ARQUITECTURA DEL COMPUTADORV (2).pdf

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIAUNEXCA-SEDE MIGUEL FAJARDOU.C: ARQUITERTURA DEL COMPUTADOR

PNF INFORMATICA TURNO: NOCTURNO

Arquitectura delComputador

Profesor: Francisco García

Adan Meza C.I: 23.632.111 Elvis Parra C.I: 23.489.335Eduardo Contreras C.I: 21.282.697Elvia Ariza C.I: 23.628.583Jose Blanco 20.603.990

Caracas, noviembre de 2024

COMPONENTES DE UN COMPUTADOR

Sistema de enfriamiento

01

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Procesador (CPU)

Mantiene la temperatura de los componentes a

Es el cerebro de la computadora, encargado derealizar todas las operaciones y cálculos.

niveles seguros.

Carcasa (Case)

08

02

Memoria RAM

Protege y mantiene todos los componentes en su

lugar

Almacena temporalmente los datos y programas

que se están utilizando.

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Unidades ópticas

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Placa base (Motherboard)

Como el lector de CD/DVD, aunque cada vez son

Es el circuito principal que conecta todos los

menos comunes.

componentes.

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Tarjeta gráfica (GPU)

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Tarjeta de sonido

Se encarga del procesamiento de gráficos y

Gestiona la salida y entrada de audio.

videos.

Disco duro (HDD) o Unidad de estado

Periféricos

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11

sólido (SSD)

Incluyen el teclado, mouse, monitor, impresora,

Almacenan los datos de forma permanente.

entre otros.

Fuente de alimentación (PSU)

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Proporciona la energía eléctrica a todos los

componentes.

DIFERENCIA ENTRE HDD Y SSD

HDD (DISCO DURO)

Tecnología

Durabilidad

Utiliza platos magnéticos que giran y uncabezal lector/escritor para acceder a los

Más susceptibles a daños físicos debido a las

partes móviles.

datos.

Consumo de energía

Velocidad

Generalmente más lenta debido almovimiento mecánico, con velocidades típicasde 5400 a 7200 RPM.

Mayor consumo de energía debido a lanecesidad de mover piezas.

Capacidad

Ruido

Suelen ofrecer mayores capacidades dealmacenamiento a un costo más bajo.

Pueden generar ruido debido a las partes

móviles.

SSD (UNIDAD DEESTADO SÓLIDO)

Tecnología

Durabilidad

Menos susceptibles a daños físicosporque no tienen partes móviles

Utiliza memoria flash NAND sin

partes móviles.

Consumo de energía

Velocidad

Mucho más rápida en lectura yescritura de datos, reduciendo lostiempos de arranque y carga.

Menor consumo de energía, lo cuales beneficioso para laptops ydispositivos portátiles.

Capacidad

Ruido

Suelen tener menores capacidadescomparadas con los HDD al mismoprecio, aunque esto está

Son completamente silenciosos.

cambiando.

Resumen

HDD: Mejor opción para almacenamiento masivo a bajo costo.SSD: Ideal para mejorar la velocidad y el rendimiento general del sistema.

SOFTWARE DE UNA COMPUTADORA

El software es la parte “no física” de la computadora, queexiste en forma de códigos que contienen instruccionespara que el hardware sepa qué hacer. Sin estos programas,la mayoría de los dispositivos de hardware no serían útiles.

Hay dos tipos:

Software de sistema: Son los programas preinstalados enla computadora, que permiten dar soporte a otrosprogramas instalados por el usuario. Algunos ejemplos sonlos sistemas operativos (Windows, Mac OS, Linux, BIOS,etc.), los limpiadores de disco, los desfragmentadores dedisco, los antivirus, los controladores gráficos, softwares de

Software de aplicación: Son los programas que no tienenque ver con el funcionamiento del equipo, sino que soninstalados por el usuario para realizar funcionesdeterminadas. Por ejemplo, hojas de cálculo (Excel),procesadores de palabras (Word), programas de base dedatos (Access), programas de diseño gráfico (Illustrator),navegadores de Internet (Chrome), entre otros.

cifrado, entre otros.

