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Estructura de un Ordenador Personal

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Estructura de un Ordenador Personal

  1. 1. Estructura de un Ordenador1. Unidad Central de Proceso (CPU)2. Memoria Principal3. El Bus: La comunicación entre las distintas unidades4. La unión de todos los elementos: la placa Base Estructura de un Ordenador 1
  2. 2. Estructura de un Ordenador MEMORIA MASIVA MEMORIA PRINCIPAL Datos e instruccionesENTRADA SALIDA UNIDAD DE ALU CONTROL Unidad Aritmético Lógica PROCESADOR CENTRAL (CPU) Estructura de un Ordenador 2
  3. 3. Unidad Central de Proceso• Función: realiza las operaciones más importantes, además de sincronizar el funcionamiento del resto de unidades. Es el “cerebro del ordenador”.• Componentes: – Unidad Aritmético-Lógica (A.L.U.) – Unidad de Control (U.C.)• Denominación: – C.P.U. – Procesador – Microprocesador (todo integrado en la misma pastilla) (ALU, UC, memoria caché, coprocesador matemático (FPU)) Estructura de un Ordenador 3
  4. 4. Microprocesador• Parámetros principales: – Frecuencia de reloj: es la velocidad a la que trabaja un microprocesador (medida en MHz o GHz). – Longitud de palabra: especifica el tamaño o número de bits de los datos con los que opera la ALU. – Memoria interna: registros, caché de prime nivel (L1) y la caché de segundo nivel (L2). – Buses internos: capacidad línea de comunicación interna. – Repertorio de instrucciones: CISC o RISC. – Paralelismo a nivel de instrucción: posibilidad de simultanear la ejecución de varias instrucciones a la vez – Tecnología de integración: indica la distancia mínima entre los elementos que componen un transistor. Estructura de un Ordenador 4
  5. 5. Microprocesador• Compatibilidad: – Dos microprocesadores son compatibles si el software escrito para uno de ellos puede ser ejecutado en el otro. Ejemplo: la familia de microprocesdores de Intel y AMD son compatibles, no con los de PowerPC (utilizados en Macintosh).• Rendimiento: – Velocidad con la que el procesador manipula la información. El rendimiento global viene determinado por la velocidad del reloj, la arquitectura del procesador, el tamaño de la palabra de CPU Estructura de un Ordenador 5
  6. 6. Microprocesador• Overclocking: – La práctica de poner a trabajar a un micro por encima de su velocidad estándar. Su éxito depende de la calidad del sistema de refrigeración que empleemos.• Sistema multiprocesador: – Aquel que tiene más de un procesador y éstos pueden estar trabajando en paralelo. Estructura de un Ordenador 6
  7. 7. Evolución de Microprocesadores Familia Modelo 8088 8086 80286 80386 (DX, SL, SX) 80486 (SX, DX, DX/2/4) Intel Pentim Pentium Pro Pentium II Celeron (Mendocino) Pentium III Pentium IV K5 K6 (2, III) AMD Duron Athlon (Thunderbird, XP) Estructura de un Ordenador 7
  8. 8. Memoria Principal• Función: unidad donde se almacenan los datos y los programas. Celda de memoria (bit) Palabra de memoria Acceso a nivel de palabra Dirección de memoria = posición asociada a cada palabra• Parámetros: – Tiempo de Acceso – Tiempo de Ciclo – Ancho de Banda Estructura de un Ordenador 8
  9. 9. Memoria Principal• Tipos – RAM (Random Access Memory): • Memoria de acceso directo • Memoria de lectura/ Escritura • Volátil • Almacena programa y datos para ejecutarse • Tecnología: DRAM (DDR SDRAM o DDR) – ROM (Read Only Memory) • Acceso Directo • Memoria de sólo lectura • Programas de encendido, carga S.O y BIOS (actualmente en una memoria flash) – Caché • Acelera la transferencia de datos con la CPU. • Tecnología: SRAM 9 Estructura de un Ordenador
  10. 10. Memoria• Jerarquía de Memoria Registros CPU Capacidad Caché Nivel 1 Precio Tiempo de acceso Caché Nivel 2 RAM Ancho de Banda M. Masiva• Memoria Virtual: Técnica de Gestión de memoria Estructura de un Ordenador 10
  11. 11. Buses• Bus: camino para el flujo de información entre los distintos elementos que forman el ordenador.• Transmisión: – Serie – Paralelo• Tipos según el tipo de información: – Bus de Datos: datos e instrucciones – Bus de Direcciones: dirección de memoria o periférico (n bits direccionan 2n) – Bus de Control: señales de estado y control Estructura de un Ordenador 11
