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El hardware de los ordenadores personales
• Elementos hardware:– Caja y fuente de alimentación, placa base, procesador,– Chipset, módulos de memoria, tarjeta de vídeo– Discos flexibles, unidad de disco duro, unidad óptica
(CD,DVD),– teclado, dispositivo apuntador (ratón),,– pantalla, tarjeta de sonido, altavoces, tarjeta de red,– tarjetas controladoras varias (controladora SCSI,
Firewire,– tarjeta capturadora de vídeo, cables varios, tornillería,
• Todos los elementos anteriores están definidos por especificaciones. Las especificaciones aseguran la compatibilidad.
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las placas base
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las placas base
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A la placa base se conectan: la CPU, módulos de memoria, la fuente de alimentación, los discos, chipset, ranuras de expansión,interfaces de almacenamiento, interfaces de audio y red, puertos de conexión de periféricos, BIOS, etc.
El Microprocesador
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El Microprocesador
El rendimiento depende en buena medida de la CPU o CPUs soportadas.
Los fabricantes de CPUs suelen fabricar 4 líneas de productos:(prestaciones elevadas). Ej: Pentium Xeon de Intel y Opteron de AMD.(prestaciones medias). Ej: Pentium D de Intel y Athlon 64 de AMD.(bajo coste). Ej: Celeron de Intel y Sempron de AMD.(portátil). Ej: Intel Core Solo y Turion 64 de AMD.
La placa base restringe además las frecuencias de reloj de las CPUs soportadas.
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Equipos portátiles => Importa mucho el consumo de energía. El rendimiento y el coste son menos importantes.
Los fabricantes de CPUs suelen fabricar 4 líneas de productos:
• Performance (prestaciones elevadas). Ej: Pentium Xeon de Intel y Opteron de AMD.
• Mainstream (prestaciones medias). Ej: Pentium D de Intel y Athlon64 de AMD.
• Value (bajo coste). Ej: Celeron de Intel y Sempron de AMD.
• Mobile(portátil). Ej: Intel Core y Turion64 de AMD.
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El Microprocesador
Número de transistores de la CPUCuantos más transistores hay disponibles, más funcionalidad se puede implementar. Pero depende de lo bien o mal que se usen.Está íntimamente relacionado con la tecnología de fabricación. En la actualidad con la tecnología de 65 nm, la tensión de alimentación es de aproximadamente 1,25 V.• Por ejemplo, el dado del Intel Core 2 Duo tiene una superficie de 142 mm2 y 291 millones de transistores.
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Número de transistores de la CPU•Los transistores dentro de la CPU son como las líneas de código de un programa. Cuantos más transistores hay disponibles, más funcionalidad se puede implementar.•Un mayor número de transistores no implica necesariamente mejores características. Depende de lo bien o mal que se usen.•Está íntimamente relacionado con la tecnología de fabricación. Los transistores son más pequeños y por lo tanto caben más en la misma superficie.•Por ejemplo, el dado del IntelCore2 Duo tiene una superficie de 142 mm2y 291 millones de transistores.
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Los módulos de memoriaLa memoria del ordenador se construye empleando semiconductores.Hay tres tipos de memoria en el ordenador:•Memoria no volátil (ROM, EPROM, FLASH). No pierde la información cuando desaparece la alimentación, pero es muy
lenta. Se usa para la BIOS.•Memoria cache (SRAM). Pierde la información cuando desaparece la alimentación, es muy cara, pero es muy rápida.
•Memoria principal (DRAM). Pierde la información cuando desaparece la alimentación, tiene una velocidad intermedia, pero es muy barata.
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Velocidad de transferencia
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•Se trata de la velocidad con la que la CPU se comunica con su entorno.•Todas las CPUsde Intel y unas pocas de AMD se comunican a través del FrontSideBus(FSB) con el resto del computador.•En la actualidad, la frecuencia de reloj del FSB más habitual en los PCsde sobremesa es 200 MHz. En el mejor de los casos, en cada ciclo de reloj se pueden transferir 4 datos, de ahí que se venda como FSB 800 MHz. Cada dato está formado por 64 bits, lo que supone una velocidad de transferencia máxima teórica de 6,4 Gbytes/segundo.
La CPU no se suelda a la placa base sino que está unida a laplaca base a través de un zócalo.
