Arquitectura de una computadora

ARQUITECTURA DE UNA

COMPUTADORA

Microprocesador

El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el “cerebro” de un computador.

Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de

usuario

El microprocesador está conectado generalmente mediante un zócalo específico de la placa

base de la computadora; normalmente para su correcto y estable funcionamiento, se le incorpora

un sistema de refrigeración que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de

alta conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que eliminan el

exceso del calor absorbido por el disipador. Entre el disipador y la cápsula del microprocesador

usualmente se coloca pasta térmica para mejorar la conductividad del calor.

Rendimiento:

El rendimiento del procesador puede ser medido de distintas maneras, hasta hace pocos años se creía que la frecuencia de reloj era una medida precisa, pero ese mito, conocido como “mito de los megahertzios” se ha visto desvirtuado por el hecho de que los procesadores no han requerido frecuencias más altas para aumentar su potencia de cómputo.

Durante los últimos años esa frecuencia se ha mantenido en el rango de los 1,5 GHz a 4 GHz,

dando como resultado procesadores con capacidades de proceso mayores comparados con los

primeros que alcanzaron esos valores.

Memoria RAM

Tipos de memoria RAM:

SDRAM: Se instalan sin necesidad de inclinarnos con respecto a la placa base. Se caracterizan

por que el módulo tiene dos muescas. El número total de contactos es de 168. Pueden ofrecer una

velocidad entre 66 y 133MHZ. En la actualidad ya casi no se comercializan.

DDR RAM: Sucesora ed la memoria SDRAM, tiene un diseño similar pero con una sóla muesca y

184 contactos. Ofrece una velocidad entre 200 y 600MHZ. Se caracteriza por utilizar un mismo

ciclo de reloj para hacer dos intercambios de datos a la vez.

DDR2 RAM: Tiene 240 pines. Los zócales no son compatibles con la DDR RAM. La muesca está

situada dos milímetros hacia la izquierda con respecto a la DDR RAM. Se comercializan pares de

módulos de 2Gb (2x2GB). Pueden trabajar a velocidades entre 400 y 800MHz.

DDR3 RAM: Actualmente la memoria RAM más usada es la DDR3 una progresión de las DDR,

son las de tercera generación, lógicamente con mayor velocidad de transferencia de los datos que

las otras DDR, pero también un menor consumo de energía. Su velocidad puede llegar a ser 2

veces mayor que la DDR2. La mejor de todas es la DDR3-2000 que puede transferir 2.000.000 de

datos por segundo.

Rambus:Puede ofrecer velocidades de entre 600 y 1066MHZ. Tiene 184 contactos. Algunos de

estos módulos disponen de una cubierta de aluminio (dispersor de calor) que protege los chips de

memoria de un posible sobrecalentamiento. Debido a su alto coste, su utilización no se ha

extendido mucho.

Memoria ROM

ROM es un término informático que significa ReadOnlyMemory (“Memoria de Solo Lectura”). Se trata de un medio de almacenamiento que utilizan las computadoras y otros equipos electrónicos. Los datos guardados en la memoria ROM no pueden ser modificados por el usuario común. Este

tipo de memoria se usa para almacenar el firmware (el software vinculado a un hardware

específico) y otros datos indispensables para el funcionamiento de la computadora.

Existen diversas clases de ROM. Las más antiguas son las MROM (que almacenan datos

permanentes e inmodificables), mientras que otras más modernas son las EPROM y las Flash

EEPROM, que pueden volver a escribirse y programarse.

Chipset

Un chipset (traducido como circuito integrado auxiliar) es el conjunto de circuitos integrados diseñados con base en la arquitectura de un procesador (en algunos casos, diseñados como parte integral de esa arquitectura), permitiendo que ese tipo de procesadores funcionen en

una placa base. Sirven de puente de comunicación con el resto de componentes de laplaca, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los puertos USB, ratón, teclado, etc.

Las placas base modernas suelen incluir dos integrados, denominados puente norte y puente sur,

y suelen ser los circuitos integrados más grandes después de la GPU y el microprocesador.

Funcionamiento:

El Chipset es el que hace posible que la placa base funcione como eje del sistema, dando soporte a varios componentes e interconectándolos de forma que se comuniquen entre ellos haciendo uso de diversos buses. Es uno de los pocos elementos que tiene conexión directa con el procesador, gestiona la mayor parte de la información que entra y sale por el bus principal del procesador, del sistema de vídeo y muchas veces de la memoria RAM.

