“Año del Centenario del Nacimiento de José María Arguedas”   UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN         ENRIQUE GUZMÁN Y VA...
Dedicado a:Mis queridos padres por su dedicación y apoyoen mi formación profesional.        2
ÍNDICEINTRODUCCIÓN                                                                                                        ...
3. 3. 2Mainboard o Placa Base (Placa Madre).................................................................323.3.3Pila......
Son la vía de salida de los sonidos (voz, música, efectos sonoros, ruidos) generados enel computador, más específicamente ...
INTRODUCCIONEn la actualidad las computadoras son de uso cotidiano, esto obedece al nivel de avancetecnológico alcanzado e...
Un computador es un mecanismo electrónico           que ejecuta programas que estánformados por instrucciones, estos se po...
diseñado, construido y probado para gestionar los recursos de la computadora: memoria,dispositivos de E/S, dispositivos de...
GRAFICO: Una visión típica de una arquitectura de computadora como una seriede capas de abstracción: hardware, firmware, e...
1. 3Computadora Von NewmannLA ARQUITECTURA VON NEWMANN se refiere ala familia de arquitecturas de computadoras queutilizan...
Un computador con arquitectura Von Newmann realiza o emula los siguientes pasossecuencialmente:1) Obtiene la siguiente ins...
1. 5Arquitectura ClásicaEl modelo clásico de arquitectura fue diseñado por Jhon Von Newmann y consta de:dispositivos de en...
Newmann. El procesador dispone de dos memorias independientes con las que secomunica con buses propios.La memoria de datos...
En la antigüedad las distintas modalidades de trabajo eran un tema importante en el rubrode la producción. A medida que se...
de satisfacer las necesidades materiales de la población con procesadores nuevos ymás complejos. Entre los hombres de la h...
informática analógica. Su época de esplendor duró más o menos un siglo, elcomprendido entre la segunda mitad del siglo XIX...
CHARKES BABBAGE (1791 – 1871)Matemático inglés conocido como el padre de la computadora, ideó la construcción de undisposi...
En 1887 este investigador anunció una idea para modificar los procedimientos de iniciarel comiendo del procesamiento elect...
2.3 La Primera Computadora (1939)La primera computadora fue la maquina analíticacreada    por     Chales    Babbage,      ...
El MARK I fue desarrollado entre 1951 y 1957 bajo la dirección de los doctores HarryOlson y Herbert Belarel en los laborat...
ventilación. Sin embargo, el costo seguía siendo una porción significativa del presupuestode una Compañía. Las computadora...
Algunas computadoras se programaban con cintas perforadas y otras por medio decableado en un tablero.Las tensiones de alim...
2.11Nuevas Tecnologías (1980- hoy)                                      Casi a finales del año del 80, comenzó a buscar un...
Las PC Destktop.Las PC Desktop o computadora de escritorio es un modelo antiguo ymás compacto, en el mercado es utilizado ...
CAPITULO III  COMPONENTES BÁSICOS DE UN COMPUTADOR PERSONAL                    HARDWARE3. 1ComputadoraPodemos definir a la...
3. 2Los PeriféricosSon los que permiten representar los resultados (salida) del proceso de datos. Eldispositivo de salida ...
EL MONITOR CRT                                   ELMONITOR LCDTipos de Monitores:Existen varios tipos de monitores: los de...
avanzar / retroceder una página ("PAGE UP/PAGE DOWN "), eliminar caracteres   ("delete"), etc.       Teclado ergométrico  ...
Para poder indicar   la   trayectoria   el   Mouse     debe     realizar   dos   funciones:Conversión Analógica -Digital: ...
botón de Reset (con el cual se reinicia el computador sin apagarlo), Otros indicadoresluminosos como el indicador de encen...
computador dispone de una serie de dispositivos internos que serán necesarios pararealizar las funciones deseadas, y sin l...
3. 3. 2Mainboard o Placa Base (Placa Madre)Es una placa de circuito impreso a la que se conectan los componentes que const...
ANEXO 1.- PLACA INTEL D946GZISCOMPONENTES DEL DESKTOP BOARD D946GZISA Conector principal de Audio HD (Alta definición)B Co...
L   Socket DIMM 0, Channel A, Memoria RAMM Socket DIMM 0, Channel B, Memoria RAMN Conector de Encendido (2 x 12 pin)O Cone...
•    La CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información importante    mientras el equipo no está alimentado por ...
Diagrama de una placa base típica.3.3.3   PilaLa pila de la CMOS proporciona la electricidad necesaria para operar el circ...
3.3.4   La BiosLa BIOS es un programa registrado en una memoria no volátil, antiguamente enmemorias ROM, pero hace tiempo ...
su naturaleza; además, en las placas para 486 y anteriores tampoco había mucho dondeelegir, la verdad.•   Estructura del c...
DESIGNACION        AÑO       CONTACTOS              PROCESADORES                                                        SO...
DESIGNACION            AÑO         CONTACTOS                 PROCESADORES                                                 ...
3.4.2Tipos de Zócalos de Microprocesador Intel                                                    SOCKET 775              ...
3.4.3Tipos de Zócalos de Microprocesador AMD  SOCKET 462        Socket 462                         SOCKET 939SOCKET 940   ...
3.5 El MicroprocesadorEl microprocesador o simplemente procesador, es el circuito integrado central y máscomplejo de una c...
3.5.3 Velocidad o frecuenciaUna de las características que le permitirá evaluar el rendimiento de un procesador eslo que h...
Procesador         Tecnología de            Memoria caché L2       Voltaje de                           fabricación       ...
Pentium 3                  100/133 MHZ                450 – 1400 MHz       Pentium 4                  400/533/800 MHZ     ...
Core 2 Duo                   64 BITS                           64 BITSCore i3                      64 BITS                ...
Un microprocesador bastante importante por las                                    mejoras que introdujo en los modos de ej...
El micro aún no incluía memoria caché.•   Intel 386SX y 386SLLamentablemente, la costumbre de las versiones recortadascont...
altura; por ello, se empezaron a utilizar multiplicadores que hiciesen funcionar alinterior del micro un cierto número de ...
voltaje menor para el núcleo del chip (2,8 V) que para la parte de I/O (3,3 V), algobeneficioso pero que limitaba su compa...
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  1. 1. “Año del Centenario del Nacimiento de José María Arguedas” UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN ENRIQUE GUZMÁN Y VALLE “ALMA MATER DEL MAGISTERIO NACIONAL” FACULTAD DE CIENCIAS MONOGRÁFIA: ARQUITECTURA DEL COMPUTADORPara Optar el Título Profesional de Licenciado en Educación Especialidad: Matemática e Informática Presentado por la Bachiller:PETRONILA NATIVIDAD TORRES FLORES La Cantuta - Chosica Noviembre del 2011 1
  2. 2. Dedicado a:Mis queridos padres por su dedicación y apoyoen mi formación profesional. 2
  3. 3. ÍNDICEINTRODUCCIÓN 6CAPITULO IARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA Y EL HARDWARE.........................................71. 1LA COMPUTADORA....................................................................................................71. 2ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR ......................................................................81. 3Computadora Von Newmann ....................................................................................101. 4Arquitectura Harvard .................................................................................................111. 5Arquitectura Clásica ..................................................................................................121. 6Otras Arquitecturas Modernas....................................................................................12RESEÑA HISTÓRICA DEL COMPUTADOR....................................................................132.2 La Pascalina (1642)...................................................................................................182.3 La Primera Computadora (1939)..............................................................................192.4 MARK I (1944) ...........................................................................................................192.5 ENIAC (1947).............................................................................................................202.6Transistores (1948). ...................................................................................................202.7 UNIVAC (1951)...........................................................................................................212.8 Computadoras con Transistores (1958).....................................................................212.9 Circuitos integrados (1960 – 1970).............................................................................222.10 Desarrollo del microprocesador (1971) ....................................................................222.11Nuevas Tecnologías (1980- hoy)...............................................................................232.12Hacia 1985...............................................................................................................232.13Por los años del 2005 ..............................................................................................23COMPONENTES BÁSICOS DE UN COMPUTADOR PERSONAL HARDWARE.........253. 1Computadora..............................................................................................................253. 2Los Periféricos............................................................................................................263. 2. 1MONITOR o PANTALLA.........................................................................................263. 2. 2TECLADO ..............................................................................................................273. 2. 3EL MOUSE O RATÓN............................................................................................283. 2. 4CHASIS O CARCASA ...........................................................................................293. 3Dispositivos Internos..................................................................................................303. 3. 1Fuente De Alimentación..........................................................................................31 3
