ARQUITECTURA DE LA COMPUTACION

Arquitectura de computadoras

En la actualidad, el término computadora es habitual y se encuentra presente directa o indirectamente en todas las actividades del ser humano. Es por ello que para aprovechar el potencial de la computadora se requiere conocer los fundamentos que le rigen, así como las partes que la integran. En la presente unidad se explica el concepto de computadora, se describen los elementos que la conforman, tanto el software como el hardware. Además, resulta importante describir las características de las generaciones de computadoras, con el objetivo de identificar la evolución tecnológica que han tenido.

Lo que se denomina hardware de computadores consiste en circuitos electrónicos, visualizadores, medios de almacenamiento magnéticos y ópticos, equipos electromecánicos y dispositivos de comunicación. Por lo que la arquitectura de computadoras abarca la especificación del repertorio de instrucciones y las unidades hardware que implementan las instrucciones. Un computador o computadora es una máquina calculadora electrónica rápida que acepta como entrada información digitalizada, la procesa de acuerdo con una lista de instrucciones almacenada internamente y produce la información de salida resultante. A la lista de instrucciones se le conoce como programa y el medio de almacenamiento interno memoria del computador. Hay muchos tipos de computadores, varían en tamaño, costo, poder de cómputo y uso. El computador personal es el más común, el cual encuentra amplia aplicación en hogares, centros de enseñanza y oficinas de negocios. Se encuentra conformado por unidades de procesamiento y de almacenamiento, unidades de salida de visualización y de salida de audio, así como de un teclado, lo que permite su fácil ubicación sobre una mesa en el hogar o en la oficina. Los medios de almacenamiento incluyen discos duros, CD-ROM y disquetes. Los computadores portátiles son la versión compacta con todos los componentes empaquetados. Las estaciones de trabajo con capacidad de entrada/salida de gráficos de alta resolución, aunque con las dimensiones de un computador de sobremesa, se caracterizan por su rapidez de procesamiento; se usan frecuentemente en aplicaciones de ingeniería, especialmente para trabajo de diseño interactivo. Asimismo, se encuentran los sistemas de empresa o macrocomputadores, los cuales son ocupados para el procesamiento de datos de negocios en compañías de tamaño mediano a grande que requieren bastante poder de computación y capacidad de almacenamiento que la ofrecida por las estaciones de trabajo. Los servidores (son una computadora que, formando parte de una red, provee servicios a otras computadoras denominadas clientes), contienen unidades de almacenamiento para bases de datos de tamaño mediano, y son capaces de gestionar un gran volumen de peticiones de acceso a esos datos. En la mayoría de los casos los servidores son accesibles a las comunidades educativas, empresariales y particulares. Las peticiones y las respuestas se transportan habitualmente a través de las instalaciones de internet. Internet y sus servidores asociados se han convertido en la fuente dominante mundial de toda clase de información. Las instalaciones de comunicación de internet consisten en una compleja estructura de enlaces principales de fibra óptica de alta velocidad interconectados con cable de difusión y conexiones telefónicas a escuelas, negocios y hogares. Por otro lado, están los supercomputadores que se utilizan para cálculos numéricos a gran escala y requeridos en aplicaciones como predicción del tiempo o diseño y simulación de aeronaves. En sistemas empresariales, servidores y supercomputadores, las unidades funcionales, incluyendo múltiples procesadores, pueden consistir en varias unidades separadas y frecuentemente grandes.

Dispositivos de entrada

Norton Peter en su libro Introducción a la computación señala que “a principios de la década de 1980, cuando las computadoras personales comenzaron a ganar popularidad, muchos futuristas y analistas hicieron predicciones audaces acerca de la importancia de la computadora para la sociedad. Algunas personas incluso predijeron que, para el año 2000, en ningún hogar faltaría una computadora”. La computadora se conforma por dos elementos principales: hardware y software. El hardware se refiere a la parte física de la computadora: teclado, gabinete, circuitos, cables, discos duros, impresoras, monitores, etc. El funcionamiento del hardware depende del software (programas). En tanto que software, Villarreal lo define como el conjunto de instrucciones que dirigen al hardware. Asimismo, dice que es un conjunto de instrucciones que realizan una tarea específica denominada programa. El dispositivo de entrada se define como la parte del hardware que permite al usuario introducir información a la computadora. Por ejemplo: teclado, ratón, lector óptico, escáner, guantes (para realidad virtual), cámaras digitales de video, etc.

El dispositivo de entrada más común es el teclado, el cual acepta letras, números y comandos del usuario. Además, en forma adicional se emplea el ratón, el cual permite dar comandos moviendo el ratón sobre una superficie plana y oprimiendo sus botones. Algunos otros dispositivos de entrada son la palanca de juegos (joystick), escáner, cámaras digitales y micrófonos.

Dispositivos de salida

Es la parte que permite a la computadora comunicarse con el usuario. Ejemplos: monitor, graficador, bocinas, impresora, etc. Los dispositivos de salida devuelven los datos procesados al usuario. El término genérico dispositivo se refiere a cualquier pieza de hardware. La función de un dispositivo de salida es presentar datos procesados al usuario. Los dispositivos de salida más comunes son la pantalla de visualización, conocida como monitor y la impresora.

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