Introducción a la operación de ordenadores personales

Indice1. Introducción 2. Breve discusión3. Bases para el estudio del hardware y el software4. Componentes del hardware5. Miscelaneas6. Bibliografía

1. Introducción

Este apunte cubre la necesidad de un curso breve de introducción a la operación de ordenadores personales, que abarque desde el computador personal en su aspecto exterior hasta los diferentes conceptos que debe manejar el usuario de ordenadores hoy; se busca con esto formar sólidas bases para la adquisición posterior de conocimientos relacionados con el campo de la informática a un nivel de usuario (Manipulación de software, cursos de programación, cursos posteriores de hardware, cursos de mantenimiento y reparacíon de PC).

2. Breve discusión

Hace cuatro millones de años, en una sabana africana, se abrió la brecha entre hombre y animal, diferenciándonos respecto de éstos por una mayor evolución en nuestra capacidad cerebral (gestada, quizás, en el uso excelso de nuestros apéndices naturales las manos y la determinación de la naturaleza a través de la evolución). Es así que nos encontramos ante un mundo descripto por el símbolo y capaz de ser moldeado por nuestras manos, en pos de satisfacer nuestra necesidad más primitiva, sobrevivir.A través del tiempo, como grupo, nos hemos dado cuenta de la cada vez creciente importancia de la información y como hombres respondiendo a nuestra naturaleza, hemos buscado herramientas que nos permitan satisfacer esta necesidad. Son expresiones modernas de esta búsqueda el ordenador y la teoría informática, objetos tales que en un futuro pueden hacernos reflexionar a cerca de nuestra propia naturaleza.Se cree conveniente pues, introducir aquí dos definiciones iniciales:Informática: (del fr. informatique) Disciplina que incluye las diversas técnicas y actividades relacionadas con el tratamiento lógico y automático de la información, en cuanto ésta es soporte de conocimientos y comunicación humana.Computadora: (Adjetivo de la palabra computar, del lat. computare, contar) Una máquina de propósito general que procesadatos de acuerdo con el conjunto de instrucciones que están almacenadas internamente, ya sea temporal o permanentemente. He aquí la primera impresión que tiene el usuario del ordenador o PC,

La caja negra (black box), un aparato cuyo aspecto exterior nos es tan familiar como oscuros los principios que permiten su funcionamiento.Para comprender mejor a la misma podemos decir que básicamente su funcionamiento se encuentra expuesto en el siguiente diagrama,

Podemos considerar pues a al computadora como un ingenio que gracias a su naturaleza electrónica es capaz de manipular símbolos; esto se realiza a través de una entrada de datos , que son dispuestos en memoria para luego ser procesados y devueltos nuevamente a ella, tras esta operación se puede producir una salida de estos, si se requiere. Esta forma de funcionamiento se encuentra vinculada a muchas entidades, incluyendo la máquina biológica, el hombre.El esquema anterior es sostenible únicamente a partir del cumplimiento de la siguiente ecuación,

Definiendo cada una de las partes tendremos:Software: Del ingles "soft" blando y "ware" artículos, se refiere al conjunto de instrucciones (programa) que indican a la electrónica de la maquina que modifique su estado, para llevar a cabo un proceso de datos; éste se encuentra almacenado previamente en memoria junto con los datos.Hardware: Del ingles "hard" duro y "ware" artículos, hace referencia a los medios físicos (equipamiento material) que permiten llevar a cabo un proceso de datos, conforme lo ordenan las instrucciones de un cierto programa, previamente memorizado en un computador.Computer: Denominación inglesa para computadora.Data: Palabra inglesa que significa datos.La conjunción Entrada/Memoria/Proceso/Salida, es posible puesto que hay un soporte físico, la electrónica de la máquina que a través de distintos cambios de estado permite el tratamiento de datos, y por otro lado la dirección de estos cambios queda determinada por las instrucciones (símbolos codificados electrónicamente, de cuya interpretación mecánica se obtiene los cambios mencionados).Hasta aquí se ha expuesto solo una estructura de funcionamiento para el tratamiento de datos en forma electrónica y automática. Pero ¿como maneja realmente estos datos el computador? ¿Cual es su verdadera naturaleza?Que la computadora haya evolucionado hacia una estructura de componentes electrónicos (diodos, transistores, etc.) radica en que los mismos pueden ser impresos a través de una fuente de fotones (láser) sobre una superficie químicamente particular (silicio, óxido de silicio, etc.) lo que permite un tamaño cada vez menor en los mismos (mayor integración, limitada principalmente por el tipo de haz incidente), disminución en el costo de fabricación por unidad (proceso automatizado), y principalmente por ser componentes que no poseen partes móviles ya que solo requieren de flujos de electrones (que se mueven a la velocidad de la luz) para su funcionamiento lo que los hace ser muy rápidos. Por otro lado utilizando esta naturaleza electrónica del ordenador, se conviene utilizar flujos altos (5 Volts.) y bajos (0 Volts.) para la codificación y procesamiento de los símbolos que componen datos y programas, así como para las partes que realizan el soporte físico (análogo a un sistema de relojería); esto es así ya que prima el axioma de los más simple, el control más fácil se logra con dos señales desde el punto de vista de la ingeniería.A través de éste punto se desea profundizar más en las estructuras desarrolladas y

lograr relacionar estas con la electrónica del computador, para así finalmente exponer los principios inspiradores de dicha estructura. El esquema que se muestra a continuación, trata de ser un enfoque moderno de la computadora personal, en el se destacan en color azul los elementos clásicos del computador fácilmente identificables en el esquema Entrada/Memoria/Proceso/Salida,

En primer lugar describiremos las partes de éste esquema:

Periféricos: Se denominan así los dispositivos que se encargan de entrar datos o instrucciones hacia el computador, o dar salida de resultados del computador al exterior. (Recuadro punteado en azul)Interface: Componente electrónico que permite adaptar los Periféricos para que puedan ser utilizadas por el bloque de proceso. (Bloque con la letra I)Bus: Estructura de interconexión para la comunicación selectiva entre dos o más módulos de un computador, a fin de poder transmitir información entre dos módulos por vez. En general, en un bus encontramos líneas para direcciones (líneas gruesas de color gris, permiten dar la ubicación de un dato o instrucción en memoria o alguna interfaz), datos (líneas gruesas negras, que permiten las transferencia de estos datos hacia o desde memoria o alguna interfaz) y señales de control (líneas finas negras, permiten indicar ordenes especificas para algún componente). Nos referimos con bus externo al que se encuentra fuera de la C.P.U. e interno al que se encuentra dentro de la C.P.U.U.C.P.: Siglas de la palabra inglesa "Central Procesing Unit" Unidad Central de Proceso, es la columna vertebral del ordenador y consta de las siguientes partes:U.C.: Siglas de la palabra inglesa "Control Unit" Unidad de Control, es el componente que realiza el secuenciamiento de las acciones necesarias que deban realizar los circuitos involucrados en la ejecución de cada instrucción, según el código de la misma; y también tiene a su cuidado el orden de ejecución de las instrucciones de un programa, conforme éste fue establecido.ROM de Control: Zona de memoria dentro de la U.C. donde se encuentran codificadas la secuencia de señales que esta enviará a los distintos componentes para la ejecución de una instrucción.Reloj: Componente electrónico que permite sincronizar el funcionamiento de los bloques dentro de la U.C.P. para la ejecución y/o tratamiento de datos.Cache Interno: Es un tipo de memoria rápida que la U.C.P. lleva dentro. Se dice que éste es de nivel 1 (Level 1,L1).Unidad de Precarga de Instrucciones: En ingles "pre-fetch instruction", Proporciona

los códigos de las próximas instrucciones a ejecutarce por parte de la U.C.P., a partir del cache interno.

Unidad de Decodificadora: Realiza la decodificación de cada instrucción, reconociendo cada una de sus partes, los elementos que necesite, etc. hasta su posterior ejecución por parte de la U.C. (De acuerdo a las instrucciones del ROM de Control)U.A.L.: Siglas del ingles "Logical and Arithmetic Unit", es una parte de la circuitería de la U.C.P. encargada de realizar las operaciones aritméticas (suma, producto y división) y lógicas (And, Or, Negación, etc.) tras un requerimiento de la unidad de control.Coprocesador Matemático: Es un procesador dedicado entre otras funciones a realizar rápidamente operaciones con números enteros y fraccionarios, encargándose sus circuitos de controlar a cada instante el lugar donde debe ir la coma. También realiza operaciones trigonométricas y logarítmicas. Para que el coprocesador matemático opere con estos elementos (enteros, fracciones, irracionales, etc.) su codificación debe estar en punto flotante "floating point" (Ej.: 2.437 E 2=2,437 x 102)Unidad de manejo de memoria: O por sus siglas en ingles MMU "Manager Memory Unit" es el dispositivo encargado de generar las posiciones físicas de memoria que utiliza un programa. También se encarga de la protección contra escrituras no permitidas en zonas reservadas de memoria.Registros: Es un circuito interconstruido en la U.C.P. que puede almacenar transitoriamente datos o instrucciones, permitiendo un acceso mas veloz que la memoria convencional. (Ej.: AX-BX: propósito general, RDI: registro de dirección, RDA: registro de datos, etc.)

Cache Externo: Es una pequeña memoria rápida, ubicada entre la U.C.P. y la M.P. que sirve para simular una M.P. con un tiempo de acceso similar al del Cache. Se dice que éste es de nivel 2 (Level 2,L2).

M.P.: Siglas de las palabras inglesas "Principal Memory" memoria principal, donde se almacenan las instrucciones de programas, que próximamente serán ejecutados en la U.C.P.

Chip Set: Nos referimos aquí a los componentes electrónicos encargados de tareas complementarias tales como el control de los bus, acceso a DMA, IRQ.

Una vez definidos estos elementos podemos describir su papel en el funcionamiento del computador del siguiente modo:Las instrucciones y o datos son ingresados por los Periféricos y conducidos hacia la memoria principal por medio del Bus de datos, allí gracias a la selección realizada por el Cache de Memoria (L1) se guardan los datos e instrucciones más utilizadas o próximos a emplear, otro tanto ocurre con el Cache de Memoria Interna (L2) a través de los registros RDI y RDA, un vez allí, un grupo de datos e instrucciones próximos a ser ejecutados se pasan de L2 a la Unidad de Precarga de Instrucciones en forma simultánea (a través de líneas especiales de datos), de allí se pasan a la Unidad Decodificadora una o más instrucciones para su posterior ejecución, tras lo cual todo o parte de éste ciclo puede ocurrir nuevamente.Es de destacar que la descripción anterior del funcionamiento y componentes del computador es general y depende del tipo de arquitectura con el cual se trate, así podemos encontrar componentes que se encuentren duplicados o triplicados, (Unidad de decodificación, ALU) que no se encuentren o estén fuera de la CPU (Ej. Cache de Memoria, Coprocesador Matemático), de todas formas sirve como modelo del ordenador personal moderno. El siguiente esquema permite relacionar en forma sencilla muchos de los componente citados en líneas anteriores (y otros que serán explicados en parágrafos posteriores) que pueden ser ubicados en una mather board.