  12. 12. Buses• Tipos según el nivel de jerarquía – Buses internos – Buses de placa • Buses dependientes del equipo: (bus local, FSB) • Buses independientes del equipo: – Buses de expansión: (PCI) – Buses dedicados: (IDE o SCSI, AGP, ATA, Serial ATA) – Buses externos: (interfaz paralelo, el serie, el bus USB, Firewire/IEEE1394) Estructura de un Ordenador 12
  13. 13. BusesProcesador Bus local Cache ControladorMemoria local de E/Sprincipal Bus del sistema Interfaz conRed SCSI el bus de Modem Serie expansión Bus de expansión Jerarquía de buses antigua Estructura de un Ordenador 13
  14. 14. BusesJerarquía de buses actual Estructura de un Ordenador 14
  15. 15. La Placa Base• Es el elemento al que se conectan todos los demás componentes. (ATX) Estructura de un Ordenador 15
  16. 16. La Placa Base• Zócalo de microprocesador: PGA: son el modelo clásico, usado en el 386 y muchos 486 ZIF: Zero Insertion Force (socket), Slot 1 y Slot A Estructura de un Ordenador 16
  17. 17. La Placa Base• Zócalos de memoria: lugar donde se conectarán los módulos (conjunto de chips) de memoria RAM Módulos SIMM y DIMM (actuales) Estructura de un Ordenador 17
  18. 18. La Placa Base• Chipset: – Conjunto de chips que se encargan de controlar las funciones de los buses y los dispositivos conectados a ellos (CPU, memoria principal y caché, tarjetas, …). Estructura de un Ordenador 18
  19. 19. La Placa Base• La BIOS: – Programa que se encarga de dar soporte para manejar ciertos dispositivos denominados de entrada-salida (Input- Output). Físicamente se localiza en un chip como el de la imagen. Estructura de un Ordenador 19
  20. 20. La Placa Base• SETUP de la BIOS: – Utilidad para configurar muchos parámetros del equipo (tipo de disco duro, la fecha y hora del sistema, etc.)• CMOS: – Memoria donde se guardan dichos parámetros – Es de muy bajo consumo y está mantenida con una pila cuando el ordenador está desconectado. Estructura de un Ordenador 20
  21. 21. La Placa Base• Slots para tarjetas de expansión (Bus de expansión): Donde se introducen las tarjetas de expansión (tarjeta de video, de sonido, de red,….)• Ejemplos: – Ranuras ISA – Ranuras Vesa Local Bus (se deja de usar a partir de los Pentium) – Ranuras PCI – Ranura AGP (vídeo)• Tendencia en la placas actuales a tener el mayor número posible de PCI, alguna ISA por compatibilidad con tarjetas antiguas y uso de AGP para el vídeo. Estructura de un Ordenador 21
  22. 22. La Placa Base• Memoria Caché: – Memoria muy rápida que se utiliza de puente entre el microprocesador y la memoria principal o RAM.• Tipos: – Interna o de primer nivel (L1) – Externa o de segundo nivel (L2) (Actualmente ambas integradas en la CPU) Estructura de un Ordenador 22
  23. 23. La Placa Base• Conectores Externos (Puertos): – Conectores para periféricos externos como ratón, teclado, impresora Estructura de un Ordenador 23
  24. 24. La Placa Base• Conectores Internos: – Conectores para dispositivos internos, como puedan ser la disquetera, el disco duro o el CD- ROM. Estructura de un Ordenador 24
  25. 25. La Placa BaseSlots para tarjetas de expansión PCI (Bus de expansión)(tarjeta de vídeo, sonido, red,…) AGP Teclado Puerto Paralelo (LPT1) Puertos Serie (COM o RS232)Conectores externos (Puertos) Puerto para ratón PS/2(teclado, ratón, impresora,…) Puerto de juegos Puerto VGA USB Firewire Estructura de un Ordenador 25
  26. 26. La Placa Base IDE/ATA original EIDE(ATA-2/Fast ATA) IDEConectores internos (disquetera, UDMA (Ultra ATA, Ultra disco duro, CR-ROM,…) EIDE) S-ATA SCSI WI-FI Tecnología inalámbrica BLUETOOTH Estructura de un Ordenador 26
  27. 27. La Placa Base• En las placas base modernas es común la integración de componentes. Los más comunes son: – Controladoras de dispositivos. – Tarjeta de sonido. – Controladora de vídeo.• Ventajas de un alto grado de integración: placas más baratas y más cómodo• Inconvenientes: no siempre son componentes de alta gama (sobre todo en tarjetas de sonido y vídeo), además de que cualquier fallo importante en la placa nos deja sin casi nada que poder aprovechar del ordenador. Estructura de un Ordenador 27

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