Los Puertos de Comunicación

Los puertos de comunicación son herramientas que permiten manejar e intercambiar datos entre

un computador (generalmente están integrados en las tarjetas madres) y sus diferentes periféricos,

o entre dos computadores. Entre los diferentes puertos de comunicación tenemos:

Puertos PS/2

1.1 Definición:

Estos puertos son en esencia puertos paralelos que se utilizan para conectar pequeños periféricos

a la PC. Su nombre viene dado por las computadoras de modelo PS/2 de IBM, donde fueron

utilizados por primera vez.

1.2 Características:

Este es un puerto serial, con conectores de tipo Mini DIN, el cual consta por lo general de 6 pines o

conectores. La placa base tiene el conector hembra. En las placas de hoy en día se pueden

distinguir el teclado del Mouse por sus colores, siendo el teclado (por lo general) el de color violeta

y el Mouse el de color verde. (Anexo B)

1.3 Forma: (Anexo B.1)

Existen 2 conectores diferentes para estos puertos. El primero es un DIN de 5 pines (conocido

comúnmente como AT) y el segundo es un conector MiniDIN de 6 pines (normalmente llamado

PS/2). Estos dos conectores son electrónicamente iguales, lo único que cambia es su apariencia

interna.

1.4 Ubicación en el sistema informático:

Estos puertos son utilizados principalmente por teclados y ratones.

Puertos USB (Universal Serial Bus)

2.1 Definición:

Estándar que comenzó en 1995 por Intel, Compaq, Microsoft. En 1997, el USB llegó a ser popular

y extenso con el lanzamiento del chipset de 440LX de Intel.

Es una arquitectura de bus desarrollada por las industrias de computadoras y telecomunicaciones,

que permite instalar periféricos sin tener que abrir la máquina para instalarle hardware, es decir,

que basta con conectar dicho periférico en la parte posterior del computador.


Una central USB le permite adjuntar dispositivos periféricos rápidamente, sin necesidad de reiniciar

la computadora ni de volver a configurar el sistema.

El USB trabaja como interfaz para la transmisión de datos y distribución de energía que ha sido

introducido en el mercado de PC y periféricos para mejorar las lentas interfaces serie y paralelo.

Los periféricos para puertos USB son reconocidos automáticamente por el computador (y se

configuran casi automáticamente) lo cual evita dolores de cabeza al instalar un nuevo dispositivo

en el PC.

Los puertos USB son capaces de transmitir datos a 12 Mbps.

2.3 Forma: (Anexo C)

Existe un solo tipo de cable USB (A-B) con conectores distintos en cada extremo, de manera que

es imposible conectarlo erróneamente. Consta de 4 hilos, transmite a 12 Mbps y es "Plug and

Play", que distribuye 5v para alimentación y transmisión de datos.

2.4 Ubicación en el sistema informático

El USB es la tecnología preferida para la mayoría de los teclados, Mouse y otros dispositivos de

entrada de información de banda estrecha. El USB también esta muy extendido en cámaras

fotográficas digitales, impresoras, escáneres, módems, joysticks y similares.

Puertos Seriales (COM)

3.1 Definición:

Son adaptadores que se utilizan para enviar y recibir información de BIT en BIT fuera del

computador a través de un único cable y de un determinado software de comunicación. Un

ordenador o computadora en serie es la que posee una unidad aritmética sencilla en la cual la

suma en serie es un cálculo digito a digito


Los puertos seriales se identifican típicamente dentro del ambiente de funcionamiento como

puertos del COM (comunicaciones). Por ejemplo, un ratón pudo ser conectado con COM1 y un

módem a COM2.

Los voltajes enviados por los pines pueden ser en 2 estados, encendido o apagado. Encendido

(valor binario de 1) significa que el pin está transmitiendo una señal entre -3 y -25 voltios, mientras

que apagado (valor binario de 0) quiere decir que está transmitiendo una señal entre +3 y +25

voltios.

3.3 Forma: (Anexo D)

Estos conectores son de tipo macho y los hay de 2 tamaños, uno estrecho, de 9 pines agrupados

en dos hileras con una longitud aproximada de 17mm y otro ancho de 25 pines, con una longitud

de unos 38mm, internamente son iguales (9 pines) y realizan las mismas funciones.


