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Hardware y Periférico I Docente a cargo: Lic. Escobal Blanco César JTP: Lic. García Andrés Tec. Albarracín Jorge Página 1 de 71 HARDWARE Y PERIFERICO I Bloque de una Computadora Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros modelos en los años 40, la mayoría todavía utiliza la arquitectura Eckert-Mauchly, publicada a principios de los años 1940 por John Von Neumann describe una computadora con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU por sus siglas del inglés: ArithmeticLogicUnit), la unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por un conjunto de cables denominados buses. La memoria principal Es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información. La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se desea con el procesador. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones. En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez. Memoria Secundaria Son los diversos dispositivos en los cuales se almacena información en forma semipermanente. Los datos se almacenan en la memoria secundaria y luego se llevan a la memoria RAM. Existe una gran variedad de medios

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HARDWARE Y PERIFERICO I

Bloque de una Computadora

Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron

los primeros modelos en los años 40, la mayoría todavía utiliza la arquitectura Eckert-Mauchly, publicada a

principios de los años 1940 por John Von Neumann describe una computadora con 4 secciones principales: la

unidad lógica y aritmética (ALU por sus siglas del inglés: ArithmeticLogicUnit), la unidad de control, la

memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por un conjunto de

cables denominados buses.

La memoria principal

Es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información.

La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se desea con el procesador. Las «celdas»

contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones.

En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una

pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez.

Memoria Secundaria

Son los diversos dispositivos en los cuales se almacena información en forma semipermanente. Los datos se

almacenan en la memoria secundaria y luego se llevan a la memoria RAM. Existe una gran variedad de medios

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de almacenamiento secundario, entre estos podemos mencionar: Disco rígido, Discos de estado sólido, CD-

ROM, DVD-ROM, etc.

El procesador (también llamado Unidad central de procesamiento o CPU) consta de:

Un típico símbolo esquemático para una ALU: A y B son operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad

de control; D es un estado de la salida

La unidad lógica y aritmética o ALU

Es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones

aritméticas (suma, resta, multiplicación), operaciones lógicas (AND, OR, XOR, NAND), y operaciones de

comparación o relacionales (mayor, menor, igual). En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo

computacional.

La unidad de control

Sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienela instrucción que el procesador va a realizar en

ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere

luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control

va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una

instrucción de salto, informando al procesador de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de

la memoria).

Los registros

Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de

memoria y proporcionar capacidad aritmética. Los registros son espacios físicos dentro del microprocesador con

capacidad de 4 bits hasta 64 bits dependiendo del microprocesador que se emplee. Los registros son

direccionables.

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Los dispositivos E/S

Sirven a la computadora para obtener información del mundo exterior y/o comunicar los resultados generados

por la computadora al exterior. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como teclados, monitores

táctiles, unidades de disco,cámaras web, etc.

Los Buses

Bus de datos o de sistema: Interconecta los dispositivos de Entrada/Salida, la memoria RAM y el CPU.

Bus de direcciones: Se utiliza para direccionar las localidades de memoriay los dispositivos deEntrada/Salida.

Funcionamiento

Las instrucciones que se ejecutan en un procesador, no son las ricas instrucciones del ser humano. Una

computadora sólo se diseña con un número limitado de instrucciones bien definidas. Los tipos de instrucciones

típicas realizadas por la mayoría de las computadoras son como estos ejemplos:

Copia los contenidos de la posición de memoria 123

Coloca la copia en la posición 456

Añade los contenidos de la posición 677 a la 042

Coloca el resultado en la posición 013

Si los contenidos de la posición 999 son 0

Tu próxima instrucción está en la posición 345

Las instrucciones dentro del procesador se representan mediante números. Por ejemplo, el código para copiar

puede ser 001. El conjunto de instrucciones que puede realizar una computadora se conoce como lenguaje de

máquina o código máquina. En la práctica, no se escriben las instrucciones para las computadoras directamente

en lenguaje de máquina, sino que se usa un lenguaje de programación de alto nivel que se traduce después al

lenguaje de la máquina automáticamente, a través de programas especiales de traducción (intérpretes y

compiladores). Algunos lenguajes de programación representan de manera muy directa el lenguaje de máquina,

como el lenguaje ensamblador (lenguajes de bajo nivel) y, por otra parte, los lenguajes como Java, se basan en

principios abstractos muy alejados de los que hace la máquina en concreto (lenguajes de alto nivel).

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Por lo tanto, el funcionamiento de una computadora es en principio bastante sencillo. El procesador trae las

instrucciones y los datos de la memoria. Se ejecutan las instrucciones, se almacenan los datos y se va a por la

siguiente instrucción. Este procedimiento se repite continuamente, hasta que se apaga la computadora. Los

programas de computación son simplemente largas listas de instrucciones que debe ejecutar el procesador, a

veces con tablas de datos. Muchos programas de computación contienen millones de instrucciones que se

ejecutan a gran velocidad. Las capacidades extraordinarias que tienen las computadoras no se deben a su

habilidad para ejecutar instrucciones complejas. Las computadoras ejecutan millones de instrucciones simples

diseñadas por programadores. Hay programadores que desarrollan grupos de instrucciones para hacer tareas

comunes (por ejemplo, dibujar un punto en la pantalla) y luego ponen dichos grupos de instrucciones a

disposición de otros programadores para que estos elaboren funciones o tareas más complejas.

Flujo de datos

El mapa conceptual muestra, en forma básica, como funciona el flujo de los datos en una computadora, para

luego convertirse en información útil para el usuario. Podemos notar que los datos comúnmente fluyen según

esta secuencia:

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Existe también la entrada de datos directamente a la RAM, sin la intervención previa del procesador; este modo

de acceso se denomina acceso directo a memoria. La memoria RAM está en constante comunicación con el

procesador (en el diagrama, procesamiento), de forma mucho más rápida que cualquier otro dispositivo de

almacenamiento. Finalmente la información (los datos procesados) es almacenada en algún disco, o bien, sale

directamente de forma analógica o digital de la computadora, ya sea hacia el monitor, los parlantes, la impresora

o cualquier otro dispositivo que reciba y proyecte la información.

Algunas computadoras más grandes se diferencian del modelo anterior en un aspecto importante, porque tienen

varias CPU y unidades de control que trabajan al mismo tiempo. Además, algunas computadoras, usadas

principalmente para investigación, son muy diferentes del modelo anterior, pero no tienen muchas aplicaciones

comerciales.

Los procesadores multi-núcleo son un procesador que contiene dentro de su empaque a varios núcleos o

"cerebros". La mayoría de los procesadores son mono-núcleo, o sea tienen un solo cerebro. Mientras un

procesador mono-núcleo tiene un solo cerebro para ejecutar procesos, un procesador multi-núcleo puede repartir

los procesos entre sus varios cerebros para su posterior ejecución.

Es como cuando a una persona le dan muchos trabajos por hacer, si otro lo ayuda entre los dos pueden dividirse

el trabajo y terminar más rápido. Si los dos les toca hacer un solo trabajo, si este es divisible, entonces los dos lo

también lo harán mas rápido. Pero si el trabajo no es divisible, entonces en ese caso uno solo lo haría.

Por eso las aplicaciones que sacan más provecho de estos procesadores mult-inúcleo son aquellas que pueden

generar muchos hilos de ejecución (thread) como las aplicaciones de audio/video, cálculo científico, juegos,

tratamiento de gráficos en 3D, etc.

Pero de todas maneras siempre hay aplicaciones que no se dividen en hilos de ejecución, que no aprovechan por

completo estos procesadores. Pero estos procesadores pueden ejecutar varias de estas aplicaciones al mismo

tiempo.

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La Placa Madre

La placa base, placa madre o tarjeta madre (en inglés motherboard, mainboard) es la tarjeta de circuitos

impresos que sirve como medio de conexión entre: El microprocesador, circuitos electrónicos de soporte,

ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROM y ranuras especiales (slots) que permiten la

conexión de tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas de expansión suelen realizar funciones de control de

periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc.

Se diseña básicamente para realizar tareas específicas vitales para el funcionamiento de la computadora, como

por ejemplo las de:

Conexión física.

Administración, control y distribución de energía eléctrica.

Comunicación de datos.

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Temporización.

Sincronismo.

Control y monitoreo.

Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS.

Componentes de la placa madre

Socket

Zócalo de memoria

Chipset (Puente Norte y Puente sur)

Slot

Conector AT

Conector ATX

Conector ATX 2.0

Conector ATX12V

ROM BIOS

RAM CMOS

IDE

FDC

Panel de Jumpers

Pila

PS/2 (mouse y teclado)

USB

COM1

LPT1

GAME

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BIOS

El sistema básico de entrada/salida Basic Input-Output System (BIOS) es un código de interfaz que localiza y

carga el sistema operativo en la RAM; es un software muy básico instalado en la placa base que permite que

ésta cumpla su cometido. Proporciona la comunicación de bajo nivel, y el funcionamiento y configuración del

hardware del sistema que, como mínimo, maneja el teclado y proporciona salida básica (emitiendo pitidos

normalizados por los parlantes si se producen fallos) durante el arranque. El BIOS usualmente está escrito en

lenguaje ensamblador.

En los primeros sistemas operativos para PC (como el DOS), el BIOS todavía permanecía activo tras el

arranque y funcionamiento del sistema operativo. El acceso a dispositivos como la disquetera y el disco duro se

hacían a través del BIOS. Sin embargo, los sistemas operativos SO realizan estas tareas por sí mismos, sin

necesidad de llamadas a las rutinas del BIOS.

Al encender la computadora, el BIOS se carga automáticamente en la memoria principal y se ejecuta desde ahí

por el procesador (aunque en algunos casos el procesador ejecuta la BIOS leyéndola directamente desde la

ROM que la contiene), cuando realiza una rutina de verificación e inicialización de los componentes declarados

en la computadora, a través de un proceso denominado POST (PowerOnSelf Test). Al finalizar esta fase busca

el código de inicio del sistema operativo (bootstrap) en algunos de los dispositivos de memoria secundaria

presentes, lo carga en memoria y transfiere el control de la computadora a éste.

Se puede resumir diciendo que el BIOS es el firmware presente en computadoras IBM PC y compatibles, que

contiene las instrucciones más elementales para el funcionamiento de las mismas por incluir rutinas básicas de

control de los dispositivos de entrada y salida. Está almacenado en un chip de memoria EPROM o Flash,

situado en la placa base de la computadora. Este chip suele denominarse en femenino "la BIOS", pues se refiere

a una memoria (femenino) concreta; aunque para referirnos al contenido, lo correcto es hacerlo en masculino "el

BIOS", ya que nos estamos refiriendo a un sistema (masculino) de entrada/salida.

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Funcionamiento de la computadora (con BIOS)

Cuando encendemos la computadora, la corriente eléctrica llega a la fuente de alimentación. La fuente de

alimentación las diferentes tensiones o voltajes de trabajo a la placa base y a los diferentes dispositivos

conectados (Discos Rígidos, Unidades de DV-ROM, etc). Inmediatamente que el microprocesador recibe

energía, envía una orden al chip de la memoria ROM del BIOS (Basic Input/Output System – Sistema básico de

entrada/salida), donde se encuentran grabadas las rutinas del POST ( Power-OnSelf-Test – Autocomprobación

diagnóstica de encendido) .

Una vez que el BIOS recibe la orden del microprocesador, el POST comienza a ejecutar una secuencia de

pruebas diagnósticas para comprobar sí la tarjeta de vídeo, la memoria RAM, las unidades de discos [si la tiene,

disco duro, reproductor y/o grabador de CD o DVD], el teclado, el ratón y otros dispositivos de hardware

conectados y declarados en la computadora, se encuentran en condiciones de funcionar correctamente.

Cuando el BIOS no puede detectar un determinado dispositivo instalado/declarado o detecta fallos en alguno de

ellos, se oirán una serie sonidos en forma de “beeps” o pitidos y aparecerán en la pantalla del monitor mensajes

de error, indicando que hay problemas. En caso que el BIOS no detecte nada anormal durante la revisión, se

dirigirá al boot sector (sector de arranque del disco duro) para proseguir con el arranque de la computadora.

