Computadoras

Componentes internos de una computadora

En este apartado, el estudiante identificará cada componente de la computadora, su función principal, su operación y sus configuraciones óptimas, la interfaces de comunicación con otros dispositivos, también identificará la ubicación de cada uno de ellos en la placa base hasta los tipos de redes y buses ocupados en él para su interconexión y comunicación, los nuevos procesadores con sus nuevas tendencias, y el corazón de la computadora, los sistemas de almacenamiento de información, así como todos los periféricos con las características más importantes para que funcione correctamente una computadora, los tipos de tarjetas de aplicación así como las memorias utilizadas en los nuevos modelos.

Los componentes internos

Los función principal de los componentes, y en especial la del procesador, es similar a la del cerebro. Se entiende como cuerpo del procesador a la base, en ella encontramos todos los componentes que permiten al procesador comunicarse con todos los demas periféricos como son los discos duros, las tarjetas gráficas, etc. Cada procesador requiere una base específica que conforma sus características, debido a las diferentes arquitecturas internas de los procesadores y a su funcionalidad con otros circuitos de apoyo desarrollados específicamente. La placa base determina que componentes se podrán usar en el PC y tienen influencia en el rendimiento del equipo. Para poder trabajar, el procesador requiere de la memoria RAM, que es donde se realizan las operaciones de procesamiento de información. Todos los programas y archivos son almacenados en el disco duro. Otro componente importante es la fuente de alimentación conmutada. Ésta es utilizada para la alimentación de todos los componentes electrónicos. La placa base, el procesador, los módulos de memoria y el disco duro son los componentes básicos de la computadora, pero existen otros componentes que permiten ampliar los recursos y capacidades de la computadora y pueden ser considerados como opcionales; por ejemplo, la tarjeta de sonido o el módem, la unidad de disquete y los accesorios como el digitalizador de imágenes, la cámara digital, la impresora, las tarjetas de captura de video, entre muchos otros.

Microprocesadores

En un breve espacio de tiempo hay nuevas versiones y generaciones de procesadores. Existe una famosa ley, conocida como la Ley de Moore, que dice que el tiempo de absorción de la innovación en dispositivos electrónicos es de 18 meses. Gordon E. Moore, co-fundador de Intel, estableció esta ley en 1965. Se estima que cada 18 meses el número de transistores en los microprocesadores se duplica. Esta ley se ha podido demostrar hasta las últimas fechas. Con el incremento de componentes electrónicos y los dispositivos que en ellos se usan hay una gran competencia por los fabricantes de microprocesadores. Los fabricantes de microprocesadores más conocidos son Intel y AMD. Desde los inicios de los Pentium I, Pentiun II, Pentium III, Pentiun IV de Intel contra los Duron, Atlhonre de AMD, comenzó la evolución de nuevos procesadores con mayores prestaciones y con posibilidad de trabajar a muy altas frecuencias, tales como, por ejemplo, 4.0 GHz. Las principales novedades en estos nuevos microprocesadores es la arquitectura y su compatibilidad con las instrucciones SSE2. Con estos importantes cambios se han logrando mejores rendimientos en la mayoría de las aplicaciones. Por otro lado, el trabajar en altas frecuencias y velocidades crea un sobrecalentamiento, lo que produce problemas de funcionamiento. También hay problemas de interferencia electromagnética. Cada vez se

mejoran y resuelven los problemas técnicos en algunos de lo procesadores de estas marcas

competidoras para lograr captar el mercado cautivo de las computadoras. En la figura 4 se muestra el número de transistores en un microprocesador a través del tiempo.

Memoria RAM

Así como el procesador es el principal componente de cualquier ordenador, la memoria RAM es su principal herramienta de trabajo. Desde una calculadora hasta un gran servidor requieren de una

memoria RAM para almacenar datos y programas que están en uso. Estos componentes electrónicos quedan imposibilitados para trabajar si no disponen de la capacidad mínima de RAM. El uso de las memorias y, por lo tanto, el acceso a las mismas, es uno de lo principales factores que marcan el rendimiento del equipo. El significado de RAM es Random-Access-Memory o memoria de acceso aleatorio y tienen un tiempo de respuesta muy superior a otros dispositivos, otra característica de estas memorias es que la información es volátil. En sus inicios, las memorias de los equipos 386 y 486 eran de 4 MBytes y para aplicaciones específicas y avanzadas se les agregaban memorias de 16 MB. Actualmente, con los nuevos procesadores y las velocidades a los que trabajan, se requieren memorias de hasta 4 GBytes de memoria RAM para lograr optimizar al máximo el rendimiento de tranferencia de la información y del procesamiento. Los circuitos integrados de memoria RAM poseen una estructura bastante simple. En cada bit se almacenará un 1 o un 0; para ello, dispone de un minúsculo capacitor (capacitor de baja capacidad y de tamaño muy pequeño). Cuando éste se encuentra cargado tenemos un 1, y cuando está descargado tenemos un 0. Un transistor es el encargado de leer el bit almacenado en su interior y lo transmite al controlador de la memoria. La memoria RAM es volátil justamente debido a que el capacitor pierde su carga de forma muy rápida. En la figura 5 se muestra el esquema de funcionamiento de una memoria RAM.

Para leer y escribir los datos en la memoria, así como controlar todo el tráfico de los mismos, se emplea el llamado controlador de memoria que se encuentra instalado en la placa base y que tiene por función administrar los datos y los tiempos de escritura y lectura de los mismos.

Los chips de memoria son placas de silicio con diferentes tipo de encapsulado como SEPP, PPGA, o como módulos en formato DIP. Además, existen tres tipos de módulos: los SIMM, de 30 vías; los SIMM, de 72 vías, y, finalmente, los DIMM, de 168 vías. Un banco de memoria debe ser capaz de permitir el acceso a 64 bits de datos por vez. Finalmente, los módulos DIMM poseen un bus de 64 bits siendo necesario un solo módulo para formar un banco de memoria. Dentro de un banco de memoria, todos los módulos son accesados al mismo tiempo como si fuera uno solo, por eso es necesario que sean capaces de responder a los llamados del controlador en forma sincronizada.

Las memorias han evolucionado al igual que el procesador como es el cambio de la tecnología FPM a la EDO. En la actualidad, han sido

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