HARDWARE DE UNA COMPUTADORA

El hardware hace referencia a los diferentes elementos tangibles de unacomputadora, y puede ser interno o externo.El hardware interno está conformado principalmente por:

Dispositivo de almacenamiento secundario

Placa madre (o motherboard).

Memoria interna ROM.

Es la memoria que almacena datos de manera permanente (ohasta que el usuario los elimine), como documentos, planillas,imágenes, videos, audios, copias de seguridad de los archivos,entre otros. Son datos almacenados que la computadora nonecesita de manera inmediata o rápida para su funcionamiento,sino que es el usuario el que los utiliza de manera directa

Es la memoria que almacena información de manerapermanente y que se denomina de “solo lectura”, esdecir, el usuario no puede alterar el contenido una vezque se almacenó esa información, solo puede

Es la placa principal de cualquier sistema informáticoal que todos los demás dispositivos se conectan, tantode manera directa (como los circuitos eléctricosinterconectados) como indirecta (a través de puertosUSB u otro tipo de conectores)

instalarlo o desinstalarlo.

El hardware externo de una computadora estáconformado principalmente por:

Placa de video.

Procesador.

También conocida como “tarjeta gráfica” es undispositivo de hardware interno que se conecta a laplaca madre y permite que la computadora muestreimágenes en el monitor. Requiere de la instalación deun software para que le indique a la computadoracómo usar esa placa de video.

Dispositivos de entrada. Son piezas que reciben datos sinprocesar y que la computadora puede procesar a travésdel correspondiente software. Se dividen en doscategorías: dispositivos de entrada manual, que deben seroperados por el usuario (teclado, mouse, pantalla táctil, etc)Dispositivos de salida. Son piezas que envían hacia afueralos datos procesados por la computadora. Hay dos tipos:de salida temporal (como el monitor, que actualizaconstantemente la imagen de salida en la pantalla.Dispositivos periféricos. Son la mayoría de los dispositivosde entrada y de salida que se consideran componentes dehardware externos “no esenciales” porque la computadorapuede funcionar sin ellos. Por ejemplo, parlantes, cámaraweb, teclado, micrófono, impresora, escáner, mouse, etc.

Es la Unidad Central de Procesamiento (CPU), esdecir, el cerebro de la computadora que controlatodo lo que ejecuta el ordenador y es responsablede realizar los cálculos y la comprensión de datos.

Memoria interna RAM

Placa de sonido.

Es la memoria que almacena información, de maneratemporal y rápida, para que la computadora la utiliceen el momento. Su capacidad de almacenamiento semide en unidades llamadas gigabytes (GB). A mayorcantidad de memoria RAM, más rápido puedefuncionar la computadora.

Es un dispositivo de hardware interno que se conectaa la placa madre y se clasifica según los canales queutiliza, por ejemplo, estéreo, cuadrafónico (sonidoenvolvente), MIDI (conector de uso profesional), entre

otros.

HISTORIA DEL COMPUTADOR

Es un viaje fascinante que abarca desde las primeras máquinas de cálculo hasta los dispositivosavanzados que conocemos hoy en día. Aquí tienes un resumen de los hitos más importantes:

TERCERA GENERACIÓN

PRIMERA GENERACIÓN

SEGUNDA GENERACIÓN

ANTECEDENTES

(1964-1971)

(1940-1956)

(1956-1963)

-Año 4,000 a.C.: Se inventó el ábaco,una de las primeras herramientas de

Tecnología: Basadas en válvulas y

Tecnología: Transistoresreemplazaron las válvulas,haciéndolas más pequeñas y

Tecnología: Circuitos integrados.Características: Aumento en lacapacidad de procesamiento yreducción de tamaño.Ejemplos: IBM 360, PDP-8.

