RESUMEN HARDWARE. PRIMERA PARTE

Concepto de hardware: parte "dura" o física que hace referencia al ordenador y sus componentes electrónicos, así como al conjunto de dispositivos físicos que se utilizan para comunicarnos con el ordenador, almacenar información o comunicar ordenadores en red.

Dentro del hardware se distinguen cuatro categorías:

1) El ordenador y sus componentes 

2) Conectores y puertos de comunicación

3) Soportes para almacenar datos e instrucciones

4) Periféricos (de entrada, salida o entrada/salida)

5) Dispositivos para la comunicación en red

1- El ordenador y sus componentes

Los ordenadores están básicamente compuestos por una unidad central y los periféricos

La Unidad Central es una carcasa, torre o caja en la que se instalan los siguientes componentes

• Placa base (micro CPU, ChipSet, RAM, memoria caché, ROM-BIOS, RAM-CMOS). ranuras de expansión, conectores)

• Placas adicionales (de memoria, controladora de video, controlador de red…)

• Disco duro

• Buses

• Fuente alimentación

Los Periféricos sirven para la entrada y salida de datos, incluido el almacenamiento externo de los mismos.

• Pantalla, teclado, ratón y unidades externas de memoria (Lector grabador de CD-DVD)

• Impresora, scanner…

La placa base es el elemento principal de todo ordenador, en ella se encuentran instalados directamente el microprocesador, las memoria centrales o internas, y el conjunto de chipset y, a través de diversos conectores (sockets) o de las ranuras de expansión (slots), a ella se conectan también el resto de los componentes, tanto internos como externos.

Para más información sobre las placas base ver la página siguiente

http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_base

->Averigua sobre los diferentes tipos de placa base existentes en el mercado.

Existen varios tipos de placa base. Una primera distinción la tenemos en el formato de la placa, es decir, en sus propiedades físicas Dicho parámetro está directamente relacionado con la caja, o sea, la carcasa del ordenador. Hay varios grandes estándares: ATX, Baby AT, micro AT.

La segunda distinción la haremos por el zócalo de la CPU, así como los tipos de procesador que soporte.

Las principales placas base del mercado las podemos ver en la siguiente página:http://www.calidadyprecio.es/30-placas-base

Entre todos los chips de la placa base el más importante es el microprocesador o CPU (Central Process Unit), que integra circuitos electrónicos  que constituyen el cerebro del ordenador. La CPU está  formada por una unidad aritmético-lógica (la cual realiza los

cálculos aritméticos y lógicos) y una unidad de control (que controla todos los procesos).

El "chipset" es el conjunto de chips situados en la placa base que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o de la gestión de los periféricos externos a través de los puertos de comunicación y de las ranuras de expansión.

->Averigua los modelos de chipset actuales y agrúpalos en función del microprocesador para el que están diseñados.

Aquí están los enlaces a las páginas de los principales fabricantes de chipsets, Intel, AMD, VIA:

http://www.intel.com/espanol/products/chipsets/index.htmhttp://www.amd.com/es/products/desktop/chipsets/Pages/desktop-chipsets.aspxhttp://www.via.com.tw/en/products/chipsets/

Las ranuras de expansión  se suelen usar para conectar otras tarjetas o placas como las tarjetas gráficas, tarjetas sintonizadoras de tv, tarjetas de sonido, de video o un coprocesador matemático. Los conectores o sockets pueden ser conexiones tanto internas (para la disquetera, el disco duro, el CD-ROM o el altavoz interno, e incluso para los puertos serie, paralelo y de joystick) como externas (puerto teclado, puerto paralelo, puerto serie, puerto ratón, USB y puerto de juegos) que permiten bien incorporar dispositivos adicionales al ordenador.

La velocidad del microprocesador dependerá de:

1) la frecuencia de reloj  que se mide en MHz o GHz. y que mide entre otros factores la velocidad de un PC. 1 Hz equivale a la realización de un ciclo (operación) en un segundo.

2) la existencia y velocidad de  la memoria caché de más rápido acceso desde el microprocesador con respecto a la  memoria principal RAM o memoria de acceso directo

3) la existencia de un coprocesador matemático (para realizar operaciones matemáticas complejas en coma flotante)

4) de la arquitectura del ordenador ( de  8, 16, 32, 64, o 128 bits

5) del número de núcleos o microprocesadores en paralelo que integren la placa. 

6)  del ancho de  los buses

7) de la velocidad de la memoria RAM

Los buses interconectan y transportan los bits entre los diferentes componentes hardware,  de forma que, cuanto más anchos, más bits transportan en cada instante y mayor será la velocidad del procesador).

-> Averigua el ancho del bus de los microprocesadores actuales.

El ancho de los buses es de 8 líneas, 16 líneas, 32 líneas, 64 líneas y 126 lineas.