Durante el chequeo previo, el BIOS va mostrando en la pantalla del monitor diferentes informaciones con

textos en letras blancas y fondo negro. A partir del momento que comienza el chequeo de la memoria RAM, un

contador numérico muestra la cantidad de bytes que va comprobando y, si no hay ningún fallo, la cifra que

aparece al final de la operación coincidirá con la cantidad total de megabytes instalada y disponible en memoria

RAM que tiene la computadora para ser utilizada.

Durante el resto del proceso de revisión, el POST muestra también en el monitor un listado con la relación de

los dispositivos de almacenamiento masivo de datos que tiene la computadora instalada/declarada y que han

sido comprobados como, por ejemplo, el disco o discos duros y el lector/grabador de CD o DVD si lo hubiera.

Cualquier error que encuentre el BIOS durante el proceso de chequeo se clasifica como “no grave” o como

“grave”. Si el error no es grave el BIOS sólo muestra algún mensaje de texto o sonidos de “beep” sin que el

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proceso de arranque y carga del Sistema Operativo se vea afectado. Pero si el error fuera grave, el proceso se

detiene y la computadora se quedará bloqueada o colgada. En ese caso lo más probable es que exista algún

dispositivo de hardware que no funcione bien, por lo que será necesario revisarlo, repararlo o sustituirlo.

EFI / UEFI

La especificación EFI Unificada (UEFI) (anteriormente conocida como la especificación EFI) define una

interfaz entre un sistema operativo y un firmware de plataforma.

La interfaz consta de tablas de datos que incluyen información relacionada con la plataforma, llamadas de

servicio de arranque y llamadas de servicio de tiempo de actividad disponibles para el sistema operativo y su

correspondiente sistema de carga. Estos proporcionan un entorno estándar para arrancar un sistema operativo y

ejecutar aplicaciones de arranque previo.

La versión original de Intel de esta especificación se denominó públicamente EFI, acabando con la versión EFI

1.10.

En 2005, se creó el Unified EFI Forum como una organización abierta para promocionar la adopción y

continuar con el desarrollo de la especificación EFI. Al utilizar la especificación EFI 1.10 como el punto de

partida, este grupo de la industria creó más especificaciones, renombrándolas EFI Unificada.

La interfaz UEFI incluye bases de datos con información de la plataforma, inicio y tiempo de ejecución de los

servicios disponibles listos para cargar el sistema operativo.

UEFI destaca principalmente por:

Compatibilidad y emulación de BIOS para los sistemas operativos sólo compatibles con ésta última.

Capacidad de arranque desde unidades de almacenamiento grandes, dado que no sufren de las

limitaciones del MBR

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Arquitectura y controladores de la CPU independientes

Entorno amigable y flexible Pre-Sistema

Diseño modular

La EFI hereda las nuevas características avanzadas del BIOS como ACPI (Interfaz Avanzada de Configuración

y Energía) y el SMBIOS (Sistema de Gestión de BIOS), y se le pueden añadir muchas otras, ya que el entorno

se ejecuta en 64 bits, al contrario de su predecesora, en 16 bits.

La EFI comunica el arranque además de con el ya clásico MBR (registro de arranque principal, conocido

también como registro de arranque maestro o por su nombre en inglés master boot record), con el sistema GPT

(Tabla de partición GUID es un estándar para la colocación de la tabla de particiones en un disco duro físico)

que solventa las limitaciones técnicas del MBR:

MBR soporta hasta 4 particiones por unidad física con un límite de 2,2 TB (terabyte es una unidad de

almacenamiento de información y equivale a 1012

byte), es decir, un disco duro u otro dispositivo de

almacenamiento de 10 TB o más no se podría aprovechar su capacidad al 100%.

GPT soporta teóricamente hasta 9,4 ZB (zettabyte es una unidad de almacenamiento de información, equivale a

1021

bytes) y no exige un sistema de archivos concreto para funcionar

Microsoft Windows soporta GPT a partir de las versiones de 64 bits de Windows Vista y posteriores.

Algunos sistemas basados en Unix utilizan un híbrido entre MBR y GPT para arrancar.

Proceso de arranque de UEFI

1. Encendido del sistema -se inicia PowerOnSelf Test, o el proceso POST-.

2. Se carga el firmware UEFI.

3. El firmware lee el gestor de arranque para determinar qué aplicación UEFI iniciar, y de dónde (es decir,

desde qué disco y partición).

4. El firmware UEFI inicia la aplicación desde la partición UEFISYS con formato FAT32 definido en la

entrada de arranque del gestor de arranque del firmware.

5. La aplicación UEFI puede iniciar otra aplicación (como la shell de UEFI o un gestor de arranque como

rEFInd), o el kernel y el initramfs (en el caso de un gestor de arranque como GRUB) en función de

cómo se ha configurado la aplicación UEFI.

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Factor de forma

El Factor de forma (inglés form factor) es el tamaño físico estandarizado de una placa base para una

computadora.

También define algunas especificaciones la placa base.

Estas características se definen para poder integrar la placa madre con el resto de los dispositivos.

El factor de forma define:

• Forma de la placa madre: cuadrada o rectangular.

• Ancho y largo de la placa madre.

• Posición de los anclajes (ubicación de tornillos).

• Áreas donde se sitúan los componentes (ranuras de expansión, conectores y puertos).

• Forma física del conector de la fuente de alimentación y las conexiones eléctricas.

Las placas base van a ser creadas en función del factor de forma y ya que existen diferentes tipos de factores de

forma estándares van a surgir diferentes tamaños de placas base, diferentes dimensiones físicas de la fuente de

alimentación, según la placa y diferentes tipos de conectores de la alimentación con los que se va a suministrar

la energía. Es por todo esto por lo que los gabinetes ('case') van a ser diseñadas para contener uno o varios tipos

de placas base y van a contar con las ranuras apropiadas para su instalación.

Surgen, de este modo:

− placas estándar con factor de forma XT, AT, ATX, AT Baby, BTX, WTX, etc...

− placas propietarias que son las propias de algunos fabricantes de computadoras.

Origen del factor de forma

El factor de forma nació de la necesidad de crear un standard para que los componentes de una computadora

sean intercambiables entre si, indiferentemente del fabricante. El primero fue el XT.

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El XT es un factor de forma creado por IBM para su primer PC de uso domestico. La especificación era abierta,

por lo tanto múltiples desarrolladores se basaron en esta convirtiéndose así en un estándar de facto.

Los diferentes factores de forma.

Los factores de formas más extendidos son:

• ATX.

• Flex-ATX.

• Micro-ATX.

• Mini-ITX y Nano-ITX (formatos muy reducidos de VIA Technologies).

• BTX (propuesta de Intel para sustituir a ATX).

Estos son los principales factores de forma con su correspondiente tamaño en mm:

• XT 216x330;

• WTX 356×425 ;

• AT 350×305 ;

• Baby-AT 330×216 ;

• BTX 325×266 ;

• ATX 305×244 ;

• LPX 330×229 ;

• NLX 254×228 ;

• microATX 244×244 ;

• DTX 244×203 ;

• FlexATX 229×191 ;

• Mini-DTX 203×170 ;

• EBX 203×146 ;

• microATX (Min.) 171×171 ;

• Mini-ITX 170×170 ;

• EPIC (Express) 165×115 ;

• Nano-ITX 120×120 ;

• COM Express 125×95 ;

• ETX / XTX 114×95 ;

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• Pico-ITX 100×72 ;

• PC/104 (-Plus) 96×90 ;

• mobile-ITX 75×45 .

Tipos de placas

Formato de Placa AT

Es el empleado por el IBM AT y sus clones en formato sobremesa completo y torre completo. Su tamaño es de

12 pulgadas (305 mm) de ancho x 11-13 pulgadas de profundo. Su gran tamaño dificultaba la introducción de

nuevas unidades de disco. Además su conector con la fuente de alimentación inducía fácilmente al error siendo

numerosos los casos de gente que quemaba la placa al conectar indebidamente los dos juegos de cables (contar

con un código de color para situar 4 cables negros en la zona central). El conector de teclado es el mismo DIN 5

del IBM PC original.

Formato de Placa Baby AT

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IBM presenta en 1985 el formato Baby AT, que es funcionalmente equivalente a la AT, pero significativamente

menor: 8,5 pulgadas de ancho y de 10 a13 pulgadas de profundo, su menor tamaño favorece los gabinetes más

pequeños y facilita la ampliación, por lo que toda la industria se vuelca en él abandonando el formato AT. No

obstante sigue heredando los problemas de diseño del AT, con la multitud de cables que dificultan la ventilación

(algo que se va volviendo más crítico a medida que sube la potencia de los microprocesadores) y con el micro

alejado de la entrada de alimentación.

Formato de Placa ATX

El formato ATX (siglas de AdvancedTechnology Extended') es presentado por Intel en 1995. con un tamaño de

12 pulgadas de ancho por 9,6 pulgadas de profundo, este nuevo formato se resuelven todos los inconvenientes

que perjudicaron a la ya mencionada placa. Los puertos más habituales (impresora Centronics, RS-232 en

formato DB-9, la toma de joystick / midi y de tarjeta de sonido, los puertos USB y RJ-45 (para red a 100) y en

algunos casos incluso la salida de monitor VGA, se agrupan en el lado opuesto a los slots de ampliación. El

puerto DIN 5 de teclado es sustituido por las tomas PS/2 de teclado y ratón (llamadas así por introducirlas IBM

en su gama de computadoras PS/2 y rápidamente adoptada por todos los grandes fabricantes) y situados en el

mismo bloque. Todo esto conlleva el que muchas tarjetas necesarias se integren en la placa madre, abaratando

costes y mejorando la ventilación. Inmediatamente detrás se sitúa el zócalo o slot de procesador y las fijaciones

del ventilador (que al estar más próxima a la fuente de alimentación y su ventilador, actúa más eficientemente),

justo al lado de la nueva conexión de fuente de alimentación (que elimina el quemado accidental de la placa).

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Tras él vienen los slots de memoria RAM y justo detrás los conectores de las controladoras IDE, SCSI

(principalmente en servidores y placas de gama alta) y de controladora de disquete, justo al lado de las bahías de

disco del gabinete (lo que reduce los cables)

La nueva fuente, además del interruptor físico de corriente como en la AT, tiene un modo de apagado similar al

de los electrodomésticos de consumo, alimentado a la placa con una pequeña corriente que permite que

responda a eventos (como una señal por la red o un mando a distancia) encendiéndose o, si se ha habilitado el

modo de hibernado heredado de los portátiles, restablecer el trabajo en el punto donde se dejó.

Formato de Placa microATX

El formato microATX (también conocida como µATX) es un formato de placa base pequeño con un tamaño

máximo de 9,6 x 9,6 pulgadas (244 mm x 244 mm) empleada principalmente en gabinetes tipo cubo. Debido a

sus dimensiones sólo tiene sitio para 1 o 2 slots PCI y/o AGP, por lo que suelen incorporar puertos Firewire y

USB 2 en abundancia (para permitir conectar unidades externas de disco duro y grabadoras de DVD).

Formato de Placa LPX

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Basada en un diseño de Western Digital , permite el uso de gabinetes más pequeños en una placa ATX situando

los slots de expansión en una placa especial llamada risercard (una placa de expansión en sí misma, situada en

un lateral de la placa base. Este diseño sitúa a las placas de ampliación en paralelo con la placa madre en lugar

de en perpendicular. Generalmente es usado sólo por grandes ensambladores como IBM, Compaq, HP o Dell,

principalmente en sus equipos SFF (Small FormFormat o gabinete de formato pequeño). Por eso no suelen tener

más de 3 slots cada uno.

Formato de Placa BTX

Tamaño: 12,7"x10,4" (325 mm x 266 mm).

El estándar BTX (BalancedTechnology Extended) fue creado por Intel, como evolución del ATX De tamaño

más reducido que la ATX, pero trae las siguientes ventajas

• Las CPUs y las tarjetas gráficas consumen cada vez más y más potencia, y esto resulta en una mayor

disipación térmica. Por otro lado, los usuarios reclaman cada vez más PC que sean silenciosos. Los gabinetes y

placas madre ATX no fueron diseñadas para los increíbles niveles de calor que se producen en ellas. Así

comienza la necesidad de un nuevo formato.

