ELEMENTOS DEL HARDWARE

Fecha 28/11/23

ELEMENTOS DEL HADWARE

Juan josé ruiz

HARDWARE INTERNO

ELEMENTOS DEL HADWARE

ARQUITECTURA DEL ORDENADOR

ORDENADORES MULTINÚCLEO

CABLES BUS

PROCESAMIENTO

FACTOR DE FORMA

MEMORIA RAM

MEMORIA ROM

PLACA BASE

DISCOS DUROS SSD

DISCO DURO SSHD

CHIPSET, BIOS Y CMOS

Discos duros HDD

25''-28''

28''-32''

DE QUE DEPENDE LA VELOCIDAD

Escena 07

Escena 08

REFRIGERACIÓN

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PROCESAMIENTO

La CPU (Central Process Unit) o Unidad Central de Proceso es el cerebro del PC, es el lugar donde se interpretan y ejecutan las instrucciones de los programas. Es la unidad encargada de realizar los cálculos, dirigir y controlar el funcionamiento del resto de los componentes. También se llama microprocesador, porque procesa las instrucciones. Su velocidad se mide en GHz.

El procesador es la parte del ordenador que ejecuta los programas, o lo que es lo mismo, los programas le dicen qué tiene que hacer. Esto se hace mediante la ejecución de instrucciones cuya función puede ser desde sumar dos números hasta acceder a un dispositivo de hardware.Todo lo que vemos en las pantallas de nuestro ordenador, escuchamos por los altavoces, etc, es “creado” directa o indirectamente por el procesador de nuestro ordenador.

Físicamente es un chip que contiene un conjunto de circuitos integrados con millones de transistores y que va montado sobre un zócalo. (socket o slot). Los microprocesadores utilizados en 1980 contenían entre 10 y 100 transistores, mientras que los actuales tienen más de 1400 millones de transistores.

Si estamos jugando a algún juego es el procesador el que, en función de la tecla que estamos pulsando o del movimiento del ratón, mandará a la tarjeta gráfica lo que tiene que hacer para que esta pueda representar las imágenes en la pantalla. Y así ocurre con todo el hardware del ordenador.

Partes internas del microprocesador

LA PLACA BASE

La placa base es una lámina de plástico rígido con un circuito grabado en su superficie, lo que recibe el nombre de circuito impreso. Se llama "base" porque en ella se conectan todos los elementos del ordenador: el microprocesador, la memoria RAM, los discos duros, el lector de DVD, etc. Es el componente más grande y el más fácil de identificar. La placa base tiene dos funciones:

1. Servir de soporte: algunos de los componentes del ordenador están sujetos o soldados a la placa base, que les proporciona un soporte físico.
2. Permitir la comunicación entre los diferentes componentes del ordenador: en la superficie de la placa base hay conductores de cobre, las pistas, por los que circulan los datos en forma de impulsos eléctricos. Toda la información que procesa el ordenador pasa por la placa base.

PRINCIPALES COMPONENTES

MEMORIA RAM

Es recomendable que los módulos que se compren sean de la misma marca, modelo y velocidad. Además, tienen que ser compatibles con la placa base.

La memoria principal, o memoria RAM, almacena las instrucciones de los programas y datos que el procesador está utilizando. Normalmente, cuando se ejecuta un programa, este tiene que estar instalado en el disco duro. Al ejecutarlo por primera vez, el sistema operativo copia automáticamente, desde el disco duro a la memoria RAM, las instrucciones que componen el programa. A continuación, el procesador lee las instrucciones de la memoria RAM, que es más rápida que el disco duro. Del mismo modo, todos los datos que generemos con el programa se van almacenando en la memoria RAM. Con la operación de guardar, los datos se salvan en el disco duro. Si ocurriera un corte de suministro eléctrico, todos los datos que no se hayan guardado, se perderán.

Las memorias RAM pueden ser de dos tipos dependiendo de su tamaño, y estos tipos son la memoria RAM DIMM y la SODIMM. Los primeros son los Módulos de memoria en línea dual, y son los que puedes encontrar sobre todo en ordenadores de sobremesa, y los segundos son unos Módulos de memoria en línea doble que encontrarás sobre todo en los ordenadores portátiles.

La memoria DIMM tiene una forma rectangular con orificios independientes en ambos lados para el conector.

