición de componentes como la circulación de aire, la acústica y la disipación del calor. Los distintos conectores (ranuras de memoria, ranuras de expansión) se hallan distribuidos en paralelo, en el sentido de la circulación del aire. De esta manera, el microprocesador está ubicado al final de la carcasa, cerca de la entrada de aeración, donde el aire resulta más fresco. El cable de alimentación del BTX es el mismo que el de la fuente de alimentación del ATX. El estándar BTX define tres formatos: BTX estándar, con dimensiones estándar de 325 x 267 mm;
micro-BTX, con dimensiones reducidas (264 x 267 mm); pico-BTX, con dimensiones extremadamente reducidas (203 x 267 mm). ITX: el formato ITX (Tecnología de Información Extendida), respaldado por Via, es un formato muy compacto diseñado para configuraciones en miniatura como lo son las mini-PC. Existen
dos tipos de formatos ITX principales: mini-ITX, con dimensiones pequeñas (170 x 170 mm) y una ranura PCI;
nano-ITX, con dimensiones muy pequeñas (120 x 120 mm) y una ranura miniPCI. Por esta razón, la elección de la placa madre y su factor de forma dependen de la elección de la carcasa. La tabla que se muestra a continuación resume las características de los distintos factores de forma.
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Factor de forma Dimensiones
Ranuras
ATX
305 x 244 mm AGP/6 PCI
microATX
305 x 244 mm AGP/3 PCI
FlexATX
229 x 191 mm AGP/2 PCI
Mini ATX
284 x 208 mm AGP/4 PCI
Mini ITX
170 x 244 mm
Nano ITX
120 x 244 mm 1 MiniPCI
BTX
325 x 267 mm
7
microBTX
264 x 267 mm
4
picoBTX
203 x 267 mm
1
1 PCI
El chipset El chipset es un circuito electrónico cuya función consiste en coordinar la transferencia de datos entre los distintos componentes del ordenador (incluso el procesador y la memoria). Teniendo en cuenta que el chipset está integrado a la placa madre, resulta de suma importancia elegir una placa madre que incluya un chipset reciente para maximizar la capacidad de actualización del ordenador. Algunos chipsets pueden incluir un chip de gráficos o de audio, lo que significa que no es necesario instalar una tarjeta gráfica o de sonido. Sin embargo, en algunos casos se recomienda desactivarlas (cuando esto sea posible) en la configuración del BIOS e instalar tarjetas de expansión de alta calidad en las ranuras apropiadas.
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Socket del procesador El procesador (también denominado microprocesador) no es más que el cerebro del ordenador. Ejecuta programas a partir de un conjunto de instrucciones. El procesador se caracteriza por su frecuencia, es decir la velocidad con la cual ejecuta las distintas instrucciones. Esto significa que un procesador de 800 MHz puede realizar 800 millones de operaciones por segundo. La placa madre posee una ranura (a veces tiene varias en las placas madre de multiprocesadores) en la cual se inserta el procesador y que se denomina socket del procesador o ranura. Ranura: Se trata de un conector rectangular en el que se inserta un procesador de manera
vertical. Socket: Además de resultar un término general, también se refiere más específicamente a un conector cuadrado con muchos conectores pequeños en los que se inserta directamente el procesador.
Dentro de estos dos grandes grupos, se utilizan diferentes versiones, según del tipo de procesador. Más allá del tipo de socket o ranura que se utilice, es esencial que el procesador se inerte con suavidad para que no se doble ninguna clavija (existen cientos de ellas). Para insertarlos con mayor facilidad, se ha creado un concepto llamado ZIF (Fuerza de inserción nula). Los sockets ZIF poseen una pequeña palanca que, cuando se levanta, permite insertar el procesador sin aplicar presión. Al bajarse, ésta mantiene el procesador en su lugar. Por lo general, el procesador posee algún tipo de dispositivo infalible con la forma de una esquina con muescas o marcas coloridas, que deben ser alineadas con las marcas respectivas del socket. Dado que el procesador emite calor, se hace necesario disiparlo afín de evitar que los circuitos se derritan. Esta es la razón por la que generalmente se monta sobre un disipador térmico (también llamado ventilador o radiador), hecho de un metal conductor del calor (cobre o aluminio) a fin de ampliar la superficie de transferencia de temperatura del procesador. El disipador térmico incluye una base en contacto con el procesador y aletas para aumentar la superficie de transferencia de calor. Por lo general, el enfriador está acompañado de un ventilador para mejorar la circulación de aire y la transferencia de calor. La unidad también incluye un ventilador que expulsa el aire caliente de la carcasa, dejando entrar el aire fresco del exterior.