La UCP se encuentra representada por la pastilla negra grande denominada Microprocesador, se observan los zócalos para la conexión de las interfaces identificadas por I (placas electrónicas de propósito particular que incluyen conexiones para los periféricos) denominados Zócalos Bus I.S.A. y P.C.I. Son reconocibles las pastillas que corresponden al Cache Externo. Es posible identificar los zócalos para la expansión de Memoria Principal denominados S.I.M.M. y D.I.M.M. Algunas de las pastillas que corresponden al Chip Set denominadas Controlador de Bus I.S.A. y P.C.I.. Las hipotéticas líneas de bus, indicadas en color celeste, corren desde los zócalos de conexión hasta la Memoria Principal y la C.P.U.

m Por último mencionamos que los esquemas tratados subyacen en la Arquitectura de Von Neuman para el ordenador, principios que pasamos a citar:

l Existe una sola UCP, que procesa en secuencia una instrucción tras otra. Ejecuta una sola instrucción por vez mediante una serie de pasos.

l Las instrucciones a ejecutar y los datos a procesar, codificados en binario, deben almacenarse en una rápida memoria interna (memoria principal) antes de realizar el procesamiento de los mismos.

l Existen instrucciones de "salto", que ordenan a la UC discontinuar o no (según se alcance o no un resultado interno) la secuencia de instrucciones que viene ejecutando, para pasar a ejecutar otra secuencia, cuya primer instrucción se debe poder localizar.

3. Bases para el estudio del hardware y el software

Antes de continuar se hace necesario contar con algunos fundamentos que nos permitan abordar los posteriores parágrafos. Recordando que una computadora funciona con impulsos eléctricos que adquieren dos estados, y que la codificación de símbolos se realiza dentro de esta siguiendo éste principio se hace necesario definir unidades que reflejen estas particularidades. Así tendremos:Bit: Abreviatura en ingles de "Binary Digit" Dígito Binario, se refiere a cada uno de los símbolos que componen un sistema binario, es decir un sistema que utiliza dos símbolos (1 y 0, Verdadero y Falso, Alto y bajo, etc.) para codificar números.Byte: Se denomina así a un conjunto de 8 bit, que puede codificar instrucciones o datos (según lo interprete el ordenador). Fuera de contexto, sin referencia, no

puede conocerse si una combinación aislada de 8 bits codifica un dato o una instrucción; o si representa un dato que es un número (cuando se realiza un cálculo), o un dato numérico que es una letra (cuando se procesa texto).A continuación una tabla con otras unidades útiles:

 

20 Byte = 8 bits =1 Byte(B).

210 Byte = 1.024 Byte = 1 KiloBytes(KB)

220 Byte = 1.048.576 Byte = 1 KB x 1KB = 1 MegaByte(MB)

230 Byte = 1.073.741.824 Byte = 1 MB x 1 KB = 1 GigaByte (GB)

240 Byte = 1.099.511.627.776 Byte = 1MB x 1MB = 1 TeraByte (TB)

 

Puesto que trabajar con expresiones en binario puede ser muy tedioso (al contar con pocos símbolos bases se requieren series muy largas de estas para expresar

cantidades) , muchas veces se utilizan las expresiones equivalentes pero en notación hexadecimal (30(10 = 1E(16 =11110(2), es decir un sistema donde las

cantidades son expresadas usando 16 símbolos básicos.

 

Binario Hexade-

cimal

Decimal Binario Hexade-

cimal

Decimal Binario Hexade-

cimal

Decimal Binario Hexade-

cimal

Decimal

0000

0001

0010

0011

0

1

2

3

0

1

2

3

0100

0101

0110

0111

4

5

6

7

4

5

6

7

1000

1001

1010

1011

8

9

A

B

8

9

10

11

1100

1101

1110

1111

C

D

E

F

12

13

14

15

 

La codificación que se realiza a través de bytes se sigue de la siguiente tabla que corresponde con el American Standart Code for Informatión Interchange, más

conocido por su siglas ASCII.

 

Código ASCII normaliza (Código ISO de 7 Bits)000 (nul)

001 J (soh)

016 4 (dle)

017 3

032 sp

033 !

048 0

049 1

064 @

065 A

080 P

081 Q

096 `

097 a

112 p

113 q

002

J

(stx)

003 © (etx)

004 ¨ (eot)

005 § (enq)

006 ª (ack)

007 ž (bel)

008 ¡ (bs)

009 (tab)

010 (lf)

011 (vt)

012

(np)

013 (cr)

014

(so)

015 ¤ (si)

(dc1)

018 _ (dc2)

019 ² (dc3)

020 ¶ (dc4)

021 § (nak)

022 (syn)

023 (etb)

024 (can)

025 ¯ (em)

026 ® (eof)

027 ¬ (esc)

028 ë (fs)

029 « (gs)

030 5 (rs)

031 6 (us)

034 "

035 #

036 $

037 %

038 &

039 '

040 (

041 )

042 *

043 +

044 ,

045 -

046 .

047 /

050 2

051 3

052 4

053 5

054 6

055 7

056 8

057 9

058 :

059 ;

060 <

061 =

062 >

063 ?

066 B

067 C

068 D

069 E

070 F

071 G

072 H

073 I

074 J

075 K

076 L

077 M

078 N

079 O

082 R

083 S

084 T

085 U

086 V

087 W

088 X

089 Y

090 Z

091 [

092 \

093 ]

094 ^

095 _

098 b

099 c

100 d

101 e

102 f

103 g

104 h

105 i

106 j

107 k

108 l

109 m

110 n

111 o

114 r

115 s

116 t

117 u

118 v

119 w

120 x

121 y

122 z

123 {

124 ¦

125 }

126 ~

127 �

Código ASCII extendido (No normalizado, requiere de 8 bits para su codificación)128 Ç

129 ü

130 é

143 Å

144 É

145 æ

158 P

159 ƒ

160 á

172 ¼

173 ¡

174 «

186 º

187 »

188 ¼

200 È

201 É

202 Ê

214 Ö

215 ×

216 Ø

228 S

229 s

230 µ

242 ³

243 £

244 ó

131 â

132 ä

133 à

134 å

135 ç

136 ê

137 ë

138 è

139 ï

140 î

141 ì

142 Ä

146 Æ

147 ô

148 ö

149 ò

150 û

151 ù

152 ÿ

153 Ö

154 Ü

155 ¢

156 £

157 ¥

161 í

162 ó

163 ú

164 ñ

165 Ñ

166 ª

167 º

168 ¿

169 ¬

170 ¬

171 ½

175 »

176 ¦

177 ¦

178 ¦

179 ³

180 ´

181 µ

182 ¶

183 ·

184 ¸

185 ¹

189 ½

190 ¾

191 ¿

192 À

193 Á

194 Â

195 Ã

196 Ä

197 Å

198 Æ

199 Ç

203 Ë

204 Ì

205 Í

206 Î

207 Ï

208 Ð

209 Ñ

210 Ò

211 Ó

212 Ô

213 Õ

217 Ù

218 Ú

219 ¦

220 _

221 ¦

222 ¦

223 ¯

224 a

225 ß

226 G

227 p

231 t

232 F

233 q

234 W

235 s

236 ¥

237 Æ

238 Î

239 Ç

240 º

241 ±

245 õ

246 ÷

247 »

248 °

249 ¨

250 ·

251 Ö

252 n

253 ²

254 ¦

255

 

m A continuación mostraremos algunas unidades de tiempo útiles en informática a través de la siguiente tabla:

 

1 Segundo (s)

10-1 s = 0,1 s = 1 Decisegundo (ds)

10-2 s = 0,01 s = 1 Centisegundo (cs)

10-3 s = 0,001 s = 1 Milisegundo (ms)

10-6 s = 0,000001 s = 1 Microsegundo (µ s)

10-9 s = 0,000000001 s = 1 Nanosegundo (ns)

10-15 s = 0,000000000000001 s = 1 Femtosegundo (fs)

 

m Otra noción útil es la de frecuencia, que se define como

En electricidad la frecuencia indica el número de veces que ocurre un determinado fenómeno en un segundo, así tendremos:

 

1/s = s-1 = 1 Hertz(Hz).

1000/s = 103 s-1 = 1 Kilohertz (KHz)

1000000/s = 106 s-1 = 1 Megahertz (MHz)

1000000000/s = 109 s-1 = 1 Gigahertz (GHz)

 

A continuación daremos un vistazo de los componentes del hardware de la PC buscando mayor detalle en sus características. Comenzaremos éste apartado con el

rey de los componentes:

m El siguiente es una cronología de los procesadores para el PC desde el INTEL 8086 hasta el futuro INTEL Itanium, teniendo en cuenta empresas fabricantes, características comunes así como especiales y fecha de lanzamiento.En general como se sabe un procesador (C.P.U.) es un componente de naturaleza electrónica, que se considera el cerebro del ordenador.

4. Componentes del hardware

 

Denomina

-ción

Montaje

Número

de

transistores

Fabri-

cante

Lanza-miento Velocidad

[MHz]

Bus de

Datos

[bits]

Interno/

Externo

Bus de

Dire-

cciones

[bits]

Memoria

Real

Virtual

Copro-

cesador

Monta-je

Veloci-

dad

Particularidades

8086 INTEL. 16/16 R:1MB 8087 - Para la década de los 70’ donde todos los

[DIP]

29000

1978.

4.77, 8, 10,12

20 V: [DIP]

[= 10]

procesadores personales eran de 8 bits era algo sublime y caro.

- Introducción del "Pipe Line" que consiste en procesar simultáneamente distintas etapas de distintas instrucciones, completándose en cada etapa una parte de la instrucción.

(IBM PC, XT)V30 NEC.

= 10

16/16

20

R:1MB

V:

  - Un chip que producía hasta un 30% de mejora en el rendimiento cuando se cambia por el 8086, gracias a su código refinado.

(NEC Multispedd, Kaypro PC)

8088

[DIP,

40 patas] 29000

INTEL.

1979.

5, 6.66, 7.16, 8

16/8

20

R: 1MB

V:

8087

[DIP]

[= 10]

- Para no perder el mercado de 8 bits y abaratar costos, se piensa en éste procesador que brindaba tecnología de 16 bits.

V20 NEC.

= 10

16/8

20

R: 1 MB

V:

  - Un chip que producía hasta un 30% de mejora en el rendimiento cuando se cambiaba por el 8088, gracias a su código refinado.

(Kaypro 2000)80286

[PGA]

[PLLC]

134000

INTEL.

1982.

8, 12, 16, 20

16/ 16

24

R: 16 MB

V: 1 GB

80287

[DIP]

[= 12]

- Mayor velocidad de procesamiento.

- Ejecuta un mayor número de instrucciones por segundo (3 veces más que los anteriores)

- Corría en dos modos real o 8086 (podía manejar hasta un 1MB de memoria) y modo protegido (que le permitía acceder a 16 MB de memoria) utilizando ediciones especiales.

- Multitarea (ejecución de varias aplicaciones simultáneas)

- Uso de memoria virtual (utiliza memoria secundaria como memoria primaria, hasta 1GB)

- Trabaja a una mayor temperatura, por lo que necesita disipadores de calor.

(PC AT, PS/2 50-60, PS/1)80186

100000

INTEL.

/3/82

16/16

20

R: 1 MB

V:

  - Integración de funciones de soporte (dadas por otros chips) en un mismo chip.

- Que lo hacían un procesador más rápido y barato.

80188

100000

INTEL.

/3/82

16/8

20

R: 1 MB

V:

  - Integración de funciones de soporte (dadas por otros chips) en un mismo chip.

- Que lo hacían un procesador más rápido y barato.

80386DX

[PGA]

250000

INTEL

/9/85

12.5, 16, 20, 25, 33

40, 50

32/32

32

R: 4GB

V: 64TB

80387DX

[PGA]

= 33

- Aumento en las funciones básicas de programación (Ej.: Multitarea para programas del DOS, con programas especiales de Soporte).

