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Albert Einstein<br />

Manual de computación<br />

Centro de Cómputo<br />

17


Manual de computación<br />

Ficha bibliográfica<br />

Tema: Manual de Computación<br />

Autor: juan García<br />

Año: 2017<br />

Publicación: Ecuador-Milagro<br />

Edición: Primera<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

INDICE<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

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<br />

<br />

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<br />

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<br />

<br />

<br />

Partes internas<br />

Periféricos o dispositivos auxiliares<br />

Dispositivos multimedia<br />

Clasificación del Hardware<br />

Unidad Central del Procesamiento<br />

Placa principal, placa madre o placa base<br />

Memoria RAM<br />

Memoria RAM dinámica<br />

Memorias RAM especiales<br />

Dispositivos de entrada de información (E)<br />

Dispositivos de salida de información (S)<br />

Dispositivos mixtos (E/S de información)<br />

Hardware gráfico<br />

Tipos de conexión<br />

Valoración del rendimiento de un microprocesador<br />

Conclusiones<br />

Estructura interna de un disco duro<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

Partes internas de una computadora, lo que forma<br />

la CPU<br />

A continuación te enumeramos todas las partes de la “caja” del ordenador,<br />

que se suele llamarse CPU (En otros países puede significar procesador o<br />

Central Unit Processor). Digamos es la parte mas importante de cualquier<br />

computadora, ahí es donde se guardan los datos, donde se realizan los<br />

cálculos y es donde se conecta todo lo demás.<br />

Nombre: juan García<br />

1.1. Microprocesador (también llamado CPU)<br />

El procesador junto a la motherboard y la memoria<br />

RAM es una de las piezas imprescindibles para una<br />

computadora. Generalmente es un pequeño<br />

cuadrado de silicio con muchos pines recubiertos


Manual de computación<br />

de oro que recibe instrucciones, las procesa y manda ordenes. Cada<br />

procesador dispone de unas instrucciones predefinidas como suma, resta,<br />

multiplicación, desplazamiento… etc. Dispone de una pequeña memoria<br />

cache, que tiene muy poca capacidad pero es ultra rápida. Quizás se podría<br />

comparar un procesador con una fabrica, recibe materia prima y devuelve<br />

producto terminado. Aprende más sobre el procesador aquí.<br />

1.2. Motherboard o placa madre<br />

Este componente, a veces menospreciado, es tan<br />

importante como el procesador. La motherboard<br />

sincroniza el funcionamiento de TODOS las partes<br />

de una computadora, el 99% de los dispositivos<br />

están conectados ahí. Si comparamos el<br />

procesador con una fábrica, la placa madre<br />

podríamos comparar con la red de carreteras que<br />

la rodean. Es un componente que se fabrica<br />

pensando en determinada familia de procesadores<br />

y con unos estándares en mente. De hecho lo primero que debemos elegir al<br />

montar un ordenador es la motherboard y después ir mirando si soporta<br />

determinados dispositivos o estándares. Por ejemplo cuantas tarjetas de<br />

vídeo podemos conectar, si tiene 2 o 1 tarjetas de red, si soporta memoria<br />

RAM ECC (memoria especial para servidores)… etc. Descubre mas aquí.<br />

Nombre: juan García<br />

1.3. Memoria RAM<br />

La memoria RAM es una memoria Intermedia que<br />

guarda los datos e instrucciones intermedias.<br />

Guarda por ejemplo un documento Word mientras<br />

lo editamos en el Office. Es la segunda memoria<br />

más rápida de la computadora, después de la<br />

memoria cache. Todos los datos que se guardan<br />

ahí se borran cuando apagamos el equipo a<br />

diferencia por ejemplo del disco duro. En los


Manual de computación<br />

últimos años esta memoria ha pasado de tener 256Kb a 16Gb. En los<br />

servidores incluso puedes encontrar 64GB o 128GB de memoria RAM DDR3<br />

ECC. Aprende más sobre la memoria RAM aquí.<br />

1.5. Disco Duro<br />

El disco duro es otro de los componentes<br />

esenciales de nuestro sistema informático.<br />

Generalmente es una parte interna de cualquier<br />

computadora, aunque en los últimos años se ha<br />

popularizado el formato externo, en el fondo la<br />

tecnología es la misma. El “Hard Drive” por<br />

prestaciones es mucho más lento que la memoria<br />

RAM, sin embargo tiene mucha más capacidad.<br />

Actualmente en el año 2015 puedes encontrar<br />

fácilmente unidades de 4Tb-6Tb, lo más común y<br />

económico es tener 1-2Tb. Además es el componente que cambia<br />

radicalmente de tecnología. La tecnología magnética poco a poco da paso a<br />

la “solida” o “química” de los discos SSD o Solid State Drive. Descubre más<br />

sobre los discos duros aquí.<br />

1.6. Lectores ópticos<br />

Los lectores ópticos eran muy populares en el<br />

pasado. Básicamente son los que leen todos estos<br />

discos DVD, CD o BluRay. Ahora mismo con<br />

Internet muy desarrollado en muchos países esta<br />

casi en desuso el lector de discos. Cualquier<br />

información ahora puedes descargar de Internet o<br />

te la puedes llevar en una memoria USB. Aprende<br />

todo sobre la lectora de CDs aquí.<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