Y luego tenemos la memoria SODIMM, que es el tipo que solemos ver en portátiles, netbooks e impresoras. Tiene un tamaño más pequeño que la memoria DIMM, con módulos mucho más cortos y un poco más anchos, lo que la hace adecuada para esos dispositivos que andan bastante justos de tamaño.

CARACTERÍSTICAS DE LA MEMORIA RAM

El tamaño influye directamente en otra de sus diferencias, que son el número de pines de contacto, esas pequeñas ranuras que se conectan a la placa base. Las memorias RAM de tipo DIMM tienen más contactos, con un módulo DDR3 de 240 pines y un DDR4 de 288 pines. Por su parte, la SODIMM DDR3 tiene 204 pines y la DDR4 tiene 260.

MEMORIA ROM

CACHÉ

Es de sólo lectura, no permite escribir datos en ella. La memoria ROM almacena de manera permanente datos que son necesarios para el correcto funcionamiento de un ordenador y que sería perjudicial perderlo tras un corte del suministro eléctrico. En este tipo de memoria se almacenan software como la BIOS o el firmware de los dispositivos. Por lo general se almacena en la ROM la información correspondiente a las especificaciones de los componentes y dispositivos, ya que algunas son cruciales para que el procesador pueda interactuar correctamente con el resto. Normalmente son chips muy pequeños que no se venden aparte y suelen venir soldados a la placa base.

Es una memoria intermedia, colocada entre la RAM y la CPU, para agilizar la transferencia de información entre ellos. Esta memoria es mucho más rápida que la RAM convencional, aunque también mucho más cara y de menor capacidad. Por ese motivo los ordenadores sólo disponen de una pequeña cantidad de memoria caché (256 o 512KB). La principal función de la memoria caché es almacenar datos o instrucciones que la CPU va a necesitar en un futuro inmediato, de manera que se gana velocidad en la ejecución de procesos, evitando que la CPU tenga que esperar y aumentando así el rendimiento del equipo. El funcionamiento de la memoria caché es bastante sencillo; cuando iniciamos un proceso o programa en nuestro ordenador, este empieza a ejecutar una serie de instrucciones que son gestionadas por el procesador. Esa información se carga primero en la RAM y luego pasa al procesador, de manera que para agilizar este proceso, las instrucciones principales y las que más se utilizan se copian en la memoria caché, así el procesador podrá tener acceso inmediato a ellas y no tener que ir a buscar las originales almacenadas en la RAM.

VENTAJAS DE BORRAR EL CACHÉ

REFRIGERACIÓN

Mantener el sistema refrigerado es un factor determinante en la longevidad del equipo así como en el aprovechamiento óptimo de las prestaciones del mismo. Casi todos los componentes internos del ordenador generan calor cuando están funcionando Un equipo bien refrigerado dura más tiempo que otro que funciona a altas temperaturas. Además, dicho sobrecalentamiento puede provocar pérdida de datos o incluso daños en el equipo.

TIPOS DE REFRIGERACIÓN

ORDENADORES MULTINÚCLEO

Hoy día la tendencia son los procesadores con más de un núcleo, ordenadores con más de 1 procesador: multiprocesador o multinúcleo, que permiten al procesador trabajar con más tareas al mismo tiempo.

LOS CABLES BUS

Todos estos dispositivos deben estar conectados entre sí para que la información (los bits) pueda circular por ellos, por eso están conectados por buses (cables) que enlazan todos los elementos del sistema. Los dispositivos externos se conectan a la caja o torre a través de unas conexiones especiales denominadas conectores o puertos de comunicación (situados en la parte posterior de la torre).

TIPOS DE CABLES BUS

FACTOR DE FORMA

El factor de forma para ordenadores se refiere al tamaño, forma y especificaciones físicas del hardware o los componentes de hardware. El factor de forma de un ordenador se usa para describir cualquier aspecto físico de un sistema de computación. El factor de forma es muy importante para la compatibilidad de conexión.

El diseño del factor de forma del hardware depende y está influenciado por el diseño del factor de forma de los componentes que entran en la unidad de hardware de mayor tamaño. El tamaño y la forma de los componentes están influenciados por las conexiones y especificaciones de energía.

LA IMPORTANCIA DE LOS FACTORES DE FORMA

El ejemplo más obvio de un factor de forma de ordenador es la diferencia entre una ordenador de escritorio y una ordenador portátil. Aunque las mismas partes están presentes en cada una, tienen formas y se fijan de manera distinta.