- Su ancho de bus de datos lo hace tan rápido que solo pocas tarjetas de expansión lo aprovechan plenamente (Ej.: Tarjetas de Memoria, algunas LAN y controladoras de disco).

- Creación del modo virtual 86, que permite la ejecución simultánea de aplicaciones DOS como si estas se ejecutaran en varias máquinas 8086, con la ayuda de programas especiales

como DesqView/386 o VM/386.

- Memoria Cache de Precarga de Instrucciones de 16 bytes.

- Memoria Cache Externa.

(Compaq Deskpro 386, PS/2 Modelo 70, 80)

80386SX

[]

275000

 

INTEL

/6/88

= 25

32/16

24

R: 16 MB

V:

80387 SX

[PLCC]

= 25

- Este chip fue pensado originalmente para brindar tecnología 386, a un costo más accesible.

(Compaq 386S)

80386SLC

[]

INTEL

= 20

32/16

24

R: 16

V:

  - Procesador compatible con el 386SX a nivel de patas, es una mejora de éste.

- Ejecuta hasta un 88% más rápido algunas aplicaciones que en 386 convencionales.

- Adición de 8 KB de cache en el chip.

- Baja corriente de funcionamiento.

- Cuenta con un juego completo de instrucciones 80486SX.

- Optimización en el microcódigo interno.

- Fue diseñado por IBM y construido por INTEL.

(PS/2 Modelo 57SLC)80486DX

[]

1200000

INTEL

/4/89

25, 33, 50

32/32

32

R: 4 GB

V:

[Integra-do]

<2x33

- Es un chip cuya circuitería incluye un 386, un coprocesador matemático (387), un controlador de cache (385), memoria cache interna de 8 KB.

- Acercamiento a la arquitectura RISC, muchas de las micro instrucciones del 486 pueden ser ejecutadas en un solo ciclo de reloj.

- Es un chip construido utilizando tecnología ULSI (sus componentes son del tamaño de 0.8 micrón), debido a esta característica levanta mucha temperatura.

(PS/2 Modelo 95)TI486DLC Texas

Instru-ments

33/32

32

R: 4 GB

V:

  - Compatible con la disposición de patas del 386DX de INTEL

- Ejecuta instrucciones a casi el doble que el 386DX.

- Modo de suspención de corriente, que apaga casi toda la lógica del ordenador cuando no se encuentra en función.

- Versiones de 5 y 3 Volts.

- Se aloja en un paquete cerámico de 132 patas.

- Son comercializados como TI pero los fabrica Cyrix.

(ZEOS DLC80386SL

[]

855000

INTEL

/10/90

5 V 20-25

con cache

5 V

16-20-25

sin cache

32/32

32

R: 4 GB

V:

  - Modelo especial de bajo consumo de energía, que incluyen:

_Consumen menos corriente que un chip convencional.

_El chip puede apagarse cuando no se está usando.

_Circuitería que le permite apagar componentes del

3.3 V

20

con cache

3.3 V

16-20

sin cache

computa-dor.

_Habilidad de apagar y avisar cuando el ordenador tiene bajas las baterias.

- Este ordenador esta pensado para ser usado en computadoras que utilizan baterias como fuentes de alimentación.

- Memoria flash (Unidad RAM de Escritura y Lectura no volátil) hasta 16 MB, más lenta que la RAM convencional.

80486SX

[]

1185000

INTEL

/4/91

16, 20, 25, 33

32/32

32

R: 4 GB

V:

80487SX

= 25

[PGA]

- No posee coprocesador matemático.

- Puede ser el reemplazo del chip 386DX.

- Su coprocesador matemático es en realidad un 486DX completo que desactiva al 486SX.

(ALR 486SX)80486DX2

[]

INTEL

/3/92

50, 66

32/32

32

R: 4 GB

V:

  - Son los denominados chips OverDrive o duplicadores de reloj, que internamente funcionan al doble de la velocidad externa del ordenador (que logran un mejora entre el 30% y el 50%).

(Compaq 66M)80486SL

[]

INTEL

/11/92

20, 25

32/32

 

    - Un microprocesador pensado para la optimización en el uso de corriente (Ej.: Ejecuta a menor velocidad cuando trata con dispositivos lentos, desactivación de componentes que nos se encuentren en uso, etc.)

- Funciona con 3.3 V.80486SLC2 IBM 32/16 R: 16 MB

V:  - 0.7 micrones de espesor

= 20 16 - Circuitería dobladora de reloj.

- Alimentación de corriente de baja potencia, 3.3 V.

- Cache interno de memoria de 16 KB.

(PS/2 Modelo 57SLC)TI486SLC Texas

Instru-ments

33/32

16

R: 16 MB V:

  - Compatible en la disposición de patas con el 386SX de Intel.

- Ejecuta 2.5 veces más rápido que un 386SX o SL a la misma frecuencia de reloj.

- Modo de suspención de corriente, que apaga casi toda la lógica del ordenador cuando no se encuentra en función.

- Se aloja en un paquete plástico de 100 patas.

- Versiones de 5 y 3 Volts.

- Son comercializados como TI pero los fabrica Cyrix.

(ZEOS SLC)Pentium

[]

3100000

INTEL

22/3/93

60, 66

2x32/64

32

R: 4 GB

V:

- Tecnología SMM para la administración de corriente, que le permite la habilitación o inhabilitación total o parcial de los componentes del CPU o el hardware (Ej.: Ordenar que un disco duro gire más lento cuando no se emplea).

- Ancho de los componentes 0.8 micrones.

- Posee 273 conexiones.

- Ejecución simultánea de dos instrucciones simples (las que se pueden ejecutar en un pulso de reloj u otra unidad), por medio de dos líneas separadas de ejecución (o

pipeline) con propias UAL, circuitos de direcciones.

- Coprocesador integrado mejorado (hasta 5 veces más que el del 486DX2).

- Dos memorias cache de 8KB para datos y código de programa.

- Tecnologías BTB para la predicción de saltos, que permite ejecutar subrutinas si es posible.

80486DX4 INTEL

1994

75, 100.

32/32

32

R: 4 GB

V:

  - Es un paso intermedio entre el Pentium y el 486DX de 66 MHz.

- En realidad no cuadriplica la velocidad externa del ordenador sino que la triplica.

- Memoria cache unificada de 16KB.

- Funcionan internamente en forma similar al 486DX2.

P54C INTEL

/3/94

75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 180, 200.

2x32/64

32

R:4 GB

V:

- Son los chips over drive del Pentium que funcionan con una determinada velocidad de reloj pero realizan las transmisiones de datos con la velocidad del bus local.

Velocidad(Reloj, Bus local, Procesador): (75,50,150); (90,60,180); (100,66,166 ó 200); (120,60,180); (133,66,166 ó 200); (150,60,180);

(166,66,166 ó 200); (180,60,180); (200,66,166 ó 200);

5x86 o M1sc

[]

1900000

Cyrix

75, 100, 120, 133.

32/32

32

R: 4GB

V:

- Es un chip que esta a medio camino entre un 486 y un Pentium.

- Puesto que puede ser instalado en lugar del 486DX (con solo cambiar la BIOS del sistema) constituye una alternativa de cambio más económica.

- Memoria cache unificada de 16 KB.

- Posee un solo canal de

procesamiento de instrucciones.

- Incluye BTB de 128 buffers.Nx586

[]

3500000

NexGen

1994

60, 66,...

2x32/64

32

R: 4GB

V:

- Este procesador posee arquitectura RISC86 la cual permite traducir instrucciones tipo 80x86 (arquitectura CISC) en instrucción RISC para su ejecución.

- Posee tres unidades de ejecución, un núcleo de tres vías superescalar y un decodificador de instrucciones capaz de decodificar solamente una instrucción por ciclo.

- Este procesador incorpora un bus de entrada/salida que correa la misma velocidad que el procesador.

- Posee un cache interna unificada de 32 KB.

- Las primera versiones del Nx586 fueron de 60 y 66 Mhz y no incorporaban un FPU, sino que debían utilizar uno externo, más tarde éste se adiciona y se implementan velocidad de reloj mayores.

K5

[]

4200000

AMD

1996

75, 90, 100

2x32/64

32

R: 4GB

V:

- Presenta una microarquitectura superescalar de cuatro vías con un módulo RISC desacoplado, similar a la presentada por el Nx586.

- AMD mejoró éste procesador para obtener un mayor rendimienro y velocidades de reloj más alta.

Pentium Pro

(ex P6)

5500000

INTEL

1996

150, 180,

200, 233, 266

2x32/64

36

R: 64GB

V:

- Era un chip destinado a ser usado en servidores y estaciones de trabajo de alto rango.

- Posee la habilita de traducir instrucciones CISCx86 en instrucciones RISC de longitud fija que se ejecutan con una mayor rapidez (ya que el procesador no tiene que esperar ciclos de reloj a que se ejecuten las instrucciones más largas), como en el Nx586.

- Este procesador puede ejecutar hasta 3 instrucciones en un solo ciclo de reloj.

- BTB de 512 buffers.

- Cache secundaría de 256 KB o 512 KB en un paquete multichip (no en la misma oblea de silicio), donde el procesador se comunica con esta a su misma velocidad y por un bus sincrónico de 64 bits.

- Posee dos Cache internas de 8KB cada una para datos e instrucciones.

- La única desventaja de éste procesador es que esta afinado para correr rápidamente el software de 32 bits, por lo que ofrece un rendimiento pobre cuando se ejecuta código de 16 bits.

- Incorporación de la DET que permite predecir múltiples bifurcaciones

en las instrucciones.6x86 o M1rx

[]

Cyrix

120, 133, 150, 166, 200.

2x32/64

32

R: 4GB

V:

- Es procesador diseñado para competir con el Pentium y el Pentium Pro, ya que esta especialmente diseñado para correr software mezcla de 16 y 32 bits.

(Es decir corre más rápido incluso que el Pentium Pro el software mezcla, comparando iguales velocidades de reloj, pero no lo supera al correr software puro de 32 bits)

- Posee un cache interna unificada para datos e instrucciones de 16KB.

- Cuenta con un BTB de 256 buffers (similar al del Pentium).

Pentium MMX

o P55C

[PPGA]

4500000

INTEL

1996

166, 200, 233

2x32/64

32

R: 4 GB

V:

- Es un procesador en base al Pentium que incorpora la novedosa tecnología MMX .

- Su bus local corre a 66 Mhz.

- Permite un mejor rendimiento en aplicaciones multimediales en general (no MMX)

- Cache internos de datos e instrucciones de 16 KB cada uno, de

acceso simultáneos.

- BTB mejorado.

- PipeLine mejorado para la ejecución de instrucciones de enteros junto con instrucciones MMX.

- Se comparten cuatro buffers de escritura hacia la memoria con las dos vías de ejecución de instrucciones.

Pentium II

[SEC]

INTEL

i1997

Klamath

233, 266

f97-1998

Deschutes

300, 333

400=

2x32/64

36

R: 64 GB

V:

- Es un Pentium Pro mejorado al cual se le ha incorporado la tecnología MMX.

- En cuanto a su apariencia física consiste en un cartucho SEC en el cual se encuentra el procesador, la memoria cache externa (512 KB) y adiciona dispositivos térmicos.

- Mejora en la tecnología DIB (Dual Independent Bus, Doble Bus Independiente) que consta de dos bus el local y el del cache externo (de la mitad de velocidad del procesador)

- El bus local puede tener una velocidad de 66 Mhz a 100 Mhz.