Del fomato BTX, existen 3 diferentes versiones, cuya única diferencia es el tamaño:

• picoBTX: 20.3 x 26.7 cm

• microBTX: 26.4 x 26.7 cm

• regularBTX: 32.5 x26.7cm

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Factor de placa DTX

Tamaño: 9,6”x7,9" (244 mm x 203 mm).

El factor de forma DTX fue introducido en el mercado por Amd en Enero del 2007. De tamaño reducido, ha

sido desarrollado para HTPC (Home Theater Personal Computer, que puede traducirse como computadora

personal de cine en casa). Es compatible con los gabinetes ATX y también se encuentra en una versión aun más

reducida, llamada Mini-Dtx. Dispone de uno o dos slots de expansión que suelen ser un puerto PCI-express y un

PCI. Además de su tamaño reducido, su precio es también bajo, debido a los pocos elementos que incorpora.

Slot de expansión

Ranura, en español. Se trata de cada uno de los alojamientos que tiene la placa madre en los que se insertan las

tarjetas de expansión.

Las ranuras o slot de expansión evolucionan con el transcurso del tiempo de acuerdo al desarrollo de las placas

o tarjetas que se conectan a estos y el desarrollo de estas está muy relacionado con el progreso de los buses del

sistema, principalmente el de datos.

Su función es conectar placas de expansión, las cuales expanden las capacidades propias de la placa madre.

Una de las tarjetas que más ha incrementado sus necesidades en este sentido son las tarjetas gráficas, pero no

son las únicas las que cada vez requieren unas mayores velocidades de transferencia.

Vamos a ver las principales ranuras de expansión que se pueden encontrar y su evolución en el tiempo:

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Ranuras ISA:

Las ranuras ISA (Industry Standard Architecture) hacen su aparición de la mano de IBM en 1980 como ranuras

de expansión de 8bits. Se trata de un slot de 62 contactos.

Su verdadera utilización inicia en 1983, conociéndose como XT bus architecture.

En el año 1984 se actualiza al nuevo estándar de 16bits, conociéndose como AT bus architecture.

En este caso se trata de una ranura (en realidad son dos ranuras unidas) de 14cm de longitud. Básicamente es un

ISA al que se le agrega un segundo conector de 36 contactos (18 por cada lado). Estas nuevas ranuras ISA

trabajan a 16bits y a 8Mhz.

Ranuras VESA

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Motivado fundamentalmente por la necesidad de ofrecer gráficos de mayor calidad, nace el bus VESA (Video

ElectronicsStandardsAssociation) es un tipo de bus de datos que permite por primera vez conectar directamente

la placa de video al procesador.

Este bus es compatible con el bus ISA (es decir, una tarjeta ISA se puede colocar en una ranura VESA),

principalmente mejora la calidad y la respuesta de las tarjetas de video, solucionando el problema de la

insuficiencia de flujo de datos que tenían las ranuras ISA.

Su estructura consistía en una extensión del ISA de 16 bits. Las tarjetas de expansión VESA eran enormes, lo

que, junto a la aparición del bus PCI, mucho más rápido en velocidad de reloj y con menor longitud y mayor

versatilidad, hizo desaparecer al VESA. A pesar de su compatibilidad con las tarjetas anteriores, en la práctica,

su uso se limitó casi exclusivamente a placas de video.

Ranuras PCI:

En el año 1990 se produce uno de los mayores avances en el desarrollo de las computadoras, con la creación del

bus PCI (PeripheralComponentInterconnect).

Se trata de un tipo de ranura que podemos encontrar(aunque hay una serie de versiones), con unas

especificaciones definidas, un tamaño menor que las ranuras ISA de 16 bits (las ranuras PCI tienen una longitud

de 8.5cm, igual que las ISA de 8bits), con unos contactos bastante más finos que éstas, pero con un número

superior de contactos (98 (49 x cara) + 22 (11 x cara), lo que da un total de 120 contactos).

Con el bus PCI por primera vez se acuerda también estandarizar el tamaño de las tarjetas de expansión.

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Las principales versiones de este bus (y por lo tanto de sus respectivas ranuras) son:

-PCI 1.0: Primera versión del bus PCI. Se trata de un bus de 32bits a 16Mhz.

-PCI 2.0: Primera versión estandarizada y comercial. Bus de 32bits, a 33MHz

-PCI 2.1: Bus de 32bist, a 66Mhz y señal de 3.3 voltios

-PCI 2.2: Bus de 32bits, a 66Mhz, requiriendo 3.3 voltios.

-PCI 2.3: Bus de 32bits, a 66Mhz. Permite el uso de 3.3 voltios.

-PCI 3.0: Es el estándar definitivo, ya sin soporte para 5 voltios.

Ranuras PCIX

Las ranuras PCIX (no confundir con las ranuras PCIexpress) salen como respuesta a la necesidad de un bus de

mayor velocidad. Se trata de unas ranuras bastante más largas que las PCI, con un bus de 66 bits, que trabajan a

66Mhz, 100Mhz o 133Mhz (según versión). Este tipo de bus se utiliza casi exclusivamente en placas madre

para servidores, pero presentan el grave inconveniente (con respecto a las ranuras PCIe) de que el total de su

velocidad hay que repartirla o dividirla entre el número de ranuras activas, por lo que para un alto rendimiento,

el número de éstas es limitado.

En su máxima versión tienen una capacidad de transferencia de 1064MB/s.

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Sus mayores usos son la conexión de tarjetas Ethernet Gigabit, tarjetas de red de fibra y tarjetas controladoras

RAID SCSI 320 o algunas tarjetas controladoras RAID SATA.

Ranuras AGP

El puerto AGP (AcceleratedGraphics Port) es desarrollado por Intel en 1996 como puerto gráfico de altas

prestaciones, para solucionar el cuello de botella que se creaba en las placas de video PCI. Sus especificaciones

parten de las del bus PCI 2.1, tratándose de un bus de 32 bits.

Con el tiempo salieron las siguientes versiones:

- AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 266 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.

- AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transf. de 532 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.

- AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o

1,5V para adaptarse a los diseños de las placas de video.

- AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o

1,5V.

Se utiliza exclusivamente para placas de video y por su arquitectura sólo puede haber una ranura AGP en la

placa madre.

Se trata de una ranura de 8cm de longitud, instalada normalmente en la parte superior de las ranuras PCI y

según su tipo se pueden diferenciar por la posición de una pestaña o muesca de control que llevan.

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Imagen 1

Imagen 2

Imagen 3

Las primeras (AGP 1X y 2X) llevaban dicha pestaña en la parte más próxima al borde de la placa madre

(imagen 1), mientras que las más actuales, pero ya en desuso (AGP 8X compatibles con 4X) lo llevan en la

parte más alejada de dicho borde (imagen 2).

Existen dos tipos más de ranuras: Unas que no lleva esta muesca de control (imagen 3) y otras que llevan las

dos muescas de control.

Es muy importante la posición de esta muesca, ya que en cierto modo determina los voltajes suministrados,

impidiendo que se instalen tarjetas que no soportan algunos voltajes y podrían llegar a quemarse.

Con la aparición del puerto PCIe en 2004, y sobre todo desde 2006, el puerto AGP

cada vez está siendo más abandonado, siendo ya pocas las placas de video que se fabrican.

Ranura AMR

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Ranura de expansión en la placa madre para dispositivos como tarjetas de sonido o modems. Lanzada en 1998,

cuenta con 16 pines y es parte del estándar de audio AC97, aún vigente en nuestros días.

En un principio se diseñó como ranura de expansión para dispositivos económicos de audio o comunicaciones,

ya que estos harían uso de los recursos de la máquina, como el microprocesador y la memoria RAM. Esto tuvo

poco éxito porque fue lanzado en un momento en que la potencia de las máquinas no era la adecuada para

soportar esta carga y el escaso soporte de los drivers para estos dispositivos en sistemas operativos que no

fuesen Windows.

Ranura CNR

Se trata de una ranura de expansión en la placa madre para dispositivos de comunicaciones como modems,

tarjetas de red y sonido. Fue introducido en Febrero del 2000 por Intel en sus placas para procesadores Pentium

y se trataba de un diseño propietario por lo que no se extendió más allá de las placas que incluían los chipsets de

Intel.

Ranuras PCIe

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Las ranuras PCIe (PCI-Express) nacen en 2004 como respuesta a la necesidad de un bus más rápido que los PCI

o los AGP.

Su empleo más conocido es precisamente éste, el de ranura para placas de video (en su variante PCIe x16), pero

no es la única versión que existe de esta ranura, que se impuso en el mercado, y que, sobre todo a partir de

2006, eliminó prácticamente al puerto AGP.

Entre sus ventajas cuenta la de poder instalar dos placas de video en paralelo (sistemas SLI o CrossFire),

además de un mayor ancho de banda, mayor suministro de energía.

Este tipo de ranuras no debemos confundirlas con las PCIX, ya que mientras que éstas son una extensión del

estándar PCI, las PCIe tienen un desarrollo totalmente diferente.

El bus de este puerto está estructurado como enlaces punto a punto, full-duplex, trabajando en serie. En

PCIe 1.1 cada enlace transporta 250 MB/s en cada dirección. PCIe 2.0 dobla esta tasa y CIE 3.0 la dobla

otra vez.

Cada slot de expansión lleva 1, 2, 4, 8, 16 o 32 enlaces de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas. El

número de enlaces se escribe con una x de prefijo (x1 para un enlace simple y x16 para una tarjeta con

dieciséis enlaces).

Los tipos de ranuras PCIe que más se utilizan son los siguientes:

- PCIe x1: 250MB/s

- PCIe x4: 1GB/s (250MB/s x 4)

- PCIe x16: 4GB/s (250MB/s x 16)

Estas ranuras se diferencian también por su tamaño. En la imagen podemos ver (de arriba abajo) un puerto

PCIe x4, un puerto PCIe x16, un puerto PCIe x1 y otro puerto PCIe x16. En la parte inferior se observa un

puerto PCI, lo que nos puede servir de dato para comparar sus tamaños.

Cada vez son más habituales las placas que utilizan este tipo de ranuras, no sólo placas de video, sino de otro

tipo, como placas de red inalámbrica, placas firewire, etc.

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El Microprocesador

El microprocesador omicro es un circuito integrado que contiene todos los elementos de una "unidad central

de procesamiento" o CPU (por sus siglas en inglés; Central ProcessUnit). En el interior de este componente

electrónico existen millones de transistores integrados. Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre

un elemento llamado zócalo (en inglés, socket). También, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la

placa madre. Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo no tuvo mucho

éxito. Se dispone de un zócalo especial para alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento, que

comúnmente es un ventilador (cooler). El microprocesador está compuesto por: registros, la Unidad de control,

la Unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, una unidad en coma flotante.

Funcionamiento

El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en

la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:

PreFetch, Pre lectura de la instrucción desde la memoria principal,

Fetch, envío de la instrucción al decodificador,

Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer,

Lectura de operandos (si los hay),

Ejecución,(lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento).

Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.

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Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y

concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de

reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo)

de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un oscilador, normalmente un cristal de cuarzo capaz

de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo.

Velocidad y ancho de banda

Se habla de frecuencias de Gigaherzios (GHz.), o de Megahercios (MHz.). Lo que supone miles de millones o

millones, respectivamente, de ciclos por segundo. El indicador de la frecuencia de un microprocesador es un

buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único. La cantidad de instrucciones necesarias

para llevar a cabo una tarea concreta, así como el ancho de banda ó cantidad de instrucciones ejecutadas por

ciclo, son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU.

Bus de datos

El microprocesador lee y escribe datos en la memoria principal y en los dispositivos de entrada/salida. Estas

transferencias se realizan a través de un conjunto de conductores que forman el bus de datos. El número de

conductores suele ser potencia de 2. Hay buses de 4, 8, 16, 32, 64, ... conductores. Los modelos de la familia

x86, a partir del 80386, trabajan con bus de datos de 32 bits, y a partir del Pentium con bus de 64 bits. Pero los

microprocesadores de las tarjetas gráficas, que tienen un mayor volumen de procesamiento por segundo, se ven

obligados a aumentar este tamaño, y así tenemos hoy en día microprocesadores gráficos que trabajan con datos

de 128 ó 256 bits. Estos dos tipos de microprocesadores no son comparables, ya que ni su juego de

instrucciones ni su tamaño de datos son parecidos y por tanto el rendimiento de ambos no es comparable en el

mismo ámbito.