Estos puertos se utilizan para conectar el Mouse y el MODEM. Normalmente el Mouse se conecta

a un puerto COM de 9 pines (comúnmente COM1) y el MODEM se conecta a un puerto de 25

pines (comúnmente COM2).

Puertos Paralelos (LPT)

4.1 Definición:

Son conectores utilizados para realizar un enlace entre dos dispositivos; en el sistema lógico se le

conoce como LPT. El primer puerto paralelo LPT1 es normalmente el mismo dispositivo PRN

(nombre del dispositivo lógico de la impresora).

4.2Características:

Unidireccional - puerto estándar 4-BIT que por defecto de la fábrica no tenía la capacidad de

transferir datos ambas direcciones.

Bidireccional - puerto estándar 8-BIT que fue lanzado con la introducción del puerto PS/2 en 1987

por IBM y todavía se encuentra en computadoras hoy. El puerto bidireccional es capaz de enviar la

entrada 8-bits y la salida. Hoy en las impresoras de múltiples funciones este puerto se puede

referir como uno bidireccional

EPP - el puerto paralelo realzado (EPP) fue desarrollado en 1991 por Intel, Xircom y funciona

cerca de velocidad de una tarjeta ISA y puede alcanzar transferencias hasta 1 a 2MB / por

segundo de datos.

4.3 Forma: (Anexo E)

Estos puertos son del tipo hembra, de unos 38mm de longitud con 25 pines agrupados en dos

hileras.

El puerto paralelo está formado por 17 líneas de señales y 8 líneas de tierra (Anexo E.1). Las

líneas de señales están formadas por tres grupos:

4 Líneas de control

5 Líneas de estado

8 Líneas de datos


Normalmente se utiliza para conectar impresoras, scannery en algunos casos hasta dos PC.

Los puertos de comunicación mayormente utilizados en el ambiente de las redes son el RJ-45 y el

RJ-11.

Puertos RJ-11

5.1 Definición:

Es un conector utilizado por lo general en los sistemas telefónicos y es el que se utiliza para

conectar el MODEM a la línea telefónica de manera que las computadoras puedan tener acceso a

Internet.


El RJ11 se refiere expresamente al conector de medidas reducidas el cual está al cable telefónico

y tiene cuatro contactos (pines) para cuatro hilos de cable telefónico aunque se suelen usar

únicamente dos.

En España se usa en toda conexión telefónica. En Alemania, por el co

conectores telefónicos.

5.3 Forma:

Tiene forma de cubo, y consta de cuatro cables de los cuales se utilizan solo dos para las

conexiones telefónicas. Este es mayormente usado en España. (Anexo F)

Puertos RJ-45

6.1 Definición:

Es una interfaz física utilizada comúnmente en las redes de computadoras, sus siglas

corresponden a "Registered Jack" o "Clavija Registrada", que a su vez es parte del código de

regulaciones de Estados Unidos.


Es utilizada comúnmente con estándares como EIA/TIA

pines.

Para que todos los cables funcionen en cualquier red, se sigue un estándar a la hora de hacer las

conexiones.

Este conector se utiliza en la mayoría de las tarjetas de ethernet

extremos de un cable UTP nivel 5



expresamente al conector de medidas reducidas el cual está al cable telefónico


En España se usa en toda conexión telefónica. En Alemania, por el contrario, usan RJ45 como


conexiones telefónicas. Este es mayormente usado en España. (Anexo F)

una interfaz física utilizada comúnmente en las redes de computadoras, sus siglas


regulaciones de Estados Unidos.

estándares como EIA/TIA-568B, que define la disposición de los


Este conector se utiliza en la mayoría de las tarjetas de ethernet (tarjetas de red) y va en los

extremos de un cable UTP nivel 5



expresamente al conector de medidas reducidas el cual está al cable telefónico


ntrario, usan RJ45 como


una interfaz física utilizada comúnmente en las redes de computadoras, sus siglas


568B, que define la disposición de los


(tarjetas de red) y va en los

6.3 Forma: (Anexo G)

Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de

par trenzado.


Se conecta a la tarjeta de red. Puede tener el formato RJ45 (parecido al de un conector de

teléfono) o BINC.