- Dos caches internas de 16KBCeleron

[SEC]

INTEL

233, 266

2x32/64

36

R: 64 GB

V:

- Se trata de un Pentium II (cartucho SEC, tecnología MMX, dos caché interna de 16 KB cada una, bus local de 66 MHz), considerablemente más económico, sin cache externa (que le resta rendimiento).

- Era una alternativa más económica del Pentium II, de mejor rendimiento que el Pentium MMX.

Celeron "A"

[SEPP] y

[PPGA]

INTEL

300, 533

2X32/64

36

R: 64 GB

V:

- Se trata del Pentium II pero con un cache externo de 128 KB, que le permite optimizar su rendimiento.

- Se presenta en formato SEPP (como el del Pentium II) y un formato más económico el PPGA (como el del Pentium MMX)

- Su bus local no supero nunca los

66 MHz.Pentium III

[SECC2]

[FCPGA

de 370 pines]

9500000 a

28000000

INTEL

i1998

Katmai

450, 500, 550, 600, 650, ..., 1000,..

2X32/64

36

R: 64 GB

V:

- Se trata de un Pentium II con capacidades MMX mejoradas (compatibles hacia atrás, como por ejemplo juegos de instrucciones nuevos, nuevos tipos de datos de 128 bits que permite el trabajo en paralelo), además posee habilidades especiales para la implementación en la Internet (que permiten mejoras en los gráficas de alta calidad, audio de alta calidad, Reconocimiento de voz, etc.)

- Posee un una identificación digital única (la cual está inhabilitada).

- La velocidad del bus local es de 100 o 133 Mhz.

- El tamaño de la cache externa es de 256 KB con sistema de transferencia avanzado y Sistema de buffering avanzado o de 512 KB.

- Es construido con tecnología de 0,18 micras.

K6

[PPGA]

AMD

1997

166, 200, 233, 266, 300.

2X32/64

32

R:4 GB

V:

- Mejora en la arquitectura RISC86.

- Incorpora la tecnología MMX.

- Se duplican los cache de instrucciones y datos a 32 KB.

- Se optimizo el procesador para correr código de 32 bits sin perder velocidad cuando se ejecuta código de 16 bits.

- Posee un sistema con siete líneas de ejecución.

- Posee un sistema de predicción de bifurcaciones del 95%.

- Este procesado se puede conectar al zócalo de Pentium MMX (P55C).

- Si bien el K6 ofrecía un rendimiento superior al Pentium MMX reloj a reloj, no hizo lo mismo contra el Pentium II, por lo cual compitió contra el Celeron, siendo inclusive más económico que éste último.

K6-2 o K6-II

[PPGA]

AMD

300, 400, 450, 475, 500.

2X32/64

32

R: 4 GB

V:

- Incluye la tecnología MMX como la 3dnow!.

- Si bien el bus local trabajaba a 66 Mhz, en las versiones más nuevas es posible configurar al mismo para que trabaje a 100 Mhz.

- Si bien el Pentium II tenia un mejor rendimiento, el K6-2 se mostró como una alternativa más económica.

K6-III

[]

AMD

1999

400, 450.

2X32/64

32

R: 4 GB

V:

- Fue lanzado con el afán de superar el rendimiento del Pentium II.

- Incluye las tecnologías MMX y 3dnow!.

- Su bus local es de 100 Mhz.

- La novedad era la memoria cache que consta de 3 niveles:

(L1) Posee una cache interna de 64 KB.

(L2) Una cache externa de 256 KB en la tarjeta del procesador, de velocidad completa.

(L3) Cache externa opcional en la matherboard de 512 KB A 2 MB.

K7

[]

22000000

AMD

Athlon

500, 550, 600, ... , 850,...

 

2x32/64

32

R: 4 GB

V:

- Este procesador fue concebido para competir con el Pentium III.

(sus últimas versiones compiten con PentiumIV)

- Velocidad del bus local es de 200 Mhz, la que permite una velocidad de transferencia de 1,6 Gbps.

- Posee una memoria cache en dos niveles:

(L1) Un cache interno de 128 KB.

(L2) Una cache externa en la matherboard de 512 KB hasta 8 MB.

- Si bien no incluye tecnología MMX, se mejora el juego de instrucciones correspondiente a la tecnología

3dnow!.

- El K7 es capaz de ejecutar hasta 9 instrucciones en un ciclo de reloj (gracias a sus nueve pipe lines).

- Es construido con tecnología de 0,18 micras y 0,25 micras.

- 22000000 de componentes en 128mm2

6x86MX o M2

[]

Cyrix

 

 

2x32/64

32

R: 4 GB

V:

- Este procesador incorpora la tecnología MMX.

- Cache interna de 64 KB.

- La unidad de punto flotante se optimiza para que trabaje en paralelo con el procesador cuando ejecuta instrucciones MMX.

- Mantiene la misma apariencia que sus predecesores y se puede conectar en un zócalo para Pentium MMX.

Pentium 4

[FCPGA]

Intel

2000

1000, 1300, 1.400, 1.500, 1.700,

,1800.

128/   - Este bichito puede llegar a velocidades de 1,80 Ghz.

- Su bus local funciona a 400 Mhz.

- Posee tecnología Intel NetBurst (que entre otras cosas permite reordenar la instrucciones para la mejor ejecución del procesador)

- posee el set SSE2 para mejorar la multimedia y por tanto su uso en Internet, que trabaja con instrucciones y datos de 128 bits.

- Posee memoria RAM con chips RDRAM de doble canal que permiten aprovechar los 3,2 GB/s de transferencia de datos;

- AMD compite con su Duron en sus distintas versiones.

-Posee 20 Pipe lines.

- Caché de nivel L2=256KB.

- Utiliza el nuevo chipset Intel® 850, que contiene numerosos circuitos

integrados y reside en el núcleo de la motherboard. El chipset 850, corre a la par del bus de sistema de 400MHz, lo que le proporciona a la plataforma un desempeño de cómputo asombroso.

Itanium Intel

Merced

200?

nx64/

64 o 128

40

 

R:1024GB

V:

- Poseerá 124 registros de propósito general y 124 registros para la unidad de punto flotante. (contra 40 de los procesadores actuales).

- Posee el juego de instrucciones IA-64, un código definido por Intel y Hewlett Packard, que permite sacar provecho de las habilidades de ejecución en paralelo de este procesador.

- Este procesador es capaz de reordenar las instrucciones para lograr optimizar la ejecución del código en paralelo.

- Este será el último miembro de la familia 80x86.

 

 

Aquí se realiza una exposición de los distintos sistemas de soporte que se utilizan en un ordenador, comenzando con un breve esquema de los mismos basado en la forma de almacenar los datos para luego dar características técnicas de cada uno.

Recordemos que los sistemas de almacenamientos sirven para guardar datos e instrucciones, factibles de ser utilizadas por el ordenador.

 

= SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO:

HD(Del Ingles Hard Disk, Disco Duro): Definimos ha este dispositivo como un sistema que consta de dos partes: i) una placa controladora de disco y ii) la unidad de discos propiamente dicha.

l En este sistema podemos reconocer las siguientes partes:1. Platos: Un conjunto de discos de un material (aluminio, vidrio, etc.) revestido de un sustancia sensible a los campos electromagnéticos donde se codifica la información en forma digital.2. Brazos actuadores (uno por cada cara de los platos): Estos permiten mover el cabezal para realizar la lectura o escritura de los datos.3. Motores: estos permiten el movimiento de los platos y los brazos actuadores.4. Electrónica del disco:(Ej.: Un reloj que sincroniza la lectura y/o escritura de datos)5. Tarjeta controladora: Esta se encarga de indicar la forma en que serán guardados los datos (Formato FM, MFM, RLL, ARLL y RLL 1,7; Utilización de Precompensación de Escritura y Corriente Reducida de Escritura) así como la forma de comunicación entre el sistema de disco duro y el resto de la PC (ST506, ESDI, SCSI, IDE).

l Para realizar la codificación de la información en el disco se requiere de una estructura de organización básica de los datos, dadas por marcas realizadas durante el formato a bajo nivel y que consta de una división en sectores (de 512 a 1024 bytes, mínima unidad de información para el sistema) pistas y caras.

Tras lo cual se debe indicar cual será la perspectiva que tendrán el o los sistemas operativos del disco; tarea que se realiza con la partición del disco es decir una indicación de que parte tendrá un sistema operativo para su administración (lo cual se registra en el MBR o Registro Maestro de Partición) y por último un formato de alto nivel con lo cual se define una unidad mínima de información el cluster (o racimo, de 1 a 64 sectores de tamaño), registros especiales para el control de los archivos en el sistema (DR, FAT, etc.) y por último el registro de arranque del sistema operativo el cual contiene información necesaria para el arranque del sistema (la PC).

l Respecto a su rapidez esta depende de dos factores: i) el Tiempo de Acceso: Es decir el tiempo que tarda el disco en ubicar un determinado sector en la geometría del disco. ii) Tiempo de Transferencia de los datos: Es decir con que rapidez el disco pone a disposición del ordenador los datos

l Por último podemos decir que los disco han adquirido dimensiones como las del tamaño de un ladrillo hasta el de una moneda, de un par de MB a varios GB de capacidad y sus costos han ido de un par de miles de dólares ha pocos cientos de dólares.Discos Flexibles: Las unidades de diskettes son el medio de soporte intercambiable más difundido en la actualidad pero debido a la evolución del software ya es casi obsoleto. Básicamente la unidad de diskettes consiste en un disco plástico, recubierto en ambas caras por una fina lámina metálica que posee propiedades magnéticas, modificables por los cabezales de lectura/escritura.

Todo este medio está recubierto por una funda plástica que le brinda protección.La nomenclatura que se utilizará para describir los formatos de discos a continuación ya fue tratada con anterioridad cuando nos referimos a discos duros.

 

Tipo de disco TPI Pistas Sectores por pistas

Bytes por sector

Capacidad formateada

Tamaño de cluster

Sect. por cluster

Tipo de FAT.

Diskette 53 " Doble Densidad (DD)

48 40 9 512 360 KB 1024 2 12 bits

Diskette 53 " Alta Densidad (HD)

96 80 15 512 1,2 MB 512 1 12 bits

Diskettes 31 " Doble Densidad (DD)

68 40 18 512 720 KB 1024 2 12 bits

Diskettes 31 " Alta Densidad (HD)

135 80 18 512 1,44 MB 512 1 12 bits

Diskettes 31 " Extra Alta Densidad (EHD)

135 80 36 512 2,88 MB 1024 2 12 bits

 

Las unidades de diskettes son los dispositivos de soporte más lentos, y de menor capacidad que se puedan encontrar hoy y quizás su costo ínfimo no justifique las falencias anteriores. Debemos recordar que condiciones para su buen uso son:

alejarlo de campos electromagnéticos, cuidarlos de la suciedad y las altas temperaturas; como estos medios no son muy confiables es necesario realizar

copias dobles para dar soporte a los datos.

Discos Duros Portables (Discos Bernoulli): Estas unidades son básicamente un disco duro de un solo plato, estos giran a altas velocidades (2000 R.P.M.) generando corrientes de aire que mantienen al cabezal de lectura/escritura a flote sobre el disco (efecto Bernoulli) y contribuyendo a la mayor densidad en la grabación ya que los transforma en estructuras semirígidas, dicho disco se encuentra recubierto de un material susceptible a campos magnéticos; todo esto se encuentra en un cartucho rígido.