1.7. Tarjeta de Vídeo<br />

La tarjeta de vídeo es la parte de nuestro ordenador que<br />

manda la señal de vídeo hacia nuestro monitor o<br />

televisor. Por si sola prácticamente es un pequeño<br />

ordenador ya que en la placa tiene un procesador,<br />

memoria RAM, BIOS, entradas de alimentación… etc.<br />

Son imprescindibles para la gente que busca sobre<br />

todo jugar o editar vídeo o 3D.<br />

Periféricos o dispositivos auxiliares de una<br />

computadora.<br />

Seguramente se nos viene a la cabeza el teclado. Sin embargo hay unos<br />

cuantos dispositivos de entrada a describir. Por lo general aquí<br />

clasificaremos dispositivos que sirven para mandar órdenes a nuestra CPU,<br />

que serán procesados y almacenados o mostrados mediante unidades de<br />

salida de información. Por ejemplo el ratón, tabletas gráficas, lectores de<br />

códigos de barras, el track pad en un portátil o lector de huellas.<br />

Nombre: juan García<br />

2.1 Mouse<br />

El mouse o el ratón es una parte esencial de<br />

cualquier computadora. Actualmente está en<br />

proceso de una gran transformación tecnológica y<br />

quizás es uno de los componentes que<br />

desaparecerá en el futuro. Las pantallas táctiles de<br />

calidad vistas por primera vez en iPhone<br />

(Realmente han sido inventadas hace tiempo, pero<br />

nunca con tanta calidad) han supuesto una<br />

revolución en el manejo no solo de los<br />

ordenadores si no de móviles, tablet PC,<br />

navegadores GPS, relojes, Mp3, eBook… etc. Mientras tanto podemos


Manual de computación<br />

disfrutar de evoluciones de ratón tan curiosas como el Magic Mouse de<br />

Apple<br />

3. Unidades de almacenamiento externo de una<br />

computadora.<br />

Actualmente existen muchas formas de almacenar la información, sin<br />

embargo podemos subdividir esta parte en dos. Almacenamiento interno y<br />

dispositivos de almacenamiento externo. La primera categoría prácticamente<br />

es solo los discos duros, mientras que en la segunda existe mucha más<br />

variedad… aquí por ejemplo podemos encontrar la memoria USB, discos<br />

duros portátiles, tarjetas de memoria, DVD, BlueRay, disquete… etc.<br />

Dispositivos multimedia.<br />

Dentro de los dispositivos multimedia, como su nombre indica, podemos<br />

clasificar múltiples o infinitos dispositivos. Nos centraremos en los<br />

dispositivos más comunes. Como por ejemplo la impresora, escáner,<br />

altavoces, cascos o cámara de vídeo. Realmente estos componentes se<br />

Podrían clasificar como dispositivos de E/S (Entrada/Salida) de información.<br />

Un escáner sería un dispositivo de entrada mientras que la impresora sería<br />

el de salida.<br />

Recordad también que no hay una verdad verdadera en la informática, de<br />

hecho aunque se llame ingeniería a veces aun le faltan unos cuantos años<br />

para ser como tal (desgraciadamente). Para mí no es una ciencia del todo<br />

exacta como podría ser matemática o ingeniería de caminos. Además en el<br />

fondo es realmente compleja y ningún ser humano puede ser experto en<br />

todas las áreas. Ahora mismo de hecho poco a poco la informática buscando<br />

su camino se subdivide poco a poco en otras ramas… como por ejemplo<br />

Ingeniería de Sistemas, Ingeniería de Software… etc. Sospecho que dentro<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

de unas cuantas décadas habrá una decena de carreras relacionadas con la<br />

informática.<br />

Clasificación del hardware<br />

Micro controlador Motorola 68HC11 y chips de soporte que podrían<br />

constituir el hardware de un equipo electrónico industrial.<br />

Una de las formas de clasificar el hardware es en dos categorías: por un<br />

lado, el hardware principal, que abarca el conjunto de componentes<br />

indispensables necesarios para otorgar la funcionalidad mínima a una<br />

computadora; y por otro lado, el hardware complementario, que, como su<br />

nombre indica, es el utilizado para realizar funciones específicas (más allá de<br />

las básicas), no estrictamente necesarias para el funcionamiento de la<br />

computadora.<br />

Necesita un medio de entrada de datos, la unidad central de procesamiento,<br />

la memoria RAM, un medio de salida de datos y un medio de<br />

almacenamiento constituyen el<br />

hardware básico.<br />

Los medios de entrada y salida de<br />

datos estrictamente indispensables<br />

dependen de la aplicación: desde el<br />

punto de vista de un usuario común,<br />

se debería disponer, al menos, de un<br />

teclado y un monitor para entrada y<br />

salida de información,<br />

respectivamente; pero ello no<br />

implica que no pueda haber una<br />

computadora (por ejemplo<br />

controlando un proceso) en la que<br />

no sea necesario teclado ni monitor;<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

bien puede ingresar información y sacar sus datos procesados, por ejemplo,<br />

a través de una placa de adquisición/salida de datos.<br />

Las computadoras son aparatos electrónicos capaces de interpretar y<br />

ejecutar instrucciones programadas y almacenadas en su memoria;<br />

consisten básicamente en operaciones aritmético-lógicas y de<br />

entrada/salida.9 Se reciben las entradas (datos), se las procesa y almacena<br />

(procesamiento), y finalmente se producen las salidas (resultados del<br />

procesamiento). Por ende todo sistema informático tiene, al menos,<br />

componentes y dispositivos hardware dedicados a alguna de las funciones<br />

antedichas; 10 a saber:<br />

Procesamiento: unidad central de procesamiento<br />

Almacenamiento: Memorias<br />

Entrada: Periféricos de entrada (E)<br />

Salida: Periféricos de salida (S)<br />

Entrada/Salida: Periféricos mixtos (E/S)<br />

Desde un punto de vista básico y general, un dispositivo de entrada es el<br />

que provee el medio para permitir el ingreso de información, datos y<br />

programas (lectura); un dispositivo de salida brinda el medio para registrar<br />

la información y datos de salida (escritura); la memoria otorga la capacidad<br />

de almacenamiento, temporal o permanente (almacenamiento); y la CPU<br />

provee la capacidad de cálculo y procesamiento de la información ingresada<br />

(transformación).11<br />

Un periférico mixto es aquel que puede cumplir funciones tanto de entrada<br />

como de salida; el ejemplo más típico es el disco rígido (ya que en él se lee y<br />

se graba información y datos).<br />

Unidad central de procesamiento<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

