2. Que es una computadora.
Una computadora es un sistema digital con tecnología
microelectrónica capaz de procesar datos a partir de un grupo de
instrucciones denominado programa. La estructura básica de una
computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y
dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten
la comunicación entre ellos. La característica principal que la
distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no
programable, es que puede realizar tareas muy diversas cargando
distintos programas en la memoria para que los ejecute el
procesador.
3. Componentes de una computadora.
Tarjeta Madre: Toda computadora cuenta con una Tarjeta madre,
pieza fundamental de una computadora, encargada de
intercomunicar todas las demás placas, periféricos y otros
componentes entre sí.
Microprocesador: ubicado en el corazón de la placa madre, es el
"cerebro" de la computadora. Lógicamente es llamado CPU.
Memoria: la memoria RAM, donde se guarda la información que
está siendo usada en el momento. También cuenta con memoria
ROM, donde se almacena la BIOS y la configuración más básica de
la computadora. (ver ¿qué es el bios? y Cómo instalar memoria
RAM en la computadora).
4. Cables de comunicación: normalmente llamados bus, comunican
diferentes componentes entre sí.
Otras tarjetas: generalmente van conectadas a las bahías libres de la
placa madre. Otras placas pueden ser: aceleradora de gráficos, de
sonido, de red, etc.
Dispositivos de enfriamiento: los más comunes son los coolers
(ventiladores) y los disipadores de calor.
Fuente eléctrica: para proveer de energía a la computadora. (Ver
Tipos e instalación de fuentes de alimentación eléctrica).
Puertos de comunicación: USB, puerto serial, puerto paralelo, para la
conexión con periféricos externos.
Periféricos: Dispositivos de E/S que nos ayudan a que la pc se
comunique con el usuario y a su vez introducir información, algunos de
estos dispositivos son teclado, mouse, impresoras, monitor etc.
5. Imagen de una tarjeta madre.
Procesador
BIOS
Chipset
Memoria
6. El procesador.
Microchip más importante en una computadora, es considerado el cerebro de
una computadora. Está constituido por millones de transistores integrados. Este
dispositivo se ubica en un zócalo especial en la placa madre y dispone de un
sistema de enfriamiento (generalmente un ventilador).
Lógicamente funciona como la unidad central de procesos (CPU), que está
constituida por registros, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica. En
el microprocesador se procesan todas las acciones de la computadora.
Su "velocidad" es medida por la cantidad de operaciones por segundo que
puede realizar: la frecuencia de reloj. La frecuencia de reloj se mide en MHz
(megahertz) o gigahertz (GHz).
7. También dispone de una memoria caché (medida en kilobytes), y
un ancho de bus (medido en bits).
El primer microprocesador comercial fue el Intel 4004, presentado el
15 de noviembre de 1971. Actualmente las velocidad de
procesamiento son miles de veces más grandes que los primeros
microprocesadores. También comienzan a integrarse múltiples
procesadores para ampliar la capacidad de procesamiento. Se
estima que para 2010 vendrán integrados hasta 80 núcleos en un
microprocesador, son llamados procesadores multi-core.
Los principales fabricantes de microprocesadores son AMD e Intel.
8. Velocidad de un procesador.
(clock rate). La frecuencia de reloj es la velocidad en ciclos por segundo (medidas
en hercios) con que una computadora realiza las operaciones más básicas.
Diferentes chips en la placa madre pueden tener diferentes frecuencias de reloj. En
general, en computación, cuando se habla de "la frecuencia de reloj", se está
haciendo referencia a la velocidad del CPU (el microprocesador).
Para comparar distintos procesadores de distintas familias suelen usarse programas
benchmarks.
Las frecuencias de reloj en la historia
La primera PC comercial, la Altair, usaba un microprocesador Intel 8080 con una
frecuencia de reloj de 2 MHz. La IBM PC original de 1981 tenía una frecuencia de
reloj de 4,77 MHz (4.770.000 ciclos por segundo).
Para 1995, las Pentium de Intel llegaban a 100 MHz, y en 2002, Intel introdujo el primer
procesador en llegar a 3 GHz, el Pentium 4.