Los conectores de entrada y salida. La placa madre contiene un cierto número de conectores de entrada/salida reagrupados en el panel trasero.
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La mayoría de las placas madre tienen los siguientes conectores:
Un puerto serial que permite conectar periféricos antiguos.
Un puerto paralelo para conectar impresoras antiguas.
Puertos UBS (1.1 de baja velocidad o 2.0 de alta velocidad) que permiten conectar periféricos
más recientes. Conector RJ45 (denominado LAN o puerto Ethernet) que permiten conectar el ordenador a una
red. Corresponde a una tarjeta red integrada a la placa madre. Conector VGA (denominado SUB-D15) que permiten conectar el monitor. Este conector
interactúa con la tarjeta gráfica integrada. Conectores de audio (línea de entrada, línea de salida y micrófono), que permiten conectar altavoces, o bien un sistema de sonido de alta fidelidad o un micrófono. Este conector interactúa con la tarjeta de sonido integrada.
PRINCIPALES PROVEDORES • MSI • INTEL • DFI • EVGA • GIGABYTE • BIOSTAR
MEMORIA ROM. Existe un tipo de memoria que almacena información sin necesidad de corriente eléctrica; se trata de la ROM (Read Only Memory, o Memoria de Sólo Lectura), a veces denominada memoria no volátil, dado que no se borra cuando se apaga el sistema. Este tipo de memoria permite almacenar la información necesaria para iniciar el ordenador. De hecho, no es posible almacenar esta información en el disco duro, dado que los parámetros del
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disco (vitales para la inicialización) forman parte de dicha información y resultan esenciales para el arranque.
Existen diferentes memorias de tipo ROM que contienen dichos datos esenciales para iniciar el ordenador, entre ellas:
El BIOS es un programa que permite controlar las principales interfaces de entrada-salida, de ahí el nombre BIOS ROM que a veces se le da al chip de la memoria de sólo lectura de la placa madre que lo aloja.
El cargador de bootstrap: programa para cargar memoria (de acceso aleatorio) al sistema operativo y ejecutarla. Éste, generalmente busca el sistema operativo de la unidad de disquetes y luego el disco duro, lo que permite que el sistema operativo se ejecute desde el sistema de disquete en el caso de que ocurra algún desperfecto en el sistema instalado en el disco duro.
La Configuración CMOS es la pantalla que se visualiza al iniciarse el ordenador. Se utiliza para modificar los parámetros del sistema (a menudo erróneamente llamada BIOS).
La Auto-prueba de Encendido (POST) es un programa que se ejecuta automáticamente cuando arranca el sistema, permitiendo de esta manera probar dicho sistema (razón por la cual el sistema "cuenta" la RAM en el inicio).
Dado que las memorias ROM son mucho más lentas que las RAM (el tiempo de acceso en el caso de la ROM es de unos 150 ns, mientras que para la SDRAM es de unos 10 ns), las instrucciones suministradas en la ROM a veces se copian a la RAM en el inicio; proceso denominado respaldo, aunque a menudo se le llama memoria de respaldo).
Características de la Memoria Rom
La escritura se realiza una sola vez
La Información queda grabado aunque se le retire la energía eléctrica
la capacidad de la memoria ROM de un ordenador: se encuentra entre 8K a 16K, un numero suficientemente grande para que esté justificado asombrarse ante la cantidad de información necesaria para llenar tal cantidad de posiciones
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DISCO DURO Un disco duro (del inglés hard disk (HD)) es un disco magnético en el que puedes almacenar datos de ordenador. El disco duro es la parte de tu ordenador que contiene la información electrónica y donde se almacenan todos los programas (software). Es uno de los componentes del hardware más importantes dentro de tu PC. El término duro se utiliza para diferenciarlo del disco flexible o disquete (floppy en inglés). Los discos duros pueden almacenar muchos más datos y son más rápidos que los disquetes. Por ejemplo, un disco duro puede llegar a almacenar más de 100 gigabytes, mientras que la mayoría de los disquetes tienen una memoria máxima de 1.4 megabytes.