  4. 4. 3. 3. 2Mainboard o Placa Base (Placa Madre).................................................................323.3.3Pila...........................................................................................................................373.3.4La Bios......................................................................................................................403.3.5 Chipset de Control..................................................................................................403.4.3Tipos de Zócalos de Microprocesador AMD............................................................453.5El Microprocesador......................................................................................................463.5.1 Tipos de procesador................................................................................................463.5.2 Características ........................................................................................................463.5.3 Velocidad o frecuencia............................................................................................473.5.4Memoria cache.........................................................................................................473.5.5Voltaje / Potencia......................................................................................................476.6Temperatura Máxima..................................................................................................483.5.7 Bus de Datos...........................................................................................................483.6Evolución de Microprocesadores ................................................................................503.6.1Tipos de Microprocesadores INTEL.........................................................................503.6.2 Tipos de Microprocesadores AMD.........................................................................583.6.3 Tipos de Buses.......................................................................................................613.6.4Memoria RAM...........................................................................................................623.6.5Ranuras para la Memoria RAM................................................................................623.7Tarjetas Graficas.........................................................................................................65DIPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO..........................................................................694.1 Unidades de Disco...................................................................................................694.2 Discos Duros (HDD)..................................................................................................694.3Controladores de Disco Duro......................................................................................714.4Tipos de Lectoras y Cd R y Cd Rw ...........................................................................734.4.1Lector de Cd’s..........................................................................................................734.4.2El CD-RW.................................................................................................................734.4.3EL DVD....................................................................................................................734.4.4EL USB.....................................................................................................................744.5 Accesorios.................................................................................................................744.5.1Escáner....................................................................................................................744.5.2Impresora.................................................................................................................764.5.3Joystick.....................................................................................................................774.5.4 Camara Digital.........................................................................................................774.5.5 Filmadora Digital......................................................................................................784.5.6 Los parlantes...........................................................................................................78 4
  5. 5. Son la vía de salida de los sonidos (voz, música, efectos sonoros, ruidos) generados enel computador, más específicamente por la tarjeta de sonido, Se conectan en la parteposterior de la torre del computador y funcionan como los parlantes convencionales. Haymuchos modelos de parlantes, están los básicos con dos altavoces y otros masavanzados que cuentan con sonido envolvente, surround, sobwofer, sistemas de 2.1, 4.1,5.1, 6.1, 7.1 canales entre otros. También es posible conectar auriculares al computador. 784.6Puertos de Comunicación............................................................................................784.7Conexión del Ventilador del Procesador .....................................................................824.8Conexión a Cabezales Internos...................................................................................834.9Unidades de Medición del Almacenamiento de Datos.................................................841.DATOS INFORMATIVOS..............................................................................................862.COMPETENCIAS Y/O CAPACIDADES........................................................................863.CONTENIDOS...............................................................................................................864.ORGANIZACIÓN DE LOS APRENDIZAJE...................................................................86APLICACIÓN DIDÁCTICA 81SÍNTESIS 90APRECIACIÓN CRÍTICA Y SUGERENCIAS 91BIBLIOGRAFÍA 92ANEXOS 94 5
  6. 6. INTRODUCCIONEn la actualidad las computadoras son de uso cotidiano, esto obedece al nivel de avancetecnológico alcanzado en esta ciencia, gracias a lo cual se ha posibilitado que se puedaacceder a éstas a un mínimo costo, en virtud de que se ha reducido significativamente suvolumen. Razón por la cual, encontramos ahora máquinas procesadoras de textos dondevamos. Es por lo tanto pertinente conocer su funcionamiento. He aquí lo oportuno queresulta este trabajo monográfico, en el cual se presenta la arquitectura del computador,en los siguientes capítulos se detalla cada una de las unidades lógicas que laconstituyen, así también se pasa ha mencionar las funciones específicas que ellasrealizan y, por último, se indica la manera de cómo interactúan entre ellas.Las computadoras funcionan desde un periférico de entrada, (teclado, mouse, scanner,cámara digital y otros.) en el cual se han de introducir la información pertinente. Estas pasan aguardarse en sus correspondientes memorias y se incorporan a la unidad central donde seprocesan. El resultado de este proceso se envía a los periféricos de salida, (monitor o pantalla,impresora, filmadora, plotter, etc.) en donde se da salida a los datos.La monografía se encuentra dividida en cuatro capítulos, que incluyen conceptos, evolución ylas partes que constituyen un procesador.Podemos dar una definición inicial de lo que es la arquitectura de la computadora, puedemuy bien decirse que es el estudio de la composición de las partes de una computadora,la manera en que éste funciona y el diseño. En concreto estaremos tratando aspectosrelativos al hardware y software. 6
  7. 7. Un computador es un mecanismo electrónico que ejecuta programas que estánformados por instrucciones, estos se ponen en funcionamiento al ejecutar los comandospertinentes después de recibir una información del caso. El resultado de ejecutarlas esla concreción de un cálculo numérico o bien el procesamiento de una información de tipoliteral.Esperamos que el presente trabajo aporte de alguna forma conocimientos sobre lamateria que se viene tratando. CAPITULO I ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA Y EL HARDWARE1. 1LA COMPUTADORABásicamente, un computador o computadoraes un mecanismo electrónico que incluye unprocesador, varias memorias y algunosdispositivos de entrada/salida (E/S). Lacomputadora frente a otros dispositivossimilares, como la calculadora, es que con elprimero se pueden realizar un sinnúmero detareas utilizando los comandos apropiadosutilizando los programas insumados en lamemoria para que ellos sean ejecutados por elprocesador.La creación de la computadora busca minimizar esfuerzos, optimizando procesos y conello ganando tiempo, un factor muy importante en una vida tan agitada como la actual.Los periféricos nos permiten intercambiar información con el exterior. Las computadorasutilizan programas informáticos denominados sistemas operativos. Estos son 7
  8. 8. diseñado, construido y probado para gestionar los recursos de la computadora: memoria,dispositivos de E/S, dispositivos de almacenamiento (discos duros, unidades de DVD yCD).Las computadoras son dispositivos usados para procesar información de acuerdo con unprotocolo. Esta definición solo incluye dispositivos con usos específicos que sólo puedenrealizar una función o un número determinado de funciones.Las computadoras modernas se distinguen de sus predecesoras porque cuentan con unaprogramación adecuada. En la actualidad, cualquier computadora puede emular elfuncionamiento de otra, salvo que cuente con la misma capacidad de almacenamiento dedatos e igual velocidad.Es así que con cualquier máquina de estas mismas características, se debe poder emularel funcionamiento de una máquina de Turing universal. Las máquinas que cumplan conesta definición son homologables a la máquina de Turing. Aunque inicialmente elprocesamiento de la información guardaba relación con problemas aritméticos,actualmente las computadoras son usadas para tareas que no tienen relación con lasmatemáticas. Es el caso de muchos aparatos de uso doméstico que presentan circuitoshomologables a la máquina de Turing.Razón por lo cual el concepto de computadoras se ha restringido a las máquinasdedicadas al procesamiento de información y que se adapten a una serie de tareas sinque haya por medio ninguna modificación física, excluyendo a aquellos que forman partede un sistema como los teléfonos, microondas o aviones. Existen tres tipos decomputadoras que cumplen con esto: las computadoras centrales, las minicomputadorasy las computadoras personales.1. 2ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR 8
  9. 9. GRAFICO: Una visión típica de una arquitectura de computadora como una seriede capas de abstracción: hardware, firmware, ensamblador, kernel, sistema operativo yaplicaciones.El concepto de arquitectura es el diseño conceptual y la estructura operacionalfundamental de un sistema de computadora. Es decir, representa un modelo y unadescripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para variaspartes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central deproceso o CPU trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria. Tambiénsuele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes delhardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad,rendimiento y costo.De esta forma, la arquitectura de una computadora explica la situación de suscomponentes y permite determinar las posibilidades de que un sistema informático deacuerdo a una determinada configuración afín de que esté en posibilidad de realizaroperaciones para la cual fue programada.El computador recibe y envía la información a través de los periféricos por medio de loscanales. La CPU es la encargada de procesar la información que le llega al computador.El intercambio de información se tiene que hacer con los periféricos y la CPU. Todasaquellas unidades de un sistema exceptuando la CPU se denominan periféricos, por loque el computador tiene dos partes bien diferenciadas, que son: la CPU (encargada deejecutar programas y que está compuesta por la memoria principal, la UAL y la UC) y losperiféricos (que pueden ser de entrada, salida, entrada-salida y comunicaciones). 9