9. Arquitectura de un procesador.
Una de las primeras decisiones a la hora de diseñar un procesador es decidir
cual será su juego de instrucciones. Este conjunto de instrucciones (órdenes) es
el lenguaje que realmente entiende el procesador, y constituye lo que se
conoce como lenguaje ensamblador o lenguaje-máquina.
La decisión es trascendente, por dos razones. Primero: el juego de instrucciones
decide el diseño físico del conjunto. Segundo: cualquier operación que deba
ejecutarse con el procesador deberá poder ser descrita en términos de este
"lenguaje" elemental (recuerde que los compiladores e intérpretes son en
realidad traductores desde el lenguaje de alto nivel (fuente) a este lenguaje-
máquina.
Sin entrar en detalles, podemos decir que frente a esta cuestión caben dos
filosofías de diseño. La primera conduce a máquinas denominadas CISC
("Complex Instruction Set Computer"); las máquinas construidas según el otro
criterio se denominan RISC ("Reduced Instruction Set Computer").
10. Como puede deducirse de sus propios nombres, las máquinas CISC
utilizan instrucciones muy complejas, diríamos que muy descriptivas
y específicas, lo que necesariamente se traduce en varias
consecuencias:
El lenguaje debe contener un amplio surtido de ellas (una para
cada circunstancia distinta).
Son instrucciones complejas, por tanto de ejecución lenta. La
circuitería del procesador también es compleja.
Para un trabajo específico se requieren pocas instrucciones
(siempre hay una que resuelve el problema).
11. Las máquinas RISC representan el enfoque opuesto. Utilizan
instrucciones muy simples, que deben ser cuidadosamente
escogidas, porque cualquier operación debe ser expresada como
una secuencia de estas pocas instrucciones. Las consecuencias
son justamente opuestas a las anteriores:
El lenguaje contiene un conjunto pequeño de instrucciones.
Las instrucciones son muy simples, por tanto de ejecución rápida.
La circuitería es más simple que en los procesadores CISC.
Para cualquier operación se requieren varias instrucciones
elementales.
Naturalmente cada criterio tiene sus pros y sus contra en lo que a
rendimiento se refiere. En las máquinas CISC, lentitud de cada
instrucción frente a poca cantidad de ellas; en las RISC, rapidez
individual aunque hay que ejecutar un mayor número
12. Componentes ppales de un MP
De forma esquemática podemos suponer que un procesador se
compone de cinco elementos:
Memoria
Unidad Artimético-Lógica ALU ("Arithmetic and Logic Unit" )
Unidad de Control CU ("Control Unit" )
Bus interno
Conexiones con el exterior
13. Procesadores Multi nucleo
Un microprocesador multi núcleo es aquel que combina dos o más
procesadores independientes en un sólo circuito integrado. Un
dispositivo doble núcleo contiene solamente dos
microprocesadores independientes. En general, los
microprocesadores multi núcleo permiten que una computadora
trabaje con Multiprocesamiento, es decir procesamiento en
simultáneo con dos o más procesadores. Por otro lado, la
tecnología de doble núcleo mejora el rendimiento de los entornos
de trabajo multitarea y las aplicaciones con múltiples subprocesos.
Por ejemplo, permite que aplicaciones fundamentales como
antivirus o anti espías se ejecuten al mismo tiempo que
aplicaciones empresariales con un impacto mínimo sobre el
rendimiento del sistema.
18. Chipset.
Circuito integrado auxiliar o chipset es el conjunto de circuitos
integrados diseñados con base a la arquitectura de un procesador (en
algunos casos diseñados como parte integral de esa arquitectura),
permitiendo que ese tipo de procesadores funcionen en una placa
base. Sirven de puente de comunicación con el resto de componentes
de la placa, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los
puertos USB, ratón, teclado, etc.
Las placas base modernas suelen incluir dos integrados, denominados
puente norte y puente sur, y suelen ser los circuitos integrados más
grandes después de la GPU y el microprocesador. Las últimas placa
base carecen de Puente Norte ya que los procesadores de última
generación lo llevan integrado.
El chipset determina muchas de las características de una placa base
y por lo general la referencia de la misma está relacionada con la del
chipset.