La estandarización de factores de forma de los componentes incluye evitar que los componentes incompatibles quepan físicamente en un espacio.

DISCO DURO HHD

También son conocidos como “discos duros mecánicos” o “discos duros magnéticos” y, básicamente, son los más tradicionales del mercado porque tienen la capacidad de grabar la información de forma magnética a través de uno o varios platos o discos. Así, los discos duros HDD se caracterizan por estar formados, principalmente, por piezas mecánicas en las que varios platos rígidos giran a gran velocidad en torno a un eje ubicado en el interior de una caja. De esa manera, un cabezal de en cada disco se ocupará de leer o grabar datos sobre cada una de sus caras. También es preciso resaltar que, son los más económicos y duraderos, por lo que se han usado durante décadas.

MEMORIA CACHÉ: Es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM) muy rápida que se emplea para almacenar una copia de los datos que con más probabilidad necesitará el procesador.

REGISTROS: En ellos se almacenan temporalmente los datos o valores sobre los que está trabajando en cada momento. El tamaño de estos registros es muy importante y determina el rendimiento del procesador.

UNIDAD DE CONTROL (UC): . Se encarga de dirigir y coordinar todos los elementos del ordenador y de la ejecución de las instrucciones de los programas.

UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA (ALU): Es donde se efectúan las operaciones aritméticas.

RELOJ: Los micros realizan numerosas tareas, por lo que es necesario que todas sus partes lleven un mismo ritmo. Esto se consigue mediante una señal de reloj.

UNIDAD DE PUNTO FLOTANTE (FPU): Ejecuta cálculos complejos parciales que la unidad aritmética lógica no puede realizar.

UNIDAD DE ENTRADA SALIDA: Administra el flujo de información entrante y saliente, y que se encuentra interconectada con la memoria ram.

UNIDAD DE INSTRUCCION: Es la encargada de dar las órdenes necesarias a las diversas partes del microprocesador para poder ejecutar cada una de las instrucciones.

ARQUITECTURA DEL ORDENADOR

La arquitectura de los ordenadores es la forma de seleccionar e interconectar componentes del hardware para que un programa (software) ejecute la funcionalidad deseada. Se utiliza la arquitectura de Von Neuman con la que se divide los dispositivos en los siguientes bloques. CPU (Central Processing unit) o unidad central de proceso. Se compone de: Unidad de Control. UC: determina el envío de instrucciones desde la memoria hasta la CPU Unidad aritmética lógica. (ALU): decodifica o interpreta las instrucciones. Memoria principal: En ella residen las instrucciones y los datos. Unidad de entrada y salida: consta de módulos que se encargan de obtener los datos de los periféricos o mostrarlos al exterior.

• Zócalo para el microprocesador: En él se inserta el microprocesador. Se añade con pasta térmica y debajo de él lleva la refrigeración.
• Chipset: Es un conjunto de chips situados sobre la placa base encargados de realizar comunicaciones entre el procesador y los distintos componentes de la placa base. Determina su rendimiento y sus características. LLeva una pequeña refrigeración.
• Chip y pila para la BIOS: La BIOS es un software instalado en un circuito integrado llamado memoria ROM, que consiste en el programa de arranque del ordenador. inicializa, prueba el hardware y carga el sistema operativo. Y necesita una pila.
• El CMOS: Es un chip que tiene muy poco consumo de energía para mantener los datos. Funciona estando el ordenador apagado y lo hace gracias a una pila de botón recargable. Contiene la fecha y hora y la secuencia de inicio del ordenador.
• Ranuras (slots) para la memoria RAM: En estas se colocan los módulos de la memoria RAM.
• Ranuras de expansión: En ellas se insertan tarjetas de expansión, como la tarjeta gráfica, la tarjeta de sonido, la de red, etc.
• Conexiones IDE y SATA:
• Conector ATX: Es el conector que une la fuente de alimentación con la placa base. Sin esta la placa base no tendría corriente para funcionar.
• Conexiones externas: Son los puertos en los que se conectan la red y los dispositivos externos… ratón, auriculares, micrófonos, etc.