  10. 10. 1. 3Computadora Von NewmannLA ARQUITECTURA VON NEWMANN se refiere ala familia de arquitecturas de computadoras queutilizan el mismo dispositivo de almacenamientotanto para las instrucciones como para los datos (adiferencia de la arquitectura Harvard). Este término fue acuñado por el conocidomatemático John Von Newmann, en undocumento First Draft of a Report on the EDVAC,fechado el 30 de junio de 1945. En el cualpropuso el concepto de programa almacenado.Dicho documento fue redactado en vistas a la construcción del sucesor de lacomputadora ENIAC, y su contenido fue desarrollado por Presper Eckert, John Mauchly,Arthur Burks, y otros durante varios meses antes de que Von Newmann redactara elborrador del informe.En la actualidad las computadoras que siguen el diseño de la arquitectura Von Newmannincluyen las siguientes partes:La unidad aritmético-lógica o ALU, la unidad de control, la memoria, un dispositivo deentrada/salida y el bus de datos que proporciona un medio de transporte de los datosentre las distintas partes. 10
  11. 11. Un computador con arquitectura Von Newmann realiza o emula los siguientes pasossecuencialmente:1) Obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por elcontador de programa y la guarda en el registro de instrucción.2) Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a lasiguiente.3) Descodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga decoordinar el resto de componentes del computador para realizar una funcióndeterminada.4) Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa,permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando secumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el computador pueda tomardecisiones, que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritméticay lógica anteriores.5) Vuelve al paso N° 11. 4Arquitectura HarvardEn la arquitectura Harvard se propone que el programa esté totalmente separado de losdatos con los que trabaja: es decir, el programa en una memoria, y los datos en otramemoria independiente. La arquitectura Harvard recibe este nombre porque en esauniversidad de Massachussetts Howard Aiken desarrolló el computador Harvard Mark I,en este prototipo se tomaba por un lado los datos de cintas de cartón perforado y por otrolas instrucciones también en otra cinta de cartón perforado..Esta arquitectura suele utilizarse en DSPs, o procesador de señal digital, usadoshabitualmente en productos para procesamiento de audio y video. 11
  12. 12. 1. 5Arquitectura ClásicaEl modelo clásico de arquitectura fue diseñado por Jhon Von Newmann y consta de:dispositivos de entrada, de proceso, de almacenamiento y de salidaLa arquitectura clásica del computador de John Von Newmann propuso que la CPU(Unidad Central de Proceso) estuviera conectada a una única memoria donde seguardaran conjuntamente instrucciones (programas) y datos (con los cuales operan estosprogramas). Además, existía un módulo de entradas y salidas para permitir lacomunicación de la máquina con los periféricos externos que maneja el usuario.En esta etapa los accesos a memoria se hacen siempre a través de la caché, quecontiene la información sobre instrucciones y datos que probablemente más va a solicitarel procesador. El hecho de que instrucciones y datos compartan la misma memoria,limita sus prestaciones. Así, si se dispone de un procesador que maneja palabras de 8bits conectado a un bus de 8 bits de ancho que lo une con la memoria, está obligada amanejar instrucciones de una o más unidades de 8 bits. La memoria se estructurainternamente en unidades de 8 bits. En esta arquitectura, si se necesita acceder a unainstrucción o dato de más de 8 bits, se realizarán dos o más accesos a memoria.También se destaca el hecho de que compartir el bus para instrucciones y datos ralentizalos tiempos de operación, ya que no se puede hacer la búsqueda de una nuevainstrucción antes de terminar la anterior. La arquitectura de Von Newmann tiene suslimitaciones:1º Sólo existe una memoria que contiene datos e instrucciones que limita la velocidad deprocesamiento por el efecto de cuello de botella que impide la simultaneidad en el accesoa datos e instrucciones.2º La existencia de una memoria única compartida por datos e instrucciones impide quela longitud de sus posiciones se adapte a la de las instrucciones y los datos.1. 6Otras Arquitecturas ModernasLas arquitecturas modernas proponen modificaciones en el equipo físico y mejoras ynuevas prestaciones en el sistema lógico del computador clásico. La arquitectura Harvardestá especialmente diseñada para resolver las debilidades de la arquitectura Von 12
  13. 13. Newmann. El procesador dispone de dos memorias independientes con las que secomunica con buses propios.La memoria de datos y la memoria de instrucciones son independientes, almacenándoseen ellas los datos y el programa, respectivamente. Esto implica que el tamaño de lasinstrucciones no está relacionado con el de los datos, pudiéndose así optimizar para quecualquier instrucción ocupe una única posición de memoria de programa. Hoy seincorporan dos memorias cachés independientes, una para guardar instrucciones y laotra para datos. CAPITULO II RESEÑA HISTÓRICA DEL COMPUTADOR 13
  14. 14. En la antigüedad las distintas modalidades de trabajo eran un tema importante en el rubrode la producción. A medida que se iba desarrollando la tecnología, se extendían lostemores por los problemas que podría generar la automatización, este temor creciósignificativamente ante la invención del telar de Jacquard. Se veía llegar el desempleomasivo como consecuencia del avance tecnológico.En la actualidad el desarrollo obtenido en el rubro en las computadoras se ha hallado a lapar con el crecimiento poblacional, de tal forma que ha venido emparentado a este,haciendo que los precios de los productos caigan significativamente en relación con losde hace dos siglos, cuestión que resulta ser realmente ventajosa para la poblaciónmundial. La automatización de los procesos de producción obtenidos a partir del uso decomputadores, ha permitido cubrir demanda de bienes de productos de todo tipo que nohubieran podido ser cubiertas de no haber alcanzado tal nivel de desarrollo la tecnologíade las computadoras.PERSONAJES EN LA HISTORIAA medida que crecieron nuestras necesidades de bienes materiales, dispositivos simplesde cálculo tales como el ábaco, los huesillos de Napier y otras innovaciones como elcalculador por ruedas. Nuevas tecnologías y modificaciones significativas en aquellas queya existían, estimularon y gestaron el deseo de centrarse en el desarrollo de soluciones 14
  15. 15. de satisfacer las necesidades materiales de la población con procesadores nuevos ymás complejos. Entre los hombres de la historia podemos hablar de:LEONARDO DA VINCI (1452 – 1519)Fue él quien inicio las investigaciones de los sistemas mecanizados de cálculo y trabajoen su desarrollo exclusivamente sobre el papel, aunque hablando en concreto no llegó aconstruir ningún prototipo, se le puede considerar el precursor en la creación de lascomputadoras.JHON NAPIER (1550 – 1617)Matemático francés, el mismo que diseño un dispositivo mecánico muy ingenioso yciertamente complicado. Constituido por un conjunto de once varillas con númerosmarcados sobre sus extremos. De tal forma que simplemente colocando las varillas ladoa lado se observan productos y cocientes de números grandes. Napier es mas conocidopor el invento de los logaritmos, los cuales a su vez condujeron a la invención de la reglade cálculo.Este invento lo ideó justo antes de morir, para ello desarrolló un sistema para realizaroperaciones aritméticas manipulando barras, a las que llamó "huesos" ya que estabanconstruidas con material de hueso o marfil, y en los que estaban plasmados los dígitos.Dada su naturaleza, se llamó al sistema "Napier Bones". Los Huesos de Napier, estesistema tuvo una fuerte influencia en el desarrollo de la regla deslizante (cinco años mástarde) y en las máquinas calculadoras subsecuentes, que contaron con logaritmosWILLIAM OUGHTED (1632)Este famoso matemático inglés fue el inventor de la regla de cálculo, la cual permitíacalcular el producto o división de cifras grandes en breve tiempo. Básicamente la regla decálculo consiste en dos reglas movibles colocadas una al lado de otra. Cada regla estámarcada de tal forma que las distancias reales desde el contexto son proporcionales alos logaritmos de los números impresos en ellas. Haciendo los movimientoscorrespondientes sobre las reglas, esto es al deslizarlas bien a la derecha o la izquierdase puede dividir o multiplicar con gran facilidad y precisión significativas números de granmagnitud.La primera regla deslizante fue inventada por este genial matemático inglés. La regladeslizante (llamada "Círculos de Proporción") era un juego de discos rotatorios que secalibraron con los logaritmos de Napier. Se usó como uno de los primeros aparatos de la 15
  16. 16. informática analógica. Su época de esplendor duró más o menos un siglo, elcomprendido entre la segunda mitad del siglo XIX y el último cuarto del XX, hasta que acomienzos de 1970, calculadoras portátiles comenzaron a ser populares.BLASSE PASCAL (1623 – 1662)Diseño y construyo una máquina sumadora en 1645, la cual era accionada porengranajes, creada con el fin de aliviar en esta tarea a aquellos quienes conducían lacontabilidad de sus empresas como a los que ejercían de recaudadores de impuestos. Eldispositivo en mención recibió el nombre de la “pascalina”.A pesar de que recibió múltiples mejoras por parte de su inventor a lo largo de su vida,no puede ser considerado una computadora. Esta máquina era tamaño de una cajetillade cigarrillos y funcionaba a base de ruedas de diez dientes en las que cada uno de losdientes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban conectadas de tal maneraque podía sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto, de otrolado haciendo cambiar el sentido de las ruedas podía sumar o restar respectivamente.WILHELM GOLTFRIED (1646 – 1716)Aprendió matemática de manera autodidáctica a los 26 años de edad, en 1672 dio aconocer una máquina más perfecta que la pascalina, que era capaz de multiplicar, dividiry obtener raíces cuadras, según se dice lo hizo porque nadie le había enseñado amultiplicar. También propuso una máquina de calcular que utilizaba el sistema binario, elcual es utilizado en calculadoras modernas.JOSPH MORSE JACQUARD (1752- 1834)A mediados del siglo XVIII un empresario francés llamado Joseph Morse Jacquard utilizócon éxito tarjetas perforadas para controlar el estado de diseños especiales para las telasque producía, a fin de reducir sus pérdidas.Estas tarjetas perforadas se encontraban en una cinta continua que almacenaba lainformación para el trazado de un diseño determinado. Dichas tarjetas se hacían pasar enforma secuencial tejiendo el patrón en forma automática. El telar brindaba un método nosólo para registrar datos sino en realidad para controlar y dirigir el proceso.Jacquard se había inspirado en los instrumentos musicales que se programaban usandopapel rígido perforado, la idea de Jacquard, que revolucionó el hilar de seda, estaba porformar la base de muchos aparatos de la informática e idiomas de la programación. 16