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El sistema de refrigeración• La refrigeración anterior era pasiva, pues se llevaba a cabo por convección natural.• En muchos casos la cantidad de calor a disipar es tanimportante que es necesaria convección forzada, empleandoventiladores que enfrían el disipador
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A la placa base se conectan la CPU, módulos de memoria,refrigeradores, la fuente de alimentación, los discos, etc.En buena parte, la funcionalidad y rendimiento del PC dependen de la placa base.
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La placa base
La Memoria RAM
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Módulos de memoria soportadosSe trata de un parámetro muy a tener en cuenta, pues elrendimiento depende en gran medida de los módulos dememoria instalados.Debe observarse el tipo de memoria DDR o DDR2, la frecuencia de reloj de la memoria, el número de ranuras de memoria, la capacidad máxima de los módulos soportados, etc.
Los módulos de memoria se conectan al controlador de memoria del sistema, soldado a la placa base o formando parte de la CPU.Los módulos de memoria más empleados incorporan memoria Double Data Rate (DDR2).
The Computer Continuum 1-16
El chipset
Cualquier flujo de información entre dos elementos del ordenador pasa por el chipset. Está formado habitualmente por dos chips:
•El MCH es un concentrador (hub) que comunica
la CPU, la tarjeta gráfica AGP, los módulos de
memoria y el ICH.
•El ICH interconecta todos los demás elementos
del sistema.
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El chipset
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Permiten conectar tarjetas que amplían la funcionalidad del sistema.En un PC se suelen encontrar:Varias ranuras PCI.1 ranura PCI Express x161 ó más ranuras PCI Express x1.La especificación PCI Express especifica una conexión punto a punto, serie, rápida, barata y compatible a nivel software con el software PCI de sistema.
Las ranuras de expansión
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Las ranuras de expansión
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Indican el tipo de discos duros, unidades DVD-ROM, etc. que se pueden conectar.
La especificación ATA define una conexión paralela, con una tasa de transferencia máxima de 133 MBytes por segundo.
Es sustituida por la especificación SATA, con una tasa de transferencia máxima inicial de 150 MBytes
/segundo.
Interfaces de almacenamiento
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Interfaces de almacenamiento
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Dispositivos de almacenamiento
El disco duroSe trata del elemento de almacenamiento más importante del ordenador después de la memoria principal.El disco duro de la figura tiene 4 platos, 8 superficies y por lo tanto 8 cabezas.El tiempo promedio de búsqueda es el tiempo promedio necesario para situar las cabezas sobre el primer dato a leer, unos 9 ms en discos duros de PCs y 3 ms en en los discos duros de servidores.
Unidades de entrada/salida (Periféricos)
Para conectar los periféricos con la unidad central, es necesario un dispositivo de acoplamiento entre los mismos.
– Device driver: Software que necesita el sistema operativo para comunicarse con el dispositivo periférico.
– Puertos (Ports): el camino o conector. – Estandards habituales.
» SCSI, USB. » RS-232, IDE (exclusivos para impresora, disco duro)
– Periférico: impresora, discos externos
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Dispositivos de entrada
• Input hardware:– Teclado (Keyboard)– Ratón (Mouse)– Scanner– Cámaras digitales
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Capacidad de información
• La cantidad de información que puede ser almacenada en los dispositivos
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Unidad significado tamño aproximado
1 bit 1 binary digit1 nibble 4 bits1 byte 8 bits 1 caracter1 kilobyte 1,024 bytes 1/2 página1 megabyte 1,048,576 bytes 500.000 páginas
1 million bytes1 gigabyte 1,073,741,824 bytes 5 millones de páginas
1 billion bytes
monitores
• Hay dos tipos:• Cathode ray tube (CRT) – de tubo de rayos catódicos.
• Liquid crystal display (LCD) – Pantalla plana que usa cristal líquido.
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CD-ROM y DVD
CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory)Tipos de CDs:
– CD-R (Compact Disk - Recordable)– CD-WR (Compact Disk - ReWritable)
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DVD (Digital Versatile Disk)
– Capacidad de almacenamiento 4.7 GB a 17 GB).– Compatible con la tecnología CD-ROM.– Hay 4 tipos de DVD:
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La información dentro del ordenador
• Los Bits que componen una palabra van de un lugar a otro por los circuitos y cables en forma de pulsos de voltaje
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Clasificación del software
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