19. Funcionamiento.
El Chipset es el que hace posible que la placa base funcione como eje del
sistema, dando soporte a varios componentes e interconectándolos de forma
que se comuniquen entre ellos haciendo uso de diversos buses. Es uno de los
pocos elementos que tiene conexión directa con el procesador, gestiona la
mayor parte de la información que entra y sale por el bus principal del
procesador, del sistema de vídeo y muchas veces de la memoria RAM.
En el caso de los computadores PC, es un esquema de arquitectura abierta
que establece modularidad: el Chipset debe tener interfaces estándar para los
demás dispositivos. Esto permite escoger entre varios dispositivos estándar, por
ejemplo en el caso de los buses de expansión, algunas tarjetas madre pueden
tener bus PCI-Express y soportar diversos tipos de tarjetas de distintos anchos de
bus (1x, 8x, 16x).
En el caso de equipos portátiles o de marca, el chipset puede ser diseñado a la
medida y aunque no soporte gran variedad de tecnologías, presentará alguna
interfaz de dispositivo.
20. El puente norte, northbridge, MCH (memory controller
hub) o GMCH (graphic MCH), se usa como puente de enlace
entre el microprocesador y la memoria. Controla las funciones de
acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el
puerto gráfico AGP o el PCI-Express de gráficos, y las
comunicaciones con el puente sur. Al principio tenía también el
control de PCI, pero esa funcionalidad ha pasado al puente sur.
El puente sur, southbridge o ICH (input controller hub),
controla los dispositivos asociados como son la controladora de
discos IDE, puertos USB, FireWire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura
AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN, PCI-Express 1x
y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar
integrados en la placa madre. Es el encargado de comunicar el
procesador con el resto de los periféricos.
En la actualidad los principales fabricantes de chipsets son AMD, ATI
Technologies (comprada en 2006 por AMD), Intel, NVIDIA, Silicon
Integrated Systems y VIA Technologies
21.
22. Memorias.
Memoria RAM (Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio)
es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el
momento presente; son los "megas" famosos en número de 32, 64 ó
128 que aparecen en los anuncios de ordenadores.
Físicamente, los chips de memoria son rectángulos negros que
suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o
contactos, algo así:
La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de
almacenamiento, como los disquetes o los discos duros, es que la
RAM es mucho (mucho) más rápida, y que se borra al apagar el
ordenador, no como éstos.
23. Tipos de Memoria RAM
TSOP proviene de ("Thin Small Out-line Package"), lo que traducido
significa conjunto de bajo perfil fuera de línea. Son un tipo de
memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de
capacitores), los primeros módulos de memoria aislados que se
introducían en zócalos especiales de la tarjeta principal
("Motherboard"). Estos chips en conjunto iban sumando las
cantidades de memoria RAM del equipo.
Las memorias TSOP no fueron totalmente reemplazados en aquel
tiempo, sino que se conjuntaron los módulos en una placa plástica
especial y se organizaron las terminales con forma de pin en un solo
lado de la tarjeta, naciendo el estándar de memorias SIP ("Single In-
line Package").
24. SIP es la sigla de ("Single In-line Package"), lo que traducido significa
soporte simple en línea: son los primeros tipos de memorias DRAM
(RAM de celdas construidas a base de capacitores), que integraron
en una sola tarjeta varios módulos de memoria TSOP, lográndose
comercializar mayores capacidades en una sola placa. Las
terminales se concentraron en la parte baja en forma de pines (30)
que se insertaban dentro de las ranuras especiales de la tarjeta
principal (Motherboard).
Reemplazaron el uso de las memorias TSOP.
Las memorias SIP fueron rápidamente reemplazadas por las
memorias RAM tipo SIMM ("Single In line Memory Module"), ya que
las terminales se integraron a una placa plástica y se hizo mas
resistente a los dobleces.
25. SIMM proviene de ("Single In line Memory Module"), lo que
traducido significa módulo de memoria de únicamente una línea
(este nombre es debido a que sus contactos se comparten de
ambos lados de la tarjeta de memoria): son un tipo de memorias
DRAM (RAM de celdas construidas a base de capacitores), las
cuáles tienen los chips de memoria de un solo lado de la tarjeta y
cuentan con un conector especial de 30 ó 72 terminales para
ranuras de la tarjeta principal (Motherboard).