  17. 17. CHARKES BABBAGE (1791 – 1871)Matemático inglés conocido como el padre de la computadora, ideó la construcción de undispositivo que se podría utilizar para extraer el resultado de ecuaciones polinómicascomplejas. Este conjunto de engranajes, ruedas y manivelas se denominó máquina dediferencias. El éxito fue limitado, debido a la capacidad tecnológica de la época.En 1835, Babbage dejó de trabajar en ella y comenzó el diseño de una maquina másevolucionada y la denominó máquina analítica y comprendía la realimentación y elcontrol mediante las tareas perforadas de Jaquard. Este era un aparato capaz de ejecutarcualquier tipo de cálculo matemático. Su diseño del artefacto era la primeraconceptualización clara de una máquina que podría ejecutar el tipo de cálculoscomputacionales que ahora se consideran el corazón de informática. Babbage nuncaconstruyó su artefacto analítico, pero su plan influyó en toda computadora digitalsubsiguiente, incluidas las modernasSu importancia fue más que una relación coincidente de las ideas funcionales con eldiseño del computador de hoy. Las tarjetas perforadas controlaban y dirigían lasoperaciones de la máquina.Iniciaron un medio para dirigir o instruir, un dispositivo a través de una serie de etapas deprocesamiento. El almacenamiento de datos se hacía en el Almacén, en tanto que lasoperaciones reales de procesamiento se efectuaban en el Molino. El almacén y el molinoeran entidades funcionales dentro de la máquina analítica y era análoga a la memoriaprincipal y a la unidad aritmética y lógica del computador.El artefacto analítico fue finalmente construido por un equipo moderno de ingenieros, en1989, cien años después de la muerte de Babbage en 1871. Por su discernimiento,Babbage hoy se conoce como el "Padre de las Computadoras Modernas".HERNAN HOLLERITH (1860 – 1932)En 1870 la Oficina Norteamericana De Censos anticipó los censos por problemasrelacionados con el procesamiento de datos en un lapso de diez años para favorecer unamayor eficacia y efectividad. En la oficina se empleo personas de gran talento paraencontrar métodos que aceleren el procesamiento del estadígrafo. El Dr. Hernán Polleritacon sólo 19 años se empleó como agente especial para dar aceleración a los datos delcenso de 1879. 17
  18. 18. En 1887 este investigador anunció una idea para modificar los procedimientos de iniciarel comiendo del procesamiento electrónico de datos. Su sistema consistía en registrarlos datos ejecutando agujeros a lo largo del papel, en la cual los agujeros representabanel sexo, la edad, raza, entre otros. Gracias a la máquina tabuladora de Pollerita el censode 1890 se realizó en dos años y medio, cinco menos que el censo de 1880.Se tardabatanto en hacer el censo debido a la llegada masiva de inmigrantes, por esos años lapoblación americana era de 63 millones de habitantes. El éxito de las máquinas impulsoa su creador a fundar una empresa para su comercialización denominándoseInternacional Bolsines Machines más conocida mundialmente como IBM.2.1 La Máquina calculadora de SchickardWilhelm Schickard (1592-1635). En 1623 escribióal astrónomo Kepler sobre su invención de unamáquina calculadora para ser usada por este. Lacalculadora de Schickard es la primeracalculadora mecánica conocida que podía sumar,restar, multiplicar y dividir. Su invenciónpermaneció desconocida por 300 años y fuereconstruida en 1960. 2.2 La Pascalina (1642) En 1642 el físico y matemático francés Blaise Pascal invento el primer calculador mecánico, la pascalina. A los 18 años de edad, deseando reducir el trabajo de cálculo de su padre. El aparato, el mención se denominó La Pascalinaéste parece una calculadora mecánica de los años 1940. Esto convierte a Pascal en lasegunda persona en inventar una calculadora mecánica. El dispositivo de 8 ruedasdentadas en el que cada una hacia avanzar un paso a la siguiente cuando completabauna vuelta.Estaban marcadas con números del 0 al 9 y había dos para los decimales, con lo quepodía manejar números entre 000000,01 y 999999,99. Estos giraban mediante unamanivela, con lo que para sumar o restar había que darle el número de vueltascorrespondiente en un sentido o en otro. Treinta años después el filosofo y matemáticoalemán Leibnitz invento una maquina de calcular que podía multiplicar, dividir y obtenerraíces cuadradas en sistemas binario. A los 26 años aprendió matemáticas de maneraautodidactica y procedió a inventar el cálculo infinitesimal que comparte con Newton. 18
  19. 19. 2.3 La Primera Computadora (1939)La primera computadora fue la maquina analíticacreada por Chales Babbage, profesormatemático de la Universidad de Cambridge enel siglo XIX por lo que Algunas personasconocen a Babagge como "El Padre de laComputación" como resultado de suscontribuciones al diseño básico de lacomputadora. Su mayor contribución fue su"máquina analítica". La idea que tuvo CharlesBabbage sobre un computador nació debido a que la elaboración de las tablasmatemáticas era un proceso propenso a errores. Antes de construir su máquina analíticaBabagge hizo el "motor de diferencia" que operaba en números de seis dígitos y fuediseñado para resolver ecuaciones de diferencia de segundo orden. Ésta incluyó cincoelementos que fueron cruciales para las computadoras del futuro: un dispositivo deentrada; un espacio para almacenar números para procesamiento; un procesador ócalculador de números; una unidad de control para dirigir las tareas que se ejecutarán; y,finalmente, un dispositivo de salidaMientras tanto Charles Jacquard (francés), fabricante de tejidos, había creado un telarque podía reproducir automáticamente patrones de tejidos leyendo la informacióncodificada en patrones de agujeros perforados en tarjetas de papel rígido. Al enterarsede este método Babbage abandono la máquina de diferencias y se dedico al proyecto dela maquina analítica que se pudiera programar con tarjetas perforadas para efectuarcualquier cálculo con una precisión de 20 dígitos. La tecnología de la época no bastabapara hacer realidad sus ideas.2.4 MARK I (1944)El MARK I responde al nombre completo deRCA Mark I Electronic Music Synthesizeres el primer sintetizador, conocido como tal,pues fueron sus diseñadores los queacuñaron el término sintetizador tal y comohoy lo conocemos. 19
  20. 20. El MARK I fue desarrollado entre 1951 y 1957 bajo la dirección de los doctores HarryOlson y Herbert Belarel en los laboratorios de la RCA. Mark I empleaba señaleselectromagnéticas para mover las partes mecánicas. Esta máquina era lenta (tomaba de3 a 5 segundos por cálculo) e inflexible (la secuencia de cálculos no se podía cambiar);pero ejecutaba operaciones matemáticas básicas y cálculos complejos de ecuacionessobre el movimiento parabólico de proyectiles.Funcionaba con relés, se programaba con interruptores y leía los datos de cintas depapel perforado.2.5 ENIAC (1947)ENIAC es un acrónimo de Electronic NumericalIntegrator And Computer (Computador eIntegrador Numérico Electrónico), utilizada porel Laboratorio de Investigación Balística delEjército de los Estados Unidos. Se construyo en1957 en la Universidad de Pennsylvania laENIAC (Electronic Numerical Integrator AndCalculator) fue la primera computadora electrónica.El equipo de diseño lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John Eckert. Estamáquina ocupaba todo un sótano de la Universidad, tenía más de 18000 tubos de vacío,consumía 200 KW de energía eléctrica y requería todo un sistema de aire acondicionado,pero tenía la capacidad de realizar cinco mil operaciones aritméticas en un segundo. Elproyecto, auspiciado por el departamento de Defensa de los Estados Unidos, culmino dosaños después, cuando se integro a ese equipo el ingeniero y matemático húngaro JohnVon Newmann (1903-1957).Las ideas de Von Newmann resultaron tan fundamentales para su desarrollo posterior,que es considerado el padre de las computadoras.2.6Transistores (1948).El invento del transistor por parte los físicoW.Shockley, J Bardeen y W. Brattain hizo posible unanueva generación de computadoras, más rápidas,más pequeñas, y con menores necesidades de 20
  21. 21. ventilación. Sin embargo, el costo seguía siendo una porción significativa del presupuestode una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redesde núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario.Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, enlos cuales podían almacenarse datos e instrucciones. Y todo a bajo voltajes, sinnecesidad de disipar energía (como era el caso del filamento), en dimensiones reducidasy sin partes móviles o incandescentes que pudieran romperse.En el gráfico superior se muestra una efectiva comparación entre las válvulas y antiguostransistores individuales de germanio.2.7 UNIVAC (1951) En junio de 1951, la UNIVAC I [UniversalAutomatic Computer] se entregó a la Oficinadel Censo estadounidense, fue la primeracomputadora comercial, que disponía de milpalabras de 11 dígitos decimales más la señal(72-bit de palabras) para memoria. Encontraste con las primeras máquinas no usó un sistema de tarjetas perforadas, sino unaentrada de cinta de metal, y podían leer cintas magnéticas. Aunque fabricada por laRemington Rand, fue denominada equívocamente llamada la "IBM UNIVAC". Sevendieron 46 máquinas a más de $1 millón cada una, fue la primera computadora"producida en masa.Ese mismo año en julio, la Remington Rand mostró el primer prototipo 409, unacalculadora de tarjeta perforada de tarjeta enchufada programada. Esta fue instalada, enla Revenue Service facility en Baltimore, en 1952. La 409 evolucionó para volverse lacomputadora Univac 60 y 120 en 1953.En las dos primeras generaciones, las unidadesde entrada utilizaban tarjetas perforadas de Hollerith quien fundara la IBM.2.8 Computadoras con Transistores (1958).En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo, yaque usan circuitos transistorizados en vez de tubos al vacío, ambos cumplen las mismasfunciones. Un transistor puede tener el tamaño de una lenteja mientras que un tubo devacio tiene un tamaño mayor que el de un cartucho de escopeta de caza.Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para suépoca como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester. 21
  22. 22. Algunas computadoras se programaban con cintas perforadas y otras por medio decableado en un tablero.Las tensiones de alimentación de los tubos estaban alrededor de los 300 voltios, por unlado, las de los transistores vienen a ser de menor tamaño, tienden a disipar y soportartensiones muchos menores. El transistor es un elemento de silicio o germanio. Su vidamedia es caso ilimitada y en cualquier caso muy superior a la del tubo del vacío.2.9 Circuitos integrados (1960 – 1970)La tercera generación de computadoras emergió con eldesarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) enlas que se colocan miles de componentes electrónicosen una integración en miniatura. Las computadorasnuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas,desprendían menos calor y eran energéticamente máseficientes. El computador IBM-360 dominó las ventasde la tercera generación de computadores desde supresentación en 1965. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primerminicomputador.Hacia 1960 emerge la tercera generación de computadoras gracias al desarrollo de loscircuitos integrados, se trata de pastillas de silicio integrado por miles de componenteselectrónicos, miniaturizados. Las computadoras se hacen cada vez más pequeñas,rápidas, desprendían menos calor y mucho más eficientes.Previo a los circuitos integrados, las computadoras estaban diseñadas para aplicacionesmatemáticas o de negocios, pero no para las dos cosas. Los circuitos integradospermitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de losprogramas, y estandarizar sus modelos.2.10 Desarrollo del microprocesador (1971)Por esta época aparecen los microprocesadores lo cualrepresenta un gran adelanto de la microelectrónica,éstos son circuitos integrados de alta densidad y conuna velocidad impresionante. Nacen así lasmicrocomputadoras que gracias a estos circuitos sonextremadamente pequeñas y baratas, generando lo quehoy se le llama “revolución informática”. 22