Microprocesador de 64 bits doble<br />

núcleo, el AMD Athlon 64 X2 3600.<br />

La Unidad Central de<br />

Procesamiento, conocida por las<br />

siglas en inglés CPU, es el<br />

componente fundamental de la<br />

computadora, encargado de<br />

interpretar y ejecutar<br />

instrucciones y de procesar<br />

datos.12 En computadores<br />

modernos, la función de la CPU la realiza uno o más microprocesadores. Se<br />

conoce como microprocesador a una CPU que es manufacturada como un<br />

único circuito integrado.<br />

Un servidor de red o una máquina de cálculo de alto rendimiento<br />

(supercomputación), puede tener varios, incluso miles de<br />

microprocesadores trabajando simultáneamente o en paralelo<br />

(multiprocesamiento); en este caso, todo ese conjunto conforma la CPU de<br />

la máquina.<br />

Las unidades centrales de proceso (CPU) en la forma de un único<br />

microprocesador no sólo están presentes en las computadoras personales<br />

(PC), sino también en otros tipos de dispositivos que incorporan una cierta<br />

capacidad de proceso o "inteligencia electrónica", como pueden ser:<br />

controladores de procesos industriales, televisores, automóviles,<br />

calculadores, aviones, teléfonos móviles, electrodomésticos, juguetes y<br />

muchos más. Actualmente los diseñadores y fabricantes más populares de<br />

microprocesadores de PC son Intel y AMD; y para el mercado de<br />

dispositivos móviles y de bajo consumo, los principales son Samsung,<br />

Qualcomm, Texas Instruments, MediaTek, NVIDIA e Intel.<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

El microprocesador se monta en la llamada placa base, sobre un zócalo<br />

conocido como zócalo de CPU, que permite las conexiones eléctricas entre<br />

los circuitos de la placa y el procesador. Sobre el procesador ajustado a la<br />

placa base se fija un disipador térmico de un material con elevada<br />

conductividad térmica, que por lo<br />

general es de aluminio, y en algunos<br />

casos de cobre. este es<br />

indispensable en los<br />

microprocesadores que consumen<br />

bastante energía, la cual, en gran<br />

parte, es emitida en forma de calor:<br />

en algunos casos pueden consumir<br />

tanta energía como una lámpara<br />

incandescente (de 40 a 130 vatios).<br />

Adicionalmente, sobre el disipador<br />

se acopla uno o dos ventiladores<br />

(raramente más), destinados a forzar<br />

la circulación de aire para extraer<br />

más rápidamente el calor acumulado<br />

por el disipador y originado en el microprocesador. Complementariamente,<br />

para evitar daños por efectos térmicos, también se suelen instalar sensores<br />

de temperatura del microprocesador y sensores de revoluciones del<br />

ventilador, así como sistemas automáticos que controlan la cantidad de<br />

revoluciones por unidad de tiempo de estos últimos.<br />

La gran mayoría de los circuitos electrónicos e integrados que componen el<br />

hardware del computador van montados en la placa madre.<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

Placa principal, placa<br />

madre o placa base<br />

La placa base, también conocida<br />

como placa madre o principal o<br />

con los anglicismos motherboard<br />

o mainboard,13 es un gran<br />

circuito impreso sobre el que se<br />

suelda el chipset, las ranuras de<br />

expansión (slots), los zócalos,<br />

conectores, diversos integrados,<br />

etc. Es el soporte fundamental que<br />

aloja y comunica a todos los<br />

demás componentes: Procesador,<br />

módulos de memoria RAM, tarjetas gráficas, tarjetas de expansión,<br />

periféricos de entrada y salida. Para comunicar esos componentes, la placa<br />

base posee una serie de buses mediante los cuales se trasmiten los datos<br />

dentro y hacia afuera del sistema.<br />

La tendencia de integración ha hecho que la placa base se convierta en un<br />

elemento que incluye a la mayoría de las funciones básicas (vídeo, audio,<br />

red, puertos de varios tipos), funciones que antes se realizaban con tarjetas<br />

de expansión. Aunque ello no excluye la capacidad de instalar otras tarjetas<br />

adicionales específicas, tales como capturadoras de vídeo, tarjetas de<br />

adquisición de datos, etc.<br />

También, la tendencia en los últimos años es eliminar elementos separados<br />

en la placa base e integrarlos al microprocesador. En ese sentido<br />

actualmente se encuentran sistemas denominados System on a Chip que<br />

consiste en un único circuito integrado que integra varios módulos<br />

electrónicos en su interior, tales como un procesador, un controlador de<br />

memoria, una GPU, Wi-Fi, Bluetooth, etc. La mejora más notable en esto está<br />

en la reducción de tamaño frente a igual funcionalidad con módulos<br />

Nombre: juan García


Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

electrónicos separados. La figura muestra una aplicación típica, en la placa<br />

principal de un teléfono móvil.<br />

Las principales funciones que presenta una placa base son:<br />

Conexión física<br />

Administración, control y distribución de energía eléctrica<br />

Comunicación de datos<br />

Temporización<br />

Sincronismo<br />

Control y monitoreo<br />

Memoria RAM<br />

La sigla RAM, del inglés Random Access Memory, literalmente significa<br />

memoria de acceso aleatorio. El término tiene relación con la característica<br />

de presentar iguales tiempos de acceso a cualquiera de sus posiciones (ya<br />

sea para lectura o para escritura). Esta particularidad también se conoce<br />

como "acceso directo", en<br />

contraposición al Acceso<br />

secuencial.<br />

La RAM es la memoria utilizada en<br />

una computadora para el<br />

almacenamiento transitorio y de<br />

trabajo (no masivo). En la RAM se<br />

almacena temporalmente la<br />

información, datos y programas<br />

que la Unidad de Procesamiento<br />

(CPU) lee, procesa y ejecuta. La<br />

memoria RAM es conocida como<br />

Memoria principal de la


Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

computadora, también como "Central o de Trabajo"; 14 a diferencia de las<br />

llamadas memorias auxiliares, secundarias o de almacenamiento masivo<br />

(como discos duros, unidades de estado sólido, cintas magnéticas u otras<br />

memorias).<br />

Las memorias RAM son, comúnmente, volátiles; lo cual significa que pierden<br />

rápidamente su contenido al interrumpir su alimentación eléctrica.<br />

Las más comunes y utilizadas como memoria central son "dinámicas"<br />

(DRAM), lo cual significa que tienden a perder sus datos almacenados en<br />

breve tiempo (por descarga, aún estando con alimentación eléctrica), por<br />

ello necesitan un circuito electrónico específico que se encarga de proveerle<br />