-> Realiza una tabla con la evolución de los microprocesadores INTEL y AMD

Evolución del microprocesador 

* ** 1971: Intel 4004. Nota: Fue el primer microprocesador comercial. Salió al mercado el 15 de noviembre de 1971. * ** 1974: Intel 8008 * ** 1975: Signetics 2650, MOS 6502, Motorola 6800 * ** 1976: Zilog Z80 * ** 1978: Intel 8086, Motorola 68000 * ** 1979: Intel 8088 * ** 1982: Intel 80286, Motorola 68020 * ** 1985: Intel 80386, Motorola 68020, AMD80386 * ** 1987: Motorola 68030 * ** 1989: Intel 80486, Motorola 68040, AMD80486 * ** 1993: Intel Pentium, Motorola 68060, AMD K5, MIPS R10000 * ** 1995: Intel Pentium Pro * ** 1997: Intel Pentium II, AMD K6, PowerPC G3, MIPS R120007 * ** 1999: Intel Pentium III, AMD K6-2, PowerPC G4 * ** 2000: Intel Pentium 4, Intel Itanium 2, AMD Athlon XP, AMD Duron, MIPS R14000 * ** 2003: PowerPC G5 * ** 2004: Intel Pentium M * ** 2005: Intel Pentium D, Intel Extreme Edition con hyper threading, Intel Core Duo, AMD Athlon 64, AMD Athlon 64 X2, AMD Sempron 128. * ** 2006: Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Extreme, AMD Athlon FX * ** 2007: Intel Core 2 Quad, AMD Quad Core, AMD Quad FX * ** 2008: Procesadores Intel y AMD con más de 8 núcleos.

 http://www.taringa.net/posts/info/2663874/historia-de-los-procesadores-amd-_-intel.html

2- Conectores y puertos de comunicación

Los dispositivos internos del ordenador se conectan a la placa base mediante conectores internos específicos entre los que podemos destacar los zócalos y las ranuras de expansión o slots.. Los dispositivos externos se conectarán a través de conectores externos o puertos que pueden ser de varios tipos: serie, paralelo, USB, Firewire IEE1394, conectores RJ-45. Y también conexiones inalámbricas de infrarrojos o bluetooth.

http://www.configurarequipos.com/doc435.html

->Averigua que son las ranuras de expansión, los zócalos  y los controladores o drivers.

Las ranuras de expansión son un elemento de la placa base de un ordenador que permite conectar a ésta una de expansión, la cual suele realizar funciones de control de dispositivos periféricos adicionales. Las ranuras están conectadas entre sí. Un ordenador dispone generalmente de ocho unidades, aunque puede llegar hasta doce.

Los zócalos son ranura o conexión de la placa base que se utiliza para instalar el procesador.

Los drivers son unos programas informáticos que permite al sistema operativo interactuar con un periférico. Se puede abreviar como un manual de instrucciones que le indica al sistema operativo, cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por tanto, es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware.

3- Soportes

3.1- Internos

a) La memoria principal o memoria RAM ( Random Access Memory)

Es una memoria interna que almacena datos e instrucciones. La CPU accederá a esta memoria para obtener las instrucciones y los datos, a continuación ejecutará las instrucciones y obtendrá un resultado que almacenará también en la RAM.  Es una memoria volátil,  ésto significa que su contenido se pierde cuando el ordenador se desconecta. Es una memoria de lectura/escritura.

Esta memoria se asemeja a un conjunto de casillas denominadas posiciones de memoria en las que se almacenan los datos y las instrucciones. Las posiciones de memoria están identificadas por direcciones de memoria y cada posición de memoria almacena 1 byte.

->Averigua sobre los tipos actuales de memoria RAM existentes en el mercado y su velocidad

Existen dos tipos básicos de memoria RAM: la DRAM (RAM dinámica) y la SRAM (RAM estática). La memoria dinámica es más lenta (tiempo de acceso: más de 30 nanosegundos) . En cambio la estática es más rápida (de 10 a 30 nanosegundos).

http://www.monografias.com/trabajos3/tiposram/tiposram.shtml

->¿Puede ampliarse la RAM de un ordenador? ¿Cómo ?

Si se puede ampliar. Lo que se ha de hacer es abrir la CPU y localizar la memoria RAM. Al sacarla hay que mirar de qué tipo es la memoria y apuntar los números que están en ella. Con estas indicaciones se debe acudir a una tienda de informática, pedir el módulo de memoria igual al que ya se tiene o compatible con él y ya sólo queda instalarlo, abriendo el ordenador, colocando la nueva placa junto a la anterior y fijándola con las pestañas.

http://www.consumer.es/web/es/bricolaje/electricidad/2003/03/19/59072.php

b) La memoria   ROM (Read Only Memory)

Memoria interna no volátil que almacena la BIOS (Basic Input/Output System). Es una memoria de sólo lectura.

-> ¿Para qué sirve el programa BIOS SETUP?

El programa BIOS debe poderse chequear las modificaciones que se hayan hecho en la configuración del sistema, por ello se incorpora también una memoria tipo RAM., por tanto modificable, para almacenar los datos de configuración. Esta memoria debe mantenerse cuando apaguemos el ordenador.. Por eso se usan memorias especiales, tipo CMOS, estas memorias necesitan alimentación pero consumen tan poco, que una pequeña batería interna puede mantenerlas durante años.

http://www.conozcasuhardware.com/quees/bios1.htm

->Al agotarse la batería o pila interna del ordenador éste se desconfigura. Explica este hecho.