Las memorias SIMM reemplazaron a las memorias RAM tipo SIP
("Single In-Line Package").
Las memorias SIMM fueron reemplazadas por las memorias RAM
tipo DIMM ("Dual In line Memory Module").
26. DIMM proviene de ("Dual In line Memory Module"), lo que traducido
significa módulo de memoria de línea dual (este nombre es debido
a que sus contactos de cada lado son independientes, por lo tanto
el contacto es doble en la tarjeta de memoria): son un tipo de
memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de
capacitores), las cuáles pueden tener chips de memoria en ambos
lados de la tarjeta o solo de un lado, cuentan con un conector
especial de 168 terminales para ranuras de la tarjeta principal
(Motherboard). Cabe destacar que la característica de las
memorias de línea dual, es precursora de los estándares modernos
RIMM y DDR-X), por ello no es de extrañarse que también se les
denomine DIMM - SDRAM tipo RIMM ó DIMM - SDRAM DDR-X.
SDRAM proviene de (Synchronous Dynamic Random Access
Memory), memoria de acceso aleatorio sincrónico, esto significa
que existe un cierto tiempo entre el cambio de estado de la misma
sincronizado con el reloj y bus del sistema, en la práctica se le
denomina solo DIMM.
Reemplazaron a las memorias RAM tipo SIMM ("Single In line
Memory Module").
27. DDR proviene de ("Dual Data Rate"), lo que traducido significa
transmisión doble de datos (este nombre es debido a que
incorpora dos canales para enviar los datos de manera
simultánea): son un tipo de memorias DRAM (RAM de celdas
construidas a base de capacitores), las cuáles tienen los chips de
memoria en ambos lados de la tarjeta y cuentan con un conector
especial de 184 terminales para ranuras de la tarjeta principal
(Motherboard). También se les denomina DIMM tipo DDR, debido a
que cuentan con conectores físicamente independientes por
ambas caras como el primer estándar DIMM.
28. RIMM proviene de ("Rambus In line Memory Module"), lo que traducido significa
módulo de memoria de línea con bus integrado (este nombre es debido a que
incorpora su propio bus de datos, direcciones y control de gran velocidad en la
propia tarjeta de memoria): son un tipo de memorias RAM del tipo RDRAM
("Rambus Dynamic Random Access Memory"): es decir, también están
basadas en almacenamiento por medio de capacitores), que integran
circuitos integrados y en uno de sus lados tienen las terminaciones, que sirven
para ser insertadas dentro de las ranuras especiales para memoria de la tarjeta
principal (Motherboard). También se les denomina DIMM tipo RIMM, debido a
que cuentan con conectores físicamente independientes por ambas caras
como el primer estándar DIMM.
Los módulos RIMM se encuentran diseñados para ser para ser instalados por
pares en la tarjeta madre, esto es, no esta permitida la instalación de 1 / 3 ó 5
módulos RIMM. Debido al alto precio de un simple módulo RIMM, se tuvo la
necesidad de crear un dispositivo que solamente se encargue de cumplir la
función de crear la continuidad por pares, a estos dispositivos se les llama
CRIMM (Continuity Rambus In Line Memory Module), con lo que se cumple la
regla de tener pares aunque un módulo RIMM tenga chips de memoria y el
chip CRIMM solamente es un terminador de continuidad.
29. DDR-2 proviene de ("Dual Data Rate 2"), lo que traducido significa
transmisión doble de datos segunda generación (este nombre es
debido a que incorpora dos canales para enviar y además recibir
los datos de manera simultánea): son un tipo de memorias DRAM
(RAM de celdas construidas a base de capacitores), las cuáles
tienen los chips de memoria en ambos lados de la tarjeta y
cuentan con un conector especial de 240 terminales para ranuras
de la tarjeta principal (Motherboard). También se les denomina
DIMM tipo DDR2, debido a que cuentan con conectores
físicamente independientes por ambas caras como el primer
estándar DIMM.