  23. 23. 2.11Nuevas Tecnologías (1980- hoy) Casi a finales del año del 80, comenzó a buscar un sistema operativo para su nueva PC que iba a lanzar al mercado, de lo cual se encargaron BILL GATES y Paul Allen, autores del lenguaje BASIC. Ellos compraron los derechos de QDOS (QUICK and DIRTY OPERATING SYTEM), un sistema operativo desarrollado por Paterson y basado en CP/M, unsistema escrito por Gary Kidall, y lo negociaron con IBM como Microsoft DOS.2.12Hacia 1985.Al presentar MS presenta el sistema operativo Windows, demostró que las computadorascompatibles IBM podían manejar también el entorno grafico, usual en las computadorasde Mac Apple.En 1990 Tim Berners- Lee ideo el hipertexto para crear el World Wide Web (www) unanueva manera e interactuar con Internet. Su sistema hizo mucho más fácil compartir yencontrar datos en Internet. Berners- Lee también creo las bases el protocolo detransmisión HTTP, el lenguaje de documentos HTML y el concepto e los URL.2.13Por los años del 2005En la actualidad los usuarios de internet con conexión de banda ancha superan a losusuarios de internet con conexión vía modem en la mayoría de países desarrollados. Sinduda alguna, la computación ha venido a revolucionar el mundo a nivel global. LasPC son máquinas utilizadas como herramienta de trabajo por millones de usuarios, ahorapodemos observar que las computadoras siguen evolucionando. Internet es consideradacomo la red más grande del mundo.TIPOS DE PC EN LA ACTUALIDADLas PC Tower La torre en informática del ingles tower, conocida también comogabinete o cajón, y coloquialmente, aunque incorrectamente, como CPU, es un gabineteutilizado para contener los diferentes componentes de uncomputador de escritorio (placa madre, procesador, tarjeta grafica,etc.). Las torres a menudo están compuestas de acero, aluminio o deplástico. 23
  24. 24. Las PC Destktop.Las PC Desktop o computadora de escritorio es un modelo antiguo ymás compacto, en el mercado es utilizado para reducir espacios en oficinas, etc. adiferencias de las torres.Las Laptop Una computadora portátil o uncomputador portátil, también llamado en ingles laptop,es una pequeña computadora personal móvil, que pesanormalmente entre 1 y 3 Kg. Los computadoresportátiles son capaces de realizar la mayor parte de lastareas que realizan las computadoras de escritorio,con la ventaja de ser más pequeños, livianos y de tener la capacidad de operardesconectados por un periodo determinado. Las Notebook Se trata de un Computador portátil de aproximadamente 21 cm x 29 cm con un peso entre 1 y 3 Kg, fácil de transportar son más pequeños que las laptops. Tiene gran capacidad de memoria para almacenar datos y dispone de una batería, lo que le permite trabajar sin estar conectada a la red de electricidad. 24
  25. 25. CAPITULO III COMPONENTES BÁSICOS DE UN COMPUTADOR PERSONAL HARDWARE3. 1ComputadoraPodemos definir a las computadoras como dispositivos electrónicos capaces deinterpretar y ejecutar ordenes o comandos programados para operaciones de entrada deinformación, salida de datos procesados, realizados de acuerdo al cálculo y lógica de lamáquina; así éstos reciben entradas (datos para su procesamiento), producen salidas(resultados del procesamiento), procesan información, y almacenan información.Los dispositivos que integran una computadora se clasifican generalmente en básico ycomplementario, se entiende por básico todo aquel dispositivo necesario para iniciar elfuncionamiento de la computadora, y el complementario obedeciendo a su nombre sirvepara realizar funciones específicas o más allá de las básicas.Todo sistema de cómputo tiene componentes de hardware dedicados a estas funciones:1. Periféricos de entrada2. Periféricos de salida3. Periféricos de entrada/salida4. Unidad central de procesamiento.5. Memoria.Los dispositivo de entrada son fuentes de señales eléctricas; lo dispositivos de salidarepresentan otro aparato al cual enviar señales; y los dispositivos de almacenamientoson lo primero o los segundo, atendiendo a los requerimientos del programa; no importacuáles sean los dispositivos de entrada y salida si son compatibles.Podemos agrupar los componentes básicos de acuerdo a los siguientes grupos: 25
  26. 26. 3. 2Los PeriféricosSon los que permiten representar los resultados (salida) del proceso de datos. Eldispositivo de salida típico es la pantalla o monitor. Otros dispositivos de salida son:impresoras (imprimen resultados en papel), trazadores gráficos (plotters), bocinas, entreotros.3. 2. 1MONITOR o PANTALLAEs en la pantalla en la que se ve la información suministrada por el computador. En elcaso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT)como el de los televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla plana de cristallíquido (LCD). Se le considera el dispositivo externo más importantes, sin éste no sepodría conocer el estado del computador. Al adquirir un monitor resulta imprescindibleconocer sus características más importantes, entre ellas tenemosEl TamañoEl tamaño de un monitor queda determinado por pulgadas, la cual hace referencia a lalongitud diagonal de la pantalla. De otro lado, lo que concretamente representa la zona devisión suele discrepar en casi 2 pulgadas del tamaño del monitor.La mayoría de monitores hoy suelen ser de 15 pulgadas, un estándar suficiente para elusuario medio, pero cada vez se tiende más a adquirir monitores de 17 pulgadas, en laactualidad existen televisores de pantalla LCD que resultan ser compatibles con lascomputadoras por lo que pueden alcanzar todos los tamaños considerables.La Resolución o definición de imagenEsta característica señala la cantidad de puntos de luz (pixels) que caben en el área devisión, cuanta mayor resolución nos permita un monitor, mayor será la definición de laimagen mostrada por él. El tamaño del monitor influye a la hora de elegir una resoluciónde trabajo, dado al tamaño de la imagen presentada. Por ello, en un monitor de 14 “no esaconsejable trabajar con una resolución mayor a 800x600, así la tarjeta gráfica lo permita,ya que la imagen será muy pequeña y forzará la vista. Tampoco hay que elegirresoluciones mayores a 1024x768 para los de 15 “, dado que a mayor resolución seráimprescindible una mayor pantalla. Si se intenta trabajar imágenes con resolucionesmayores en pantallas pequeñas, esta puede verse distorsionada o no verse quedarse lapantalla negra. Cuan mayor sea su resolución, mejor será la calidad de la imagen enpantalla, y mayor será la calidad, y por consiguiente el precio del monitor. 26
  27. 27. EL MONITOR CRT ELMONITOR LCDTipos de Monitores:Existen varios tipos de monitores: los de tubo de rayos catódicos (o CRT), los de pantallade plasma (PDP), los de pantalla de cristal líquido (o LCD), de paneles de diodosorgánicos de emisión de luz (OLED), o Láser-TV, entre otros.3. 2. 2TECLADODispositivo de comunicación con el computador más importante, al presionar sus teclasse dan órdenes precisas para realizar la mayoría de las tareas la mayoría de tareas queel computador interpreta, y presentar puede presentar desde un símbolo o signo en lapantalla del monitor o bien realizar una tarea de mayor complejidad. Tiene su origen enlos teletipos y las máquinas de escribir eléctricas, que se utilizaron como los teclados delos primeros computadores y dispositivos de almacenamiento (grabadoras de cinta depapel y tarjetas perforadas). Aunque físicamente hay una miríada de formas, se suelenclasificar principalmente por la distribución de teclado de su zona alfanumérica, puessalvo casos muy especiales es común a todos los dispositivos y fabricantes (incluso parateclados árabes y japoneses).Como dijimos líneas atrás existen una diversidad de teclados, ahí están los básicos, losergonómicos, los multimedia que en algunos casos tienen hasta calculadora incorporada.Las teclas que lo constituyen sirven para entrar caracteres alfanuméricos y comandos auna computadora. En un teclado se puede distinguir a cuatro subconjuntos de teclas:• Teclado alfanumérico: dispuestas como en una máquina de escribir.• Teclado numérico: ubicado a la derecha.• Teclado de funciones: de F1 a F12, teclas que depende del programa .• Teclado de cursor: para ir de un lugar a otro en un texto, se desplaza según el sentido de las flechas, ir al comienzo de un párrafo (" HOME "), 27
  28. 28. avanzar / retroceder una página ("PAGE UP/PAGE DOWN "), eliminar caracteres ("delete"), etc. Teclado ergométrico Teclados flexibles Disposición del teclado3. 2. 3EL MOUSE O RATÓNEl mouse o ratón recibe este nombre por su apariencia y tiene por principal función la defacilitar la edición en entornos gráficos. Es una herramienta cómoda y rápida que nospermite controlar funciones del sistema operativo a través de punteros.También tiene dos funciones adicionales al presionar el botón derecho o izquierdo, otrosincorporan una rueda en el centro que a la vez es un tercer botón. Están los Mousetradiciones de bola y los más avanzados como los ópticos que son especiales paratrabajar en diseño grafico y tareas que necesiten más sensibilidad en el Mouse. 28
  29. 29. Para poder indicar la trayectoria el Mouse debe realizar dos funciones:Conversión Analógica -Digital: Esta generar por cada fracción de milímetro que semueve, uno o más pulsos eléctricos. Port serie: los pulsos envían hacia la interfaz a lacual está conectado el valor de la cuenta, junto con la información acerca de sí se pulsaalguna de sus dos o tres teclas ubicada en su parte superior.Anteriormente, la información del desplazamiento era transmitida gracias al movimientode una bola debajo del ratón, la cual accionaba dos rodillos que correspondían a los ejesX e Y. Hoy, el puntero reacciona a los movimientos debido a un rayo de luz que se reflejaentre el ratón y la superficie en la que se encuentra. Cabe aclarar que un ratón ópticoapoyado en un espejo o sobre un barnizado por ejemplo es inutilizable, ya que la luz láserno desempeña su función correcta. La superficie a apoyar el ratón debe ser opaca, unasuperficie que no genere un reflejo, es recomendable el uso de alfombrillasExisten dos tecnologías principales en fabricación de mouses: mouses mecánicos ymouses ópticos. Los mecánicos constan de una bola situada en su parte inferior. La bola,al moverse el ratón, roza unos contactos en forma de rueda que indican el movimiento delcursor en la pantalla del sistema informático. De otro lado los ópticos poseen un pequeñohaz de luz láser en lugar de la bola rodante de los mecánicos. Un censor óptico situadodentro del cuerpo del ratón detecta el movimiento del reflejo al mover el ratón sobre elespejo e indica la posición del cursor en la pantalla de la computadora. Mouse tradicional Mouse inalámbrico y sus pulsadores.3. 2. 4CHASIS O CARCASA En esta caja metálica se alojan los componentes internos del computador, dando acceso a las unidades de diskettes, lectores de CD’s, y otros. En su parte delantera o frontal existen pulsadores e indicadores luminosos, entre ellos el botón de encendido (Power), el 29