el llamado "refresco" (de energía) para mantener su información.<br />

La memoria RAM de un computador se provee de fábrica e instala en lo que<br />

se conoce como “módulos”. Ellos albergan varios circuitos integrados de<br />

memoria DRAM que, conjuntamente, conforman toda la memoria principal.<br />

Memoria RAM dinámica<br />

Es la presentación más común en<br />

computadores modernos<br />

(computador personal, servidor);<br />

son tarjetas de circuito impreso<br />

que tienen soldados circuitos<br />

integrados de memoria por una o<br />

ambas caras, además de otros<br />

elementos, tales como resistores y<br />

condensadores. Esta tarjeta posee<br />

una serie de contactos metálicos<br />

(con un recubrimiento de oro) que<br />

permite hacer la conexión eléctrica con el bus de memoria del controlador de<br />

memoria en la placa base.<br />

Los integrados son de tipo DRAM, memoria denominada "dinámica", en la<br />

cual las celdas de memoria son muy sencillas (un transistor y un


Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

condensador), permitiendo la fabricación de memorias con gran capacidad<br />

(algunos cientos de Megabytes) a un costo relativamente bajo.<br />

Las posiciones de memoria o celdas, están organizadas en matrices y<br />

almacenan cada una un bit. Para acceder a ellas se han ideado varios<br />

métodos y protocolos cada uno mejorado con el objetivo de acceder a las<br />

celdas requeridas de la manera más eficiente posible.<br />

Memorias RAM con tecnologías usadas en la actualidad.<br />

Entre las tecnologías recientes para integrados de memoria DRAM usados<br />

en los módulos RAM se encuentran:<br />

SDR SDRAM: Memoria con un ciclo sencillo de acceso por ciclo de reloj.<br />

Actualmente en desuso, fue popular en los equipos basados en el Pentium III<br />

y los primeros Pentium 4.<br />

DDR SDRAM: Memoria con un ciclo doble y acceso anticipado a dos<br />

posiciones de memoria consecutivas. Fue popular en equipos basados en<br />

los procesadores Pentium 4 y Athlon 64.<br />

DDR2 SDRAM: Memoria con un ciclo doble y acceso anticipado a cuatro<br />

posiciones de memoria consecutivas.<br />

DDR3 SDRAM: Memoria con un ciclo doble y acceso anticipado a ocho<br />

posiciones de memoria consecutivas. Es el tipo de memoria más actual, está<br />

reemplazando rápidamente a su predecesora, la DDR2.<br />

DDR4 SDRAM: Los módulos de memoria DDR4 SDRAM tienen un total de<br />

288 pines DIMM. La velocidad de datos por pin, va de un mínimo de 1,6 GT/s<br />

hasta un objetivo máximo inicial de 3,2 GT/s. Las memorias DDR4 SDRAM<br />

tienen un mayor rendimiento y menor consumo que las memorias DDR<br />

predecesoras. Tienen un gran ancho de banda en comparación con sus<br />

versiones anteriores.<br />

Los estándares JEDEC, establecen las características eléctricas y las físicas<br />

de los módulos, incluyendo las dimensiones del circuito impreso.


Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

Los estándares usados actualmente son:<br />

DIMM Con presentaciones de 168 pines (usadas con SDR y otras tecnologías<br />

antiguas), 184 pines (usadas con DDR y el obsoleto SIMM) y 240 (para las<br />

tecnologías de memoria DDR2 y DDR3).<br />

SO-DIMM Para computadores portátiles, es una miniaturización de la versión<br />

DIMM en cada tecnología. Existen de 144 pines (usadas con SDR), 200 pines<br />

(usadas con DDR y DDR2) y 240 pines (para DDR3).<br />

Memorias RAM especiales<br />

Hay memorias RAM con características que las hacen particulares, y que<br />

normalmente no se utilizan como memoria central de la computadora; entre<br />

ellas se puede mencionar:<br />

SRAM: Siglas de Static Random Access Memory. Es un tipo de memoria más<br />

rápida que la DRAM (Dynamic RAM). El término "estática" deriva del hecho<br />

que no necesita el refresco de sus datos. Si bien esta RAM no requiere<br />

circuito de refresco, ocupa más espacio y utiliza más energía que la DRAM.<br />

Este tipo de memoria, debido a su alta velocidad, es usada como memoria<br />

caché.<br />

NVRAM: Siglas de Non-Volatile Random Access Memory. Memoria RAM no<br />

volátil (mantiene la información en ausencia de alimentación eléctrica). Hoy<br />

en día, la mayoría de memorias NVRAM son memorias flash, muy usadas<br />

para teléfonos móviles y reproductores portátiles de MP3.<br />

VRAM: Siglas de Video Random Access Memory. Es un tipo de memoria<br />

RAM que se utiliza en las tarjetas gráficas del computador. La característica<br />

particular de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea<br />

por dos dispositivos. Así, es posible que la CPU grabe información en ella, al<br />

tiempo que se leen los datos que serán visualizados en el Monitor de<br />

computadora.<br />

De las anteriores a su vez, hay otros subtipos más.