Puertos VGA

7.1 Definición:

El puerto VGA es el puerto estandarizado para conexión del monitor a la PC.


Su conector es un HD 15, de 15 pines organizados en 3 hileras horizontales.

7.3 Forma: (Anexo H)

Es de forma rectangular, con un recubrimiento plástico para aislar las partes metálicas.


En la parte posterior de los monitores y en la parte trasera del PC, cerca del puerto de S-video.

Puertos RCA

8.1 Definición:

El conector RCA es un tipo de conector eléctrico común en el mercado audiovisual. El nombre

"RCA" deriva de la Radio Corporation of América, que introdujo el diseño en los 1940.


Un problema del sistema RCA es que cada señal necesita su propio cable. Para evitar líos, se

usan otros tipos de conectores combinados, como el euro conector (SCART), presente en la

mayoría de televisiones modernas. Además, también se encuentran adaptadores RCA-SCART.

8.3 Forma: (Anexo I)

El cable tiene un conector macho en el centro, rodeado de un pequeño anillo metálico (a veces con

ranuras), que sobresale. En el lado del dispositivo, el conector es un agujero cubierto por otro aro

de metal, más pequeño que el del cable para que éste se sujete sin problemas.

Ambos conectores (macho y hembra) tienen una parte de plástico. Los colores usados suelen ser:

Amarillo para el vídeo compuesto

Rojo para el canal de sonido derecho

Blanco o negro para el canal de sonido izquierdo (en sistemas estéreo)


Se puede ubicar en las tarjetas capturado ras de video menos recientes ya que esta siendo

suplantado por la puerta de súper video.

Placa base

La placa base, también conocida como placa madre o placa principal (en inglés motherboard o mainboard) es una tarjeta decircuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora. Es una parte fundamental para armar cualquier computadora personal de escritorio o portátil. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito integrado auxiliar (chipset), que sirve como centro de conexión entre el microprocesador (CPU), la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.

Va instalada dentro de una carcasa o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes internos.

La placa madre, además incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.

Componentes de la tarjeta base

Conectores de alimentación

Por uno o varios de estos conectores de alimentación, una alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes e intensidades necesarios para su funcionamiento.

Cooler para PC

Si hablamos de componentes informáticos, piezas y otras partes indispensables de los ordenadores, el cooler para PC encarga de mantener la temperatura del equipo en el estado extremo calor que se produce en los ordenadores no acabe con la estabilidad de los mismos. El uso de cooler para PC se ha conven los equipos informáticos de manera inevitable para bien o para mal

omponentes de la tarjeta base


Si hablamos de componentes informáticos, piezas y otras partes indispensables de los es algo que no puede faltar en la conversación. Este elemento se

encarga de mantener la temperatura del equipo en el estado ideal, con el objetivo de que el extremo calor que se produce en los ordenadores no acabe con la estabilidad de los mismos. El

se ha convertido en una necesidad en las últimas décadas, expandiéndose en los equipos informáticos de manera inevitable para bien o para mal


Si hablamos de componentes informáticos, piezas y otras partes indispensables de los es algo que no puede faltar en la conversación. Este elemento se

ideal, con el objetivo de que el extremo calor que se produce en los ordenadores no acabe con la estabilidad de los mismos. El

ertido en una necesidad en las últimas décadas, expandiéndose

El uso de los cooler para PC

Si bien en el pasado no era necesario el uso de ventiladores con los equipos informáticos, el aumento de velocidad y consumo de energía de procesadores, tarjetas gráficas y memoria RAM, ha hecho que los cooler se convierta en una necesidad habitual. Esto se debe a que el aumento de calor producido por estos componentes tiene un efecto adverso en el rendimiento de los equipos informáticos. Es necesario mantener a buena temperatura los componentes para prevenir el sobrecalentamiento y los posibles accidentes y daños que pueda sufrir el equipo, lo que significaría acortar su tiempo de vida. Los ventiladores que se incluyen en los cooler se ocupan de mover el aire caliente y expulsarlo de los componentes, capturando al mismo tiempo aire fresco para renovarlos. Los ventiladores que están adjuntos a los componentes se suelen utilizar en combinación con un disipador de calor para incrementar la zona de superficie caliente en contacto con el aire, proporcionando todo una ayuda a la eficiencia del trabajo del cooler.

Que función tiene la pila del computador?