  30. 30. botón de Reset (con el cual se reinicia el computador sin apagarlo), Otros indicadoresluminosos como el indicador de encendido (mientras el computador está conectado), elindicador de Disco Duro (nos muestra cuando se está accediendo a dicho dispositivo). En la parte posterior del chasis encontraremos, por lo general, los conectores de lasdiferentes tarjetas adaptadores que tengamos en nuestro computador y quecorresponden a puertos de entrada/salida al mismo, como la conexión de la tarjeta gráficapara el monitor, los conectores a los puertos serie para dispositivos serie como ratones,módems, y otros; además, conectores paralelo para impresoras o escáner, el conectorpara el teclado, los conectores para los cables de la fuente de alimentación , etc.3.2.5 IMPRESORAUna impresora es un periférico de computadora quepermite producir una copia permanente de textos ográficos de documentos almacenados en formatoelectrónico, imprimiendo en papel, utilizando cartuchosde tinta o tecnología láser. Muchas impresoras estánpermanentemente unidas a la computadora por uncable. Otras impresoras, llamadas impresoras de red,tienen una interfaz de red interna (típicamente wireless o Ethernet), y que puede servircomo un dispositivo de impresión para cualquier usuario de la red. Hoy en día existen lasimpresoras multifuncionales que además funcionan simultáneamente como fotocopiadoray escáner, siendo éste tipo de impresoras las más recurrentes en el mercado. 3.2.6 EL ESCÁNER En informática, un escáner (del idioma inglés: scanner) es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes o cualquier otro impreso a formato digital. Actualmente vienen unificadas con las impresoras formando Multifunciones.3. 3Dispositivos Internos Un computador puede trabajar igual sin el teclado, ni monitor, ni ratón, ni otrosdispositivos externos, aunque no tendría ninguna utilidad directa, salvo que lo usásemoscomo servidor u computador central (host) de una red de computadores. Para ello el 30
  31. 31. computador dispone de una serie de dispositivos internos que serán necesarios pararealizar las funciones deseadas, y sin los cuales podemos decir que no tenemoscomputador. Vamos a ver a grandes rasgos las características de dichos dispositivos.3. 3. 1Fuente De AlimentaciónLa fuente de alimentación (Power supply) es la encargada de suministrar energíaeléctrica a los distintos elementos que componen nuestro sistema informático. Laelectricidad que llega hasta nuestros hogares como "corriente alterna" y es suministradacon una tensión o voltaje, 115 o 230 voltios. Esta no es adecuada para alimentar equiposelectrónicos, como los dispositivos informáticos, con los cuales es necesario trabajar con"corriente continua" y voltajes mucho más bajos.Este dispositivo se encarga de "reducir"el voltaje (mediante un transformador) ydespués convertir la corriente alternaen continua (con un puente de diodos)para finalmente filtrarla (mediantecondensadores electrolíticos). Uno delos aspectos importantes es supotencia. Esta viene expresada en vatios e indica la capacidad para alimentar másdispositivos o de mayor consumo, hay modelos entre 200 y 300 w (vatios), aunquetambién existen otros, que ofrecen potencias menores. Es importante ver la tensión quesoporta, los bitensionales son utilizados en cualquier zona del mundo, para ello incluyenun conmutador para pasar de una a otra tensión. Otra característica es que cuenta conprotección contra cortocircuitos y subidas de tensión a fin de evitar daños importantes enél.La fuente de alimentación se encuentra en el interior de la carcasa y suele destacar porsu gran tamaño y porque de ella salen los cables que van a parar a los distintosdispositivos entro de la carcasa. Otorga al computador la energía necesaria para sufuncionamiento. Dicha energía la recoge de la red eléctrica, transformándola a losdistintos voltajes con los que trabaja el PC (+5, -5, +12 y –12 voltios). Fuente de alimentación para PC formato AXT, sin cubierta superior para mostrar su interior nótese el ventilador en el margen derecho. 31
  32. 32. 3. 3. 2Mainboard o Placa Base (Placa Madre)Es una placa de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyenel computador, este es una parte fundamental a la hora de armar una PC de escritorio uportátil. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentrael chipset, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria deacceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos. La placa base omainboard también conocido como motherboard sirve como medio de conexión entre elmicroprocesador, los circuitos electrónicos de soporte, las ranuras para conectar parte otoda la RAM del sistema, la ROM y las ranuras especiales (slots) que permiten laconexión a las tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas de expansión suelenrealizar funciones de control e periféricos, tales como monitores, impresoras, unidades edisco, etc. la placa madre o base es uno de los componentes básicos por no decir el másrelevante en una PC. Su función es vital y gran parte de la calidad del funcionamientogeneral está determinada por este componente. Su función es administrar el CPU einterconectar los distintos periféricos.La placa madre va dentro del chasis hecha de metal y tiene un panel para conectardispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentesdentro del chasis. Se puede decir que el CPU es el cerebro y la placa madre representael sistema nervioso.Su diseño corresponde básicamente a tareas específicas vitales para el funcionamientode la computadora, tales como: Conexión física; Administración, y control y distribuciónde energía eléctrica; Comunicación de datos; temporización; sincronismo, y finalmente,control y monitoreo. 32
  33. 33. ANEXO 1.- PLACA INTEL D946GZISCOMPONENTES DEL DESKTOP BOARD D946GZISA Conector principal de Audio HD (Alta definición)B Conector 2 PCIC Panel frontal de AudioD Conector 1 PCIE Conector PCI Express x1F Connector PCI Express x16G Connector’s del panel posteriorH Conector de voltaje de 12V para procesador (2 x 2 pin)I Ventilador posterior del chasis (3-pin)J Socket Del ProcesadorK Ventilador del Procesador (4-pin) 33
  34. 34. L Socket DIMM 0, Channel A, Memoria RAMM Socket DIMM 0, Channel B, Memoria RAMN Conector de Encendido (2 x 12 pin)O Conector de drive de disketteP Conector IDEQ BateríaR Ventilador frontal del chasis (3-pin)S Chassis intrusion headerT Panel frontal alternativo para encendido de LEDU Conectores para panel frontal (encendido, reset)V Conector serial ATAW Conector Frontal USB 2.0X ParlanteY Jumpers para configurar BIOSComponentes de la Placa MadreUna placa base típica admite los siguientes componentes:• Uno o varios conectores de alimentación: por estos pasa la alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes e intensidades.• El zócalo de CPU es un receptáculo que recibe el microprocesador.• Las ranuras de memoria RAM, en número de 2 a 6.• El chipset: una serie de circuitos electrónicos, que gestionan las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora,• Se divide en dos secciones, el puente norte (northbridge) y el puente sur(southbridge). El primero gestiona la interconexión entre el microprocesador, la memoria RAM y la unidad de procesamiento gráfico; y el segundo entre los periféricos y los dispositivos de almacenamiento, como los discos duros o las unidades de disco óptico.• Un reloj: regula la velocidad de ejecución. 34
  35. 35. • La CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información importante mientras el equipo no está alimentado por electricidad.• La pila proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito constantemente y que éste último no se apague perdiendo sus configuraciones.• La BIOS: un programa registrado en una memoria no volátil ayer en memorias ROM, y hoy se emplean memorias flash.• El bus conecta el microprocesador al chipset, está cayendo en desuso frente a HyperTransport y Quickpath.• El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal.• El bus de expansión (también llamado bus I/O): une el microprocesador a los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión.• Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma PC 99: estos conectores incluyen:  Los puertos PS2 para conectar el teclado o el ratón, estas interfaces tienden a desaparecer a favor del USB  Los puertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos.  Los puertos paralelos, para la conexión de antiguas impresoras.  Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus), por ejemplo para conectar periféricos recientes.  Los conectores RJ45, para conectarse a una red informática.  Los conectores VGA, DVI, HDMI o Displayport para el monitor.  Los conectores IDE o Serial ATA, para dispositivos de almacenamiento.  Los conectores de audio, como altavoces o micrófonos.• Las ranuras de expansión: se trata de receptáculos que pueden acoger tarjetas de expansión . Estos puertos pueden ser puertos ISA (interfaz antigua), PCI (en inglés Peripheral Component Interconnect) y, los más recientes, PCI Express.Con la evolución de las computadoras, más y más características se han integrado en laplaca base, tales como circuitos electrónicos para la gestión del vídeo IGP (eninglés Integrated Graphic Processor), de sonido o de redes (10/100 Mbps/1 Gbps),evitando así la adición de tarjetas de expansión. 35
  36. 36. Diagrama de una placa base típica.3.3.3 PilaLa pila de la CMOS proporciona la electricidad necesaria para operar el circuitoconstantemente y que éste último no se apague perdiendo las series de configuracionesguardadas. Es así que la pila se encarga de conservar los parámetros de la BIOS cuandose apaga el computador. Sin ella, cada vez que encendiésemos el computadortendríamos que reconfigurarlo (indicarle los componentes y características de losmismos, tales como disco duro, fecha y hora). Se trata de un acumulador que se cargamientras el computador está encendido, aunque también podemos encontrarnos pilas deltipo ‘botón’ con una duración de algo más de 5 años. Antes de cambiar la pila convieneanotarse todos los parámetros de la BIOS para conservar la configuración original. 36