Zócalos y Slot

Slot 1

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Slot A

Socket PGA370

Socket LGA775

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Socket 940

Socket 1156

Socket 1366

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Socket AM3

El zócalo o socket es una matriz de pequeños agujeros ubicados en una placa madre (tipo de socket PGA, “Pin

GridArray” o “Matriz de rejilla de contactos), es la base donde encajan, sin dificultad, los pines de un

microprocesador. Esta matriz permite la conexión entre el microprocesador y el resto del equipo. En las

primeras computadoras personales el microprocesador venía directamente soldado a la placa madre, pero la

aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la creación de los zócalos. Los pines de un

microprocesador se han incorporado en el socket de la placa base (tipo de socket LGA, “Landgridarray” o

“Toma de matriz”), como por ejemplo el socket 775 de Intel o el socket F de AMD.

En general cada familia de microprocesadores requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en

el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa

madre. Por lo que no es posible conectar un determinado microprocesador a una placa base diseñada para otro.

Existen muchos tipos de sockets, usados por diferentes CPUs. Ahora veamos un tabla de sockets, slots y los

microprocesadores correspondientes.

Socket

name

Year of

introduction CPU families Package Bus speed

DIP 1970s Intel 8086

Intel 8088

DIP 5/10 MHz

PLCC ? Intel 80186

Intel 80286

Intel 80386

PLCC 6–40 MHz

Socket 1 1989 Intel 80486 PGA 16–50 MHz

Socket 2 ? Intel 80486 PGA 16–50 MHz

Socket 3 1991 Intel 80486 PGA 16–50 MHz

Socket 4 ? Intel Pentium PGA 60–66 MHz

Socket 5 ? Intel Pentium

AMD K5

PGA 50–66 MHz

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IDT WinChip C6

IDT WinChip 2

Socket 6 ? Intel 80486 PGA ?

Socket 7 1994 Intel Pentium

Intel Pentium MMX

AMD K6

PGA 50–66 MHz

Super Socket 7 1998 AMD K6-2

AMD AMD K6-III

Rise mP6 Cyrix MII

PGA 66–100 MHz

Socket 8 1995 Intel Pentium Pro PGA 60–66 MHz

Slot 1 1997 Intel Pentium II

Intel Pentium III

Slot 66–133 MHz

Slot 2 1998 Intel Pentium II Xeon Slot 100–133 MHz

Socket 463/

Socket NexGen

? NexGen Nx586 PGA ?

Socket 499 ? Alpha 21164A Slot ?

Slot A 1999 AMD Athlon Slot 100 MHz

Slot B ? Alpha 21264 Slot ?

Socket 370 1999 Intel Pentium III Intel Celeron

VIA Cyrix III

VIA C3

PGA 66–133 MHz

Socket 462/

Socket A

2000 AMD Athlon

AMD Duron

AMD Athlon XP AMD Athlon XP-M

AMD Athlon MP

AMD Sempron

PGA 100–200 MHz Thisis a double

data rate bus having a 400 MT/s

(megatransfers/second) fsb in thelatermodels

Socket 423 2000 Intel Pentium 4 PGA 400 MT/s (100 MHz)

Socket 478/

Socket N

2000 Intel Pentium 4

Intel Celeron Intel Pentium 4 EE

Intel Pentium 4 M

PGA 400–800 MT/s (100–200 MHz)

Socket 495 2000 Intel Celeron PGA ?

PAC418 2001 Intel Itanium PGA 133 MHz

Socket 603 2001 Intel Xeon PGA 400–533 MT/s (100–133 MHz)

PAC611 2002 Intel Itanium 2

HP PA-8800, PA-8900

PGA ?

Socket 604 2002 Intel Xeon PGA 400–1066 MT/s (100–266

MHz)

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Socket 754 2003 AMD Athlon 64

AMD Sempron

AMD Turion 64

PGA 200–800 MHz

Socket 940 2003 AMD Opteron Athlon 64 FX PGA 200–1000 MHz

Socket 479 2003 Intel Pentium M

Intel Celeron M

PGA 400–533 MT/s (100–133 MHz)

Socket 939 2004 AMD Athlon 64

AMD Athlon 64 FX

AMD Athlon 64 X2 AMD Opteron

PGA 200–1000 MHz

LGA 775/

Socket T

2004 Intel Pentium 4 Intel Pentium D

Intel Celeron

Intel Celeron D

Intel Pentium XE Intel Core 2 Duo

Intel Core 2 Quad

Intel Xeon

LGA 1600 MHz

Socket 563 ? AMD Athlon XP-M PGA ?

Socket M 2006 Intel Core Solo Intel CoreDuo

Intel Dual-CoreXeon

Intel Core 2 Duo

PGA 533–667 MT/s (133–166 MHz)

LGA 771/

Socket J

2006 Intel Xeon LGA 1600 MHz

Socket S1 2006 AMD Turion 64 X2 PGA 200–800 MHz

Socket AM2 2006 AMD Athlon 64

AMD Athlon 64 X2

PGA 200–1000 MHz

Socket F 2006 AMD Athlon 64 FX

AMD Opteron

LGA ?

Socket AM2+ 2007 AMD Athlon 64 AMD Athlon X2

AMD Phenom

AMD Phenom II

PGA 200–2600 MHz

Socket P 2007 Intel Core 2 PGA 533–1066 MT/s (133–266

MHz)

Socket 441 2008 Intel Atom PGA 400–667 MHz

LGA 1366/

Socket B

2008 Intel Core i7 (900 series)

Intel Xeon (35xx, 36xx, 55xx, 56xx series)

LGA 4.8-6.4 GT/s

Socket AM3 2009 AMD Phenom II

AMD Athlon II

AMD Sempron

PGA 200–3200 MHz

LGA 1156/

Socket H

2009 Intel Core i7 (800 series)

Intel Core i5 (700, 600 series)

LGA 2.5 GT/s

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Intel Core i3 (500 series)

Intel Xeon (X3400, L3400 series)

Intel Pentium (G6000 series)

Intel Celeron (G1000 series)

Socket G34 2010 AMD Opteron (6000 series) LGA 200–3200 MHz

Socket C32 2010 AMD Opteron (4000 series) LGA 200–3200 MHz

LGA 1248 2010 Intel Itanium 9300-series LGA 4.8 GT/s

LGA 1567 2010 Intel Xeon 6500/7500-series LGA 4.8-6.4 GT/s

LGA 1155/

Socket H2

(2011/Q1) Intel Sandy Bridge-DT LGA 5 GT/s

LGA 2011/

Socket R

Future (2011/Q3) Intel Sandy Bridge B2 LGA 4.8-6.4 GT/s

Socket

name

Year of

introduction CPU families Package Bus speed

Puertos de entrada y salida

El microprocesador tiene puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado. El chipset es un conjunto de

circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. El conjunto

de circuitos integrados auxiliares necesarios por un sistema para realizar una tarea suele ser conocido como

chipset, cuya traducción literal del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito

integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del

mismo.

Chipset

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En el mundo de las computadoras personales se disponían muchos circuitos integrados como apoyo al

microprocesador tales como el controlador de interrupciones, controlador de acceso directo a memoria,

controlador de reloj, etc. Para reducir el número de circuitos se fueron creando circuitos más complejos que

incluían múltiples funcionalidades en su interior. Esos circuitos son los que se denominan chipset de la

computadora y son responsables en una medida importante del rendimiento global del mismo.

Se ha comparado al Chipset con la "médula espinal": "una persona puede tener un buen cerebro, pero si la

médula falla, todo el cuerpo no sirve para nada".

Las computadoras personales tienen chipset formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal:

El puente norte que se utiliza como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria, controlando los

accesos hacia y desde el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico y las comunicaciones con el

puente sur.

El puente sur que controla los dispositivos asociados, es decir se encarga de comunicar el procesador con el

resto de los periféricos. (los controladores de disco, puertos de entrada y salida, como USB, etc.)

Un esquema típico de puente norte y puente sur. – Esquema de puente norte y sur

Puente norte

El Northbridge ("puente norte" en inglés) es el circuito integrado más importante del conjunto de chips (chipset)

que constituye el corazón de la placa madre. Recibe el nombre por situarse en la parte superior de las placas

madres con formato.

Chip integrado es el conjunto de la placa madre que controla las funciones de acceso desde y hasta

microprocesador, AGP / PCI-Express, memoria RAM, vídeo integrado (dependendiendo de la placa) y

Southbridge. Su función principal es la de controlar el funcionamiento del bus del procesador, la memoria y el

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puerto AGP o PCI-Express. De esa forma, sirve de conexión (de ahí su denominación de "puente") entre la

placa madre y los principales componentes de la PC: microprocesador, memoria RAM y tarjeta de vídeo AGP o

PCI Express. Generalmente, las grandes innovaciones tecnológicas, como el soporte de memoria DDR o nuevos

FSB, se implementan en este chip. Es decir, el soporte que tenga una placa madre para determinado tipo de

microprocesadores, memorias RAM o placas de video estarán limitados por las capacidades del Northbridge de

que disponga.

La tecnología de fabricación de un Northbridge es muy avanzada, y su complejidad, comparable a la de un

microprocesador. Por ejemplo, en un Chipset, el Northbridge debe encargarse de sostener el bus frontal de alta

velocidad que lo conecta con el procesador. Si pensamos en el bus de 400 MHZ utilizado por ejemplo en el

Athlon XP, y el de 800 MHZ del Intel Prescott, nos damos cuenta de que es una tarea bastante exigente.

Además en algunas placas tienen un adaptador de vídeo integrado lo que le añade trabajo al sistema. Debido a

esto, la mayoría de los fabricantes de placas madres colocan un disipador de calor encima del Northbridge para

mantenerlo bien refrigerado.

Puente sur

También conocido como Concentrador de Controladores de Entrada/Salida - I/O ControllerHub (ICH), es un

circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras

funcionalidades de baja velocidad dentro de la tarjeta madre. El southbridge no está conectado a la CPU y se

comunica con ella indirectamente a través del Puente Norte.

La funcionalidad encontrada en los southbridges incluye soporte para:

Bus PCI

Bus ISA

Controlador DMA

Controlador de Interrupciones

Controlador IDE (SATA o PATA)

Reloj en Tiempo Real - Real Time Clock

Administración de potencia eléctrica - Powermanagement (APM y ACPI)

BIOS

Interfaz de sonido AC97.

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Adicionalmente el southbridge puede incluir soporte para Ethernet, RAID, USB y Codec de Audio. El

southbridge algunas veces incluye soporte para el teclado, el ratón y los puertos seriales, sin embargo, aún en el

2007 los computadores personales gestionaban esos recursos por medio de otro dispositivo conocido como

Super I/O.

En los últimos modelos de placas el Southbridge se le intregra cada vez mayor número de dispositivos a

conectar y comunicar por lo que fabricantes como AMD o VIA han desarrollado tecnologías como

HyperTransport.

Esquema de chipset Procesadores Intel Core 3ra

Generación

Memoria de acceso aleatorio

Módulo SDRAM de 128 Mb

Los que trabajan en la informática suelen emplear el término "memoria" para aludir a Random Access Memory

(memoria de acceso aleatorio) o RAM. Una computadora utiliza la memoria de acceso aleatorio para almacenar

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las instrucciones y los datos temporales que se necesitan para ejecutar las tareas. De esta manera, la Central

ProcessingUnit (unidad central de proceso) o CPU puede accesar rápidamente las instrucciones y los datos

almacenados en la memoria.

Un buen ejemplo de esto es lo que sucede cuando la CPU carga en la memoria una aplicación, como un

procesador de textos o un programa de autoedición, permitiendo así que la aplicación funcione con la mayor

velocidad posible. En términos prácticos, esto significa que se puede hacer más trabajo en menos tiempo.

