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Hardware: 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.

Principales temas a tratar: 1) El ordenador y sus componentes. 2) Los conectores, puertos de comunicación y periféricos. 3) Los soportes para almacenar datos e instrucciones 1. EL ORDENADOR Y SUS COMPONENTES. El chipset es un conjunto de chips situados en la placa base. Se encarga de la gestión de los periféricos externos a través de los puertos de comunicación y de las ranuras de expansión, así como del control de la transferencia de datos entre el microprocesador y la memoria. Entre todos los chips el más importante es el microprocesador o CPU (Central Process Unity): chip de silicio 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 Circuito Integrado Auxiliar o Chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. Chipset traducido literalmente del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar. 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.

En los PC y otros sistemas el chipset está formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal:


- El puente norte se usa como puente de enlace entre dicho procesador y la memoria. - El puente sur controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, etc. La placa base es el elemento donde se conectan todos los dispositivos y componentes del ordenador. La placa base tiene ranuras de expansión y sockets que son conexiones que permiten bien incorporar dispositivos adicionales al ordenador, por ejemplo, tarjetas gráficas, tarjetas sintonizadoras de tv, tarjetas de sonido, de video, etc. o bien conectar el microprocesador y el coprocesador matemático. La placa base se encuentra dentro de una carcasa, torre o caja, donde también habrá una fuente de alimentación a la que se conectan los distintos dispositivos y que suministran energía al equipo y un ventilador. Diferentes tipos de placa base existentes en el mercado: La mayoría de las placas de PC vendidas después de 2001 se pueden clasificar en dos grupos: -

Las placas bases para procesadores AMD. Las placas bases para procesadores Intel.

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)La placa base se encuentra dentro de una carcasa, torre o caja, donde también habrá una fuente de alimentación a la que se conectan los distintos dispositivos y que suministra energía al equipo y un ventilador 5) Del número de núcleos o microprocesadores en paralelo que integren la placa. 6) Del ancho de los buses ( que interconectan todos los dispositivos hardware del ordenador transportando los bits entre los diferentes componentes hardware, de forma que a más bits transportados en cada instante mayor será la velocidad del microprocesador). Los buses podrán ser de datos, de direcciones y de control según transporten datos, direcciones de memoria u órdenes. 7) De la velocidad de la memoria RAM -Realiza una tabla con la evolución de los microprocesadores INTEL y AMD

Tabla evolución de los Procesadores CPU

Year Fabricante bits

4004

1971

8086

1978 AMD, Harris, 16 Mostek, Fujitsu, NEC,

Intel

4

Pins

Clock

Remarks

16-dip

.1MHz

First CPU chip

40

5-10MHz

First 16-bit CPU; 8088 (1979); IBM PC (1981)


Toshiba, OKI, Siemens

80286

AMD, Harris, 1982 IBM, Siemens 16

80386

1985

80486

1989

Pentium

1993

Pentium II

1997

Pentium III

1999

Pentium 4

2000

Multi Core

2006

Atom

2008

i3,i5,i7

2008

Intel Intel Intel Intel Intel Intel

32

INTEL AMD

2011

Athlon 64 con Socket AM2

2011

First 32-bit CPU; First Cache; Multitasking First on-chip Math-Coproc, cache L1

32

273PGA, 320TCP

60MH233Mhz

Superscalar: 2-IU, 1-FPU; MMX (1995)

32

528-LGA, 615-BGA

233MH500Mhz

RISC 2-IU,2-FPU,3-LDST, 2MMX; Xeon, Celeron

32

370-PGA2, 495-BGA2

400M-1Ghz

2-IU,2-FPU,3-LDST, 2-MMX, 2-SSE; Mobile (M)

32

423-PGA, 478-PGA

1.5-2Ghz

HT (2002); 4M (2003); Xeon MP (2003); Centrino (2003)

1-3Ghz

D (2005); Core 2 (2006); Dual Core (2006); Quad Core (2007)

479-775

32 64 64

441-PBGA, 1.6-2.33Ghz 559-PBGA 437-1366 939 939

64 AMD

939 64

AMD

Athlon 64 X2 2011

16-33MHz 100MHz

64 Intel

First Virtual Memory suport; IBM PC AT (1984)

168PGA, 176TQFP

AMD

Athlon 64

132-PGA

6 MHZ20MHz

32

Intel

Athlon 2011 Sempron64

68LCC/PGA

1.6 -3.5Ghz

i7-920 (2008): 4 cores; i7980 (2011): 6 cores

2800+ hasta 3600

Athlon Sempron64 con socket AM2

3000+ hasta 3800

Athlon 64 con Socket 939, Nucleos Venice y Manchester

3200+ y 3800

Athlon 64 con Socket AM2, Un solo Nucleo Orleans

3800+hasta 4800

Athlon 64 X2 con Socket 939, dos micros en el mismo espacio, Tenemos dos núcleos: Manchester, Toledo