  37. 37. 3.3.4 La BiosLa BIOS es un programa registrado en una memoria no volátil, antiguamente enmemorias ROM, pero hace tiempo se emplean memorias flash, Ese programa esespecífico de la placa base y se encarga de la interfaz de bajo nivel entre elmicroprocesador y algunos periféricos. Recupera y después ejecuta, las instrucciones delMBR o Master Boot Record o registradas en un disco duro o SSD cuando arranca elsistema operativo. Actualmente los computadores modernos sustituyen en el MBR porGPT y la BIOS por Extensible Firmware Interface.La BIOS. Por sus iniciales en inglés Basic Ipur / QuÍpulSvstem, lo que en castellano representas Sistema DeEntrada / Salida Básico es un programa softwareincorporado en un chip de la placa base que se encarga dearrancar el PC y de dar soporte para manejar ciertosdispositivos de entrada / salida. Físicamente se localiza en unchip de forma rectangular. Además, la BIOS ofrece una interfaz configurar parámetrosbásicos del PC, los cuales almacena en un chip denominado CMOS, por ser de este tipola memoria que se empleó históricamente para estas funciones. La CMOS se alimentapermanentemente mediante una batería / acumulador, en este caso la pila.La actualización de la BIOS, es sin duda la operación de mantenimiento mas critica, siembargo resulta inevitable para resolver problemas:• resolver problemas de funcionamiento de la placa base;• añadir características nuevas a la placa base (sobre todo, mejorar el soporte de microprocesadores).3.3.5 Chipset de ControlEl chipset es una serie de circuitos electrónicos que gestionan las transferencias de darosentre los diferentes componentes de la computadora como son el procesador, lamemoria, la tarjeta grafica, la unidad de almacenamiento secundario y otros. Otradefinición señala que, es el conjunto (set) de chips que se encargan de control cantidadde las funciones del computador, como la forma en que interacciona microprocesador conla memoria o la caché, el control de puertos internos externos (AGP, PCI, USB. etc.) y, enmodelos modernos, incluso puede in controladoras de video, de red, etc.Antiguamente estas funciones de control eran relativamente realizar, por lo que el chipsetera el último elemento al que conceden importancia de entre todos los componentes a lahora de comprar una base, si es que alguien se molestaba siquiera en informarse sobre 37
  38. 38. su naturaleza; además, en las placas para 486 y anteriores tampoco había mucho dondeelegir, la verdad.• Estructura del chipsetEl conjunto de chips que forman el chipset (una redundancia, sobre todo inglés) haconsistido normalmente en dos chips. Denominados northbridge southbridge por suposición en un diagrama de bloques del chipset, que coincide con su situación física (másalto, más ‘al norte’, el primero que el segundo, para estar más cerca del microprocesadory de la memoria) en placas de formato ATX o similar instaladas verticalmente Chipset o circuito integrado auxiliar3.4 Zócalo de MicroprocesadorEs el lugar que albergará al ‘cerebro’ del computador y puede presentar distintas formasen función del procesador a tratar. Los diferentes micros no se conectan de igual maneraa las placas:3.4.1SocketEs un conjunto de agujeros dispuestos en forma de cuadrado sobre una base plástica decolor blanco, el conector es del tipo ZIF o Fuerza de Inserción cero lo que significa queesta construido con un mecanismo que permite colocar al CPU sin tener que realizarfuerza alguna. Una palanca al costado del zócalo ajusta y libera los contactos parainstalar cómodamente al procesador y evitar posibles deterioros. Antiguamente existía lavariedad LIF (Low Insertion Force), que carecía de dicha palanca.La cantidad y disposición de los contactos varia e acuerdo al procesador o la familia deprocesadores para la que fue diseñada. Conociendo el número que acompaña el socketse sabe que procesador se puede colocar en la placa base, como se muestra: 38
  39. 39. DESIGNACION AÑO CONTACTOS PROCESADORES SOPORTADOS Socket-7 Mar 1994 321 Pentium 1, Pentium MMX Pentium 2, primeros Pentium 3 y Slot-1 May 1997 242 Celerom Socket-370 Ene 1999 370 Pentium 3, Celerom Socket-423 Nov 2000 423 Primeros Pentium 4 Socket-478 Ene 2002 478 Pentium 4, Celerom y Celerom D Pentium 4, Pentium D, Intel Socket-775 Core2 Duo, Intel Dual-Core, Dic 2004 775 (Socket – T) Celeron D, Core 2 Quad, Intel Xeon, Intel Core Celeron. Socket-1156 o Intel Pentium, Intel Core i3, Intel Nov 2008 1156 Socket H Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon Socket 1366 Nov 2008 1366 Intel Core i7, Intel Xeon.NOTA: Socket-8, Socket-603 fueron usados en PC servidores. Por su parte los procesadores de la empresa AMD han seguido un camino paralelo comose muestra en la siguiente Tabla: 39
  40. 40. DESIGNACION AÑO CONTACTOS PROCESADORES SOPORTADOS Socket-7 May 1994 321 K5, K6 (bus=66 y 100 Mhz) Slot-A Ago 1999 242 Athlon SECC (para Slot) Athlon, Athlon XP y Duron Socket-A Jun 2000 462 AMD Sempron Athlon 64, Sempron sin dual Socket-754 Set 2003 754 Channel Socket-939 Set 2004 939 Athlon 64 y 64fx Socket AM2 AMD Athlon 64, AMD Athlon 64 Nov 2008 940 FX, AMD Athlon 64 X2, AMD Sempron Athlon 64, Athlon 64 X2, Opteron, Phenom Socket AM2+ Nov 2008 940 series :Phenom II X4, Phenom X4, Phenom X3, Phenom X2 Socket AM3 Nov 2008 940 Phenom II, Athlon II, Sempron• El zócalo es el lugar donde se inserta el "cerebro" del computador. Durante más de 10 años ha consistido en un rectángulo o cuadrado donde el "micro", una pastilla de plástico negro con patitas, se introducía con mayor o menor facilidad; a parir de la aparición de los Pentium II ha cambiado este panorama.• Slot A / Slot 1 /Slot 2. Existieron durante una generación importante de PCs (entre 1997 y 2000 aproximadamente) reemplazando a los sockets. Es donde se conectan respectivamente los primeros procesadores Athlon de AMD / los procesadores Pentium II y primeros Pentium III y los procesadores Xeon de Intel dedicados a servidores de red. Todos ellos son cada vez más obsoletos. El modo de insertarlos es a similar a una tarjeta gráfica o de sonido, ayudándonos de dos guías de plástico insertadas en la placa base.• En las placas base más antiguas el micro iba soldado, de forma que no podía actualizarse. Hoy día esto no se ve en lo referente a los microprocesadores de PC. 40
  41. 41. 3.4.2Tipos de Zócalos de Microprocesador Intel SOCKET 775 SOCKET 478 SOCKET 1156 SOCKET 1366 41
  42. 42. 3.4.3Tipos de Zócalos de Microprocesador AMD SOCKET 462 Socket 462 SOCKET 939SOCKET 940 SOCKET AM2 SOCKET AM3 42
  43. 43. 3.5 El MicroprocesadorEl microprocesador o simplemente procesador, es el circuito integrado central y máscomplejo de una computadora u computador; a modo de ilustración, se le sueleasociar por analogía como el "cerebro" de una computadora. Está constituido pormillones de componentes electrónicos integrados. Constituye la unidad central deprocesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador. Se encarga derealizar las tareas que le enviamos a través de los periféricos de entrada comoteclado, ratón o los programas.Función del microprocesador: Interpreta las instrucciones y procesa los datos dentrode la computadora. Es el cerebro de la computadora, es el lugar donde se producen lamayoría de los caculos.El microprocesador es el chip más importante de la computadora. Sin el, no podríafuncionar. Constituye el centro neurálgico desde donde se controla todo lo que ocurredentro de una computadora. Actúa como el conductor y supervisor de loscomponentes de hardware de sistema. Se acostumbra denominador a unacomputadora por el tipo de CPU que contiene.3.5.1 Tipos de procesadorHay 2 marcas líderes en procesadores, y su respectiva familia:• Familia Intel: P1, P2, P3,P4, Pentium D, Core2 Duo, Core2 Quad y Core i3, Core i7.• Familia AMD: K5, K6,K6-2, K6-3, Athlon, Athlon xp, Athlon 64 x 2 y Phenom X3/X4.También existen otros fabricantes como IBM con los Power PC y otros menosconocidos. Nos vamos a centrar en los dos más conocidos: Intel y AMD3.5.2 Características• Velocidad o frecuencia• Tecnología de fabricación• Memoria Cache• Voltaje de trabajo y Temperatura máxima• Bus de datos• Bus interno de datos. 43
  44. 44. 3.5.3 Velocidad o frecuenciaUna de las características que le permitirá evaluar el rendimiento de un procesador eslo que habitualmente se denomina “frecuencia” del procesador. Es el número deoperaciones que puede realizar en un segundo. Todo computador tiene un reloj internoque regula la velocidad a la cual se ejecutan las instrucciones y sincroniza a todos loscomponentes el PCLa velocidad de la ejecución de las tareas ejemplo los juegos, el tiempo de carga yejecución de programas... todo depende de la CPU, pero no exclusivamente. Aunquetengamos la mejor CPU del mercado, no nos garantiza tener el computador másrápido. Esto hay que tenerlo muy claro.La velocidad de la CPU es lo que determina el rendimiento del chip. Recordar que semide en megahertzios (MHz) o gigahertzios (GHz), y que 1 GHz = 1.000 MHz.También es muy importante el núcleo, algo así como el nombre interno delprocesador. Por ejemplo, actualmente, el Pentium4 acumula alrededor de 5 nombresinternos, que son Willamete, Northwood, Prescott, Cedar Mill y Preslet. Se diferencian,por ejemplo, en tamaño de los transistores (a menor tamaño, menos calor y másvelocidad), tamaño de la memoria caché interna o si son de uno solo o doble core(doble core son "dos micros" en el mismo espacio físico, con lo cual su rendimiento esmucho mayor que uno solo). Con AMD ocurre lo mismo, en el Athlon64 nosencontramos actualmente nombres como Palermo, Venice, Manchester, San Diego,Toledo, Orleans, Windsor... y otros que han desaparecido, como Winchester oNewcastle. Es evidente que tenemos que mencionar los núcleos para que no nos dengato por libre.3.5.4Memoria cacheLa memoria caché es una memoria rápida que sirve al procesador para tener a manociertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sintener que acudir a la memoria RAM, reduciéndose de esta forma el tiempo de espera.3.5.5 Voltaje / PotenciaTanto el voltaje como la potencia han ido descendiendo mediante las mejorastecnológicas implementadas y a la necesidad de disminuir la cantidad de calor adisipar, para que los procesadores no se deterioren por el efecto de las altastemperaturas. .Los procesadores, a partir del Pentium 2, incluyen una cantidad de memoria cachécomo se muestra en la tabla: 44
  45. 45. Procesador Tecnología de Memoria caché L2 Voltaje de fabricación trabajo Pentium 1 0.35 micras Venia en placas 3.3 / 2.8 V Pentium 2 0.25 micras 256 a 512 KB 2.8 a 2.0 V Pentium 3 0.18 / 0.13 micras 256 a 512 KB 2.0 a 1.65 V Pentium 4 0.13 / 0.09 micras 256 KB a 1024 KB (1 1.5 a 1.3 V MB) Pentium D 0.09 micras 512 KB a 1024 KB 1.4 a 1.25 V (1MB) Core 2 Duo 0.065 micras 65 2 MB a 4 MB 1.25 V manómetros Core 2 Quad 65 manómetros 8 MB 1.25 V Core i3 45 nm o 32 nm 8 MB 1.25 V Core i5 45 nm o 32 nm 16 MB 1.25 V6.6 Temperatura MáximaLa temperatura máxima de trabajo de los procesadores se encuentran alrededor de los60 grados centígrados (ºC), lo que implica que estos tengan que disponer de unabuena refrigeración, dado que el aumento de la frecuencia de los procesadores y ladensidad de integración de los transistores implica un aumento de la temperatura quepodría deteriorar a los procesadores.3.5.7 Bus de DatosEl bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de uncomputador o entre computadores. Están formados por cables o pistas en un círculoimpreso, dispositivo con resistencias y condensadores además de circuitos integrados.Los buses son también responsables del rendimiento final de una PC. La velocidad ala que es capaz de trabajar el bus marca la tasa de transferencia a la que los datosviajan entre el procesador y otros componentes del sistema (memoria, etc.). Estafrecuencia depende de la arquitectura del procesador, y el comportamiento del sistemadepende de la buena conjunción de la potencia interna del procesador (quecontinuamente ofrece información a este bus), y de la velocidad a la que puedantransmitirse los datos a través del bus.Resumen de buses de datos y velocidades. Procesador Bus de Datos Velocidad Pentium 1 50/60/66 MHZ 75- 200 MHz Pentium 2 99/100 MHZ 233 – 450 MHz 45