Cuando se introduce un comando

desde el teclado, esto requiere que

se copien los datos provenientes de

un dispositivo de almacenamiento

(como un disco duro o CD-ROM)

en la memoria, la cual suministra los

datos a la CPU de forma más rápida

que los dispositivos de

almacenamiento.

Este concepto de "poner los datos al alcance de la CPU", es similar a lo que sucede cuando se colocan diversos

archivos y documentos electrónicos en una sola carpeta o directorio de archivos de la computadora. Al hacerlo,

se mantienen siempre a la mano y se evita la necesidad de buscarlos cada vez que se necesitan.

Diferencia entre memoria y almacenamiento

Muchas personas confunden los términos memoria y almacenamiento, especialmente cuando se trata de la

cantidad que tienen de cada uno. El término "memoria" significa la cantidad de RAM instalada en la

computadora, mientras que "almacenamiento" hace referencia a la capacidad del disco duro.

Para aclarar esta confusión, se puede comparar la computadora con una oficina que tiene una mesa de trabajo y

varios archiveros.

La mesa de trabajo representa la memoria, la cual ofrece un acceso rápido y fácil a los archivos con los que se

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está trabajando en ese momento determinado.

Otra diferencia importante entre la memoria y el almacenamiento, consiste en que la información almacenada

en el disco duro permanece intacta cuando se apaga la computadora. En cambio, el contenido de la memoria

queda borrado cuando se apaga la computadora (como si se tiraran a la basura todos los archivos encontrados en

la mesa de trabajo al final del día).

Los archiveros representan el disco

duro de la computadora, el cual

proporciona el almacenamiento

masivo.

Cuando se trabaja con una computadora, se debe guardar el trabajo con frecuencia. La memoria de la

computadora guarda las modificaciones introducidas en el documento hasta que el usuario las guarda en el disco

duro. Si por cualquier razón se interrumpe la operación de la computadora, por ejemplo, debido a un corte de

luz o a un error del sistema, se perderán todas las modificaciones realizadas que no fueron guardadas hasta ese

momento.

La memoria RAM es un tipo de memoria temporal que pierde sus datos cuando se queda sin energía (por

ejemplo, al apagar la computadora), por lo cual es una memoria volátil.

La denominación surgió antiguamente para diferenciarlas de las memorias de acceso secuencial. Debido a que

en los comienzos de la computación las memorias principales (o primarias) de las computadoras eran siempre

de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran de acceso secuencial (cintas o tarjetas perforadas), es

frecuente que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de una computadora, pero

la denominación no es demasiado acertada.

Se trata de una memoria de semiconductor en la que se puede tanto leer como escribir información. Se utiliza

normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes.

Se dicen "de acceso aleatorio" o "de acceso directo" porque los diferentes accesos son independientes entre sí

(no obstante, el resto de memorias ROM, ROM borrables y Flash, también son de acceso aleatorio). Por

ejemplo, si un disco rígido debe hacer dos accesos consecutivos a sectores alejados físicamente entre sí, se

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pierde un tiempo en mover la cabeza lecto-grabadora hasta la pista deseada (o esperar que el sector pase por

debajo, si ambos están en la misma pista), tiempo que no se pierde en la RAM. Sin embargo, las memorias que

se encuentran en la computadora, son volátiles, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica;

pero hay memorias (como la memoria RAM flash), que no lo son porque almacenan datos.

En general, las RAMs se dividen en estáticas y dinámicas. Una memoria RAM estática mantiene su contenido

inalterado mientras esté alimentada. En cambio en una memoria RAM dinámica la lectura es destructiva, es

decir que la información se pierde al leerla, para evitarlo hay que restaurar la información contenida en sus

celdas, operación denominada refresco.

Además, las memorias se agrupan en módulos, que se conectan a la placa base de la computadora. Según los

tipos de conectores que lleven los módulos, se clasifican en módulos SIMM (Single In-line Memory Module),

con 30 ó 72 contactos, módulos DIMM (Dual In-line Memory Module), con 168 contactos y módulos RIMM

(RAMBUS In-line Memory Module) con 184 contactos.

Memoria RAM en computadoras

Los pequeños chips que componen a la memoria RAM no se encuentran sueltos, sino soldados a un pequeño

circuito impreso denominado módulo, que se puede encontrar en diferentes tipos y tamaños, cada uno ajustado a

una necesidad concreta: (SIMM, DIMM, RIMM).

Sobre ellos se sueldan los chips de memoria RAM, de diferentes tecnologías y capacidades. Ahora bien,

mientras que los ensambladores de módulos se cuentan por centenas, la lista de fabricantes de los propios chips

de memoria son un número menor y sólo hay unas pocas empresas como Buffalo, Corsair, Kingston o Samsung,

que en cualquier caso no superan la veintena.

La capacidad de una memoria es la cantidad de datos que puede almacenar, generalmente se expresa en bytes,

KB, MB o GB.

Tipos de Memoria

Memoria VRAM

Memoria ROM

Memoria CACHE

Memoria RAM

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Memoria VRAM

La memoria gráfica o de video determina su limitación con respecto al número de colores y resolución. Cuanta

más memoria dispongamos más capacidad tendrá nuestra tarjeta de alcanzar resoluciones mayores y a mayor

número de colores. Esta memoria viene integrada a la tarjeta de video. Antiguamente su capacidad difícilmente

llegaba a 1 Mb, hoy puede superar fácilmente los 512 Mb.

Éste tipo de memoria fue utilizada en las tarjetas gráficas (controladores gráficos) para poder manejar toda la

información visual que le manda la CPU del sistema, y podría ser incluida dentro de la categoría de Peripheral

RAM. La principal característica de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea por dos

dispositivos. De esta manera, es posible que la CPU grabe información en ella, mientras se leen los datos que

serán visualizados en el monitor en cada momento. Por esta razón también se clasifica como Dual-Ported. No

obstante, fue sustituida inicialmente por la SDRAM (más rápida y barata) y posteriormente por la DDR, DDR2,

DDR3 y DDR4 (también denominada GDDR4: Graphics DDR4), más rápidas y eficientes. Tenemos

disponibles DDR5 con características similares a la DDR4.

La Memoria ROM (Read Only Memory)

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Es un chip de memoria que almacena permanente instrucciones e información. Su contenido se crea en el

momento de fabricación y no puede ser alterado. Los chips ROM son utilizados para almacenar rutinas en

computadores personales, controladores de periféricos y otros equipos electrónicos.

Memoria CACHE

Una pequeña cantidad de memoria usada para almacenar información temporalmente. Tiene funciones

parecidas a la RAM. Sin embargo la caché es una memoria mucho más rápida aún. La CACHE incrementa el

desempeño del sistema reduciendo la necesidad de acceder la memoria principal del sistema para cada

transacción.

La memoria caché permite acelerar el acceso a los datos, trasladándolos a un medio más rápido cuando se

supone que van a leerse o modificarse pronto. Por ejemplo, si ciertos datos acaban de leerse, es probable que al

poco tiempo esos mismos datos, y también los siguientes, vuelvan a leerse.

La Memoria RAM (Random Access Memory)

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Es la memoria principal de la computadora, la que sostiene su sistema operativo, las aplicaciones que la CPU

ejecuta y los datos usados por esas aplicaciones. Un programa no puede correr hasta que haya estado cargado en

la RAM.

Es la memoria basada en semiconductores que puede ser leída o escrita por el microprocesador u otros

dispositivos de hardware. La RAM es la memoria esencial y ocupa los primeros 640K del espacio direccionable

del PC.

La RAM que constituye la mayor parte de la memoria del PC. Cumple la función de almacenar la información

que procesa el microprocesador. Graba y lee información a gran velocidad, inferior a veces a 10 ns (10

millonésimas de segundo).

Tipos de Memoria RAM

RAM Estática

RAM Dinámica

RAM Estática

SRAM

Async SRAM

Sync SRAM

Pipelined SRAM

Memoria SRAM (Static RAM)

Representa la abreviatura de "Static RAM". El hecho de ser estática quiere decir que no es necesario refrescar

los datos (al contrario que la DRAM), ya que sus celdas mantienen los datos, siempre y cuando estén

alimentadas. Otra de sus ventajas es su velocidad, comparable a la de los procesadores. Como contraprestación,

debido al elevado número de transistores por bit, las SRAM tienen un elevado precio, por lo que su uso se limita

a las memorias caché de procesadores y microcontroladores.

Así, y atendiendo a la utilización de la SRAM como memoria caché de nuestros sistemas informáticos, tenemos

tres tipos:

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Async SRAM: memoria asíncrona y con tiempos de acceso entre 20 y 12 nanosegundos, utilizada como caché

de los antiguos i386, i486 y primeros Pentium.

Sync SRAM: memoria síncrona y con un tiempo de acceso entre 12 y 8,5 nanosegundos. Muy utilizada en

sistemas a 66 MHz de bus.

Pipelined SRAM: memoria síncrona con tiempos de acceso entre 8 y 4,5 nanosegundos. Tarda más que la

anterior en cargar los datos, pero una vez cargados, accede a ellos con mayor rapidez.

RAM Dinámica

DRAM

FPM RAM

EDO RAM

BEDO RAM

SDR SDRAM

DDR SDRAM

RDRAM

ESDRAM

Memoria DRAM

La memoria DRAM ("Dynamic RAM") es una memoria RAM electrónica construida mediante condensadores.

Los condensadores son capaces de almacenar un bit de información almacenando una carga eléctrica.

Lamentablemente los condensadores sufren de fugas lo que hace que la memoria DRAM necesite refrescarse

cada cierto tiempo: el refresco de una memoria RAM consiste en recargar los condensadores que tienen

almacenado un uno para evitar que la información se pierda por culpa de las fugas (de ahí lo de "Dynamic"). La

memoria DRAM es más lenta que la memoria SRAM, pero por el contrario es mucho más barata de fabricar y

por ello es el tipo de memoria RAM más comúnmente utilizada como memoria principal.

También se denomina DRAM a la memoria asíncrona de los primeros IBM-PC, su tiempo de refresco era de 80

ó 70 ns (nanosegundos). Se utilizó en la época de los i386, en forma de módulos SIMM o DIMM.

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FPM-RAM (Fast Page Mode RAM)

Memoria asíncrona, más rápida que la anterior (modo de Página Rápida) y con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns.

Esta memoria se encuentra instalada en muchos sistemas de la primera generación de Pentium. Incorpora un

sistema de paginado debido a que considera probable que el próximo dato a acceder este en la misma columna,

ganando tiempo en caso afirmativo.

EDO-RAM (Extended Data Output RAM)

Memoria asíncrona, esta memoria permite a la CPU acceder más rápido porque envía bloques enteros de datos;

con tiempos de acceso de 40 ó 30 ns.

BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM)

Es una evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM. Lee los datos en ráfagas, lo que significa que

una vez que se accede a un dato de una posición determinada de memoria se leen los tres siguientes datos en un

solo ciclo de reloj por cada uno de ellos, reduciendo los tiempos de espera del procesador. La limitación de la

BEDO RAM es que no puede funcionar por encima de los 66 MHz.

SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM)

Memoria síncrona (misma velocidad que el sistema), con tiempos de acceso de entre 25 y 10 ns y que se

presentan en módulos DIMM de 168 contactos. Fue utilizada en los Pentium 2 y en los Pentium III , así como

en los AMD K6, K7 y Duron. Dependiendo de la frecuencia de trabajo se dividen en:

PC66: la velocidad de bus de memoria es de 66 MHz, temporización de 15 ns y ofrece tasas de transferencia de

hasta 533 MB/s.

PC100: la velocidad de bus de memoria es de 100 MHz, temporización de 8 ns y ofrece tasas de transferencia

de hasta 800 MB/s.

PC133: la velocidad de bus de memoria es de 133 MHz, temporización de 7,5 ns y ofrece tasas de transferencia

de hasta 1066 MB/s.

Está muy extendida la creencia de que se llama SDRAM a secas, y que la denominación SDR SDRAM es para

diferenciarla de la memoria DDR, pero no es así, simplemente se extendió muy rápido la denominación

incorrecta. El nombre correcto es SDR SDRAM ya que ambas (tanto la SDR como la DDR) son Memorias

Síncronas Dinámicas.