939 64

N270 (2008): 32bits, 1 core; N570 (2011): 64bits, 2 cores

2- LOS CONECTORES, PUERTOS DE COMUNICACIÓN Y PERIFÉRICOS. Los dispositivos internos del ordenador se conectan a la placa base mediante conectores internos específicos. Los dispositivos externos se conectarán a través de conectores externos o puertos: serie, paralelo, usb, firewire e infrarojos. - Realiza una tabla con los tipos de puertos de un ordenador indicando qué periféricos (de entrada, salida o entrada/salida) se conectan a cada puerto. Puerto serie


Estos puertos funcionan con un chip llamado UART, que es un controlador serie. El término serie quiere decir que la comunicación con este tipo de conector se realiza sólo en una dirección: o envío, o recepción de datos, pero no las dos al mismo tiempo, ya que envía los datos uno detrás de otro. Normalmente éstos suelen ser 2 en una placa base, y son denominados COM1 y COM2. A ellos pueden conectarse periféricos como ratones o módems. En las placas base antiguas el COM1 solía ser un puerto de 9 patillas o pin (cada uno de los contactos del conector) y el COM2 de 25. Hoy, las placas que llevan estos conectores suelen ser siempre de 9 patillas. Puerto paralelo Este tipo de puerto sirve para la conexión de periféricos, y ha sido ampliamente utilizado para conectar impresoras. Soporta la comunicación paralela, es decir, puede enviar datos simultáneamente, en grupos de hasta 8. Este tipo de conector es de 25 pin. Puerto PS/2 Una placa base suele contener dos, en los que se conectan el teclado y el ratón. Son conectores de tipo mini-DIN de seis patillas. Su nombre viene del uso que se le daba en los antiguos ordenadores de IBM PS/2 (Personal System/2). Puerto USB (Universal Serial Bus) Este tipo de puertos de gran velocidad son pequeños, con una forma alargada y estrecha. Permiten la conexión en “caliente” de dispositivos que soportan este estándar. Suministran al periférico de energía sin tener que estar conectado éste a la red eléctrica, permite un cableado de hasta 5 metros de longitud, y la conexión de hasta 126 dispositivos. IEEE 1394 o Firewire También conocido como i.Link, es un interfaz que transmite datos a grandes velocidades. Tiene sus orígenes en la Apple Corporation, y fue convertido en un estándar en 1995. Llega a velocidades de transferencia de 400 Mbits por segundo. Puerto para juegos o MIDI A este puerto se conectan joysticks y mandos de juegos, aunque también permite la conexión de dispositivos de audio como teclados MIDI. Está situado en la tarjeta de sonido, y tiene 15 patillas.

Conectores de audio minijack Pueden ir incluidos también en la placa base, y suelen ser estéreo, siendo los más habituales los de entrada y/o salida de línea, entrada de micrófono y salida de altavoces. Este tipo de conector es el estándar más extendido entre los dispositivos de audio portátiles (discmans, reproductores de mp3, grabadoras, etc.) y en ordenadores. RCA audio


Estos conectores transmiten la señal de audio por dos canales que van separados (un conector diferente para cada uno). Cada uno de los conectores lleva un color: rojo o blanco. Habitualmente, se utilizan para equipos más grandes, como es la entrada auxiliar de una mini cadena o un televisor. Además, este conector puede soportar el tipo de salida digital S/PDIF, creado por Sony y Philips. S/PDIF óptico Tipo de salida de audio digital. Como ya hemos explicado, este tipo de salida puede tener también un conector RCA. En este caso, la salida de la señal es óptica. RCA video También lo encontramos en la tarjeta gráfica; este conector lleva la señal de video compuesto. Suele ser de color amarillo para distinguirlo de los RCA de sonido. La calidad del video no es la óptima, ya que la información se envía en una sola señal analógica. Conector VGA. Es un conector estándar de la tarjeta gráfica, de 15 pines, y que se utiliza para conectar el monitor. Salida TV Este tipo de conector sirve para conectar a la televisión. Manda la señal S-video, además de la de sonido. Con este tipo de conector, la salida de video manda las señales de crominancia y luminancia por separado, por lo que la calidad del video es mejor que la salida de un conector RCA.

DVI Es una salida de video digital, en la que la señal no pierde calidad, con lo que es perfecto para dispositivos que lo aceptan, ya que aprovechamos al máximo la calidad de la imagen digital.