Como es fácil de entender, si con el tiempo se agota la pila, la RAM-CMOS pierde la información y el ordenador se desconfigura.

c) Memorias PROM (Programable ROM), EPROM (Erase PROM)

La necesidad de tener memorias programables (que pudieran grabarse y borrarse datos) y a la vez mantener estos datos, incluso cuando cesa la alimentación, motivó el surgimiento de las llamadas ROM reprogramables que han ido evolucionando desde las borrables por ultravioletas (EPROM), las eléctricamente borrables (EEPROM) hasta las actuales flash EEPROM, también conocidas como NVRAM, usadas en Pendrivers, reproductores portátiles y teléfonos móviles

d) Memoria Caché

Tipo de memoria RAM más rápida y cara que se utiliza para agilizar la transferencia de información entre el microprocesador y la RAM.

Debido a la gran velocidad alcanzada por los microprocesadores, la RAM del ordenador no es lo suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador necesita, por lo que tendría que esperar a que la memoria estuviera disponible y el trabajo se ralentizaría. Para evitarlo, se usa una memoria muy rápida, la memoria caché.

Pero la caché no sólo es rápida; Muchas operaciones se realizan con un número reducido de datos, que el micro tiene que traer y llevar a la memoria en cada operación. La caché, actúa como una memoria intermedia que almacene los datos más usados, los que casi seguro necesitará el micro en la próxima operación que realice, así se ahorra mucho tiempo

• La caché interna o de primer nivel L1: está incluida en el interior del micro• La caché externa o de segundo nivel o tercer nivel (L2 o L3) , son de tipo

estático (SRAM) ya que no necesitan refresco.

->  Averigua que cantidad de caché suelen tener los ordenadores actuales.

La cantidad de memoria de caché varía de ordenador a ordenador pero las cantidades habituales oscilan entre los siguientes valores:

L1 de 64KB a 256KB. L2 puede llegar a superar los 2MB. L3 puede llegar a los 6 MB (pero no es muy utilizada)

http://www.configurarequipos.com/doc585.html

3.2 - Externos o secundarios

-> Averigua las características de cada uno de estos dispositivos de almacenamiento secundario: capacidad, funcionamiento, tipos, velocidad, utilidad, etc.

a) Disco Duro (Hard Disk)

Puede ser interno o externo, pero en cualquier caso es un soporte secundario en el cual se almacenan programas, aplicaciones y datos.

El Disco duro: es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Disco_duro http://www.conozcasuhardware.com/quees/almacen2.htm#discoduro

b) CD-ROM

Los llamados CD-ROM: son discos ópticos de almacenamiento de datos cuyo estándar fue establecido en 1985 por Sony y Philips Estos discos pueden ser leídos pero no pueden ser grabados por los usuarios de PC. Su capacidad llega a los 700/800 MB por capa.

Para que el usuario de un ordenador pueda usar los CD como unidad de almacenamiento de información los discos deben ser de tipo CD-R (se pueden grabar en varias sesiones, sin embargo la información agregada no puede ser borrada ni sobrescrita, en su lugar se debe usar el espacio libre que dejó la sesión inmediatamente anterior). o CD-RW del inglés de Compact Disc ReWritable que permite su reutilizacición ya que puede ser grabado múltiples veces.

http://es.kioskea.net/contents/pc/cdrom.php3

c) DVD

Los DVD: son discos ópticos de almacenamiento de datos cuyo estándar surgió en 1995 Tienen mucha mayor capacidad que los CDs, llegando hasta los 4,7 GB por capa. En sus inicios, la v intermedia hacía referencia a video (digital videodisk), debido a su desarrollo como reemplazo del formato VHS para la distribución de vídeo a los hogares. Al igual que los CDs existen los formatos DVD-R y DVD-RW

http://es.wikipedia.org/wiki/Dvd#Velocidad http://es.wikipedia.org/wiki/Dvd#Tipos_de_DVD

d) Dispositivos basados en memoria flash

Los dispositivos basados en memorias flash: es una tecnología de almacenamiento derivada de la memoria EEPROM que permite la lector-escritura de múltiples posiciones de memoria en la misma operación. Gracias a ello, la tecnología flash, siempre mediante impulsos eléctricos, permite velocidades de funcionamiento muy superiores frente a la tecnología EEPROM inicial, que sólo permitía actuar sobre una única celda de memoria en cada operación de programación. Este tipo de memoria se usa en los conocidos pendrives y en las tarjetas de memoria de cámaras, reproductores y teléfonos móviles

http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_flash

e) Blue Ray

Blue Ray es un formato de disco óptico de nueva generación de 12 cm de diámetro (igual que el CD y el DVD) para vídeo de gran definición y almacenamiento de datos de alta densidad. Su capacidad de almacenamiento llega a 25 GB por capa, aunque Sony y Panasonic han desarrollado un nuevo índice de evaluación que permitiría ampliar un 33% la cantidad de datos almacenados, desde 25 a 33,4 GB por capa.

http://es.wikipedia.org/wiki/Blue_Ray