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DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

Memoria síncrona, envía los datos dos veces por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad

del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184

contactos. En función de la frecuencia del sistema se clasifican en:

PC 1600 ó DDR 200: funciona a 2.5 V, trabaja a 200 MHz, es decir 100 MHz de bus de memoria y ofrece tasas

de transferencia de hasta 1,6 GB/s (de ahí el nombre PC1600). Este tipo de memoria la utilizaron los Athlon XP

de AMD, y los primeros Pentium 4.

PC 2100 ó DDR 266: funciona a 2.5 V, trabaja a 266 MHz, es decir 133 MHz de bus de memoria y ofrece tasas

de transferencia de hasta 2,1 GB/s (de ahí el nombre PC2100).

PC 2700 ó DDR 333: funciona a 2.5 V, trabaja a 333 MHz, es decir 166 MHz de bus de memoria y ofrece tasas

de transferencia de hasta 2,7 GB/s (de ahí el nombre PC2700).

PC 3200 ó DDR 400: funciona a 2.5V, trabaja a 400 MHz, es decir, 200 MHz de bus de memoria y ofrece tasas

de transferencia de hasta 3,2 GB/s (de ahí el nombre PC3200).

PC-4200 ó DDR2-533:funciona a 1.8V,trabaja a 533 MHz, es decir, 133 MHz de bus de memoria y ofrece

tasas de transferencia de hasta 4,2 GB/s (de ahí el nombre PC4200).

PC-4800 ó DDR2-600:funciona a 1.8V,trabaja a 600 MHz, es decir, 150 MHz de bus de memoria y ofrece

tasas de transferencia de hasta 4,8 GB/s (de ahí el nombre PC4800).

PC-5300 ó DDR2-667:funciona a 1.8V,trabaja a 667 MHz, es decir, 166 MHz de bus de memoria y ofrece

tasas de transferencia de hasta 5,3 GB/s (de ahí el nombre PC5300).

PC-6400 ó DDR2-800:funciona a 1.8V,trabaja a 800 MHz, es decir, 200 MHz de bus de memoria y ofrece

tasas de transferencia de hasta 6,4 GB/s (de ahí el nombre PC6400).

DDR3

DDR3 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso

aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la DRAM.

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El principal beneficio de instalar DDR3 es la habilidad de hacer transferencias de datos ocho veces más rápido,

entonces permitiendo velocidades pico de transferencia y velocidades de bus más altas que las versiones DDR

anteriores. Además la DDR3 permite usar integrados de 512 megabits a 8 gigabytes.

DDR3 que permite más bajas corrientes de operación y voltajes (1,5 V, comparado con los 1,8 del DDR2 ó los

2,5 del DDR). Dispositivos pequeños, ahorradores de energía, como computadoras portátiles quizás se puedan

beneficiar de la tecnología DDR3.

Teóricamente, estos módulos pueden transferir datos a una tasa de reloj efectiva de 800-1600 MHz, comparado

con el rango del DDR2 de 533-1200 MHz ó 200-400 MHz del DDR.

Los DIMMS DDR3 tienen 240 pines, el mismo número que DDR2; sin embargo, los DIMMs son físicamente

incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca.

DDR4

Samsung una de las empresas más metidas en la nueva generación de memorias RAM tiene listos los módulos

de 8 y 16 GB DDR4, haciendo uso de chips de memoria en 30 nanómetros (en un futuro los fabricarán en 20) y

trabajando a 1.2 voltios, lo cual supondrá según la compañía un importante ahorro energético. Los primeros

modelos trabajan a velocidades de 2.133 y 2.667 MHz, incorporando a la gama modelos que podrán transferir

datos a una tasa de reloj efectiva de 3.200 MHz.Las memorias RAM DDR4 contarán con 284 pines, frente a los

240 que tienen las RAM DDR3, por otra parte los módulos SO-DIMM DDR4 tendrán 256 pines.

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RDRAM (Rambus DRAM)

Memoria de gama alta basada en un protocolo propietario creado por la empresa Rambus , lo cual obliga a sus

compradores a pagar regalías en concepto de uso. Esto ha hecho que el mercado se decante por la memoria

DDR de uso libre, excepto algunos servidores de grandes prestaciones y la famosa PlayStation 2. Se clasifica

en:

Rambus PC600: se caracteriza por utilizar dos canales en vez de uno y ofrece unas tasas de transferencia de

1,06 Gb/s por canal => 2,12 Gb/s a una frecuencia de 266MHz.

Rambus PC700: igual que el anterior, trabaja a una frecuencia de 356 MHz y ofrece unas tasas de transferencia

de 1,42 Gb/s por canal => 2,84 Gb/s.

Rambus PC800: del mismo modo, trabaja a 400 MHz y ofrece unas tasas de transferencia de 1,6 Gb/s por

canal => 3,2 Gb/s.

ESDRAM (Enhanced SDRAM)

Esta memoria incluye una pequeña memoria estática en el interior del chip SDRAM. Con ello, las peticiones de

ciertos ser resueltas por esta rápida memoria, aumentando las prestaciones. Se basa en un principio muy similar

al de la memoria caché utilizada en los procesadores.

Tipos de módulos

Memorias DIP

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Memorias SIMM de 30 y 72 contactos

Memoria DIMM

Memoria DDR

Memoria DDR2

Memoria DDR3

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Diferencias físicas de las memorias DDR, DDR2 y DDR3

Corrección y detección de errores

Se usan técnicas de detección de errores para detectar si los datos leídos de la memoria han sido alterados por

algún error. La técnica del bit de paridad consiste en guardar un bit adicional por cada byte de datos, y en la

lectura se comprueba si el número de unos es par (paridad par) o impar (paridad impar), detectándose así el

error. Una técnica mejor es la que usa ECC, que permite detectar errores de 2,3 y 4 bits y corregir errores que

afecten a un sólo bit, esta técnica se usa sólo en sistemas que requieren alta fiabilidad

Interrupciones Interrupción (también conocida como interrupción hardware o petición de interrupción) es una señal recibida

por el procesador de una computadora, indicando que debe "interrumpir" el curso de ejecución actual y pasar a

ejecutar código específico para tratar esta situación.

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Motivación

Las interrupciones surgen de las necesidades que tienen los dispositivos periféricos de enviar información al

procesador principal de un sistema de computación. La primera técnica que se empleó fue que el propio

procesador se encargara de sondear (polling) el dispositivo cada cierto tiempo para averiguar si tenía pendiente

alguna comunicación para él. Este método presentaba el inconveniente de ser muy ineficiente, ya que el

procesador constantemente consumía tiempo en realizar todas las instrucciones de sondeo.

El mecanismo de interrupciones fue la solución que permitió al procesador desentenderse de esta problemática,

y delegar en el dispositivo la responsabilidad de comunicarse con el procesador cuando lo necesitaba. El

procesador, en este caso, no sondea a ningún dispositivo, sino que queda a la espera de que estos le avisen (le

"interrumpan") cuando tengan algo que comunicarle (ya sea un evento, una transferencia de información, una

condición de error, etc.).

Funcionamiento del mecanismo de interrupciones

Cada dispositivo que desea comunicarse con el procesador por interrupciones debe tener asignada una línea

única capaz de avisar a éste de que le requiere para una operación. Esta línea es la llamada IRQ

("InterruptReQuest", petición de interrupción).

Las IRQ son líneas que llegan al controlador de interrupciones, un componente hardware dedicado a la gestión

de las interrupciones, y que puede estar integrado en el procesador principal o ser un circuito separado

conectado al procesador principal. El controlador de interrupciones debe ser capaz de habilitar o inhibir líneas

de interrupción (operación llamada comúnmente enmascarar por la utilización de una máscara), y establecer

prioridades entre las distintas interrupciones habilitadas. Cuando varias líneas de petición de interrupción se

activan a la vez, el controlador de interrupciones utilizará estas prioridades para escoger la interrupción sobre la

que informará al procesador principal. Sin embargo hay interrupciones que no se pueden enmascarar o

deshabilitar, las conocidas como interrupciones no enmascarables o NMI.

Un procesador principal (sin controlador de interrupciones integrado) suele tener una única línea de interrupción

llamada habitualmente INT. Esta línea es activada por el controlador de interrupciones cuando tiene una

interrupción que servir. Al activarse esta línea, el procesador consulta los registros del controlador de

interrupciones para averiguar qué IRQ es la que ha de atender. A partir del número de IRQ busca en el vector de

interrupciones qué rutina debe llamar para atender una petición del dispositivo asociado a dicha IRQ.

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Las rutinas de interrupción generalmente toman un pequeño tiempo de ejecución y la mayoría no pueden ser

interrumpidas cuando se están atendiendo, porque al entrar en ellas se almacena el estado de los registros en una

pila y si se interrumpen muchas veces, la pila se puede desbordar.

Mecanismo de interrupciones en una PC

Una computadora típica dispone en su placa base de un controlador de interrupciones 8259 de Intel o de un

circuito integrado análogo. Este dispositivo electrónico dispone de hasta 16 líneas IRQ, numeradas desde el 00

hasta el 15. En las nuevas placas base este circuito está integrado junto con el resto del chipset y permite hasta

24 interrupciones.

Interrupciones software

En procesadores x86, también se denomina interrupción (o interrupción software) a las interrupciones causadas

por software mediante una instrucción en código ensamblador. Este tipo de interrupciones se llaman también

traps o excepciones, para distinguirlas de las interrupciones hardware.

Acceso directo a memoria

El acceso directo a memoria (DMA, del inglés DirectMemory Access) permite a cierto tipo de componentes de

la computadora a acceder a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la CPU principal.

Muchos sistemas hardware utilizan DMA, incluyendo controladores de unidades de disco, tarjetas gráficas y

tarjetas de sonido. DMA es una característica esencial en todos las computadoras, ya que permite a dispositivos

de diferentes velocidades comunicarse sin someter a la CPU a una carga masiva de interrupciones.

Una transferencia DMA consiste principalmente en copiar un bloque de memoria de un dispositivo a otro. En

lugar de que la CPU inicie la transferencia, la transferencia se lleva a cabo por el controlador DMA. Un ejemplo

típico es mover un bloque de memoria desde una memoria externa a una interna más rápida. Tal operación no

ocupa el procesador y como resultado puede ser planificado para efectuar otras tareas. Las transferencias DMA

son esenciales para aumentar el rendimiento de aplicaciones que requieran muchos recursos.

Cabe destacar que aunque no se necesite a la CPU para la transacción de datos, sí que se necesita el bus del

sistema (tanto bus de datos como bus de direcciones), por lo que existen diferentes estrategias para regular su

uso, permitiendo así que no quede totalmente acaparado por el controlador DMA.

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Estrategias de transferencia por DMA

A continuación se exponen diferentes técnicas para realizar la transferencia de datos. El uso de cada una de ellas

dependerá de las características que se deseen primar en un sistema.

DMA por robo de ciclo: se basa en usar uno o más ciclos de CPU por cada instrucción que se ejecuta (de ahí el

nombre). De esta forma se consigue una alta disponibilidad del bus del sistema para la CPU, aunque, en

consecuencia, la transferencia de los datos será considerablemente lenta. Este método es el que se usa

habitualmente ya que la interferencia con la CPU es muy baja.

DMA por ráfagas: consiste en enviar el bloque de datos solicitado mediante una ráfaga, ocupando el bus del

sistema hasta finalizar la transmisión. Así se consigue la máxima velocidad, sin embargo la CPU no podrá usar

el bus durante todo ese tiempo, por lo que permanecería inactiva.

DMA transparente: se trata de usar el bus del sistema cuando se tiene certeza de que la CPU no lo necesita,

como por ejemplo en aquellas fases del proceso de ejecución de las instrucciones donde nunca se usa ya que la

CPU realiza tareas internas. De esta manera, como su nombre indica, la DMA permanecerá transparente para la

CPU y la transferencia se hará sin obstaculizar la relación CPU-bus del sistema. Como desventaja, la velocidad

de transferencia es la más baja posible.