DISCO DURO SSD

Estos también son llamados “discos de estado sólido” y son aquellos que, en lugar de utilizar discos giratorios para cumplir con su objetivo fundamental de guardar datos, utilizan matrices de transistores. De tal forma que, cada uno de dichos transistores se ocupa de almacenar una unidad de información y como no hay partes móviles, el acceso es mucho más rápido. Por otro lado, gracias a que presentan la ventaja de consumir menos energía, son más resistentes a los golpes, exhiben mayor rapidez y no producen un ruido sustancial, han sido los discos duros más exitosos durante los últimos años. No obstante, son discos duros más costosos y tienen menor capacidad de almacenamiento que los HDD y tienen una vida limitada a un determinado número de lectura-escritura.

• Es una memoria volátil, es decir, los datos se pierden si deja de alimentarse con corriente eléctrica.
• Es de acceso aleatorio o acceso directo. en contraposición a acceso secuencial. Esto significa que no es necesario recorrer la memoria en un orden determinado para acceder a la información.
• Está formada por chips electrónicos, que son pequeños circuitos fabricados con un material semiconductor.
• Se comercializa en módulos de memoria, que son tarjetas en las que se colocan los chips de RAM. El número de contactos (o pines) y el tamaño de la tarjeta definen el factor de forma de la misma. En la actualidad el factor de forma más utilizado es el DIMM.

DISCO DURO SSHD

Los discos duros hí­bridos o unidades de estado sólido hí­bridas (SSHD) son unas unidades de almacenamiento que combinan las tecnologías de los discos HDD y SSD, de ahí que se les llame híbridos. La idea de la unidad es aunar la capacidad de los HDD y la velocidad de los discos SSD, todo a un precio inferior del de los segundos. Para conseguirlo, estas unidades integran una cantidad significativa de memoria NAND en un disco duro HDD, combinándose ambas en un único disco. Las memorias NAND es las que se basan los SSD, por lo que en la práctica y salvando las distancias sería algo parecido a tener un SSD dentro de un HDD.

• Libera espacio de procesos que quizás ya no se usen, dejando hueco para que se almacenen más recientes.
• Mejora la velocidad y el rendimiento al navegar por Internet, especialmente si pasamos mucho tiempo conectados y visitando diferentes páginas web, puesto que puede acabar creándose una caché muy grande, lo que repercute en reducción de velocidad y rendimiento mientras navegamos.
• Nos aseguramos de que estamos viendo la versión más reciente de una página web.
• En caso de que utilicemos ordenadores públicos o compartidos, ayuda a mejorar la seguridad y la privacidad, puesto que no dejaremos ningún dato personal en la memoria caché del ordenador.
• En ocasiones puede corregir errores del navegador (páginas que no cargan, mensajes de error, sitios webs que se quedan colgados, etc.).

CHIPSET

Es un conjunto de chips situados sobre la placa base encargados de realizar comunicaciones entre el procesador y los distintos componentes de la placa base. Controla el modo de operación de la placa base, por lo que determina su rendimiento y sus características. El chip más importante suele llevar encima un disipador de aluminio.

BIOS

La BIOS es un software instalado en un circuito integrado llamado memoria ROM, que consiste en el programa de arranque del ordenador inicializa, prueba el hardware y carga el sistema operativo. Nunca se apaga.

CMOS

El CMOS es un chip que tiene muy poco consumo de energía para mantener los datos. Funciona estando el ordenador apagado y lo hace gracias a una pila de botón recargable que posiblemente hayáis visto en la placa base de vuestro ordenador. Contiene la fecha y hora y la secuencia de inicio del ordenador. Tiene una bateria de Li de CMOS.

• Refrigeración pasiva por aire: se encarga de enfriar los componentes del ordenador mediante el aire.
• Refrigeración por aire activa: es básicamente una refrigeración pasiva, ayudada por un sistema de ventilación.
• Refrigeración líquida pasiva: utiliza la conductividad natural del material de que están hechos los disipadores que reciben el agua que ha sido calentado por los diferentes componentes del circuito y se encarga de enfriarla.
• Refrigeración líquida activa: Muy similar a la anterior pero el calor almacenado por el disipador es expulsado directamente por los ventiladores situados sobre estos.
• Refrigeración líquida por inmersión: la inmersión del equipo en un líquido refrigerante que sea muy bajo en conductividad eléctrica, así conseguimos que los componentes que lleguen a altas temperaturas igualen su temperatura con la del resto del equipo inmerso en este líquido refrigerante.

PROCESADOR

MEMORIA RAM

DISCOS DUROS

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