Componentes de un disco duro Normalmente un disco duro consiste en varios discos o platos. Cada disco requiere dos cabezales de lectura/grabación, uno para cada lado. Todos los cabezales de lectura/grabación están unidos a un solo brazo de acceso, de modo que no puedan moverse independientemente. Cada disco tiene el mismo número de pistas, y a la parte de la pista que corta a través de todos los discos se le llama cilindro.
Disco duro externo Los discos duros externos son discos duros que se conectan externamente al ordenador, normalmente mediante USB, por lo que son más fáciles de transportar.
CARACTERISTICAS DE UN DISCO DURO Son varias las características que influyen en el funcionamiento de un disco duro. Algunas de estas características son indiferentes al tipo de ordenador que tengamos, pero otras sí que pueden ser determinantes para el buen funcionamiento del disco o incluso para que sea reconocido o no. Como
ya
sabemos,
un
disco
duro
consta
de
varias
partes.
Estas
son:
- Carcasa: Normalmente de aluminio, aunque puede ser de otro material mientras que tenga la suficiente resistencia. - Placa de circuitos: Que es donde se integran los componentes electrónicos del disco duro.
Página 37 - Conectores: Son los encargados de conectar el disco duro a la placa base y a la fuente de alimentación. Estos conectores pueden ser de varios tipos, dependiendo del tipo de disco duro del que se trate (IDE o SATA) y del tamaño del disco (de 3.5’’ o de 2.5’’).
-Motor: Encargado
de
hacer
girar
los
discos
magnéticos.
-Motor electro magnético: Encargado de mover y posicionar los cabezales.
-Cabezales: Son -Discos
los
encargados
magnéticos: Son
los
de
leer discos
y
de
escribir
donde
se
en
los
grana
discos
magnéticos.
la
información.
Bien, de estas partes o elementos tan solo son vinculantes al tipo de ordenador los conectores, que a su vez vienen determinados por el tipo de disco duro que estemos utilizando.
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Pero además de las partes ya vistas hay otra serie de factores que influyen en el comportamiento y velocidad del disco: - Velocidad de giro: Es la velocidad a la que giran los discos magnéticos. La velocidad normal de giro de los discos duros actuales está en 7200 rpm, pero es normal encontrar discos más lentos en 2.5’’, que giran a 5400 rpm. En discos profesionales la velocidad de giro puede llegar a las 10000 rpm o incluso las 15000 rpm. Este parámetro influye en la velocidad de acceso al disco, aunque en los discos de 2.5’’ se compensa en buena parte por el menor diámetro de los discos magnéticos. - Velocidad de desplazamiento de los cabezales: La velocidad de desplazamiento y posicionamiento de los cabezales es altísima, ya que tienen que realizar cientos de operaciones por segundo. - Densidad de los discos magnéticos: Este parámetro influye en la cantidad de sectores que pueda contener un disco magnético, ya que el tamaño de éstos es fijo (3.5’’ en los discos para ordenadores de escritorio y 2.5’’ en los discos para ordenadores portátiles). En este sentido se ha avanzado bastante, lo que ha permitido hacer discos de mayor capacidad, imposibles hace tan sólo unos años, ya que hubiera forzado a hacer discos duros de una gran altura, al tener que llevar Un alto número de discos magnéticos. Este parámetro está muy ligado con el anterior, ya que una mayor densidad del disco magnético, y por lo tanto un mayor número de sectores en su estructura, obliga a un número mayor de desplazamientos de los cabezales y a que estos desplazamientos sean más rápidos y a la vez sumamente precisos. Otro parámetro muy importante es la velocidad de transmisión de esos datos al resto del sistema. En este parámetro podemos incluir los diferentes tipos de discos duros existentes. Atendiendo
a
su
tipo
de
conexión
podemos
encuadrarlos
en
tres
grupos:
IDE: Dentro de este grupo, que ha sido el más utilizado hasta hace tan solo uno o dos años, se encuadran los discos del tipo ATA/PATA. En cuanto a las velocidades de estos discos, han ido aumentando a través de los años, y sin las siguientes: -ATA-1, utilizado en los primeros discos duros. Soportaba solamente el modo PIO. -ATA-2, que soporta por primera vez transferencia rápida de datos y modo DMA. -ATA-3,
que
es
una
evolución
muy
mejorada
del
ATA2.