La pila es una pequeña batería de 3v (a veces 5v) la cual va en la placa madre del PC, la función de la pila tipo botón es entregarle energía continua a la placa madre para que almacene la información de los BIOS y ser guardada en la memoria RAM CMOS, cuando la pila se saca la BIOS se resetean, existen varias pilas virtuales en cuestiones de memoria las utiliza el sistema operativo.

Para fines prácticos se podría ver propiamente como un arreglo donde se va introduciendo los datos y de ahí alimenta a los programas que corres en tumaquina.-Por ejemplo, si has trabajado con Windows 98 era muy común el FATAL ERROR de VOLCADO DE PILA. Y no es que la pila de tu PC se estuviese terminando, si no que la memoria había llegado a su límite físico y no podía almacenar más.

Además podemos agregar que la Pila es una zona de los registros de segmento de memoria que la unidad aritmética y lógica utiliza para almacenar temporalmente los datos que está manipulando. Cuando la cantidad de datos a manejar es demasiado grande u otras necesidades del proceso impiden que estos datos puedan almacenarse en los registros creados para ello se envían a la pila, donde se almacenan hasta que la unidad de control recupera la información para que la procese la unidad aritmética y lógica.

La ventaja de manejar una pila como almacén de información es que la información que se guarda en ella tiene que entrar y salir, obligatoriamente, por una sola dirección de memoria. Esto permite que la unidad de control no necesite conocer más que esa dirección para poder manejar los datos almacenados en la pila.

Fuente de poder

Cuando se habla de fuente de poder, (o, en ocasiones, de fuente de alimentación y fuente de energía), se hace referencia al sistema que otorga la electricidad imprescindible para alimentar a equipos como ordenadores o computadoras. Generalmente, en las PC de escritorio, la ya citada fuente de poder se localiza en la parte posterior del gabinete y es complementada por un ventilador que impide que el dispositivo se recaliente.

La fuente de poder, por lo tanto, puede describirse como una fuente de tipo eléctrico que logra

transmitir corriente eléctrica por la generación de una diferencia de potencial entre sus bornes. Se

desarrolla en base a una fuente ideal, un concepto contemplado por la teoría de circuitos que

permite describir y entender el comportamiento de las piezas electrónicas y los circuitos reales.

La fuente de alimentación tiene el propósito de transformar la tensión alterna de la red industrial en

una tensión casi continua. Para lograrlo, aprovecha las utilidades de un rectificador, de fusibles y

de otros elementos que hacen posible la recepción de la electricidad y permiten regularla, filtrarla y

adaptarla a los requerimientos específicos del equipo informático.

Serial ATA (SATA)

Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y re grabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA. SATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar unidades al instante, es decir, insertar el dispositivo sin tener que apagar el ordenador o que sufra un cortocircuito como con los viejosMolex.

Actualmente es una interfaz aceptada y estandarizada en las placas base de PC. La Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO) es el grupo responsable de desarrollar, de manejar y de conducir la adopción de especificaciones estandarizadas de Serial ATA. Los usuarios de la interfaz SATA se benefician de mejores velocidades, dispositivos de almacenamientos actualizables de

manera más simple y configuración más sencilla. El objetivo de SATA-IO es conducir a la industria a la adopción de SATA definiendo, desarrollando y exponiendo las especificaciones estándar para la interfaz SATA.

Jumper

En electrónica y espacialmente en computación, un jumper es un elemento conductor usado para

conectar dos terminales para cerrar un circuito eléctrico. Los jumpers son generalmente usados

para configurar o ajustar circuitos impresos, como en las placas madres de las computadoras.

Los jumpers permiten configurar el hardware o dispositivos electrónicos. Un uso muy común es en

la configuración de discos duros y lectoras de CD/DVD del tipo IDE. Los jumpers permiten escoger

entre distintas configuraciones (maestro, esclavo...) al cambiar su posición. Actualmente en los

dispositivos ATA no se utilizan más los jumpers.

Por ejemplo, originalmente las placas madres para las Intel 80386 podían traer 30 o 40 pares de

jumpers para configuración, los modelos actuales sólo tienen un puñado, e incluso en algunos

casos sólo uno. También se utilizan los jumpers para limpiar la información del CMOS y resetear la

configuración del BIOS.

Date post:	06-Apr-2016
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