  46. 46. Pentium 3 100/133 MHZ 450 – 1400 MHz Pentium 4 400/533/800 MHZ 1.4 – 3.8 GHz Pentium D 800 MHZ 2.8 – 3.6 GHz Core 2 Duo 1066/1333 MHZ 1.8 – 3.0 GHz Core i3 1066/1333 MHz 2.93 – 3.06 GHz Corei5 1066/1333 MHz 2.66 – 3.46 GHz Core i7 1066/1333 MHz 2.66 - 3.2 GhzBus Interno de Datos (registro).El registro indica que tanta información puede manejar el procesador en formasimultánea. El tamaño del registro describe también el tipo de software o instruccionesque puede ejecutar el procesador. Esto significa que los procesadores con registrosinternos de 64 bits pueden ejecutar los sistemas operativos y aplicaciones de 64 bitsen cambio, los procesadores con registros de 32 bits no pueden ejecutarlos. Ejemplo,analice la situación de Windows XP y Windows Vista qué viene tanto en versión de 32bits de 64 bits.Resumen de buses de registro interno y ancho de bus. Procesador Tamaño del registro Ancho del bus de datos internoXT, 286 18 BITS 32 BITS386, 486 32 BITS 64 BITSPentium 1, 2, 3 y 4Pentium D 32/ 64 BITS 64 BITS 46
  47. 47. Core 2 Duo 64 BITS 64 BITSCore i3 64 BITS 64 BITSCore i5 64 BITS 64 BITSCore i7 128 BITS 128 BITS3.6 Evolución de Microprocesadores3.6.1Tipos de Microprocesadores INTELLos fabricantes de procesadores para PCs son 2:• INTEL Corporation Inc y• AMD (American Micro Devices).La velocidad del procesador y el bus de datos están relacionados mediante lasiguiente fórmula: VELOCIDAD DEL CPU = BUS DE DATOS X FACTOR (FRECUENCIA) FRONTAL SIDE BUS• Intel 8086La versión profesional del anterior, con bus externo de 16 bits, quellegó a funcionar hasta a 10 MHz. Ambos podían direccionar lamisma cantidad de memoria, 1 MB, pequeña limitación que yahemos comentado que arrastran, todos los microprocesadoresposteriores cuando trabajan en “modo real” de, compatibilidad conestos micros (por ejemplo durante el arranque). El tiene el honor dehaber dado nombre a la arquitectura “x86”, aunque luego la 386 latransformase en “IA-32”.• Intel 80186 y 80188El 80186 se usó muy poco en equipos PC de escritorio, su uso principal fue ensistemas embebidos como controlador, para lo que tenía importantes ventajas, comointegrar varios chips básicos de la arquitectura PC (como el generador de reloj. Porsupuesto, tuvo su versión con bus externo recortado a 8 bits, el 80188.• Intel 80286 (286) 47
  48. 48. Un microprocesador bastante importante por las mejoras que introdujo en los modos de ejecución, añadiendo el modo protegido. Además, podía direccionar hasta 16 MB de memoria (empleando 24 bits en lugar de los 20 del 8086), una barbaridad casi imposible de pagar con los precios de entonces.Físicamente se construyó ya en 1.5 micras, empezó a utilizar el encapsulado PGA yfuncionaba entre 6 MHz y unos 20 MHz según el modelo y el fabricante del chip.• Intel 386 (80386DX) y compatiblesLanzado en octubre de 1985, supuso una tremenda revolución,además del comienzo de la guerra entre los fabricantes demicroprocesadores, con la retirada de licencias por parte de Intel.La fabricación de clones “no autorizados” y numerosas demandaslegales cruzadas.Este micro fue el primero de 32 bits para PC, que en la versión386 “completa” (la DX) lo era del todo: registros de 32 bits, direccionamiento dememoria de 32 bits (hasta 4 GB de memoria, una cifra increíble en aquél entonces) ybuses de datos de 32 bits. Se dio la significativa circunstancia de que el primer PC queutilizó este micro no fue de IBM, sino de Compaq; las cosas empezaban a cambiar enel mercado del PC.Este microprocesador supuso toda una revolución a nivel de arquitectura. sentando lasbases del funcionamiento moderno con el modo protegido de 32 bits empleado desdeel principio en sistemas operativos modernos como Linux y el modo real virtual paraejecutar software diseñado para los micros 80 desde el modo protegido; por ello, laarquitectura x86 pasó a llamarse en muchos círculos IA-32.Con muy diversos encapsulados según fuese a integrarse en un zócalo (PGA) o ainsertarse en la placa principal de forma definitiva, empezó a fabricarse tecnología de1 micra y una velocidad de 16 MHz, llegando hasta 33 MHz los modelos de Intel yhasta 40 MHz en los “clónicos” de AMD.Admitía el uso de un coprocesador matemático, el 80387 o 387 Intel compatible que seinstalaba en un zócalo PGA de la placa principal (de 68 pines en el caso del Intel 387).Evidentemente el rendimiento en coma flotante se disparaba respecto a la emulaciónpor software y era necesario para ejecutar programas como AutoCAD. 48
  49. 49. El micro aún no incluía memoria caché.• Intel 386SX y 386SLLamentablemente, la costumbre de las versiones recortadascontinuaba, porque supuestamente reducía los costos; puedeque en este caso incluso todavía fuese cierto, aunque luego nolo ha sido tanto. Destinado a emplearse en los sustitutos de losAT (y se utilizó muchísimo, de ahí que se merezca apartadopropio), su bus externo era de 16 bits como el del 286 y “sólo”podía direccionar 16 MB de memoria: mucho menos que el DX, pero mucho más de loque podíamos pagar la inmensa mayoría de usuarios.Por otro lado, el 386SL era una versión de bajo consumo del 386SX, destinada a PCportátiles: incluía algunas funciones internas de ahorro de energía, algo revolucionariopor aquel entonces.Presentado en 1989, este micro podía considerarse un 386 con coprocesadormatemático y caché (8 KB, eran “caché L1’ si la placa base tenía su propia caché “L2”)integrados; sin embargo, otras mejoras Internas hacían que su rendimiento fueseincluso mayor.Empezó a fabricarse con tecnología de 1 micra, ya prácticamente siempre en elhabitual encapsulado PGA. La velocidad del 486DX era de 25, 33, 40 ó 50 MHz, connumerosos modelos de AMD y Cyrix. El modelo 486SL era el de bajo consumo,destinado a equipos portátiles.La familia de micros basada en el diseño 486 vio numerosos cambios, tanto en simisma como por ejemplo en sus placas base, en ellas aparecieron los primeroszócalos ZIF para fácil instalación del microprocesador.Una versión curiosa de este micro fue el Intel RapidCAD. Diseñado para poderinstalarse en placas de 386 con un falso coprocesador matemático para instalar en suzócalo al tenerlo integrado el micro principal.• Intel 486DX2, 486DX4 y compatiblesAl aumentar la velocidad de los microprocesadores se hizoevidente que no se podría mantener la velocidad del busexterno a la misma velocidad que la interna, porque el restode componentes del PC no estaban ni mucho menos a la 49
  50. 50. altura; por ello, se empezaron a utilizar multiplicadores que hiciesen funcionar alinterior del micro un cierto número de veces más rápido que la velocidad de bus.En el caso de los 486DX2, este multiplicador era ‘2x”: los micros funcionabaninternamente a 50 ó 66 MHz (80 MHz en AMD), pero su velocidad externa era de 25 ó33 MHz. Lamentablemente, estos microprocesadores tenían ya una velocidad quehacía imprescindible añadir alguna clase de refrigeración, como mínimo un disipador.Los 486DX4 eran un caso curioso, donde el marketing Intel se imponía a lasmatemáticas, porque su multiplicador no era 4x, sino 3x: los modelos de 75 MHztenían un bus de 25 MHz y los de 100 MHz uno de 33 MHz. Además, redujeron elvoltaje de funcionamiento de los habituales 5 voltios a 3,3 V.AMD sacó dos versiones 486DX4 de gran velocidad, una a 120 MHz y otra a 133 MHz.Las dos eran francamente peculiares: la de 120 MHz funcionaba a 3x40, una velocidadde bus casi de overclocking que hacía a este micro tan rápido como el de 133 MHz(llamado también Am5x86 ó AMD 5x86), que sí tenía un multiplicador 4x (y bus a 33MHz).• Intel PentiumLa increíblemente exitosa marca registrada “Pentium” surgióen 1993, con Intel bastante cansada de que sus competidoresaprovechasen para sus micros la misma numeración (conleves variaciones, como los 486 “Am486” de AMD o los“Cx486” de Cyrix); ciertamente, aunque los micros “ciánicos ocompatibles” fuesen tan buenos o mejores (como los 486DX4 de AMD) que los Intel,bastante gente los compraba sin saberlo, por vendedores poco escrupulosos que nose molestaban en informar de la marca del macro, como si fuese algo a ocultar; y quelos compradores se sintiesen engañados al darse cuenta del cambio tampocofavorecía a la imagen de AMD y Cyrix, la verdad.En fin, el Pentium clásico era un micro potente. De 32 bits pero con bus externo de 64bits (algo muy importante para el acceso a la memoria), 16 KB de caché, aún no seincorporaba la L2 en X 86, como las SSE), comercialmente se emplearon hasta lasociedad, con fuertes campañas de publicidad del “Intel inside” que llegaron a mostrarconjuntos de técnicos electrónicos bailarines con llamativos trajes de colores como losutilizados en las mucho menos entretenidas salas limpias de sus fábricas.Los Pentium MMX para P.C de sobremesa se fabricaron con velocidades de 166. 200y 233 MHz, con versiones más rápidas especificas para portátiles. Empleaban un 50
  51. 51. voltaje menor para el núcleo del chip (2,8 V) que para la parte de I/O (3,3 V), algobeneficioso pero que limitaba su compatibilidad a nivel de placa base.Pentium Pro La Pentiun Pro o “P6” supuso un importantísimo avance en la arquitectura de los microprocesadores Intel, abriendo el camino a los Pentium II ‘‘ III. Internamente tenía diferencias muy importantes respecto a los diseños Pentium anteriores: era más superes calar, su unidad matemática era aún más rápida. Tenia una avanzada predicción de bifurcaciones con ejecuciónespeculativa y, un importante cambio que seguirían tiempo después todos losmicroprocesadores tenia la caché de segundo nivel en el encapsulado del chip.Por supuesto el Pentium Pro tenía una caché de primer nivel (L 1) en su propio núcleo,la diferencia con diseños anteriores es que la caché L2 no estaba sobre la placa,comunicándose con el micro mediante el bus frontal FSB, sino enuncie su propiodentro el encapsulado, comunicándose mediante un bus “trasero’ a la misma velocidadque el microprocesador. Esto suponía un importante aumento de rendimiento, aunqueimplicaba que el micro debía ser bastante grande para poder alojar ambos, empleandoun enorme zócalo rectangular llamado socketPentium II La Pentium II, data de 1997, se basaba internamenteen el diseño del Pentium Pro lanzado año y medioantes, pero con mejor gama que permitían venderlocomo un micro para todos los usuarios, no sólo comoun modelo para servidores y estaciones de trabajo. Surendimiento con software de 16 bits (que debía haber estado en desaparición para esemomento, pero se resistía, sin que Microsoft colaborase demasiado en lo que letocaba), se añadieron las instrucciones MMX (poco útiles, pero tampoco costaba nadaponerlas), su caché L1 se situó en unos excelentes 32 KB y se sacó la caché L2.La Pentium resulta inconfundible por utilizar un gran formato de tipo cartucho negro enlugar de los pequeños encapsulados PGA habituales; este cartucho se insertaba enuna ranura, llamada Slot 1. La idea era poder integrar el chip en una placa de circuitoque ocupaba todo el interior del cartucho, sobre la que se situaba la caché L2 en formade chips de SRAM independientes, 512 KB funcionando a la mitad de la velocidad del 51

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