- ATA-4, conocido también como Ultra ATA o DMA 33, con una velocidad de transferencia o ancho de banda de 33MB/s. En la actualidad estos tipos están completamente en desuso, y ninguna placa base actual los
Página 39 soporta. - ATA-5, conocido también como Ultra ATA/66, con un ancho de banda de 66MB/s, que ha sido el más utilizado hasta hace unos años, y el único de los que soporta las placas actuales que se puede montar en fajas de 40 hilos. - ATA-6, o Ultra ATA/100. Es el más utilizado en la actualidad cuando nos referimos a discos IDE o ATA/PATA (Pararell ATA). Tiene un ancho de banda de 100MB/s. - ATA-7, o Ultra ATA/133, con un ancho de banda de 133MB/s. Es el más avanzado y rápido de los discos ATA, pero por varias razones no se ha llegado a utilizar de una forma generalizada. Tanto los discos ATA-6 como los ATA-7 necesitan forzosamente utilizarse con fajas de 80 hilos, de los que 39 son de datos y los restantes son simples aislantes o separadores, para evitar posibles interferencias (de hecho estas fajas utilizan los terminales de 39 contactos + 1 de posicionamiento, normalmente eliminado). SATA: Son los discos utilizados en la actualidad. Estos discos no van conectados a zócalos IDE, por lo que no tienen las limitaciones inherentes a dicho sistema (es decir, dos dispositivos por conector, configurados como Master y Slave o como Cable Select), sino que van conectados directamente a un puerto SATA (Serial ATA), cada disco de forma independiente, determinándose el disco de inicio del sistema en la propia BIOS. El número de conectores SATA en una placa base depende tan solo de la capacidad del chipset que se monte, siendo lo más habitual que cuenten con 4 o 6 puertos SATA, aunque existen placas con un número mayor. SATA no utiliza las fajas de 80 hilos, sino cables planos de 7 hilos, mucho más estrechos, que permiten entre otras cosas una mejor refrigeración del sistema y una mayor longitud en los cables. En cuanto a las tomas de alimentación también son diferentes, aunque con los mismos voltajes que los empleados en los discos IDE, si bien están en un orden diferente. Hay algunos discos SATA que llevan ambos tipos de tomas de alimentación como por ejemplo algunos modelos de Western Digital o de Samsung, aunque no es lo más habitual. En
cuanto
a
los
tipos
de
SATA
existentes,
son
los
siguientes:
- SATA o SATA 1, con una velocidad de transmisión de 150MB/s, llamado también SATA 1.5Gb Este tipo ya prácticamente no se utiliza, a pesar de su reciente aparición. - SATA 2, con una velocidad de transmisión de 300MB/s, conocido también como SATA 3Gb Es el tipo más utilizado, y suelen tener un jumper para poder utilizarlos como SATA 1. El tipo SATA 6Gb, con una velocidad de transmisión de 600MBs ya ha comenzado a comercializarse, aunque es posible que tarde aún unos meses en llegar a nuestros mercados. SCSI: Los discos SCSI son discos de uso profesional, pensados más que nada para servidores. Se trata de discos de una alta velocidad y fiabilidad… pero también de un alto costo (bastante más caros
Página 40 que un disco SATA). Suelen tener también una menor capacidad y normalmente se montan en sistemas RAID (ver el tutorial SCSI y tipos de Raid). Bien, estos son los determinantes de un disco duro. Tan solo nos falta comentar uno. Este factor que nos falta por comentar es un factor que también se les olvida (no sé si intencionadamente o no) a los fabricantes de placas base, a pesar de ser fundamental y determinante a la hora de instalar un disco duro en nuestro ordenador. Este factor es el LBA (Logical Block Addressing), o más bien el tipo de LBA utilizado, y es tan importante porque del tipo que sea va a depender la capacidad máxima de nuestro disco duro. En los primeros discos se utilizaba el método CHS (Cylinder-Head-Sector), o Cilindro-CabezaSector, que determinaba el tamaño máximo de los discos duros. Posteriormente se utilizó el método ECHS (Extended Cylinder-Head-Sector), pero este sistema, en su última revisión, tenía un tope en cuanto a capacidad de 7.875GiB (1024 cilindros x 256 cabezas x 63 sectores x 512 bytes/sector), no siendo posible hacer particiones de un tamaño superior (aunque hay que pensar que en esa época tampoco existían discos duros de capacidades superiores). El sistema CHS fue reemplazado por el sistema LBA, con lo que se aumentó la posibilidad de capacidad de los discos duros. Pero del