30. DDR-3 proviene de ("Dual Data Rate 3"), lo que traducido significa
transmisión doble de datos tercer generación: son el mas moderno
estándar, un tipo de memorias DRAM (RAM de celdas construidas a
base de capacitores), las cuáles tienen los chips de memoria en
ambos lados de la tarjeta y cuentan con un conector especial de
240 terminales para ranuras de la tarjeta principal (Motherboard).
También se les denomina DIMM tipo DDR3, debido a que cuentan
con conectores físicamente independientes por ambas caras
como el primer estándar DIMM. Este tipo de memoria cuenta en su
gran mayoría de modelos con disipadores de calor, debido a que
se sobrecalientan.
31. DDR-4 proviene de ("Dual Data Rate 4"), lo que traducido significa
transmisión doble de datos cuarta generación: se trata de el
estándar desarrollado por la firma Samsung® para el uso con
futuras tecnologías. Al igual que sus antecesoras, se basa en el uso
de tecnología tipo DRAM (RAM de celdas construidas a base de
capacitores), las cuáles tienen los chips de memoria en ambos
lados de la tarjeta, y según las imágenes liberadas por el sitio Web,
240 terminales, las cuáles están especializadas para las ranuras de
las tarjetas principales (Motherboard) de nueva generación.
También se les denomina DIMM tipo DDR4, debido a que cuentan
con conectores físicamente independientes por ambas caras
como el primer estándar DIMM.
32. Otros tipos de RAM
Memorias con paridad: consisten en añadir a cualquiera de los tipos anteriores
un chip que realiza una operación con los datos cuando entran en el chip y
otra cuando salen. Si el resultado ha variado, se ha producido un error y los
datos ya no son fiables.
Dicho así, parece una ventaja; sin embargo, el ordenador sólo avisa de que el
error se ha producido, no lo corrige. Es más, estos errores son tan improbables
que la mayor parte de los chips no los sufren jamás aunque estén funcionando
durante años; por ello, hace años que todas las memorias se fabrican sin
paridad.
ECC: memoria con corrección de errores. Puede ser de cualquier tipo, aunque
sobre todo EDO-ECC o SDRAM-ECC. Detecta errores de datos y los corrige;
para aplicaciones realmente críticas. Usada en servidores y mainframes.
Memorias de Vídeo: para tarjetas gráficas. De menor a mayor rendimiento,
pueden ser: DRAM -> FPM -> EDO -> VRAM -> WRAM -> SDRAM -> SGRAM
33. Memorias RAM (Velocidades)
PC66: SDR SDRAM, funciona a un máx de 66,6 MHz.
PC100: SDR SDRAM, funciona a un máx de 100 MHz.
PC133: SDR SDRAM, funciona a un máx de 133,3 MHz.
PC600: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 300 MHz.
PC700: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 356 MHz.
PC800: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 400 MHz.
PC1066: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 533 MHz.
34. PC1600 o DDR 200: funciona a un máx de 200 MHz.
PC2100 o DDR 266: funciona a un máx de 266,6 MHz.
PC2700 o DDR 333: funciona a un máx de 333,3 MHz.
PC3200 o DDR 400: funciona a un máx de 400 MHz.
PC4500 o DRR 400: funciona a una máx de 500 MHz
PC2-4200 o DDR2-533: funciona a un máx de 533,3 MHz.
PC2-5300 o DDR2-667: funciona a un máx de 666,6 MHz.
PC2-6400 o DDR2-800: funciona a un máx de 800 MHz.
PC2-8600 o DDR2-1066: funciona a un máx de 1066,6 MHz.
PC2-9000 o DDR2-1200: funciona a un máx de 1200 MHz
35. PC3-6400 o DDR3-800: funciona a un máx de 800 MHz.
PC3-8500 o DDR3-1066: funciona a un máx de 1066,6 MHz.
PC3-10600 o DDR3-1333: funciona a un máx de 1333,3 MHz.
PC3-12800 o DDR3-1600: funciona a un máx de 1600 MHz.
PC3-14900 o DDR3-1866: funciona a un máx de 1866,6 MHz.
PC3-17000 o DDR3-2133: funciona a un máx de 2133,3 MHz.
PC3-19200 o DDR3-2400: funciona a un máx de 2400 MHz.
PC3-21300 o DD3-2666: funciona a un máx de 2666,6 MHz.