tubos de vacío.Características: Grandes,consumían mucha energía ygeneraban mucho calor.Ejemplos: ENIAC, UNIVAC.

cálculo.·1642: Blaise Pascal creó la Pascalina,una máquina de cálculo mecánica.·1802: Joseph Marie Jacquard desarrollóun sistema de tarjetas perforadas paraautomatizar telares.·1834: Charles Babbage diseñó laMáquina Analítica, considerada laprimera computadora mecánica

eficientes.Características: Menor consumo deenergía y mayor fiabilidad.Ejemplos: IBM 7090, CDC 1604.

CUARTA GENERACIÓN

QUINTA GENERACIÓN(1980-PRESENTE)

SEXTA GENERACIÓN(FUTURO CERCANO)

(1971-1980)

Tecnología: Computación paralela,inteligencia artificial y redes.Características: Computadorasmás rápidas, inteligentes y

Tecnología: Computación cuántica,

Tecnología: Microprocesadores.Características: Computadoraspersonales y portátiles.Ejemplos: Apple II, Commodore PET.

nanotecnología.Características: Potencial pararevolucionar la capacidad deprocesamiento y almacenamiento.

conectadas.Ejemplos: Computadorasmodernas, supercomputadoras.

TIPOS DE COMPUTADOR

ComputadorasPersonales (PC)

Computadoras deTamaño Pequeño

1. Netbook: Ligeras y de menor tamaño que laslaptops, diseñadas principalmente para navegarpor Internet y tareas básicas.2. Mini PC: Compactas y eficientes, usadas paratareas sencillas y como centros de medios.

1. Desktop: Diseñadas para uso en un escritorio,ideales para tareas diarias, juegos y trabajos de oficina.2. Laptop: Portátiles y convenientes para el usoen movimiento, con funcionalidades similares a las de un desktop.

Computadoras de AltoRendimiento

ComputadorasEspecializadas

1. Workstation: Usadas para tareas querequieren gran capacidad de procesamiento,como edición de video, diseño gráfico y modelado 3D.

1. Supercomputadoras: Utilizadas para cálculoscientíficos, simulaciones y análisis de grandes datos.2. Computadoras Cuánticas: Aún en desarrollo,prometen revolucionar la capacidad deprocesamiento usando principios de la mecánica cu{antica.

2. Servidor: Proporcionan servicios a otrascomputadoras en una red, manejando grandescantidades de datos y múltiples usuarios

simultáneamente.

Dispositivos Móviles

1. Tabletas: Portátiles y táctiles, adecuadas paraentretenimiento, lectura y tareas ligeras.2. Smartphones: Teléfonos con capacidades decomputadora, utilizados para comunicación,entretenimiento y aplicaciones variadas.

COMPONENTES INTERNOS DE LA TARJETA MADRE

La tarjeta madre, también conocida como placa base o motherboard, es el componente principal que conecta y permite la comunicación entretodos los demás componentes de una computadora. Aquí tienes un desglose de los componentes internos de una tarjeta madre:

Conectores de Almacenamiento

Zócalo del CPU (CPU Socket):

El lugar donde se inserta el procesador (CPU).

Incluyen SATA, M.2, y a veces IDE, para conectardiscos duros, SSDs y unidades ópticas

Ranuras de Memoria (RAM Slots):

Donde se instalan los módulos de memoria RAM.

Puertos de E/S (I/O Ports):

Puertos de entrada y salida situados en la parte posteriorde la placa, como USB, HDMI, VGA, Ethernet, y audio.

Conectores de Alimentación (Power Connectors):

Proveen energía eléctrica a la placa base y a otros

componentes.

Conectores internos de E/S (Internal I/O Connectors):

Ranuras de Expansión (Expansion Slots):

Conectores para ventiladores, puertos USB adicionales, ypaneles frontales de la carcasa.