sistema LBA hay dos versiones, y eso es lo que se les olvida especificar a los fabricantes de placas base. Por un lado tenemos el utilizado hasta hace bien poco, que es el LBA de 28bits, con una limitación en el tamaño máximo de los discos duros de 128GiB. Este LBA de 28bits dejó de utilizarse hace bien poco, y de ahí la importancia de este dato, ya que en la actualidad es difícil encontrar ya discos de menos de 160GB. Por otro lado tenemos el LBA utilizado en la actualidad, que es el LBA 48bits, que soporta hasta una capacidad máxima de 128PiB (2^48 x 512 bytes por sector). Este tipo es utilizado tanto en discos IDE (ATA/PATA) como SATA, y por la capacidad soportada es difícil que en un futuro próximo llegue a agotarse, como ha ocurrido con el LBA de 28bits. Existe otra limitación en el tamaño de los discos duros, que está situada en torno a los 40GB, y es debida a la intervención de una serie de factores (aunque utilizan el método LBA 28bits), pero esta limitación tan solo se encuentra en placas bastante antiguas (de Pentium 3 de o inferiores, no presente en las últimas placas base de este tipo). Esta limitación hace que tengamos que jumpear los discos duros para limitar su capacidad (los discos ATA vienen preparados para efectuar este jumpeo), con la consiguiente pérdida de capacidad.
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JUMPERS Los jumpers permiten configurar el hardware o dispositivos electrónicos. Un uso muy común es en la configuración de discos duros y lectoras de CD/DVD del tipo IDE. Los jumpers permiten escoger entre distintas configuraciones (maestro, esclavo...) al cambiar su posición. Actualmente en los dispositivos ATA no
se
utilizan
más
los
jumpers.
También es utilizado para definir el voltaje y la velocidad del microprocesador de forma mecánica. Aunque esta característica es usada en sistemas viejos, actualmente se realiza por software. También se utilizan los jumpers para limpiar la información del CMOS y resetear la configuración del BIOS.
Características El modo de funcionamiento del dispositivo, que es lo opuesto a la configuración por "software", donde de distinto modo se llega al mismo resultado: cambiar la configuración, o modo de operación del dispositivo, recuerden que es para configurar diferentes opciones de operaciones de tu ordenador. La principal dificultad al hacer la configuración, es la información del fabricante del dispositivo, que en algunos casos, está solamente en el manual de operación del mismo o algunas veces, con su leyenda respectiva impresa por la placa de circuito impreso donde está montado el jumper. Sin los jumpers, el disco duro, el lector de CD-ROM o disquetes, no funcionarían porque no tendrían definido el rol de cada uno (Primario/Máster o Secundario/Esclavo/Slave). Los jumpers se definen como unidades o dispositivos que permiten controlar el flujo de información que se genera a través de las autopistas.
USOS Una de sus aplicaciones más habituales se encuentra en unidades IDE (discos duros, lectores y grabadoras de CD y DVD), donde se emplean para distinguir entre maestro y esclavo. También se usan para definir el voltaje y la velocidad del procesador (Multiplicador del FSB). Así como para borrar la configuración de la BIOS, quitando durante un rato un jumper. Sus usos pueden ser muy variados ya que son unos elementos muy fáciles de programar para todo
usuario.
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INTERUPTORES Se llama interruptor a una variable que únicamente toma dos valores, los cuales se identifican con “abierto / cerrado”, “verdadero / falso”, “on / off”, “start / stop”, “válido / no válido”, etc. El interruptor se usa para el control de flujo de los programas y para la toma de decisiones. Por su naturaleza bipolar se asemejan a las variables booleanas, ocurriendo muchas veces que el interruptor es una variable booleana. Sin embargo, ni todos los interruptores son variables booleanas ni todas las variables booleanas son interruptores. El interruptor de potencia es el dispositivo encargado de desconectar una carga o una parte del sistema eléctrico, tanto en condiciones de operación normal (máxima carga o en vacío) como en condición de cortocircuito. La operación de un interruptor puede ser manual o accionada por la señal de un relé encargado de vigilar la correcta operación del sistema eléctrico, donde está conectado.