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, esto 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. a)Los tipos actuales de memoria RAM existentes en el mercado y su velocidad. Hay tres tipos de memorias RAM, la primeras son las DRAM, SRAM y una emulación denominada Swap: Tipo1.DRAM: Las siglas provienen de ("Dinamic Read Aleatory Memory") ó dinámicas, debido a que sus chips se encuentran construidos a base de condensadores (capacitores), los cuáles necesitan constantemente refrescar su carga (bits) y esto les resta velocidad pero a cambio tienen un precio económico. Las SDRAM normales tienen 168 contactos, los primeros módulos se comercializaban a 66MHz de velocidad, luego surgieron los de 100 y 133MHz, que son prácticamente los únicos que se emplean en SDRAM, actualmente sólo se encuentran fácilmente los SDRAM de 133MHz. Tipo2.SRAM: Las siglas provienen de ("Static Read Aleatory Memory") ó estáticas, debido a que sus chips se encuentran construidos a base de transistores, los cuáles no necesitan constantemente refrescar su carga (bits) y esto las hace sumamente veloces pero también muy caras. El término memoria Caché es frecuentemente utilizada para este tipo de memorias, sin embargo también es posible encontrar segmentos de Caché adaptadas en discos duros, memorias USB y unidades SSD. Tipo3.Swap: La memoria virtual ó memoria Swap ("de intercambio") no se trata de memoria RAM como tal, sino de una emulación (simulación funcional), esto significa que se crea un archivo de grandes dimensiones en el disco duro ó unidad SSD, el cuál almacena información simulando ser memoria RAM cuándo esta se encuentra parcialmente llena, así se evita que se detengan los servicios de la computadora. -¿Puede ampliarse la RAM de un ordenador? ¿Cómo? La memoria RAM de un ordenador si puede ampliarse, para ello hay que seguir los siguientes pasos: INSTALACIÓN DE LA MEMORIA

Si ya sabemos qué memoria vamos a poner y la tenemos en mano, sólo nos queda el proceso físico de su inserción; también podemos seguir estos pasos si únicamente queremos ver la memoria que ya hay puesta.


* Materiales necesarios: Un simple destornillador de estrella. Lo primero que debemos hacer es apagar el ordenador y abrir la torre, esto es una operación muy sencilla y que se debe repetir cada vez que queramos manipular un componente de su interior, no sólo la memoria. Quitamos los tornillos que sujetan las tapas o la carcasa y las retiramos. * ¡Precaución!: Antes de manipular el interior de la torre, debemos tocar cualquier superfície metálica para descargar nuestra electricidad estática que sería fatal para cualquier componente interno. Ahora tenemos que identificar la ubicación de la memoria, si miramos en la placa interna veremos una zona similar a esta:

Ahí están los slots (huecos para poner la memoria) y el módulo o módulos que tengamos ya instalados aparecerán colocados en una de las ranuras (en la imagen no sale ninguno). Seguidamente, acercamos el módulo por el lado donde están los conectores hacia uno de los slots libres y lo insertamos perpendicularmente y con firmeza, hasta que queden los contactos en su interior. Pero antes de hacer esto hay que tener en cuenta algunas cosas: 1) Los módulos van sujetos lateralmente con unas piezas de plástico, antes de insertar el módulo debemos asegurarnos de que están abiertas para que podamos colocar el módulo cómodamente. Una vez insertado, debemos cerrar las piezas hasta que se ajusten a las muescas laterales del módulo.


2) Entre los contactos de las memorias puede haber 1 muesca (DDR 184 contactos) o 2 muescas (SDRAM 168 contactos), estas muescas deben coincidir con unas que existen en el hueco donde vamos a colocar la memoria.

Teniendo en cuenta estos aspectos, ya podemos insertar el módulo con firmeza. Si vemos que no podemos ponerlo, hay que detenerse y revisar todo el proceso de nuevo y con mucho cuidado. Es importante destacar que la memoria sólo entra en su sitio en una posición determinada por las muescas, no hay varias maneras de ponerla. Cuando hayamos insertado la memoria, sólo queda comprobar que el sistema la acepta correctamente. Por ese motivo se recomienda no cerrar la torre todavía, en la siguiente sección comentaremos cómo comprobarla y corregir errores. Cuando veamos que la memoria funciona bien, podemos cerrar la torre con las tapas y colocando de nuevo los tornillos (apagando el PC previamente).


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. -Al agotarse la batería o pila interna del ordenador éste se desconfigura. Explica este hecho. Al agotarse la pila el ordenador deja de funcionar y se desconfigura, ya que cuando se desconecta de la corriente alterna, la pila es la encargada de guardar los datos más importantes del ordenador, como la hora y la fecha. c) Memorias PROM (Programable ROM), EPROM (Erase PROM) 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. -> Averigua que cantidad de caché suelen tener los ordenadores actuales. La memoria caché. Se trata de una pequeña memoria incluida en el propio procesador. Su función es actuar como memoria intermedia entre la memoria RAM y el núcleo del procesador, almacenando los datos y las instrucciones con los que va a trabajar el procesador de forma más inmediata. Su tamaño es pequeño, pero su velocidad de trabajo es muy alta. Se divide en dos niveles: nivel 1 (L1) y nivel 2 (L2). A veces la memoria caché L1 se divide en dos secciones: una para datos y otra para instrucciones. 3.2 - Externos o secundarios 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. b) CD-ROM c) DVD d) dispositivos basados en memoria flash e) Blue ray f) Otros

-Características de cada uno de estos dispositivos de almacenamiento secundario: capacidad, funcionamiento, tipos, velocidad, utilidad, etc.