Periféricos<br />

Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

Se entiende por periférico a las unidades o dispositivos que permiten a la<br />

computadora comunicarse con el exterior, esto es, tanto ingresar como<br />

exteriorizar información y datos.10 Los periféricos son los que permiten<br />

realizar las operaciones conocidas como de entrada/salida (E/S).11<br />

Aunque son estrictamente considerados “accesorios” o no esenciales,<br />

muchos de ellos son fundamentales para el funcionamiento adecuado de la<br />

computadora moderna; por ejemplo, el teclado, el disco duro y el monitor<br />

son elementos actualmente imprescindibles; pero no lo son un escáner o un<br />

plóter. Para ilustrar este punto: en los años 80, muchas de las primeras<br />

computadoras personales no utilizaban disco duro ni mouse (o ratón), tenían<br />

sólo una o dos disqueteras, el teclado y el monitor como únicos periféricos.<br />

Dispositivos de entrada de información (E)<br />

De esta categoría son aquellos<br />

que permiten el ingreso de<br />

información, en general desde<br />

alguna fuente externa o por parte<br />

del usuario. Los dispositivos de<br />

entrada proveen el medio<br />

fundamental para transferir hacia<br />

la computadora (más<br />

propiamente al procesador)<br />

información desde alguna fuente,<br />

sea local o remota. También<br />

permiten cumplir la esencial tarea de leer y cargar en memoria el sistema<br />

operativo y las aplicaciones o programas informáticos, los que a su vez<br />

ponen operativa la computadora y hacen posible realizar las más diversas<br />

tareas.11<br />

Entre los periféricos de entrada se puede mencionar:10 teclado, mouse o<br />

ratón, escáner, micrófono, cámara web, lectores ópticos de código de


Manual de computación<br />

barras, Joystick, lectora de CD, DVD o BluRay (solo lectoras), placas de<br />

adquisición/conversión de datos, etc.<br />

Pueden considerarse como imprescindibles para el funcionamiento, (de<br />

manera como hoy se concibe la informática) al teclado, al ratón y algún<br />

dispositivo lector de discos; ya que tan sólo con ellos el hardware puede<br />

ponerse operativo para un usuario. Los otros son más bien accesorios,<br />

aunque en la actualidad pueden resultar de tanta necesidad que son<br />

considerados parte esencial de todo el sistema.<br />

Dispositivos de salida de información (S)<br />

Son aquellos que permiten emitir o dar salida a la información resultante de<br />

las operaciones realizadas por la CPU<br />

(procesamiento).<br />

Los dispositivos de salida aportan el<br />

medio fundamental para exteriorizar y<br />

comunicar la información y datos<br />

procesados; ya sea al usuario o bien a<br />

otra fuente externa, local o remota.11<br />

consolas. y los altavoces.10<br />

Los dispositivos más comunes de este<br />

grupo son los monitores clásicos (no de<br />

pantalla táctil), las impresoras, las<br />

Entre los periféricos de salida puede considerarse como imprescindible para<br />

el funcionamiento del sistema, al monitor, las consolas para sonido. Otros,<br />

aunque accesorios, son sumamente necesarios para un usuario que opere<br />

un computador moderno.<br />

Nombre: juan García


Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

Dispositivos mixtos (E/S de información)<br />

Son aquellos dispositivos que<br />

pueden operar de ambas formas:<br />

tanto de entrada como de<br />

salida.11 Típicamente, se puede<br />

mencionar como periféricos<br />

mixtos o de entrada/salida a:<br />

discos rígidos, disquetes,<br />

unidades de cinta magnética,<br />

lecto-grabadoras de CD/DVD,<br />

discos ZIP, etc. También entran en<br />

este rango, con sutil diferencia,<br />

otras unidades, tales como:<br />

Tarjetas de Memoria flash o<br />

unidad de estado sólido, tarjetas<br />

de red, módems, tarjetas de captura/salida de vídeo, etc.10<br />

Si bien se puede clasificar al pendrive (lápiz de memoria), memoria flash o<br />

memoria USB o unidades de estado sólido en la categoría de memorias,<br />

normalmente se los utiliza como dispositivos de almacenamiento masivo;<br />

siendo todos de categoría Entrada/Salida.15<br />

Los dispositivos de almacenamiento masivo10 también son conocidos como<br />

"Memorias Secundarias o Auxiliares". Entre ellos, sin duda, el disco duro<br />

ocupa un lugar especial, ya que es el de mayor importancia en la actualidad,<br />

en el que se aloja el sistema operativo, todas las aplicaciones, utilitarios, etc.<br />

que utiliza el usuario; además de tener la suficiente capacidad para albergar<br />

información y datos en grandes volúmenes por tiempo prácticamente<br />

indefinido. Los servidores Web, de correo electrónico y de redes con bases<br />

de datos, utilizan discos rígidos de grandes capacidades y con una<br />

tecnología que les permite trabajar a altas velocidades como SCSI<br />

incluyendo también, normalmente, capacidad de redundancia de datos RAID;<br />

incluso utilizan tecnologías híbridas: disco rígido y unidad de estado sólido,<br />

lo que incrementa notablemente su eficiencia. Las interfaces actuales más


Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

usadas en discos duros son: IDE, SATA, SCSI y SAS; y en las unidades de<br />

estado sólido son SATA y PCI-Express ya que necesitan grandes anchos de<br />

banda.<br />

La pantalla táctil (no el monitor clásico) es un dispositivo que se considera<br />

mixto, ya que además de mostrar información y datos (salida) puede actuar<br />

como un dispositivo de entrada, reemplazando, por ejemplo, a algunas<br />

funciones del ratón o del teclado.<br />

Hardware gráfico<br />

El hardware gráfico lo<br />

constituyen básicamente las<br />

tarjetas gráficas. Dichos<br />

componentes disponen de su<br />

propia memoria y unidad de<br />

procesamiento, esta última<br />

llamada unidad de<br />

procesamiento gráfico (o GPU,<br />

siglas en inglés de Graphics<br />

Processing Unit). El objetivo<br />

básico de la GPU es realizar los<br />

cálculos asociados a<br />

operaciones gráficas,<br />

fundamentalmente en coma flotante,16 liberando así al procesador principal<br />

(CPU) de esa costosa tarea (en tiempo) para que este pueda efectuar otras<br />

funciones en forma más eficiente. Antes de esas tarjetas de vídeo con<br />

aceleradores por hardware, era el procesador principal el encargado de<br />

construir la imagen mientras la sección de vídeo (sea tarjeta o de la placa<br />

base) era simplemente un traductor de las señales binarias a las señales<br />

requeridas por el monitor; y buena parte de la memoria principal (RAM) de la<br />

computadora también era utilizada para estos fines.<br />

Dentro de ésta categoría no se deben omitir los sistemas gráficos integrados<br />