Cables IDE Conecta los cables IDE de discos duros a la placa base. Los discos duros IDE son un estándar inventado en la década de 1990. El tipo de cable IDE que utilices determina la calidad de tu señal. Puedes encontrarte con el cable IDE en el camino cuando intentes sacar la unidad de disco duro. El cable de IDE básico tiene 40 conectores y permite conectar hasta dos dispositivos en el mismo dispositivo. Normalmente este cable surge de la placa base, que tiene integrada la controladora de disco duro. Antiguamente se utilizaban placas discretas que conectadas a la placa base daban esta funcionalidad. Como ha ocurrido con otros tantos elementos ha pasado de ser tarjeta, después se convierte en un chip sobre la placa base llegando finalmente a estar totalmente integrado en el chipset. Esto es una mejora desde el punto de vista dela integración, ya que hace que se pueden crear equipos más pequeños y eficientes energéticamente pero es un problema si se te estropea este componente ya que tienes que cambiar la placa base completa.
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Cable SATA. Serial ATA o Sata lo cual significa (“Adjunto de Tecnología Avanzada de serie”), el cual realiza una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, es decir, que ayuda a transmitir o transportar datos de la placa base a diversos dispositivos tales como el disco duro, lectores y grabadores de CD/DVD, o cualquier otro dispositivo de altas prestaciones que están aun siendo desarrollados. SATA proporciona mayores velocidades para el aprovechamiento cuando hay varias unidades, y de igual manera mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar unidades ya que no requiere de apagar el ordenador sino puede hacer conexiones sin causar cortocircuito.
Conector SATA en la placa base En la placa base pueden llegar a haber desde dos slot Sata lo cual significa (” ranura, que es donde se conecta el cable SATA”), esto depende de la tecnología del mother o el tipo de tarjeta madre que tengas que conectar. Y también el tipo de conexión la cual tiene forma de L por lo que es
muy
difícil
de
equivocarse
la
posición
al
conectar.
Únicamente para
conectar
el cable SATA recuerda poner el cable en la misma posición que esta donde lo vas a conectar, es decir verifica que cuando lo estés conectando clase la figura en “L” bien dentro del cable. Los cables SATA tienen dos tipos de cables de datos, uno con ficha curvada y otra plana, pero con el mismo tipo de conector y funcionan de la misma manera igualmente los conectores en “L”.
CABLES ATA El estándar ATA permite conectar periféricos de almacenamiento de manera directa con la placa madre mediante un cable de cinta, generalmente compuesto de 40 alambres paralelos y tres conectores (usualmente un conector azul para la placa madre y uno negro y otro gris para los dos periféricos de almacenamiento). En el cable, se debe establecer uno de los periféricos como cable maestro y el otro como esclavo. Por norma, se establece que el conector lejano (negro) se reserva para el periférico maestro y el
Página 44 conector del medio (de color gris) se destina al periférico esclavo. Un modo llamado selección de cable (abreviado CS o C/S) permite definir automáticamente el periférico maestro y el esclavo, en tanto el BIOS del equipo admita esta funcionalidad.
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PILA Se comienza definiendo lo que es una pila a nivel de programación; Pila es una estructura de datos en la que la inserción y la extracción de elementos se realizan sólo por un extremo que se denomina cabeza. Como consecuencia, los elementos de una pila serán eliminados en orden inverso al que se insertaron. Es decir, el último elemento que se metió en la pila será el primero en salir de ella. Una pila es una lista ordenada o estructura de datos en la que el modo de acceso a sus elementos es de tipo LIFO (del inglés Last In First Out, último en entrar, primero en salir) que permite almacenar y recuperar datos. Esta estructura se aplica en multitud de ocasiones en el área de informática debido a su simplicidad y ordenación implícita de la propia estructura.
