Computacion

Hardware

Generalidades

Computadora: aparato electrónico capaz de interpretar y ejecutar comandos programados para operaciones de entrada, salida, cálculo y lógica.

Las computadoras:

1. Reciben entradas. La entrada son los datos que se capturan en un sistema de computación para su procesamiento.

2. Producen salidas. La salida es la presentación de los resultados del procesamiento.

3. Procesan información

4. Almacenan información

Todo sistema de cómputo tiene componentes de hardware dedicados a estas funciones:

1. Dispositivos de entrada

2. Dispositivos de salida

3. Unidad central de procesamiento. Es la computadora real, la "inteligencia" de un sistema de computación.

4. Memoria y dispositivos de almacenamiento.

Cada dispositivo de entrada es sólo otra fuente de señales eléctricas; cada dispositivo de salida no es más que otro lugar al cual enviar señales; cada dispositivo de almacenamiento es lo uno o lo otro, dependiendo de lo que requiera el programa; no importa cuáles sean los dispositivos de entrada y salida si son compatibles.

Los elementos fundamentales que justifican el uso de las computadoras, radican en que las computadoras son:

• Útiles.

• Baratas: tanto con respecto a sí mismas como con respecto al costo de la mano de obra.

• Fáciles de utilizar.

Descripción del procesador

Los procesadores se describen en términos de su tamaño de palabra, su velocidad y la capacidad de su RAM asociada (v.g.: 32 bits, 333MHz, 64 MB)

• Tamaño de la palabra: Es el número de bits que se maneja como una unidad en un sistema de computación en particular. Normalmente, el tamaño de palabra de las microcomputadoras modernas es de 32 bits; es decir, el bus del sistema puede transmitir 32 bits (4 bytes de 8 bits) a la vez entre el procesador, la RAM y los periféricos.

• Velocidad del procesador: Se mide en diferentes unidades según el tipo de computador:

 MHz (Megahertz): para microcomputadoras. Un oscilador de cristal controla la ejecución de instrucciones dentro del procesador. La velocidad del procesador de una micro se mide por su frecuencia de oscilación o por el número de ciclos de reloj por segundo. El tiempo transcurrido para un ciclo de reloj es 1/frecuencia. Por ejemplo un procesador de 50MHz (o 50 millones de ciclos de reloj) necesita 20 nanosegundos para concluir un ciclo. Cuanto más breve es el ciclo de reloj, más veloz es el procesador.

 MIPS (Millones de instrucciones por segundo): Para estaciones de trabajo, minis y macrocomputadoras. Por ejemplo una computadora de 100 MIPS puede ejecutar 100 millones de instrucciones por segundo.

 FLOPS (floating point operations per second, operaciones de punto flotante por segundo): Para las supercomputadoras. Las operaciones de punto flotante incluyen cifras muy pequeñas o muy altas. Hay supercomputadoras para las cuales se puede hablar de GFLOPS (Gigaflops, es decir 1.000 millones de FLOPS).

• Capacidad de la RAM: Se mide en términos del número de bytes que puede almacenar. Habitualmente se mide en KB y MB, aunque ya hay computadoras en las que se debe hablar de GB.

Tecnologías y avances

• 1ª generación: Con tubos de vacío, tubos de vidrio del tamaño de una bombilla que albergaban circuitos eléctricos. Estas máquinas eran muy grandes caras y de difícil operación.

• 2ª generación: con transistores. Máquinas más pequeñas, confiables y económicas.

• 3ª generación: Con la tecnología que permitió empaquetar cientos de transistores en un circuito integrado de un chip de silicio.

• 4ª generación: con el microprocesador, que es un computador completo empaquetado en un solo chip de silicio.

Las características básicas de las computadoras desde las de 3ª generación son:

• Confiabilidad: Son menos susceptibles de averías que las anteriores, ya que los chips pueden probarse rigurosamente antes de ser instalados.

• Tamaño: Un solo chip sustituyó tableros de circuitos, lo cual permite construir máquinas más pequeñas.

• Velocidad: Como la electricidad tiene que viajar distancias más pequeñas, las máquinas son mucho más rápidas que sus predecesoras. Las operaciones que realiza una computadora se miden en milisegundos, microsegundos, nanosegundos y picosegundos.

• Eficiencia: Por su pequeño tamaño, los chips emplean menos energía eléctrica. También generan menos calor.

• Costo: Las técnicas de producción masiva facilitan la manufactura de chips económicos.

• Compatibilidad: No hay normas de software universales, de manera que un programa escrito para una máquina quizás no funcione en otra; casi todos los programas de software son inservibles si el hard y el soft no son compatibles.

Clasificación de las computadoras

• Por su fuente de energía: pueden ser:

o Mecánicas: funcionan por dispositivos mecánicos con movimiento.

o Electrónicas: Funcionan en base a energía eléctrica. Dentro de este tipo, y según su estructura, las computadoras pueden ser:

 Analógicas: Trabajan en base a analogías. Requieren de un proceso físico, un apuntador y una escala (v.g.: balanza). Las características del cálculo analógico son las siguientes:

 preciso, pero no exacto;

 barato y rápido;

 pasa por todos los infinitésimos, es decir que tiene valor en todo momento, siempre asume un valor.

 Digitales: Llamadas así porque cuentan muy rudimentariamente, "con los dedos"; sus elementos de construcción, los circuitos electrónicos, son muy simples, ya que solo reconocen 2 estados: abierto o cerrado. Manejan variables discretas, es decir que no hay valores intermedios entre valores sucesivos. Dentro de las digitales encontramos otros 2 grupos, según su aplicación:

 de aplicación general: Puede cambiarse el software por la volatilidad de la memoria, y por lo tanto el uso que se le da.

 De aplicación específica: Lleva a cabo tares específicas y sólo sirve para ellas.. En lo esencial es similar a cualquier PC, pero sus programas suelen estar grabados en silicio y no pueden ser alterados (Firmware: Programa cristalizado en un chip de silicio, convirtiéndose en un híbrido de hard y soft.). Dentro de este tipo tenemos:

 Computador incorporado: Mejora todo tipo de bienes de consumo (relojes de pulso, máquinas de juegos, aparatos de sonido, grabadoras de vídeo). Ampliamente utilizado en la industria, la milicia y la ciencia, donde controla todo tipo de dispositivos, inclusive robots.

 Computador basado en pluma: Es una máquina

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