(IGP), presentes mayoritariamente en equipos portátiles o en equipos


Manual de computación<br />

prefabricados (OEM), los cuales generalmente, a diferencia de las tarjetas<br />

gráficas, no disponen de una memoria dedicada, utilizando para su función<br />

la memoria principal del sistema. La tendencia en los últimos años es<br />

integrar los sistemas gráficos dentro del propio procesador central. Los<br />

procesadores gráficos integrados (IGP) generalmente son de un rendimiento<br />

y consumo notablemente más bajo que las GPU de las tarjetas gráficas<br />

dedicadas, no obstante, son más que suficiente para cubrir las necesidades<br />

de la mayoría de los usuarios de un PC.<br />

Actualmente se están empezando a utilizar las tarjetas gráficas con<br />

propósitos no exclusivamente gráficos, ya que en potencia de cálculo la<br />

GPU es superior, más rápida y eficiente que el procesador para operaciones<br />

en coma flotante, por ello se está tratando de aprovecharla para propósitos<br />

generales, al concepto, relativamente reciente, se le denomina GPGPU<br />

(General-Purpose Computing on Graphics Processing Units).<br />

Tipos de conexión<br />

El rendimiento que dan los<br />

microprocesadores no sólo<br />

depende de ellos mismos, sino<br />

de la placa donde se instalan.<br />

Los diferentes micros no se<br />

conectan de igual manera a las<br />

placas:<br />

En las placas base más<br />

antiguas, el micro iba soldado,<br />

de forma que no podía<br />

actualizarse (486 a 50 MHz<br />

hacia atrás). Hoy día esto no<br />

se ve.<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

En las de tipo Pentium<br />

(Socket 7) normal el<br />

microprocesador se<br />

instala en un zócalo<br />

especial llamado ZIF<br />

(Zero Insertion Force)<br />

que permite insertar y<br />

quitar el microprocesador<br />

sin necesidad de ejercer<br />

alguna presión sobre él.<br />

Al levantar la palanquita<br />

que hay al lado se libera<br />

el microprocesador,<br />

siendo extremadamente<br />

sencilla su extracción. Estos zócalos aseguran la actualización del<br />

microprocesador. Por ejemplo un zócalo ZIF Socket-3 permite la inserción de<br />

un 486 y de un Pentium Overdrive. Existen 8 tipos de socket, el 8º es el del<br />

Pentium Pro.<br />

Y por otro lado, los procesadores Pentium II y Celeron/A de Intel y el Athlon<br />

(K7) de AMD van conectados de una forma similar a una tarjeta gráfica o de<br />

sonido (por ejemplo). En los procesadores de Intel, el lugar donde se instala<br />

es el Slot1 (o Slot2 en las versiones Xeon profesionales) y en el caso del K7<br />

se instala en el SlotA. En ambos existen unas guías de plástico que ayudan a<br />

que el microprocesador se mantenga en su posición. Hay que mencionar<br />

que algunos procesadores Celeron utilizan la conexión PPGA o Socket 370,<br />

similar en cierto modo al Socket 8, con nulas capacidades de ampliación y<br />

que sólo ofrece como ventaja un pequeño ahorro en la compra del equipo.<br />

Valoración del rendimiento de un microprocesador<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

El microprocesador es uno de los componentes que hay que prestar más<br />

atención a la hora de actualizarlo, ya que en su velocidad y prestaciones<br />

suele determinar la calidad del resto de elementos. Esta afirmación implica<br />

lo siguiente: por ejemplo, en un Pentium de baja gama es absurdo poner 8<br />

Mb. de RAM y un disco duro de 3 ó 4 Gb; y en un PII de alta gama también es<br />

absurdo poner 32 Mb. de RAM y un disco duro de 2 Gb. Hay que hacer una<br />

valoración de todos los elementos del ordenador, actualmente en las tiendas<br />

suelen venderse digamos "motores de un mercedes en la carrocería de un<br />

600". Esto tenemos que evitarlo. Además del microprocesador, la velocidad<br />

general del sistema se verá muy influenciada (tanto o más que por el micro)<br />

debido a la placa base, la cantidad de memoria RAM, la tarjeta gráfica y el<br />

tipo de disco duro. Profundizar sobre estos temas se escapa de esta sección<br />

de microprocesadores, accede a la sección de componente en particular<br />

para más información.<br />

Hoy día, hay que fijarse el propósito de la utilización del ordenador para<br />

elegir el correcto microprocesador. Por ejemplo, si se va a trabajar con los<br />

típicos programas de ofimática (Word, Excel...), un 486 con Windows 95 y 16<br />

Mb. de RAM es más que suficiente, al igual que para navegar por Internet.<br />

Sin embargo, según sean más complejos los programas, más complejos<br />

serán los equipos. Los programas multimedia y enciclopedias, requieren un<br />

procesador Pentium de gama media. A los programas de retoque fotográfico<br />

se les puede poner también un procesador Pentium de gama media, aunque<br />

influirá sobre todo la memoria RAM (harán falta un mínimo de 128 Mb. para<br />

un rendimiento óptimo, según nuestras pruebas). Y últimamente se está<br />

incitando a la adquisición de equipos mejores debido sobre todo a los<br />

últimos juegos 3D, descompresión MPEG-2 por software para visualizar<br />

DVDs (la tarea la realiza el micro conjuntamente con la tarjeta gráfica)... y a<br />

un nivel menos doméstico, la renderización de gráficos tridimensionales o la<br />

ejecución multitarea de servidores de red. Para esto, nada es suficiente, por<br />