DMA Scatter-gather: permite la transferencia de datos a varias áreas de memoria en una transacción DMA

simple. Es equivalente al encadenamiento de múltiples peticiones DMA simples. De nuevo, el objetivo es

liberar a la CPU de las tareas de copia de datos e interrupciones de entrada/salida múltiples.

Puerto paralelo

Puerto paralelo de impresora

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Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico cuya principal característica es que los

bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía

física para cada bit de datos formando un bus.

El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el periférico. En un puerto paralelo habrá una

serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por caminos distintos.

Puerto paralelo Centronics

El puerto paralelo más conocido es el puerto de impresora (que cumplen más o menos la norma IEEE 1284,

también denominados tipo Centronics) que destaca por su sencillez y que transmite 8 bits. Se ha utilizado

principalmente para conectar impresoras, pero también ha sido usado para programadores EPROM, escáneres,

interfaces de red Ethernet a 10 MB, unidades ZIP y SuperDisk y para comunicación entre dos PCs (MS-DOS

trajo en las versiones 5.0 ROM a 6.22 un programa para soportar esas transferencias).

El puerto paralelo de las computadoras, de acuerdo a la norma Centronic, está compuesto por un bus de

comunicación bidireccional de 8 bits de datos, además de un conjunto de líneas de protocolo.

Puerto paralelo IDE

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No obstante existe otro puerto paralelo usado masivamente en las computadoras: el puerto paralelo IDE,

también llamado PATA (Paralell ATA), usado para la conexión de discos duros, unidades lectoras/grabadoras

(CD-ROM, DVD), unidades magneto-ópticas, unidades ZIP y SuperDisk.

Puerto paralelo SCSI

Un tercer puerto paralelo, muy usado en las computadoras Apple Macintosh y en servidores, son las diferentes

implementaciones del SCSI. Al igual que IDE ha sido usado para la conexión de discos duros, unidades ópticas

lectoras/grabadoras (CD-ROM, DVD), unidades magneto-ópticas y SuperDisk, pero también de otros

dispositivos como escáneres.

Puerto serie

Puerto en serie

Un puerto serie es una interfaz de comunicaciones entre computadoras y periféricos en donde la información es

transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez, en contraste con el puerto paralelo que envía varios bits a la

vez. Entre el puerto serie y el puerto paralelo, existe la misma diferencia que entre una calle tradicional de un

sólo carril por sentido y una autopista con varios carriles por sentido.

En informática, un puerto serie es una interfaz física de comunicación en serie a través de la cual se transfiere

información mandando o recibiendo un bit cada vez, en contraste con un puerto paralelo. A lo largo de la mayor

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parte de la historia de las computadoras, la transferencia de datos a través de los puertos de serie conectaba las

computadoras a dispositivos como terminales o módems. Los mouse y otros periféricos también se conectaban

de esta forma.

Mientras que otras interfaces como Ethernet, Firewire y USB mandaban datos como un flujo en serie, el

término "puerto de serie" normalmente identifica el hardware más o menos conforme al estándar RS-232,

diseñado para interactuar con un módem o con un dispositivo de comunicación similar.

En muchos periféricos la interfaz USB ha reemplazado al puerto serie, en 2007, la mayor parte de las

computadoras están conectadas a dispositivos a través de USB, y a menudo ni siquiera tienen un puerto serie. El

puerto serie se omite para reducir los costes y se considera que es un puerto heredado. Sin embargo, los puertos

serie todavía pueden encontrarse en sistemas de automatización industrial y algunos productos industriales y de

consumo. Los dispositivos de redes (como routers y switches) a menudo tienen puertos serie para la

configuración. Los puertos serie se usan a menudo en estas áreas porque son sencillos, baratos y permiten la

interoperabilidad entre dispositivos. La desventaja es que configurar conexiones serie puede requerir el

conocimiento de un experto y el uso de mandatos complejos si están mal implementados.

Puerto serie tradicional

El puerto serie RS-232 (también conocido como COM) por excelencia es el que utiliza cableado simple desde 3

hilos hasta 25 y que conecta computadoras o microcontroladores a todo tipo de periféricos, desde terminales a

impresoras y módems pasando por ratones (mouse).

La interfaz entre el RS-232 y el microprocesador generalmente se realiza mediante el integrado 82C50.

El RS-232 original tenía un conector tipo D de 25 pines, sin embargo la mayoría de dichos pines no se

utilizaban, por lo que IBM incorporó desde su PS/2 un conector más pequeño de solamente 9 pines que es el

que se utiliza.

Puertos serie modernos

Uno de los defectos de los puertos serie iniciales era su lentitud en comparación con los puertos paralelos,

hablamos de 19.2 kbits por segundo, sin embargo, con el paso del tiempo, están apareciendo multitud de puertos

serie de alta velocidad que los hacen muy interesantes ya que utilizan las ventajas del menor cableado y

solucionan el problema de la velocidad con un mayor apantallamiento y más barato usando la técnica del par

trenzado. Por ello, el puerto RS-232 e incluso multitud de puertos paralelos están siendo reemplazados por

nuevos puertos serie como el USB, el Firewire y el Serial ATA.

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Un puerto de red puede ser puerto serie o puerto paralelo.

USB

Símbolo de USB.

Conector USB tipo A

El Universal Serial Bus (bus universal en serie) es un puerto que sirve para conectar periféricos a una

computadora. Fue creado en 1996 por siete empresas: IBM, Intel, Northern Telecom, Compaq, Microsoft,

Digital EquipmentCorporation y NEC.

El estándar incluye la transmisión de energía eléctrica al dispositivo conectado. Algunos dispositivos requieren

una potencia mínima, así que se pueden conectar varios sin necesitar fuentes de alimentación extra. La mayoría

de los concentradores incluyen fuentes de alimentación que brindan energía a los dispositivos conectados a

ellos, pero algunos dispositivos consumen tanta energía que necesitan su propia fuente de alimentación. Los

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concentradores con fuente de alimentación pueden proporcionarle corriente eléctrica a otros dispositivos sin

quitarle corriente al resto de la conexión (dentro de ciertos límites).

El diseño del USB tenía en mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetas separadas para poner en los puertos

bus ISA o PCI, y mejorar las capacidades plug and play permitiendo a esos dispositivos ser conectados o

desconectados al sistema sin necesidad de reiniciar. Cuando se conecta un nuevo dispositivo, el servidor lo

enumera y agrega el software necesario para que pueda funcionar.

El USB puede conectar los periféricos como mouse, teclados, escáneres, cámaras digitales, teléfonos celulares,

reproductores multimedia, impresoras, discos duros externos, tarjetas de sonido, sistemas de adquisición de

datos y componentes de red. Para dispositivos multimedia como escáneres y cámaras digitales, el USB se ha

convertido en el método estándar de conexión. Para impresoras, el USB ha crecido tanto en popularidad que ha

desplazado a los puertos paralelos porque el USB hace sencillo el poder agregar más de una impresora a una

computadora personal.

Tarjeta PCI-USB 2.0

El USB tiene una importante ventaja en su habilidad de poder instalar y desinstalar dispositivos sin tener que

abrir el sistema, lo cual es útil para dispositivos de almacenamiento externo. Hoy en día, una gran parte de los

fabricantes ofrecen dispositivos USB portátiles que ofrecen un rendimiento casi indistinguible en comparación

con los ATA (IDE).

El USB ha remplazado casi completamente a los teclados AT y mouse PS/2, ya que todas las placas base de PC

traen cuatro o más puertos USB.

Características de Transmisión

Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos según su velocidad de transferencia de datos:

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Baja Velocidad (1.0):Bitrate de 1.5Mbit/s (192KB/s). Utilizado en su mayor parte por Dispositivos de Interfaz

Humana (HID) como los teclados, los ratones y los joysticks.

Velocidad Completa (1.1):Bitrate de 12Mbit/s (1.5MB/s). Esta fue la más rápida antes de que se especificara la

USB 2.0 y muchos dispositivos fabricados trabajan a esta velocidad. Estos dispositivos, dividen el ancho de

banda de la conexión USB entre ellos basados en un algoritmo FIFO.

Alta Velocidad (2.0):Bitrate de 480Mbit/s (60MB/s).

Súper Velocidad (3.0):Bitrate de 4.8Gbit/s (600MB/s). Esta especificación fue lanzada a mediados de 2008 por

la compañía Intel, de acuerdo a información recabada de Internet. Las velocidades de los buses serán 10 veces

más rápidas que la de USB 2.0 debido a la inclusión de un enlace de fibra óptica que trabaja con los conectores

tradicionales de cobre.

SATA

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Serial ATA o SATA (acrónimo de Serial AdvancedTechnologyAttachment) es una interfaz de transferencia de

datos entre la placa madre y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y

regrabadores 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 la computadora o que sufra un cortocircuito como con los viejos Molex.

Al referirse a velocidades de transmisión, conviene recordar que en ocasiones se confunden las unidades de

medida, y que las especificaciones de la capa física se refieren a la tasa real de datos, mientras que otras

especificaciones se refieren a capacidades lógicas.

La primera generación específica en transferencias de 150 MB por segundo, también conocida por SATA 150

MB/s o Serial ATA-150. Los dispositivos SATA II, a 300 MB/s, también conocida como Serial ATA-300 y los

SATA III con tasas de transferencias de hasta 600 MB/s.

Las unidades que soportan la velocidad de 3Gb/s son compatibles con un bus de 1,5 Gb/s.

En la siguiente tabla se muestra el cálculo de la velocidad real de SATA I 1,5 Gb/s, SATA II 3 Gb/s y SATA III

6 Gb/s:

SATA I SATA II SATA III

Frecuencia 1500 MHz 3000 MHz 6000MHz

Bits/clock 1 1 1

Codificación 8b10b 80% 80% 80%

bits/Byte 8 8 8

Velocidad real 150 MB/s 300 MB/s 600 MB/s

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IEEE 1394

Conector FireWire

El IEEE 1394 (conocido como FireWire (Cable de fuego por Apple y como i.Link (i.Eslabón) es un estándar

multiplataforma para entrada/salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de

dispositivos digitales como cámaras digitales y videocámaras a computadoras.

Historia

El FireWire fue inventado por Apple Computer a mediados de los 90, para luego convertirse en el estándar

multiplataforma IEEE 1394. A principios de este siglo fue adoptado por los fabricantes de periféricos digitales

hasta convertirse en un estándar establecido. Sony utiliza el estándar IEEE 1394 bajo la denominación i.Link,

que sigue los mismos estándares pero solo utiliza 4 conexiones, de las 6 disponibles en la norma IEEE 1394,

suprimiendo las dos conexiones encargadas de proporcionar energía al dispositivo, que tendrá que proveerse de

ella mediante una toma separada.

Características

Elevada velocidad de transferencia de información.

Flexibilidad de la conexión.

Capacidad de conectar un máximo de 63 dispositivos.

Su velocidad hace que sea la interfaz más utilizada para audio y vídeo digital. Así, se usa mucho en cámaras de

vídeo, discos duros, impresoras, reproductores de vídeo digital, sistemas domésticos para el ocio, sintetizadores

de música y escáneres.

Existen cuatro versiones:

FireWire 400 (IEEE 1394a): tiene un ancho de banda de 400 Mb/s , 30 veces mayor que el USB 1.1 y

similar a la del USB 2.0.

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FireWire 800 óFireWire 2 (IEEE 1394b): duplica la velocidad del FireWire 400.

Así, para usos que requieran la transferencia de grandes volúmenes de información, resulta muy superior al

USB.

FireWire s800T (IEEE 1394c-2006): Aporta mejoras técnicas que permite el uso de FireWire con

puertos RJ45 sobre cable CAT 5, combinando así las ventajas de Ethernet con Firewire800.

FireWire s1600 y s3200 (IEEE 1394-2008): permiten un ancho de banda de 1.6 y 3.2 Gbit/s,

cuadruplicando la velocidad del Firewire 800, a la vez que utilizan el mismo conector de 9 pines.