El almacenamiento secundario (memoria secundaria, memoria auxiliar o memoria externa) es el conjunto de dispositivos (aparatos) y medios (soportes) de almacenamiento, que conforman el subsistema de memoria de una computadora, junto a la memoria principal. No deben confundirse las "unidades o dispositivos de almacenamiento" con los "medios o soportes de almacenamiento", pues los primeros son los aparatos que leen o escriben los datos almacenados en los soportes. La memoria secundaria es un tipo de almacenamiento masivo y permanente (no volátil), a diferencia de la memoria RAM que es volátil; pero posee mayor capacidad de memoria que la memoria principal, aunque es más lenta que ésta. El proceso de transferencia de datos a un equipo de cómputo se le llama "procedimiento de lectura". El proceso de transferencia de datos desde la computadora hacia el almacenamiento se denomina "procedimiento de escritura". En la actualidad para almacenar información se usan principalmente tres 'tecnologías': 1.Magnética (ej. disco duro, disquete, cintas magnéticas); 2.Óptica (ej. CD, DVD, Blu-ray Disc, etc.) 1.Algunos dispositivos combinan ambas tecnologías, es decir, son dispositivos de almacenamiento híbridos, por ej., discos Zip. 3.Memoria Flash (Tarjetas de Memorias Flash y Unidades de Estado sólido SSD) Unidades y soportes de almacenamiento secundario Dispositivos (Unidades) y soportes (medios) de almacenamiento: Dispositivos o Unidades

Soportes o Medios

Discos Flexibles (Floppy Disc Drive, Discos Flexibles o Disquetes (de 3½" o 5¼") FDD) Unidad de Disco Rígido (Hard Disc Discos Rígidos o Discos Duros Drive, HDD) Unidad de Cintas Magnéticas (Tape Cintas magnéticas de Audio, Video (Videocasete) o Drive) Datos Discos Ópticos (DO) o Unidad de DO

CD (CD-ROM, CD-R, CD-RW), DVD (DVD±R, DVD±RW), Blu-ray

Lector de tarjetas de memoria

Tarjetas de Memorias Flash

Unidades Flash

Unidades de Estado Sólido (SSD)

Discos ópticos: Una unidad de disco óptico usa rayos láser en lugar de imanes para leer y escribir la información en la superficie del disco. Aunque no son tan rápidos como los discos duros, los discos ópticos tienen mucho más espacio para almacenar datos.


Discos flexibles o diskettes o discos magnéticos intercambiables: Es una pequeña oblea de plástico flexible, con sensibilidad magnética encerrada en un paquete de plástico que puede ser rígido o flexible. Es económico, práctico y confiable, pero no tiene la capacidad de almacenamiento ni la velocidad necesaria para trabajos de gran magnitud. Cintas magnéticas: La cinta pasa debajo de una cabeza de escritura/lectura y se realiza la operación ordenada. Una unidad de cinta se clasifica por la densidad con que los datos se pueden almacenar, así como por la velocidad de la cinta cuando pasa por debajo de la cabeza de escritura/lectura. Combinadas, éstas determinan la velocidad de transferencia o el número de caracteres por segundo que se pueden transmitir a la RAM. La densidad de cinta se mide en bytes por pulgada (bpi, bytes per inch) o el número de caracteres (bytes) que se pueden almacenar por pulgada lineal de cinta. Discos duros o discos magnéticos fijos: Es un disco rígido, con sensibilidad magnética, que gira continuamente a gran velocidad dentro del chasis del computador o en una caja aparte conectada a éste. Se instalan en forma permanente, aunque existen unidades portátiles. Tarjetas de Memorias Flash: Antes de 2005 las capacidades de estas tarjetas oscilaban entre los 16, 32 y 64 megabytes (MB). En 2005, las capacidades típicas de una tarjeta SD eran de 128, 256 y 512 MB, y 1, 2 y 4 gigabytes (GB). En 2006, se alcanzaron los 8 GB, y en 2007, los 16 GB. El 22 de agosto de 2007 Toshiba anunció que para 2008 empezaría a vender memorias de 32 GB, lo cual sucedió, y hoy en día varias marcas prestigiosas venden ya memorias de esta capacidad. Recientemente la misma Toshiba ha lanzado ya una memoria de 64 GB.


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