ello los micros son cada vez más y más rápidos y complejos. Aunque si lo<br />

que quieres son juegos, mejor decántate por una aceleradora 3D, ya que se<br />

tiene una experiencia mejor en un Pentium a 133 MHz con una Voodoo<br />

Nombre: juan García


Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

Graphics que en un Pentium II/K6-2 a 300 MHz sin aceleradora. Lo ideal,<br />

lógicamente, es un PII/K6-2 con una aceleradora gráfica<br />

Y ya por último, diremos que el disipador + ventilador puede reducir la<br />

temperatura del micro unos 40 grados centígrados y aumentar el<br />

rendimiento un 30%. En los procesadores actuales este componente es<br />

imprescindible para el funcionamiento del microprocesador, que de lo<br />

contrario terminaría quemado.<br />

Estructura interna de un disco duro<br />

Tamaño de clúster y espacio disponible<br />

Un cluster se trata de una agrupación de varios sectores para formar una<br />

unidad de asignación. Normalmente, el tamaño de cluster en la FAT del DOS<br />

o de Windows 95 es de 32 Kb; ¿y qúe? Esto no tendría importancia si no<br />

fuera porque un cluster es la mínima unidad de lectura o escritura, a nivel<br />

lógico, del disco. Es decir, cuando grabamos un archivo, por ejemplo de 10<br />

Kb, estamos empleando un cluster completo, lo que significa que se<br />

desperdician 22 Kb de ese culster. Imaginaos ahora que grabamos 100<br />

ficheros de 10 Kb; perderíamos 100x22 Kb, más de 2 Megas. Por ello, el<br />

OSR2 de Windows 95 y Windows 98 implementan una nueva FAT, la FAT 32,<br />

que subsana esta limitación, además de otros problemas.<br />

Un disco duro se compone de muchos elementos; citaremos los más<br />

importantes de cara a entender su funcionamiento. En primer lugar, la<br />

información se almacena en unos finos platos o discos, generalmente de<br />

aluminio, recubiertos por un material sensible a alteraciones magnéticas.<br />

Estos discos, cuyo número varía según la capacidad de la unidad, se<br />

encuentran agrupados uno sobre otro y atravesados por un eje, y giran<br />

continuamente a gran velocidad.<br />

Asimismo, cada disco posee dos diminutos cabezales de lectura/escritura,<br />

uno en cada cara. Estos cabezales se encuentran flotando sobre la<br />

superficie del disco sin llegar a tocarlo, a una distancia de unas 3 o 4<br />

micropulgadas (a título de curiosidad, podemos comentar que el diámetro de


Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

un cabello humano es de unas 4.000 pulgadas). Estos cabezales generan<br />

señales eléctricas que alteran los campos magnéticos del disco, dando<br />

forma a la información. (dependiendo de la dirección hacia donde estén<br />

orientadas las partículas, valdrán 0 o valdrán 1).<br />

La distancia entre el cabezal y el plato del disco también determinan la<br />

densidad de almacenamiento del mismo, ya que cuanto más cerca estén el<br />

uno del otro, más pequeño es el punto magnético y más información podrá<br />

albergar.<br />

Algunos conceptos<br />

Antes hemos comentado que los discos giran continuamente a gran<br />

velocidad; este detalle, la velocidad de rotación, incide directamente en el<br />

rendimiento de la unidad, concretamente en el tiempo de acceso. Es el<br />

parámetro más usado para medir la velocidad de un disco duro, y lo forman<br />

la suma de dos factores: el tiempo medio de búsqueda y la latencia; el<br />

primero es lo que tarde el cabezal en desplazarse a una pista determinada, y<br />

el segundo es el tiempo que emplean los datos en pasar por el cabezal.<br />

Si se aumenta la velocidad de rotación, la latencia se reduce; en antiguas<br />

unidades era de 3.600 rpm (revoluciones por minuto), lo que daba una<br />

latencia de 8,3 milisegundos. La mayoría de los discos duros actuales giran<br />

ya a 7.200 rpm, con lo que se obtienen 4,17 mb de latencia. Y actualmente,<br />

existen discos de alta gama aún más rápidos, hasta 10.000 rpm.<br />

Es preciso comentar también la estructura lógica del disco, ya que contiene<br />

importantes conceptos que todos habréis oído; para empezar, la superficie<br />

del disco se divide en una serie de anillos concéntricos, denominados<br />

pistas. Al mismo tiempo, las pistas son divididas en trames de una misma<br />

longitud, llamados sectores; normalmente un sector contiene 512 bytes. Otro<br />

concepto es el de cilindro, usado para describir las pistas que tienen el<br />

mismo número pero en diferentes discos. Finalmente, los sectores suelen<br />

agruparse en clusters o unidades de asignación. Estos conceptos son<br />

importantes a la hora de instalar y configurar un disco duro, y haremos uso<br />

de alguna de esta información cuando subamos al nivel lógico del disco.


Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

Muchas placas base modernas detectan los discos duros instalados,<br />

mientras que en otras más antiguas hay que meter algunos valores uno por<br />

uno (siempre vienen escritos en una etiqueta pegada en la parte superior del<br />

disco).<br />

El estándar IDE<br />

"Integrated Drive Electronics", o IDE, fue creado por la firma Western Digital,<br />

curiosamente por encargo de Compaq para una nueva gama de ordenadores<br />

personales. Su característica más representativa era la implementación de la<br />

controladora en el propio disco duro, de ahí su denominación. Desde ese<br />

momento, únicamente se necesita una conexión entre el cable IDE y el Bus<br />

del sistema, siendo posible implementarla en la placa base (como de hecho<br />

ya se hace desde los 486 DX4 PCI) o en tarjeta (equipos 486 VLB e<br />

inferiores). Igualmente se eliminó la necesidad de disponer de dos cables<br />

separados para control y datos, bastando con un cable de 40 hilos desde el<br />

bus al disco duro. Se estableció también el término ATA (AT Attachment)<br />

que define una serie de normas a las que deben acogerse los fabricantes de<br />

unidades de este tipo.<br />

IDE permite transferencias de 4 Megas por segundo, aunque dispone de<br />

varios métodos para realizar estos movimientos de datos, que veremos en el<br />

apartado "Modos de Transferencia". La interfaz IDE supuso la simplificación<br />

en el proceso de instalación y configuración de discos duros, y estuvo<br />

durante un tiempo a la altura de las exigencias del mercado.<br />

No obstante, no tardaron en ponerse en manifiesto ciertas modificaciones en<br />

su diseño. Dos muy importantes eran de capacidad de almacenamiento, de<br />

conexión y de ratios de transferencia; en efecto, la tasa de transferencia se<br />

iba quedando atrás ante la demanda cada vez mayor de prestaciones por<br />

parte del software (¿estás ahí, Windows?). Asimismo, sólo podían coexistir<br />

dos unidades IDE en el sistema, y su capacidad (aunque ero no era del todo<br />

culpa suya, lo veremos en el apartado "El papel de la BIOS") no solía<br />

exceder de los 528 Megas. Se imponía una mejora, y ¿quién mejor para<br />

llevarla a cabo que la compañía que lo creó?