 

Tamaño 8", 53 " , 31 ", 21 ".

Capacidad 20 MB, 40 MB, 88 MB,105 MB, 150 MB, 230 MB, 270 MB.

Interfaz SCSI.Fabricantes Iomega, SyQuest.

 

Son muy confiables y rápidos (16 ns similares a los de un disco rígido) pero su costo los hace poco accesibles.

Diskettes de alta capacidad(VHDF): Se trata de discos similares a los de 31 ", pero utilizan un recubrimiento especial que les permite mayor densidad de datos (25 MB) además de poseer su unidades correspondientes una electrónica mejorada para su lectura/escritura. Interfaz que utilizan SCSI e IDE.Son un soporte confiable y relativamente rápido (hasta tres veces más rápidos que un diskettes) de un costo elevado.Unidades ZIP y JAZ: Las unidades ZIP (Internas o Externas) están a mitad de camino entre un disco duro y una unidad de discos flexibles, son ocho veces más rápidas que un disco flexible, pueden almacenar entre 100 MB y 250 MB; ofrecen además la mejor relación costo prestación y pueden reemplazar por esto a las unidades de diskettes.Las unidades JAZ son una extensión en las prestación de las anteriores (1 GB de almacenamiento) pero su costo las hace prohibitivas (Estas no leen discos ZIP).

Unidades de cintas magnéticas: Si usted esta pensando en darle soporte a un gran volumen de datos debe considerar este tipo de unidades; las mismas consisten en una cinta magnética que se enrolla en un tambor, todo esto se encuentra dentro de un cartucho plástico.

 

Denominación Capacidad

(sin compresión)

Velocidad de transferencia

Unidad Cinta

DC2000 QIC: Quarter Inch Cartridge-Cartucho de cuarto de pulgada.

40MB a 560MB

2MB/min. 31 " 6,3mm

DC6000 QIC: 150MB a 1GB

5MB/min. 53 "  

DC9000 QIC-ER: 1GB A 2,5GB 7MB/min.   4mmQIC-Wide: QIC Ancho. 250MB a

54GB7MB/min.   8mm

D8: 300MB a 3,6GB

8MB/min. 53 " 8mm

DAT: Digital Audio Tape - Cinta de audio digital.

600MB a 7GB

15MB/min.   4mm

DDS: Digital Data Storage - Almacenamiento digital de datos

1GB a 16GB 15MB/min. 31 "  

 

Hay que recordar que estas unidades son secuenciales pese a su rapidez para transmitir y recibir datos, además hay que tener en cuenta su costo. En todo caso

estas unidades necesitan SCSI para funcionar (Algunas unidades externas pueden conectarse al puerto paralelo).

³ SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO ÓPTICO:CD-ROM: Abreviaturas de la palabra inglesa Compact Disk - Read Only Memory, o Disco Compacto de Memoria para Solo Lectura. Nos referimos con esto a los discos que poseen una placa metálica muy fina (aluminio) protegida entre dos lacas plásticas. Las propiedades de reflectivas de la capa metálica permiten la codificación de la información a través de espirales de pozos y zonas reflectivas, realizas durante el proceso de fabricación por un molde patrón. Algunos parámetros de estos discos:

 

Tipo Capacidad Densidad5" 650 MB

780 MB

16.000 TPI

3" 365 MB 16.000 TPI

 

 

Las unidades que leen estos discos se componen de los siguientes elementos:1. Una haz láser que aplica sobre la superficie del disco.2. Un foto detector que permite medir los rebotes del láser y transforma estos en impulsos eléctricos (interpretados como bits).3. Un motor que permite la rotación del disco, y otro que permite el movimiento del láser para lectura.4. Una electrónica especial que permite corregir errores (si los hay) de disco, guardar un pequeña cantidad de RAM (buffer) para optimizar la lectura (128 KB, 256 KB como cantidades aceptables), y controlar que la velocidad lineal de rotación del disco se mantenga constante.

Las unidades lectoras pueden ser externas (portables, conectadas a una interfaz SCSI o un puerto paralelo) o internas (más económicas, conectadas a un interfaz SCSI o IDE). Las velocidades de lectura de estas unidades son 1x, 2x, 10x, 12x, 16x, 24x, 32x, y 52x; llamamos a 1x la unidad simple de lectura y equivale a una velocidad de transferencia de 150 Kbps. Estas unidades son más lentas que los discos duros (con tiempos de acceso de 1s, 400 ms, 250 ns, 150 ns) principalmente ya que la velocidad lineal debe mantenerse constante para la lectura, realizando aumentos en la velocidad angular o de rotación hacia el centro y lo contrario en los extremos. Por último podemos agregar que la organización y estructuración de estos discos están pautadas por las normas ISO 9660 (Libro Rojo y Amarillo)CD-R (o grabadoras de CD-ROM): Esta unidades si bien pueden leer discos CD-ROM estándar poseen un haz láser capaz de realizar marcas irreversibles sobre la superficie de un disco virgen (o disco CD-R) convirtiéndolo en un CD-ROM.El criterio para la grabación en estos discos está regido por las normas ISO 9660

libro Naranja. Habitualmente estas unidades trabajan con una interfaz SCSI o E-IDE. Cuando usted realice grabaciones en discos CD-R debe tener cuidado de que los mismos soporten la velocidad de grabación de la unidad CD-R.CD-RW: Las siglas finales se refieren a las palabras inglesas Read and Write, escribir y leer muchas veces. Son discos que poseen un sustrato, cuyas propiedades reflexivas pueden ser modificadas a voluntad a través de una unidad CD-RW gracias a un rayo lumínico especial que realiza estas tareas. El criterio para la grabación en estos discos está regido por las normas ISO 9660 CD-RW. Es posible que en un futuro este tipo de unidades sean el medio de soporte más difundido. Considere que la velocidad de grabación tiene que ser menor o igual que la velocidad de lectura en la que vaya a trabajar el disco; esta unidad puede trabajar con CD-ROM y es relativamente costosa.DVD: Estas siglas corresponden a Digital Video Disk, Disco digital de Video que hacen referencia a su función original o Digital Versatile Disk, Disco Versátil Digital que indica la posibilidad de registrar en el cualquier tipo de información. Es un disco que posee en su sustrato mejorado y una electrónica de control más precisa que permite alojar un número de pistas mayor que el CD, guardando con este el mismo principio de funcionamiento, además es posible en algunas formatos de unidades y disco grabar la información por capaz (utilizando un doble afocamiento del disco).

En general los formatos de disco y sus unidades correspondientes son análogos en función a los expuestos para el CD, así tenemos:

 

Tipo Lectura Escritura NotaDVD-Video

X   -Formato especial para vídeo.

-Puede ser leído por DVD-ROM.

DVD-Audio

X   -Formato especial para audio.

-Puede ser leído por DVD-ROM.

DVD-ROM

X   -Prestaciones anteriores y soporte para la información.

DVD-R

X 1 Vez -Ídem al anterior.

DVD-RW

X X -Ídem al anterior.

 

Estas son las capacidades posibles en un disco.

 

Capacidad total

4,7 GB

8,5 GB

9,4 GB

17 GB

Cara 1 Capa A

Capa B

4,7 GB

4,7 GB

3,8 GB

4,7 GB

4,7 GB

3,8 GB

Cara 2 Capa A

Capa B

    4,7 GB

4,7 GB

3,8 GB

 

Por último estas unidades trabajan con interfaz SCSI o IDE y son los sistemas de mayores prestaciones y costo.

Floptical: En aspecto similares a diskettes de 31/2" pero poseen mayor capacidad, además de utilizar principios ópticos para guardar y leer información.

 

Formato Capacidad Densidad Nota31/2" 21 MB 1245 TPI Velocidad tres

veces mayor que los distes.

 

Estas unidades poseen un costo aceptable dada su capacidad pero no llegan a las prestaciones de un disco duro en cuanto a velocidad.

Cintas Ópticas: Las cintas ópticas poseen un material similar al utilizado en CD pero flexible y dispuesto en una larga cinta.

 

Formato Capacidad Velocidad de transferencia

DOT, Digital Optical Tape o Cinta digital óptica

1TB-??TB 25 MB/minuto

 

Estos dispositivos constituyen el dispositivo más costoso pero el de mayor capacidad.

Í SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO HÍBRIDOS MAGNETO-ÓPTICOS:Discos Magneto-Ópticos: Gracias al efecto Curie es posible utilizar propiedades

ópticas para almacenar una gran densidad de datos, y prop. magnéticas para lograr la rescritura de datos.Si bien son suficientemente rápidas, no son alternativa ante los CD-RW.

SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO ELECTRÓNICOS:Existen dos grandes grupos en estos dispositivos, los tipo RAM y los tipo ROM, cuya diferencia radica en su capacidad de almacenar datos sin necesidad de tensión eléctrica. Estos dispositivos son denominados soportes primarios ( a los anteriores se los denomina secundarios) por que ellos funcionan a velocidades similares o iguales al ordenador, haciéndolos un medio ideal para guardar información que se requiera rápidamente. En general podemos recordar que cualquier dispositivo de almacenamiento requiere de además de su estructura de tres buses, uno de dirección (para dar indicaciones de la ubicación del dato), uno de datos (un conjunto de líneas que permiten la lectura o escritura del dato específico) y uno de control (por donde se indican comando para trabajar con el dato Ej.: grabar, borrar, etc.)

MEMORIAS TIPO ROM:ROM son las siglas de la palabra Read Only Memory que significan memorias de solo lectura. Y se caracterizan por no poder modificar sus datos una vez escritos, pero gracias a su construcción pueden mantener los mismos sin necesidad de electricidad. Los mismos consisten en arreglos diodo-resistencia que permiten indicar la existencia de un bit de información. Estas memorias se utilizan en la construcción del ROM BIOS. A continuación un listado de otras memorias tipo ROM.PROM: A la palabra ROM se le agrega la letra P, de Programable, gracias a un arreglo diodo-fusible-resistencia es posible grabar datos en estos dispositivos usando convenientemente tensiones que queman los fusibles y permiten la codificación de un dato. Convirtiéndose luego en una memoria tipo ROM.EEPROM: La letras EE, de Electrically Eraseable PROM, indican a aquellas memorias que pueden ser borradas y/o escritas a través de pulsos eléctricos.(Estas memorias se utilizan en las Flash-ROM, es decir ROM que puede ser actualizado con un software especial, que permite realizar las modificaciones)UV-EPROM: UV son siglas de Ultra Violet. Estas memorias se caracterizan por tener en su parte superior una "ventanita" que permite el ingreso de rayos Ultra Violeta que borran la información de la pastilla, dejándola lista para un reprogramación por medios eléctricos.

MEMORIAS TIPO RAM:RAM son las siglas de la palabra Random Access Memory que significan memoria acceso aleatorio. Colocando solo una dirección en el bus de dirección se accede a al dato que se requiere. Estas memorias (en general) mantienen registro de la información en tanto estén alimentadas eléctricamente, cortando este suministro las memorias se borran, otra característica es que pueden re-escribir datos en forma muy sencilla, instantánea y automática (sin el recurso de técnicas especiales como las ROM, que requieren que se retire el componente). En general tenemos tres tipos de memorias tipo RAM las basadas en capacitores (denominadas DINÁMICAS), otras basadas en diodos (denominadas ESTÁTICAS) y el tercer tipo basadas en componentes que permiten a las memorias comportarse como ROM y RAM.DRAM: La letra D, se debe a Dinamic, que significa Dinámicas. Se trata de memorias basadas en capacitores, los cuales permiten grabar un dato al estar o no cargados, el problema con estos es que todos los capacitores tienden a descargarse (como sabrá las cargas eléctricas ordenadas en un capacitor tienden a unirse o son liberadas al medio neutralizándose después de un tiempo) por lo tanto hay que recordarles cada tanto que tienen información recargándolos, a esta acción se la conoce como "refresco" y lleva un tiempo determinado en el cual el chip no puede recibir ni dar datos. Inconveniente que trae que sea no tan eficientes pero más baratas. A continuación trataremos de dar una caracterología completa de estas memorias ya que son las más comunes en las memorias de nuestros ordenadores.