Características:
• Las pilas llevan datos que son colocados uno encima de otro como dice su propio concepto como si fuera una pila de datos. • Solo se pueden obtener o ingresar datos desde uno de sus extremos, igualmente como si fuera una pila de platos. • Cuando se empieza a crear una pila su tamaño es cero (pila vacía) y generalmente va creciendo de acuerdo a la cantidad de datos que se van apilando en ella. Procedimiento para insertar: Una pila cuenta con 2operaciones imprescindibles: apilar y des apilar, a las que en las implementaciones modernas de las pilas se suelen añadir más de uso habitual.
• Crear: se crea la pila vacía. • Apilar: se añade un elemento a la pila. (Push) • Des apilar: se elimina el elemento frontal de la pila. (Pop) • Cima: devuelve el elemento que está en la cima de la pila. (Top o peek) • Vacía: devuelve cierto si la pila está vacía o falso en caso contrario.
PUENTE NORTE Recibe el nombre por situarse en la parte superior de las placas madres con formato ATX en ordenadores de sobremesa. También es conocido como MCH (memory controller hub) en sistemas Intel y GMCH si incluye el controlador del sistema gráfico. Su función principal es la de controlar el funcionamiento del bus del procesador, también controla
Página 46 las funciones de acceso desde y hasta micro procesador, AGP o PCI-Express, memoria RAM, vídeo integrado (dependiendo de la placa) y Southbridge. De esa forma, sirve de conexión (de ahí su denominación de "puente") entre la placa madre y los principales componentes de la PC: microprocesador, memoria RAM y tarjeta de vídeo AGP o PCI Express.
El puente norte de una placa madre, es el que determinará el número, velocidad y tipo de CPU y, la cantidad, velocidad y tipo de memoria RAM, que puede usar una computadora. La tecnología de fabricación de un Northbridge es muy avanzada, y su complejidad, comparable a la de un microprocesador moderno. Por ejemplo, en un Chipset, el Northbridge debe encargarse de soportar el bus frontal de alta velocidad que lo conecta con el procesador, es una tarea bastante exigente. Además en algunas placas tienen un adaptador de vídeo integrado lo que le añade trabajo al sistema. Debido a esto, es el sector que más calor genera, necesitando casi siempre algún disipador de calor (a veces con un ventilador) encima del Northbridge, para mantenerlo bien refrigerado.
Puente Sur El puente sur o southbridge, es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada, de salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad, dentro de la placa base. El puente sur no está conectado a la unidad central de procesamiento, sino, que se comunica con ella indirectamente a través del puente norte. El puente sur o southbridge, es el chip que implementa las capacidades “lentas” de la placa madre, en una arquitectura chipset puente norte/puente sur. Es también conocido como I/O Controller Hub (ICH) en los sistemas Intel. El puente sur se distingue del puente norte porque no está directamente conectado al CPU
Página 47 La funcionalidad encontrada en los puentes sur actuales incluye soporte para:
Peripheral Component Interconnect Bus ISA Bus SPI System Management Bus Controlador para el acceso directo a memoria Controlador de Interrupciones Controlador para Integrated Drive Electronics (SATA o PATA) Puente LPC Reloj en Tiempo Real - Real Time Clock Administración de potencia eléctrica APM y ACPI BIOS Interfaz de sonido AC97 o HD Audio.
Adicionalmente el southbridge puede incluir soporte para Ethernet, RAID, USB, Códec de Audio,
el
teclado,
el
ratón
y
los
puertos
seriales.
El puente sur o southbridge, es el chip que implementa las capacidades “lentas” de la placa madre,
en
una
arquitectura
chipset
puente
norte/puente
sur.
Al principio la típica interfaz entre el puente norte y el puente sur era un bus PCI, pero esto creaba un cuello de botella y por lo tanto la mayoría de los chipsets actuales usan algún otro método de comunicación entre ambos para mejorar el rendimiento. Un Bottleneck o cuello de botella es un fenómeno en donde el rendimiento o capacidad de un sistema completo es severamente limitado por un único componente. Los cuellos de botella pueden ocurrir en un procesador, en un enlace de comunicación, en un software de procesamiento de datos, etc. Es también
conocido
como
I/O
Controller
Hub
(ICH)
en
los
sistemas
Intel.
Separar el conjunto de chips en dos puentes es lo más usual, aunque hay algunos casos donde ambos
chips
han
sido
combinados
en
un
único
circuito
integrado.
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