Incluyen PCI, PCIe, y AGP, utilizados para tarjetas deexpansión como tarjetas gráficas, tarjetas de sonido,

etc

Chipset:

Chips de Controladores

IIncluye el puente norte (Northbridge) y el puente sur(Southbridge), que gestionan la comunicación entre elCPU, la RAM, y otros componentes

Gestionan funciones específicas como audio, red, y

controladores USB.

Batería CMOS

BIOS/UEFI:

Mantiene la configuración del BIOS cuando elsistema está apagado.

Firmware que inicia el hardware durante el arranquey proporciona el control inicial del sistema.

Estos componentes trabajan juntos para asegurar que todos los dispositivos y periféricos de la computadora puedan comunicarse y funcionar corectamente.

SISTEMA OPERATIVOS Y SU CLASIFICACIÓN

Un Sistema Operativo (SO) es un conjunto de programas que gestionan y coordinan elhardware y el software de una computadora, actuando como intermediario entre el usuario yla máquina. Permite que se ejecuten otras aplicaciones y proporciona una interfaz para interactuar con el sistema

CLASIFICACIÓN

1. Por Interfaz de Usuario

2. Por Número de Usuarios

Interfaz Gráfica (GUI): Facilita lainteracción a través de gráficos yventanas. Ejemplos: Windows, macOS.Interfaz de Línea de Comandos (CLI): Lainteracción se realiza mediantecomandos de texto. Ejemplos: DOS, Unix.

Monousuario: Soporta un único usuario ala vez. Ejemplo: DOS.Multiusuario: Permite que múltiplesusuarios utilicen el sistemasimultáneamente. Ejemplo: Unix, Linux.

4 .Por Tiempo de Respuesta

5. Por Propósito

3. Por Número de Tareas

Tiempo Real: Procesa datosy eventos en tiempo realcon respuestas inmediatas.Ejemplo: FreeRTOS,

Sistema Operativo Usados en computadoras personales.Ejemplo: Windows, macOS. Operativo Optimizados para gestionar redes y servidores. Ejemplo: Windows Server, Linux Server.

Monotarea: Solo ejecutauna tarea a la vez. Ejemplo:Sistema operativo de una

lavadora.Multitarea: Permite laejecución de varias tareas almismo tiempo. Ejemplo:Windows, Linux.

VxWorks.No Tiempo Real: No requiererespuestas inmediatas.Ejemplo: Windows, macOS.

Sistema Operativo Móvil: Diseñados para dispositivos moviles. Ejemplo: Android, IOS.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

Windows

·Desventajas:

·Ventajas:

Propenso a virus ymalware.Requiere licenciaspagadas.Puede ser pesado yconsumir muchos

Amplia compatibilidadcon software y

hardware.Interfaz gráfica intuitiva.Gran base de usuarios y

soporte.

recursos.

macOS

·Desventajas:

·Ventajas:

Limitado a hardware de

Interfaz elegante y fácil

Apple.Menor compatibilidadcon algunos programas.Precio elevado.

de usar.Alta integración conotros productos Apple.Estabilidad y seguridad.

·Desventajas:

Linux

aprendizaje

Curva de aprendizaje pronunciada.Menor soporte para algunos programas comerciales.Menor compatibilidad con hardware especifico.

·Ventajas:

Código abierto ygratuito.Alta personalización.Seguro y menospropenso a virus.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

Android

·Desventajas:

·Ventajas:

Fragmentación del

Gran variedad dedispositivos y precios.Amplia personalización.Gran cantidad deaplicacionesdisponibles.

sistema.Menor control deactualizaciones.Propenso a problemasde seguridad.

iOS

Ventajas:

·Desventajas:

Alta seguridad yprivacidad.Interfaz intuitiva yconsistente.Excelente integracióncon el ecosistema de

Menor personalización.Limitado a dispositivos

Apple.Precio elevado.

Apple.