 

Sale Denominación Capacidad Bus de DATOS

Velocidad PC en la que

se usa.

Pines Volt. Formato

1979 DRAM FPM

(Dynamic Random Acces Memory Fast Page Mode: Memoria de Acceso Aleatorio Dinámica con chips de

Modo de Paginación Feloz)

64Kb, 256Kb, 1Mb, 16Mb,...

1 250ns-150ns, 100ns,

8088, 80286.

  5 V

    64Kn, 256Kn, 1Mn, 16Mn,...

4       5 V

1992 SIMM FPM

(Single In-Line Memory Module: Módulos Simples de Memoria en linea)

256KB, 1024KB, 4096KB.

8 o 9   80286, 80386SX

30 5 V

  SIMM FPM 256KB, 1024KB, 4096KB, 8MB, 16MB.

32 o 36   80386DX, 80486SX, 80486DX Pentium

72 5 V

1995 SIMM EDO

(Enhanced Data Output: Transferencia de Datos Dinámica)

1024KB, 4096KB, 8MB, 16MB.

32 o 36     72 5 V  

  DIMM EDO

(Dual In-Line Memory Module-Módulos de Memoria Dual en Linea)

1024KB, 4096KB, 8MB, 16MB.

64   Pentium II,

Pentium III

128 3,3 V

1996 DIMM SDRAM

(Synchronous DRAM,

DRAM Sincrónica )

1024KB, 4096KB, 8MB, 16MB.

64 15 ns 66 Mhz

10 ns 100 Mhz

8 ns 125 MHz

  128 3,3 V  

1999 RIMM (RDRAM)

(Rambus In-Line Memory Module

(con chips Rambus DRAM) )

  64 6Gps 800 MHz

  128 3,3 V  

 

 

SRAM: La letra S, se debe a Static, que significa Estáticas. A diferencia de las memorias anteriores su construcción se basa en diodos (aproximadamente 4 por bit de información) los cuales no utilizan estados de refresco para respaldar los datos (los datos están en todo momento disponibles) haciéndolos más eficientes, he ideales para dialogar directamente con el ordenador, pero también los hace mucho más costosos. Estos dispositivos se utilizan el las memorias Cache (L1, L2) por su velocidad de respuesta.VRAM: La letra V, se debe a Video. Usted sabe que una secuencia de fotos a cierta velocidad dan la sensación de movimiento, en términos computaciónales esto significa un esfuerzo muy grande, tanto que los objetos gráficos pueden ser modificados apenas se han creado; la solución es trabajar con memorias tipo DRAM que tienen la habilidad de poderse escribir y leer simultáneamente, utilizan dos buses distintos para estas operaciones, esta habilidad acelera mucho la reproducción de vídeo.Esta memoria es la que se utiliza en las tarjetas de vídeo modernas como Memoria de Video, además esto permite utilizar memoria RAM del Ordenador.

MEMORIAS HÍBRIDAS:NOVRAM: Las primeras siglas NOV, provienen de las palabras inglesas No Volatile, o RAM No Volatil. En su construcción estas memorias combinan las habilidades de las memorias ROM al mantener los datos sin suministro de energía y las de las RAM de posee una gran facilidad para re-escribir datos.Este tipo de memorias son las más caras y se utilizan en la construcción de Memorias Flash-RAM, que son tarjetas que brindan una buena opción para un soporte extra, portable y muy rápido.

Entendemos que un Bus es la forma que tiene la computadora de comunicarse con sus diferentes componentes (Memoria, placas de expansión, etc.). Es decir es una convención respecto de cierto conexionado y su lógica que permite

el envío de datos, direcciones y comandos, potenciando esto la gran flexibilidad que poseen las PC a la hora de colocar diferentes periféricos. El Bus ha evolucionado a la par de los procesadores conforme estos han aumentado su velocidad de proceso, su tamaño de palabra y al mismo tiempo han mantenido el compromiso de la compatibilidad descendente.A continuación una tabla que muestra en forma general las características de los buses:

 

Sale Denominación Conectores Bit Datos/

Direcciones

Velocidad de Transferencia

Nota:

  ISA (XT)

(Industry Standard Architecture: Arquitectura Estándar de la Industria)

62 8/20 1MB/seg(5MHz)

- Destinado al procesador 8088.

- Baja resistencia al ruido.

1984 ISA (AT) 62+98 16/24 8MB/s(8MHz)

- Destinado al procesador 80286.

- Baja resistencia al ruido.1987 MCA

(Micro Channel Architecture: Arquitectura de Micro Canal)

  32/ 10MB/s(>10MHz) - Destinado al procesador PS/2 (50,80) de IBM.

- Estándar propuesto por IBM.

- Mayor resistencia al ruido que ISA, lo que los hace más seguros.

- Incompatible con ISA.

- Brinda capacidad de Bus Mastering.

- Permite configurar las placas de interfaz para este bus por medio de software.

1988 EISA

(Extended ISA: ISA Extendido)

  32/ 33MB/s(8MHz)

- Destinado al procesador 80386

-Estandart propuesto por Compaq, Tandy, AST,AT&T.

- Mayor resistencia al ruido que ISA, lo que los hace más

seguros.

- Compatible con ISA.

- Brinda capacidad de Bus Mastering.

- Permite configurar las placas de interfaz para este bus por medio de software.

1993 VESA (Local Bus)

(Video Electronics Standars Association: Asociación de Estándares para Electrónica de Video)

62+98+112 32/ 133MB/s(33MHz)

148MB/s(40MHz)

267MB/s(50MHz)

- Destinado al procesador 80486.

- Compatible con ISA.

- Soporta tarjetas de Video, Controladora de discos, Tarjetas de Red y Tarjetas de Memoria.

- Fue diseñado especialmente para darle soporte a las interfaces gráficas y redes.

  PCI (V 1.0)

(Peripheral Component Interconnect: Interconexión de Componentes Electrónicos)

124 32/ 132MB/s(<33MHz)

- Destinado al procesado 80486DX4 y Pentium.

- Incompatible con ISA.

- Soporta hasta 10 dispositivos (Interfaces de Video, Discos rígidos, redes locales, plaquetas para multimedia)

-Bus Mastering Mejorado, óptimo para aplicaciones multimedia o servidor de alto rango.

-Mayor trabajo en el desarrollo de tarjetas de expansión por parte de los fabricantes.

- Soporte al estándar Plug and Play.

- Función de desacople del CPU al Bus PCI, lo cual permite utilizar procesadores

cada vez más rápidos sin necesidad de actualizar constantemente componentes y rediseñarlos.

1994 PCI (V 2.0) 184 64/ 264MB/s(<33MHz)  

1997 PCI (V 2.1)   64/ 264MB/s(<33MHz) - Soporte al agregado y remoción de tarjetas en caliente "hot-swap", es decir con la PC encendida.

1980 SCSI (SCSI-1)

(Small Computer System Interface- Interfaz para sistemas de computación pequeños)

  8/ 5MBps (5MHz) - Da soporte a dispositivos como Scanners, Unidades CD-ROM, DVD, Discos Bernoulli, ZIP, etc.

- Permite la conexión de dispositivos (hasta 8) SCSI en forma de cadena, utilizando el bus por turnos.

- Si bien los dispositivos SCSI son mas caros, son la opción para sistemas que utilizan redes.

- Es recomendable utilizar EISA o PCI para un óptimo desempeño del adaptador SCSI.

  Fast SCSI (SCSI-2)

  8/ 10MBps (10MHz) - Conecta hasta 8 dispositivos.

  Fast Wide SCSI

(Fast SCSI-2)

  16/ 20MBps (10MHz) - Conecta hasta 16 dispositivos.

  Ultra SCSI

(Fast-20)

  8/ 20MBps (20MHz) - Conecta entre 4 y 8 dispositivos.

  Wide Ultra SCSI

(Fast-40)

  16/ 40MBps (20MHz) - Conecta 4, 8 y 16 dispositivos.

  Ultra2 SCSI

(Fast-40)

  8/ 40MBps (40MHz) - Conecta 8 dispositivos.

  Ultra2 SCSI

(Fast-40)

  16/ 80MBps (40MHz) - Conecta 16 dispositivos.

  USB

(Universal Serial Bus: Bus Serie

  1/ 1Mbps a 12 Mbps -Este bus han sido diseñado para poder ser utilizado con un gran cantidad de dispositivos (Ej.: Teclados, joysticks, mouse, cámaras

Universal)digitales estáticas, scanners, video-teléfonos, modems, etc.).

- Soporta Plug and Play.

- Permite la desconección de dispositivos en caliente.

- Este bus brinda alimentación a los dispositivos que estén conectados.

- USB tiene un topología en estrella es decir, pueden interconectarse una serie de dispositivos siendo la PC la controladora y enrutadora de los datos. (Permite conexiones de hasta 5 metros cada vez y se pueden conectar hasta 127 dispositivos.)

 

 

 

5. Miscelaneas

I) 6 Historia del ordenador:Ä 1.000.000 AFR?: Cuando emerge el hombre como tal, como animal simbólico, permanentemente necesita procesar símbolos que remitan o entes y sucesos no presentes físicamente, que denominamos datos. Por lo tanto el proceso de datos es tan ancestral como el hombre.Ä 300.000 AFR?: Mediante los dedos, marcas en maderas y cuerdas, conjuntos de objetos pequeños (piedras, guijarros, etc.) el hombre representa otros conjuntos de entes numéricamente equivalentes que necesito contar.Ä 10.000 AFR: En Medio Oriente se emplean medallones de arcilla con sistemas de numeración decimal y hexadecimal. Se supone la existencia de ábacos.Ä 5.000 AFR: En Babilonia se han encontrado tablillas de arcilla, donde se indican paso a paso procedimientos algorítmicos para cálculos complejos con variables (ecuaciones y fórmulas) y calendarios.Ä 350 AFR: El "Organon" de Aristóteles compendia sus obras lógica. Es decir el estudio del pensamiento y su coherencia, con vistas a la verdad. (Todo desde un punto de vista estructural)Ä Siglo I: Los hindúes predominan en matemática hasta el siglo XII. En América precolombina, los mayas usaban el ábaco, y varios sistemas posicionales que incluían el cero.Ä Siglo IX: Alkjuoritmi, matemático iraní, enuncia los procedimientos, paso a paso, para realizar las operaciones aritméticas básicas. De su nombre proviene la palabra algoritmo. Su libro "Algebrwelmucabala" dio nacimiento a la palabra álgebra.Ä 1642: Blaise Pascal, francés, inventa una pequeña calculadora mecánica, con engranajes, capaz de sumar números y totalizar su resultado.Ä 1671: Godtfried W. Liebnitz, alemán le incorpora a la calculadora de Pascal, la