Conclusiones<br />

Nombre: juan García<br />

Manual de computación<br />

Como conclusiones, veamos los procesadores que os recomendamos. de<br />

una manera totalmente subjetiva.<br />

Sobre los procesadores de Intel. El Celeron de Intel, alias "Covington", al<br />

carecer de memoria caché L2, va bastante mal, incluso con un rendimiento a<br />

veces inferior al Pentium MMX (el Celeron no es más que una estrategia de<br />

Intel para que el mercado evolucione hacia el Slot 1). Por ello, descarta el<br />

Celeron, ya que, aunque puede ser bueno para algunas tareas, le supera<br />

algunos procesadores de otras marcas en el mismo nivel de precio, como el<br />

K6 o el K6-2 de AMD (procura que no te vendan un ordenador Celeron con<br />

una frase que se está volviendo bastante típica "Todo un Pentium II por xxx<br />

ptas". Un procesador a considerar es el nuevo Celeron "A", alias<br />

"Mendocino", el cual lleva 128 Kb. de caché L2, el cual tiene un rendimiento<br />

prácticamente igual que el Pentium II de sus mismos MHz. Si duda, este<br />

procesador reemplazará tanto a los Celeron como a los Pentium II de sus<br />

mismos MHz (266-333 por ahora). También Intel posee unos micros Celeron<br />

A con otro tipo de conexión, PPGA (similar al socket 8), que ofrecen un<br />

ahorro a la hora de comprar la placa base, pero que descartaremos sin<br />

dudarlo, ya que los micros están al mismo precio y el socket PPGA ofrece<br />

capacidades de ampliación totalmente nulas. Sobre el Pentium II, muy<br />

popular y extendido, es un micro muy interesante. Más caro que el<br />

Mendocino y con rendimientos no muy superiores, ofrece muy buenos<br />

resultados a la hora del trabajo en programas tridimensionales gracias a la<br />

avanzada unidad de cálculo de coma flotante, así como una buena ejecución<br />

de programas en entorno multitarea como Windows NT. Sin embargo, en<br />

tareas más sencillas, como el uso de Windows 95/98 o los programas de<br />

ofimática, se ven claramente superados por los procesadores de AMD,<br />

mucho más económicos, como veremos dentro de poco. Sobre la última<br />

baza de Intel, el Pentium III, en realidad no es más que un Pentium II con<br />

nuevas instrucciones multimedia. Sin estas instrucciones, va prácticamente<br />

igual que su predecesor y bajo ciertas situaciones peor (se ve compensado<br />

por un aumento en los MHz). Los procesadores de Intel hasta el Pentium III


Manual de computación<br />

han sido superados de lejos por los micros de AMD, veremos qué tal van los<br />

próximos de Intel: Coppermine (un Pentium III con bus de 133 MHz,<br />

tecnología de 0,18 micras y 256 kb de caché L2 en el micro a la misma<br />

velocidad de reloj). Sin embargo, en caso de querer hacer una configuración<br />

multiprocesador (2 o 4 micros en adelante), sólo puede hacerse con micros<br />

de Intel, ya que los AMD no soportan tales conexiones, al menos hasta la<br />

llegada del Athlon (K7).<br />

Y ya por último comentaremos los micros de AMD. Todo empezó por una<br />

auténtica joya que dio y está dando mucha guerra a Intel: el K6-2 de AMD.<br />

Este procesador incorpora la nueva tecnología 3D Now!, 21 nuevas<br />

instrucciones en el procesador, la cual ha hecho a Intel adelantar medio año<br />

el lanzamiento de su procesador "Katmai" (el Pentium III, que no es más que<br />

un Pentium II con MMX2). El K6-2 tiene un bus de 100 MHz, ancho de<br />

transistor de 0,25 micras, soporta AGP y todo el resto de características que<br />

tiene el Pentium II, pero en una plataforma Socket 7 como la del Pentium II. Y<br />

el 3D Now! del K6-2 verdaderamente funciona, por lo menos el Quake II va<br />

bastante más rápido en la versión especial para 3D Now!. Con el 3D Now!, el<br />

rendimiento de un K6-2 a 300 Mhz pasa de igualar en rendimiento de un<br />

Pentium II 300 a casi un Pentium II 400. Más recientemente, AMD ha lanzado<br />

su nuevo K6-3. Más que un K6-2 mejorado, es un procesador totalmente<br />

nuevo, con un diseño especial de 3 tipos de memoria caché (L1 y L2 en el<br />

micro y L3 en la placa) que ha sido el primer micro de AMD en superar en<br />

prácticamente todos los aspectos a un Intel y en dejarle atrás, ya que el K6-2<br />

tenía ciertas flaquezas en la unidad de coma flotante (si el programa que<br />

ejecuta no usa 3DNow!).<br />

Nombre: juan García


Manual de computación<br />

AGRADACIMIENTOS<br />

Agradezco a las siguientes páginas webs y sus<br />

links<br />

|<br />

|<br />

V<br />

http://www.partesdeunacomputadora.net/<br />

https://es.wikipedia.org/wiki/Hardware#Clasificaci.C3.B3n_de<br />

l_hardware<br />

http://www.monografias.com/trabajos21/partescomputadora/partes-computadora.shtml<br />

Nombre: juan García

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