3.2.1.3. El microprocesador
Es el microchip más importante en un ordenador, es considerado el "cerebro" de una computadora. Está constituido por millones de transistores integrados. Este dispositivo se ubica en un zócalo especial en la placa madre y dispone de un sistema de enfriamiento (generalmente un ventilador).
Lógicamente funciona como la unidad central de procesos (CPU), que está constituida por registros, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica. En el microprocesador se procesan todas las acciones del ordenador.
Su "velocidad" es medida por la cantidad de operaciones por segundo que puede realizar: la frecuencia de reloj. La frecuencia de reloj se mide en Megahercios (Mhz) o Gigahercios (GHz).
También dispone de una memoria caché (medida en kilobytes), y un ancho de bus (medido en bits).
Los principales fabricantes de microprocesadores son AMD e Intel.
El microprocesador se comunica con la memoria RAM y con el disco duro y los periféricos mediante buses, que son varios cables unidos en paralelo.
Existe un bus de datos, un bus de direcciones y un bus de control.
Todos los microprocesadores se basan en el modelo propuesto por Von Neumann de 1945, cuyo funcionamiento se puede ver en el siguiente vídeo, donde se describen todos los pasos que hace un microprocesador para sumar dos números:
Los microprocesadores han ido haciéndose más rápidos y más pequeños con el tiempo, aunque en los útimos años se está llegando al máximo nivel de integración posible.
En 1965, Gordon Moore afirmó que la tecnología tenía futuro, y enunció la Ley de Moore, que afirma que el número de transistores por unidad de superficie en circuitos integrados se duplicaba cada dos años y que la tendencia continuaría durante las siguientes dos décadas, lo cual se ha cumplido.
En 1965, Gordon Moore (co-fundador en 1968 de la compañía Intel) afirmó que el número de transistores por centímetro cuadrado en un circuito integrado se duplicaba cada año y que la tendencia continuaría durante las siguientes dos décadas. Más tarde, en 1975, modificó su propia afirmación y predijo que el ritmo bajaría, y que la densidad de transistores se duplicaría aproximadamente cada 18 meses. Esta progresión de crecimiento exponencial de la densidad de transistores, o sea, el duplicar la capacidad de los microprocesadores cada año y medio, es lo que se considera actualmente como la Ley de Moore. En abril de 2005 se cumplieron 40 años de la ley de Moore y la industria de la microelectrónica estima que seguirá siendo válida al menos otros 20 años.
3.2.1.4. La memoria RAM
En informática, una memoria es un dispositivo basado en circuitos que posibilitan el almacenamiento limitado de información y su posterior recuperación.
Dentro del microprocesador existe una memoria llamada memoria caché, que es muy rápida y sólo la puede usar el microprocesador para realizar operaciones internas.
En la placa base se conectan placas de memoria RAM (Random Access Memory), que el ordenador utiliza para almacenar el programa que se está ejecutando y los datos necesarios. Una vez apagado el ordenador, la memoria RAM se borra completamente.
Cada vez que se ha modernizado el microprocesador, también lo ha hecho la memoria RAM, siendo cada vez más rápida y de más capacidad.
3.2.1.5. Las unidades de almacenamiento
Como hemos visto, la memoria RAM se borra al apagar el ordenador, por eso, debemos tener unidades de almacenamiento que conserven los datos, programas, archivos, etc.
Las principles unidades de almacenamiento de un ordenador son las siguientes:
Disquetes: Es el primer sistema de almacenamiento extraíble que se instaló en un PC. Con una capacidad en principio de 360 Kb (una sola cara) pasó en 1986 al formato DS -Double Side- (2 caras de 360 Kb.) y posteriormente, en el año 1987, a los disquetes de alta densidad (HD o High Density), de 1.44 Mb. (2 caras de 720 Kb.).
Los disquetes ya no se suelen utilizar, ya que existen unidades más veloces y con más capacidad por el mismo precio, aunque los ordenadores de sobremesa suelen traer una unidad lectora de disquetes, que no ha sufrido transformaciones desde 1986.
Discos duros: Es el medio de almacenamiento por excelencia. Desde que en 1955 saliera el primer disco duro hasta nuestros días, el disco duro o HDD ha tenido un gran desarrollo.
El disco duro esta compuesto básicamente de:
Varios discos de metal magnetizado, que es donde se guardan los datos.
Un motor que hace girar los discos.
Un conjunto de cabezales, que son los que leen la información guardada en los discos.
Un electroimán que mueve los cabezales.
Un circuito electrónico de control, que incluye el interface con el ordenador y la memoria caché.
Una caja hermética (aunque no al vacío), que protege el conjunto.
La capacidad de un disco duro actual es de 1 Terabyte.
Los discos duros están siendo desplazados por los discos de estado sólido SSD, que son mucho más rápidos y silenciosos.
Se pueden utilizar los discos duros y los SSD de manera externa, dentro de una caja que se conecta al ordenador mediante un cable USB.