multiplicación y la división, creando de esta forma el primer calculador mecánico con las operaciones básicas.Ä 1808: Joseph Jacguard, francés, perfecciona el uso de cartones perforados para cambiar a voluntad el dibujo que teje un telar automático.Ä 1832: Proyecto de computador Mecánico. Charles Babbage, ingles, fue el primero en intentar construir una máquina de calcular automática, capaz de realizar cálculos extensos sin la constante acción del operador, que cada vez debe darle los datos y la operación a realizar.Su "Máquina Analítica", una computadora mecánica programable y automática, capaz de realizar cualquier tipo de cálculo. (Este concepto inspiró los primeros diseños de ordenadores del siglo XX.)Lady Lovalace, colaboradora de Babbage, fue la primer persona que desarrolló programas y creo un lenguaje simbólico de máquina. Escribió: "La máquina puede efectuar un examen para determinar si ha tenido lugar un evento entre varios posible, y seguir después el camino que convenga...puede hacer aquello que sepamos ordenarle que haga."Ä 1854: George Boole, inglés, publica su obra "Las leyes del pensamiento", en la cual utiliza símbolos matemáticos como variables lógicas, para representar enunciados de la lógica deductiva, que podían ser verdaderos o falsos.Ä 1890: Herman Hollerith, en EEUU incorpora la tarjeta perforada al proceso de datos para poder llevar a término el censo poblacional, dado que de efectuarse en forma totalmente manual se terminaría después de 1900 cuando se empezaba el próximo censo.Ä 1907: Lee De Forest, en EEUU inventa la válvula electrónica triódo de vacío.Ä 1925:Vanevar BUSCH, ingeniero norteamericano, construye una máquina capaz de resolver ecuaciones diferenciales, con relees.Ä 1936: Konrad Zuse, alemán, siendo estudiante de ingeniería inicia la construcción de la calculadora digital automática Z1, para cálculos corrientes en estadística.Alan Turing investiga en Inglaterra aspectos teóricos de la lógica, en lo referente a la relación existente entre una descripción simbólica de un proceso real, y la posibilidad de que un autómata pueda seguir tal descripción con la suficiente exactitud como para reproducirlo.Ä 1937: Howard Aitken de la U. de Harvard (EEUU), con apoyo de IBM empieza a desarrollar la calculadora MARK I, con relees, basada en el modelo de Babbage.Ä 1944: El matemático húngaro John Von Neumann, junto con Burk y Goldstine, estudiando en EEUU las limitaciones de la calculadora automática Eniac, plantearon la necesidad de que estas máquinas posean una memoria interna (o principal), para registrar, además de los datos numéricos involucrados en el cálculo, las instrucciones del programa correspondiente, antes que sea ejecutado. Las instrucciones irían pasando de una a una a la unidad de proceso, con un velocidad máxima propia del mecanismo. Utilizando la memoria interna se obtimizaba el proceso utilizando instrucciones de salto para pasar a otro juego de instrucciones en memoria.Además planteó la conveniencia de usar numeración binaria en el interior de las máquinas. Lo que permitiría entre otras cosas una misma forma de codificación para datos e instrucciones, concepto que más tarde potenciaría la idea de software.Ä 1948: Barden y Brattain descubren el efecto transistor en EEUU.Ä 1949: Primer prototipo de ordenador electrónico, EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator), proyectada por F Williams. Primer máquina tipo Von Newmann con programas intercambiables almacenados en memoria interna. II) 6 Generación de ordenadores:

 

  1er GENERACIÓN 2er GENERACIÓN 3er GENERACIÓN 4er GENERACIÓN 5ta GEN.Período 1952-1958 1959-1964 1964-1972? 1972-?   Tecnología de construcción

Válvulas de electrónicas.

Transistores. (más confiables, menor tamaño, menor

Circuitos integrados (SSI, MSI) o chips.

Circuitos integrados VLSI, ULSI.

?Tecnologías no convencionales.

disipación de calor y más rápida para cambiar de estado que la válvula de vacío.)

(equipos más confiables, compáctos y económicos).

(masificación del uso de ordenadores)

biochips, fotochips.

(vida artificial)Número de instrucciones por segundo

  Centenares de miles por segundo.

Millones de operaciones por segundos.

Miles de Millones de operaciones por segundo.

?! 1014 operaciones por segundo.

Almacenamiento

en memoria Principal

10.000 a

20.000 bytes

aprox.

128.000 bytes.

aprox.

10.000.000 bytes

aprox.

1.000.000.000 bytes

?! aprox.

1011 bytes

Medios de E/S Tarjetas y cintas perforadas.

teletipos, impresoras, cintas magnéticas.

Monitores, Modems, teclados, etc.

Discos Laser, Cintas Ópticas, placas digitalizadoras, etc.

grán diversidad.

?

Memoria secundaria

Cinta magnética Cintas y discos magnéticos.

Discos rígidos.   ? Memorias holográficas, redes neurales.

Memoria principal

Tiempos de acceso muy grandes./l

Tiempos de acceso menores.

Nucleos de ferrite.

Memorias de Ferrite   ?

Avance de software

- Creación del lenguaje simbólico Assambler.

- Aparecen los lenguajes de alto nivel Fortran.

- Programas de proceso por lotes o batch.

- Programas de manejo de discos.

- Aparecen los Sistemas Operativos.

- Aparecen los paquetes de software.

- Software para simular memoria virtual.

- Sistemas de tipo time sharing o tiempo compartido.

- Nace Pascal, lenguaje estructurado.

- Nace Unix de Bell Lab.

- Lenguaje Prologa para IA.

- Los procesos "batch" dejan lugar a los "on line".

(se generaliza el uso de ordenadores para casi cualquie aplicación.)

-Aparece DOS.

- Sistemas operativos visuales Windows 3.1, Windows NT, Windows 95 (32 bits), Windows XP.

-Lenguajes visuales, Visual Basic, Visual C++.

-Lenguaje de programación Java.

(extención masiva de las redes globales)

- Manejo del lenguaje natural.

- Capacidad de deducción.

- Aprendizaje eurístico.

Ejemplos Univac I.

Univac 1103. (primera en utilizar interrupciones)

709/IBM (introducción de los canales procesadores)

PILOT (Primer

ATLAS (emplea memoria virtual)

B5000 (diseñada para correr Algol 60.)

D-825 (poseía 4 UCP)

Serie 7000/IBM (para usos científicos)

Systems/360 de IBM

(Utiliza memoria cache y multiprogramación.)

6600 de CDC (Predecesor de los Cray, tenía 10 pipeline)

4004 de Intel (primer

Cray I. (supercomputadora)

8088 de Intel (Base para el IBM PC)

Commodore 64 (Computadora personal)

Pentium (procesador super escalar, tipo RISC)

 

multiprocesador) PDP/1 (primera minicomputadora)

(instalación de equipos por

U$S 4.000 millones.)

microprocesador)

Surge la Red Arpa.

(instalación de equipos por

U$S 24.000 millones.)

Pentium IV (proc super escalar, con reordenamiento de instrucciones)

 

III) 6 Paradígmas de construcción de computadoras:

De la lectura de la historia de los dispositivos de computo (lógico y matemático) y soporte de datos podemos distinguir cuatro paradigmas de contrucción.

Ä Paradígma natural: La idea que impera aquí es el empleo de elementos naturales como piedras, arena, dedos, etc. o con un bajo nivel de elaboración como papel, madera, etc.Ejemplos de estos dispositivos son: el ábaco, quipu, tablas de arcilla, marcas en madera, etc.Es necesario la abstracción simbólica, concepto de número, conocimientos técnicos mínimos. Este período podemos identificarlo entre 1000000 AFR. y 100 AFR.

Ä Paradígma mecánico:Este sostiene que el empleo de engranajes, poleas, ruedas dentadas, etc. permiten el cálculo automático o semiautomático (es decir con poca intervención del operador.) y el tratamiento de datos.Ejemplos de estos dispositivos son: La máquina de Antâkya, la machina arithmetica o pascalina, la máquina analítica de Babbage, etc.Es necesario buenos conocimientos de geometría y mecánica, así como de fundición, relojería, etc.; los métodos empleados en la construcción de estos dispositivos son más bien artesanales, y no se logra la producción en serie sino hasta el siglo XVIII. Este período podemos identificarlo entre 100 AFR a mediados de XIX.

Ä Paradígma electromecánico:Utilizan reles, motores, etc. para la implementación del calculo o tratamiento de datos.Ejemplos de estos son: Máquina de Hollerith, Z3, Mark I, etc.Profundos conocimientos de electricidad y electromagnetismo.Comprende el período de estos desarrollos fines del siglo XIX y comienzos de la década de 40’.

Ä Paradígma electrónico:Utilizan dispositivos que permiten el control del flujo de corriente eléctrica como válvulas de vacío, transistores, diodos, etc.Ejemplos: ENIAC, IBM 360, Cray I, Pentium, etc.Conocimientos superiores de química y física, que permiten crear dispositivos que carecen de partes móviles.Este período va de mediados de la década del 40 a nuestros dias, y es el paradígma imperante.

Ä Paradígma no convencional:En etapa totalmente experimetal o teórica, utilizan teorías físicas modernas así

como dispositivos y técnicas radicales.Por dar algunos ejemplos: creación de un biochip (que utilizan proteínas para el cálculo o codificación de datos), computadoras ópticas (que utilizan cristales superconductores), computadoras cuanticas (cuyos elementos de cálculo podrían ser los llamados "quarks" en lugar de electrones).

III) 6 ¿Que es la I.A.?:La siglas IA corresponden a las palabras inglesas inteligencia artificial; esta expreción fue introducida por vez primera en por , que es una ciencia abocada al estudio de la hipótesis de que las computadoras pudan o simulen pensamiento.-La IA supone la posibilidad de que las máquinas puedan poseer inteligencia para existir como campo de investigación: "El concepto de una computadora pensante implica que una computadora está ejecutando un programa pensante..." "... hay una gran discusión acerca de si los programas son inteligentes o no y, consecuentemente, si las computadoras pensantes existen. No es fácil establecer este debate, ya que todo depende de la forma en que se interprete la definición de <<Inteligencia>>".