FireWire, de izquierda a derecha, FireWire de 4, y 6 pines (ambos FireWire 400), y el último, de 9 pines (apto

para FireWire 800, s800T, s1600 y s3200)

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ANEXO DE CONECTORES

CONECTORES DE VIDEO

Existen una gran cantidad de conectores de vídeo en el mercado para el uso doméstico y profesional, para

explicarlo de una manera ordenada hemos separado los conectores por tipos, según el tipo de señal que

transmiten (Audio o video, separándolos a su vez en señal analógica o digital).

Video analógico

S-Video: También llamado Separate-Video o MiniDIN4. Da una calidad de imagen algo mejor que de

video compuesto RCA, es un conector de 4 pines, uno de crominancia, otro de luminancia y dos de

masa, se suele utilizar en sistemas de video VHS, videocámaras de cinta, y videoconsolas, aunque

existen otras variantes del conector MiniDin con diferente número de pines (por ejemplo los teclados y

ratones, que es MiniDIN6).

Video por Componentes: Utiliza tres conectores de tipo RCA, verde, azul, y rojo. Cada uno lleva un

tipo de información, el verde lleva el brillo, y el rojo y el azul llevan la crominancia. Transmite video en

alta definición hasta 1080p sin señal de audio.

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VGA: Acrónimo de Video GraphicsArray (Matriz de video y gráficos). Es el tipo de conexión más

utilizada en los monitores de PC de cualquier tipo, ya sean CRT o LCD, también la utilizan las

televisiones de plasma o LCD. Es un conector de 15 pines que se diseñó en 1987 y durante años ha sido

el estándar en lo que se refiere a hardware grafico de cualquier tipo, hasta la llegada de la señal de video

digital. Existe también una versión Mini-VGA, que se utiliza en algunos computadoras portátiles, su

función es la misma, la única diferencia es el tamaño, y que no lleva los tornillos para anclar el conector.

Detalle de conectores VGA y Mini-VGA

Audio y video analógico

Video Compuesto: Usa un cable con un conector RCA de color amarillo habitualmente (para

diferenciarlo de otros cables RCA). El mismo cable lleva la señal de video completa (incluyendo

luminancia y crominancia), es uno de los que “peor” calidad de imagen tiene si se compara con otras

soluciones mejores, frecuentemente suelen venderse un kit de tres cables RCA:

Amarillo para Vídeo, el mismo cable transmite luminancia (brillo) y crominancia (color) sobre un cable

coaxial de 75 Ohmios (75 Ω).

Negro o blanco (Left, canal Izquierdo, Mono) para audio.

Rojo (Right, canal Derecho, Mono) para audio.

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SCART o Euro-Conector: Conecta dos dispositivos, por ejemplo una Televisión y un DVD, mediante

un sólo cable, que transmite tanto video, como audio estéreo. tiene 21 pines, aunque no tiene porque

utilizar todos los pines para la transmisión de audio/video, el Euro-Conector es bidireccional (puede

enviar y/o recibir información). Este tipo de conector se incluye en televisores de todas las gamas,

videos VHS, sintonizadores de TDT, videoconsolas, etc. Es muy utilizada en toda Europa.

Coaxial RF: Es el clásico cable de antena, pero también es un cable de señal de video, lleva la señal de

video y audio estéreo, llevando las dos señales de audio moduladas en una señal de radiofrecuencia

(RF).

Video digital

DVI: Acrónimo de Digital Video Input (Entrada de video digital), transmite señal de video digital en

alta definición, se utiliza sobre todo para conectar monitores de pantalla plana LCD, y plasma, a la

tarjeta grafica de una computadora. Es compatible con la señal VGA, pudiendo tener un mismo cable un

conector DVI por un lado y por el otro un VGA, o utilizando un adaptador en caso de necesitarlo. Hay

varios tipos de DVI, que se diferencian en el numero de pines que tiene el conector:

DVI-D: Transmite únicamente la señal digital.

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DVI-A: Transmite únicamente señal analógica.

DVI-I: Transmite señal analógica y digital, es el que suelen utilizar las tarjetas graficas de

computadoras.

FireWire o IEEE 1394 o iLink (Sony): Se trata de una tecnología desarrollada por Apple para la

entrada y salida de datos en serie a alta velocidad (alcanza los 400 megabits por segundo de una manera

bastante estable), e interconexión de dispositivos digitales. Se utiliza para transferir todo tipo de datos

pero es muy utilizada para dispositivos multimedia como videocámaras, y cámaras de fotos. Hay dos

tamaños, el FireWire normal, con 6 pines, y el mini FireWire con 4 pines, que normalmente es el que

llevan las cámaras de fotos.

Versiones:

FireWire 400: Desde 1995. Tiene un ancho de banda 30 veces mayor que el USB 1.1, y similar al USB

2.0, aunque es más rápido que este ultimo debido a su arquitectura peer-to-peer, más rápida que la

arquitectura slave-master del USB. Su conector tiene 6 pines.

FireWire 800: Desde 2000. Duplica la velocidad del FireWire 400. Su conector tiene 9 pines.

FireWire s800T: Desde 2007. Aporta mejoras, permitiendo su uso con puertos RJ45.

FireWire s1600 y s3200: Desde 2007. Permiten un ancho de banda de 1,6 y 3,2 Gbit/s respectivamente,

por lo demás es igual que el FireWire 800 con su conector de 9 pines.

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Detalle de conectores FireWire, de izquierda a derecha, FireWire de 4, y 6 pines (ambos FireWire 400), y el

último, de 9 pines (apto para FireWire 800, s800T, s1600 y s3200)

SDI y HD-SDI: Es poco utilizado para uso doméstico, pero se trata de un estándar reconocido a nivel

profesional. Existen dos versiones, single-link y dual-link. Su versión estándar soporta resoluciones de

hasta 565p. Su versión HD-SDI soporta hasta 720p, y las versiones dual-link soportan hasta 1080p. Su

principal característica es transmitir señales de video digital sin comprimir en una transmisión en serie, a

través de un cable coaxial normal.

Audio y video digital

HDMI: Acrónimo de High Definition Multimedia Interface, interfaz multimedia de alta definición. Es el

más utilizado por televisiones de tipo LCD y Plasma que admitan imagen en alta definición, y algunos

monitores para computadoras de última generación. Es el equivalente a una conexión DVI pero con el

audio estéreo en alta definición incluido. Existen cables de DVI a HDMI, muy útiles para conectar

unacomputadora a una televisión de pantalla plana, teniendo en cuenta que para transmitir audio

necesitaremos un cable aparte, cualquier conexión de HDMI a otro tipo de conector perderá el audio en

la transformación. Hay dos tipos de HDMI, de enlace simple y de doble enlace, esta última soporta

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resoluciones superiores a 1080p, pero la más común es la de enlace simple. Hay varias versiones de

HDMI:

HDMI v1.0: Transmite video en alta definición hasta 1080p y audio de 8 canales a 192 kHz y 24 bits.

HDMI v1.1: Igual que el anterior pero soporta DVD Audio.

HDMI v1.2: Igual que las anteriores pero soporta transmisión de DSD para Super Audio CD.

HDMI v1.3: Además de lo anterior soporta resoluciones superiores a 1080p, mayor cantidad de bits de

color, y audio de alta definición como Dolby TrueHD y DTS-HD, formato utilizado por los discos Blue-

Ray de Sony.

Ninguna de sus versiones soporta señal analógica, a diferencia del DVI.

DisplayPort: Es un conector muy similar al HDMI en sus características técnicas, pero libre de licencias

y cánones se suele incluir en algunas tarjetas gráficas, y es raro verlo en Televisores, su principal

inconveniente es su incompatibilidad con DVI y HDMI.

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CONECTORES DE AUDIO

Existe una gran cantidad de conexiones de audio en el mercado, las dividiremos en dos grupos dependiendo del

tipo de señal que transmiten, analógica o digital.

Audio analógico

Jack: Es el más utilizado para interconectar instrumentos como guitarras eléctricas, o teclados con sus

respectivos amplificadores o altavoces, o para equipos de audio profesional en general. Además existe

una versión Mini Jack, que se utiliza principalmente para conectar auriculares a dispositivos de

reproducción de audio. Hay tres tamaños bien diferenciados según el diámetro del conector:

6,35 mm: Es el que se utiliza en audio profesional, para instrumentos, auriculares HiFi, etc.

3,5 mm o Mini Jack: Lo utilizan la mayoría de dispositivos de reproducción de audio como mp3, etc.

para conectar auriculares estándar.

2,5 mm: Es un Mini Jack más reducido aún, se utiliza para conectar auriculares a dispositivos en los que

se necesita reducir el tamaño al mínimo, como algunos teléfonos móviles.

Además, se dividen en dos tipos de conectores Jack según el número de canales que transmiten,

independientemente del tamaño:

Mono: Transmiten la señal a un único canal. Se diferencian por que llevan una banda transversal en la

punta del conector.

Estéreo: Transmiten la señal en dos canales (izquierdo y derecho). Se diferencian por que llevan dos

bandas transversales en la punta del conector.

Conector Jack Mono (6,35 mm) Conector Mini Jack Estéreo (3,5 mm)

RCA: Su nombre es un acrónimo de Radio Corporation of America, que fue la organización que patentó

su diseño en los años 40. Es un tipo de conector que utiliza canales de audio separados estéreo

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(izquierdo y derecho), bien diferenciados en dos cables, uno con un conector de color rojo, generalmente

el derecho, y otro de color negro o blanco para el izquierdo. Se puede utilizar solamente uno de los

canales lo que dará lugar a una señal Mono. Se utiliza para todo tipo de dispositivos, sobre todo si se

necesita separar la señal en dos canales bien diferenciados, como en un sistema de audio envolvente, o

una mini cadena que reproduce un canal por altavoz.

DIN: Son un tipo de conectores que tienen un extremo delimitado por una camisa metálica circular que

contiene unos pines que pueden variar en número dependiendo de las necesidades del usuario, la camisa

metálica tiene unas muescas cuya función es no permitir que el conector se introduzca de manera

incorrecta en la ranura pudiendo dañar el dispositivo o los pines del conector.

Audio digital

S/PDIF coaxial: Físicamente, el conector es parecido al RCA, pero la señal completa se transmite a

través de un único cable, soporta audio estéreo, y sonido codificado en Dolby Digital, no soporta audio

en alta definición debido a que no posee ancho de banda suficiente.

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TOS-Link: Se trata de una conexión de audio creada por Toshiba, que emplea una señal óptica que

funciona transmitiendo pulsos de luz a través de un cable de fibra óptica que transmite la información

digital. Un led es el que se encarga de generar pulsos de luz para transmitir la señal digital. Es un

sistema inmune a interferencias electromagnéticas y de radio frecuencia, esto evita que se creen bucles

de masa que producen ruidos molestos. Tiene los inconvenientes propios del cable de fibra óptica, como

que la longitud máxima es de 10 metros, y que se pueden producir cortes de señal si se presiona o se

dobla el cable. Cabe resaltar que no se trata de un cable de fibra óptica como el que se utiliza para

implementar redes, este admite solo 5 MHz de ancho de banda mientras que el que se utiliza para redes

admite varios GHz. Admite señales codificadas en Dolby Digital y DTS, pero no admite sonido en alta

definición.

Imagen de cable óptico TOS-link y detalle de la conexión, en el que se puede observar el led que emite la señal

óptica.

XLR o CANNON: Es el más utilizado para audio profesional, se utiliza sobre todo para módulos de

sonido de estudio, micrófonos, y aparatos de alta gama para uso domestico, también se utiliza para

equipos de iluminación de gran tamaño. Consiste en un conector de 3 pines que transmite una señal de

audio balanceada, esto consiste en que un pin conduce la señal, otro la señal invertida y otro hace de

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masa, las dos señales se suman en el receptor y dan como resultado una señal con mas ganancia y sin

ruidos, esto sirve para aumentar la ganancia, y poder cubrir distancias más largas de cable sin pérdida de

volumen y sin interferencias. Permite tiradas de cable muy largas, de hasta 350 metros. Transmite audio

estéreo y codificado en Dolby Digital y DTS, pero no admite sonido en alta definición.

Detalle de conectores XLR hembra y macho.

Para transferir sonido en alta definición habría que utilizar las conexiones HDMI o DisplayPort, que son los

únicos tipos de conexión multimedia que además de video en alta definición soportan calidad de audio también

en alta definición.