Lápices de memoria: Creados por IBM en 1998 para sustituir a los disquetes en las IBM Think Pad,
los lápices de memoria (también llamados Memory Pen o Pendrive) funcionan bajo el Estándar USB
Mass Storage (almacenamiento masivo USB).
Los actuales Pendrive usan el estándar USB 2.0, con una transferencia de hasta 480 Mbit/s, o
el estándar USB 3.0. con una transferencia de hasta 600 Mbit/s.
En su interior tienen una memoria de tipo flash.
El uso de los Pendrives está muy extendido últimamente, debido a su facilidad de uso, su bajo precio y su reducido tamaño.
Actualmente existen la capacidad de los mismos va desde 1 Gb hasta 256 Gb.
Tarjetas de memoria: Basadas en memorias del tipo flash, pero, a diferencia de los lápices de memoria, sin controladores, por lo que necesitan de unidades lectoras para poder funcionar. Se utilizan sobre todo en teléfonos móviles y en cámaras de fotos por su reducido tamaño.
Discos Compactos (CDs y DVDs): Los discos compactos se han visto relegados por los pendrives, que tienen más capacidad, y son más pequeños.
Existen CD,s con una capacidad de 700 Mb, que suelen usarse para grabar música y existen DVD´s de 4,7 Gb que se utilizan para grabar películas.
Los discos compactos están desapareciendo en los últimos años y siendo sustituidos por discos duros externos y pendrives.
Las tarjetas de expansión son dispositivos con diversos circuitos integrados, y controladores que, insertadas en sus correspondientes ranuras de expansión, sirven para ampliar las capacidades de un ordenador. Las tarjetas de expansión más comunes sirven para añadir memoria, controladoras de unidad de disco, controladoras de vídeo, puertos serie o paralelo y dispositivos de módem internos. Por lo general, se suelen utilizar indistintamente los términos «placa» y «tarjeta» para referirse a todas las tarjetas de expansión.
En la actualidad las tarjetas suelen ser de tipo PCI (Peripheral Component Interconnect, "Interconexión de Componentes Periféricos") , PCI Express o AGP (Accelerated Graphics Port, "Puerto de Gráficos Acelerado").
En la foto se pueden apreciar dos ranuras PCI (blancas) y una ranura AGP (marrón)
Las ranuras de expansión no existen en los ordenadores portátiles, por tanto, éstos no se pueden ampliar.
Gracias al avance de la tecnología USB y a la integración de audio, vídeo o red en la placa base, hoy en día son menos imprescindibles para tener un PC completamente funcional.
Las principales tarjetas de expansión que podemos encontrar son:
Tarjeta de vídeo:
Integran dentro un circuito integrado o chip encargado del proceso de gráficos, por lo que liberan al microprocesador de estas actividades, llamado GPU/VPU.
También integran memoria RAM propia para evitar el consumo de la RAM principal.
Tienen uno o varios puertos para la conexión de los dispositivos externos como monitores y proyectores.
Cuentan con un conector especial que permite insertarlas en las ranuras de expansión AGP de la tarjeta principal.
Algunas tienen capturadora de vídeo, sintonizador de televisión, etc.
Tarjeta de sonido:
Integran dentro un circuito integrado o chip encargado de procesar el sonido, por lo que libera al microprocesador de esta actividad.
También integran una pequeña memoria RAM denominada "Buffer" que almacena datos, para que no se produzcan interrupciones en el sonido durante otras actividades internas que puedan interferir.
Suelen tener varias conexiones: Entrada de micrófono, salida de altavoces, entrada auxiliar, etc.
Tarjeta de red:
Tienen uno o varios puertos para la conexión en red del ordenador.
Actualmente se están sustituyendo por las tarjetas de red inalámbricas (Wifi), ya que ésta última tiene muchas ventajas y el precio es similar.
Copia y contesta las siguientes preguntas en una entrada de tu blog;
¿Qué es el microprocesador? ¿Partes de un microprocesador?
¿Qué es la frecuencia de reloj de un microprocesador?
Averigua la velocidad del ordenador en el que estás.
¿Qué es la memoria caché?
¿Qué es la memoria RAM y para qué se utiliza?
Busca en Internet los diferentes modelos de memoria RAM aparecidos a lo largo del tiempo
¿Por qué es necesario que el ordenador disponga de unidades de memoria no volátiles?.
¿Qué tipos de disquetes han existido a lo largo del tiempo y qué capacidad tenían?
¿Cuál es la velocidad de transferencia actual de los Pendrives?.
¿Dónde se utilizan las tarjetas de memoria principalmente?.
¿Qué tipos de discos compactos existen y para qué se suelen usar?
¿Qué son las tarjetas de expansión y para qué sirven?.
¿Qué tipos de tarjetas de expansión existen en la actualidad?.
¿Por qué crees que los ordenadores portátiles no tienen ranuras de expansión?.
¿Cuál es la función de la tarjeta de vídeo?.
¿Cuál es la función de la tarjeta de sonido?.
¿Cuál es la función de la tarjeta de red?.
¿Qué ventajas e inconvenientes crees que tienen las redes wifi respecto a las cableadas?.
No hay comentarios:
Publicar un comentario