-Contestando a este debate se puede preguntar:"...como un programa inteligente se diferencia de uno <<no-inteligente>>."Habría que definir por tanto inteligencia:"Un diccionario define el término inteligencia como la capacidad de comprender hechos y proposiciones, sus relaciones y razonamientos"-Pero esto no es más que una definición y no explica como este proceso se lleve a cabo (y por tanto conllevaría en sí misma una contradicción):"El hecho es que la gente no puede entender como piensa. (Si lo hiciera, no sería pues tan difícil hacer que una computadora pensase)"- Volviendo a nuestra definición original podemos estudiar nuestra definición original y en cada una de sus partes ver si es posible cumplir en alguna medida con la misma:"Por ejemplo, una base de datos relacional puede almacenar (comprender) información, aceptar preguntas (proposiciones), y, como su nombre implica, representar relaciones."- Inmediatamente uno puede atacar inquiriendo ¿Almacenar es sinónimo de comprender? , a lo cual nuestro autor nos responde:"...la definición de inteligencia no exige que la comprensión se lleve a cabo de una manera determinada -solo exige que la comprensión tenga lugar..."-Bastaría agregar a esta definición la última parte de la definición:"¿puede la base de datos razonar estos hechos -que es la segunda exigencia de la inteligencia? Quizás."y agrega nuestro autor:"La respuesta depende de lo que usted considere como definición correcta de razonar. Si la manipulación de la información de la base de datos - el acto de buscar, clasificar, procesar las preguntas, archivar, etc.- puede ser llamado <<razonamiento>>, entonces cualquiera puede afirmar que la base de datos es un programa inteligente."- Con lo cual se puede concluir que:"...la mayoría de los programas de computadoras son inteligentes. ...""... la mayor parte de los programas de computadoras manipulan la información de una manera lógica y razonable. Por tanto, esta forma de razonamiento debe ser clasificada como inteligencia"- Lo cual es para mí como decir -si un recipiente tiene una fisura tarde o temprano terminará por perder su contenido (independiente de lo <<pequeño>> de la fisura y suponiendo, claro está (?), que el recipiente tenga un contenido finito (Ha, Ha...)), basta la posibilidad de que algo sea (lo cual se probo) para creer en que pueda ser; con lo expuesto que se puede decir que todo programa posee algún grado de inteligencia, luego toda computadora posee algún grado de inteligencia; con lo cual despreciando problemas de magnitud y de homo-sapiens-sapiens-hego-centrismo se puede afirmar que sí las computadoras tienen algún grado de inteligencia y

finalmente puede justificarse la existencia de algún campo del saber humano como el de la Inteligencia Artificial así como su objetivo.- No obstante agrega para no confundirnos dentro de la discusión:"Implica que virtualmente todos los programas pertenecen al campo de la inteligencia artificial - una implicación que no se ajusta a la verdad -"(Nosotros sabemos cual es la diferencia, y es la de emular puntualmente los procesos mentales superiores del hombre mediante programas de computadoras, y no solo que estos procesos se lleven en ella simplemente sin cuestionarnos respecto de ellos y su directa relación con nuestra mente)- El autor continúa diciendo respecto de la Inteligencia Artificial y su debate:(Pues es necesario aceptar que la crítica fortifica, probar contra estas la factibilidad de que las máquinas tengan inteligencia y por tanto justificar la existencia de un campo del conocimiento humano como lo es la I.A. y su objetivos)

(A) Problema Existencial:"...cuando algún brillante programador crea un programa inteligente, la tendencia general es decir,<<bueno, no es realmente inteligente. Es sólo que actúa de forma inteligente>>. No decir esto, sería admitir que se ha perdido el monopolio humano sobre el pensamiento.""Uno podría decir que un perro bien amaestrado es inteligente si le trae a su dueño el periódico del jardín.""Sin embargo, la mayoría de la gente no se inclinaría a decir que el robot era inteligente por el simple echo de que pudiera traerles el periódico de la mañana.""La razón para este prejuicio estriba en que la mayoría de la gente diría que un robot que trae el periódico es simplemente una máquina que ejecuta un programa creado por un programador, y que el robot no piensa cuando realiza esta tarea, sino que simplemente la hace."En detracción a esta postura se puede decir (obviando el desconocimiento del tema y de nosotros mismos) que nosotros también somos esclavos de nuestros propios programas existenciales, escritos por la naturaleza a lo largo de millones de años de evolución y nuestros incontables enlaces neuronales establecidos a lo largo de la vida.

(B) El todo no es mayor que sus partes:"...las personas no saben como piensan." luego sin miedo a que lo expuesto solo sea un simple arreglo de oraciones:"...el programa no puede ser inteligente porque se puede entender."En detracción, muestra que este argumento es falaz:"A esto es lo que suele llamarse principio mágico: a nivel emocional, la mayoría de la gente considera que el proceso del pensamiento es algo mágico. Debido a que la gran mayoría no entiende los procesos del pensamiento, incorrectamente se asume que cualquier mecanismo construido y dominado por el hombre no puede ser inteligente, puesto que su inteligencia es, en definitiva, la de aquel que la construyó. Esencialmente, creen que la creación es siempre inferior a su creador."(C) Las máquinas y la libre voluntad:"... el perro elige(n) traer el periódico (como algo opuesto a hacer cualquier otra cosa); pero debido a que el robot está <<programado>> para hacer esto -verdaderamente deber traer el periódico porque es su programa- no puede hacer otra cosa. Sin embargo ¿puede una computadora -un invento aparentemente determinista - elegir alguna vez algo?"Nuevamente para rebatir:"...la capacidad de la computadora para llevar a cabo una labor condicionada demuestra su habilidad para tomar decisiones."Finalmente y como justificación a la existencia de un campo como I.A. y su objetivo:"¿Es una computadora capaz de pensar? Como han demostrado los ejemplos que acabamos de mencionar hay opiniones fuertemente contrastadas. Lo más conveniente es decir que el debate continúa. Sin embargo, usted puede ya haberse formado su propia opinión*.""* Personalmente, creo que las computadoras piensan de manera rutinaria y que

virtualmente todos los programas muestran alguna forma de inteligencia. Pensar es, al fin y al cabo, el objetivo de las computadoras y la razón de su éxito."

6. Bibliografía

& 1. ENCICLOPEDIA SALVAT DICCIONARIO, Tomo 7. Salvat Editores S.A., España, 1978.& 2. Robert Jastrow, EL TELAR MÁGICO: El cerebro humano y el ordenador, Salvat Editores S.A., España, 1985.& 3. "Utilización de C en la Inteligencia Artificial", Schildt, 1990& 3. Alan Freedman, DICCIONARIO DE COMPUTACIÓN (Versión 5.2). (c) The Computer Language Company Inc. 1981-1993.& 4. Mark Minasi, GUÍA COMPLETA DE MANTENIMIENTO Y ACTUALIZACIÓN DE LA PC. Ventura Ediciones S.A., México, 1994.& 5. Peter Norton, TODA LA PC (Quinta Edición). Prentice-Hall Hispanoamericana S.A., México, 1994.& 6. MANUAL DE INFORMÁTICA, cuaderno 1. Diario Los Andes, Argentina, 1997.& 7 M.C. Ginzburg, INTRODUCCIÓN GENERAL A LA INFORMÁTICA: 1 LA PC POR DENTRO, ARQUITECTURA Y FUNCIONAMIENTO DE COMPUTADORAS (Segunda Edición). Argentina, 1998.& 8 Gastón C. Hillar, ESTRUCTURA INTERNA DE LA PC (Tercera Edición). Editorial Hispano Americana S.A.-HASA. Argentina, 2000.& 9 Horacio D. Vallejo, EL MUNDO DE LA ELECTRÓNICA. Editorial Quark S.R.L.. Argentina, 2000.& 10. S. Gergely, MICROELETRÓNICA: Las computadoras y las nuevas tecnologías. Salvat Editores S.A., España, 1985.m Para finalizar algunas nociones básicas de principios físicos útiles, para no entendidos:

l Todo sistema realiza el mayor consumo de energía al salir o al ponerse en funcionamiento. (Extensión de 1do principio de Newton de la Mecánica)

l Dos sistemas con temperaturas T1 y T2 al ponerse en contacto tienden a mantener una misma temperatura al cabo de un tiempo. (Principio del Equilibrio Térmico)

l Entendemos que la corriente eléctrica se produce por el movimiento de electrones de las capas más externas de un átomo a otro.

l Definimos la potencia eléctrica como

l Definimos la capacidad como

l Definimos el potencial como

l Definimos la intensidad de corriente como una cantidad asociada al número de electrones que pasan por una sección de conductor por unidad de tiempo.

l Estática es un fenómeno eléctrico que se debe a la ausencia o exceso de electrones que se encuentran en reposo en un sistema.

 

m Trataremos aquí de los sistemas de vídeo, entendamos por esto al par monitor y tarjeta de vídeo. A continuación se muestra un gráfico con los diferentes elementos que componen éste sistema:La siguiente tabla es un clasificación de los tipos de tarjetas controladoras que existen así como un breve detalle de sus características. Por último para finalizar mostramos los diferentes monitores con los que podemos encontrarnos.Cuando el diodo se encuentra en polarización directa y el potencial aplicado a sus extremos es suficiente para romper la barrera de potencial, los electrones son obligados a pasar a través de la capa NP, produciendoce pasaje de corriente. En forma inversa se produce la polarización inversa y no hay pasaje de corriente.

 

Impresora Funcionamiento Ventajas Desventajas Notasde Matriz de Puntos

Básicamente consisten en un cabezal el cual posee un juego de agujas (9 o 24) que impacta sobre una cinta entintada la cual deja la impresión sobre el papel, este cabezal se mueve por acción de motores especiales, y las hojas son desplazadas también por este tipo de motores.

- Repuestos muy económicos.

- Electrónica y mecanismos muy robustos.

- Costo relativamente bajo.

- Mantenimiento mínimo.

- Baja calidad de impresión (200 DPI a 300 DPI).

- Muy lentas para imprimir gráficos o fuentes pesadas.

- No alimenta el papel en forma automática salvo que se trate de papel continuo.

- Habilidad de impresión en colores con la adquisición de kits especiales.

- En la actualidad no es común encontrar estas impresoras (salvo la administración)

Láser La impresoras reciben la información de las páginas a imprimir totalmente en su memoria, luego un láser muy preciso dibuja sobre un cilindro metálico - previamente cargado de electricidad - lo que vaya a imprimirse, quedando estas zonas sin carga; luego el tóner cargado con el mismo signo se adhiere a estas zonas mientras gira.

- Son las más rápidas de todas las impresoras (300 DPI, 1200 DPI, ...).

- Ofrecen la mejor calidad de impresión posible.

- Alimentación de papel automática.

- Repuestos muy costosos.

- Mantenimiento Rutinario.

- Las impresoras de color de este tipo son las más caras.

Una vez realizado esto el papel cargado opuestamente atrae las partículas de tóner, las cuales se fijan finalmente al papel cuando este es calentado.

Chorro de Tinta

Consiste en un cabezal que se mueve horizontalmente por la acción de motores; el mismo principio se usa para la alimentación del papel.

El cabezal posee un conjunto de pequeñísimos inyectores dispuestos verticalmente, los cuales expulsan breves hilos de tinta, que van dejando impreso el objeto deseado.

- Mantenimiento muy simple.

- Buena calidad de impresión. (inferior a la láser pero mucho mejor que la de puntos, 300 DPI a 1440 DPI)

- Velocidad de impresión relativamente altas. (inferior a la láser pero mucho mejor que la de puntos)

- Repuestos relativamente costosos (pero no como el tóner de la láser).

- Para aprovechar al máximo la resolución es necesario usar papeles especiales.

- Utilizar cartuchos que permitan el reemplazo solamente de la tinta que se gasto.

- No hay diferencia prácticamente entre opciones color y monocromo.

de Transferencia Térmica y Sublimación de Tinta

"El principio de funcionamiento de estas impresoras es la utilización de una cinta entintada especial que será presionada contra el papel cuando se quieran estampar los diferentes puntos que formarán la imagen, transfiriendo la tinta de cinta directamente al papel por calentamiento"2

- Buena calidad de impresión. (300 DPI a 600 DPI)

- Repuestos muy costosos.

- Los equipos son los más costosos entre las impresoras.

- Son muy lentas para imprimir. (1/2 ppm.)

 

Plotters Estos dispositivos utilizan básicamente una pluma para dibujar sobre papel, que puede tener

- Muy rápidas para los trabajos que deben realizar.

-

- Elevado costo de los equipos.

- A diferencia de otros dispositivos, este no utiliza un concepto discreto en su

tamaños muy grandes. Mantenimiento

moderado.

- Repuesto relativamente económicos.

funcionamiento, lo cual le permite simular muy bien la mano del técnico sobre el plano.