Guia 2. Hardware

Reparacion y Mantenimiento

de Computadores Gua de trabajo 02

Universidad Santiago de Cali Facultad de ingeniera

Prof: Ing. Edwin J. Ortega Z.

Colombia 2015

Mantenimiento y Reparacion de Computadores Ing. Edwin J. Ortega

Principios de

Universidad Santiago de Cali

Mantenimiento y Reparacin de computadores

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1. INTRODUCCIN A LOS COMPUTADORES (60 minutos).

Las computadoras no han nacido hace poco, en realidad el hombre siempre busc tener dispositivos que le ayudaran a efectuar clculos precisos y rpidos; una breve resea histrica nos permitir, comprender cmo llegamos a las computadoras actuales.

1.1. Un poco de historia: Las cinco generaciones

Aunque los antecedentes del computador se remontan al baco (que en su presente forma, fue introducido en China sobre el 1200 d. C.), se puede afirmar que no existieron los computadores, tal como hoy se les considera, hasta la aparicin de la Electrnica a mediados del siglo XX y desde ese momento se han sucedido cinco generaciones.

1.1.1. La primera generacin (1938 1952)

Esta generacin ocup la dcada de los cincuenta. Y se conoce como la primera generacin. Estas mquinas tenan las siguientes caractersticas:

Estas mquinas estaban construidas por medio de tubos de vaco.

Eran programadas en lenguaje de mquina.

Figura 1.1 Dibujo simplificado de un tubo de vaco.

En esta generacin las mquinas son grandes y costosas, de elevado consumo,

gran disipacin de calor y una limitada vida de funcionamiento.


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1.1.2. La segunda generacin (1953 1962)

La tecnologa de esta generacin esta caracterizada por el descubrimiento del

transistor, que se utilizan en la construccin de las Unidades Centrales de Proceso. El transistor, al ser ms pequeo, ms barato y de menor consumo que la vlvula, hizo a los computadores mas asequibles en tamao y precio.

Cerca de la dcada de 1960, las computadoras seguan evolucionando. Se reduce su tamao y crece su capacidad de procesamiento. Tambin en esta poca se empez a definir la forma de comunicarse con las computadoras, que se denomin programacin de sistemas.

Las caractersticas de la segunda generacin son las siguientes:

Estn construidas con circuitos de transistores.

Se programan en nuevos lenguajes llamados lenguajes de alto nivel.:Aparecen lenguajes como el FORTRAN (FORmula TRANslation), ALGOL (ALGOrithimic Language) y COBOL (COmmon Business Oriented Language).

Algunas de estas computadoras se programaban con cintas perforadas y otras ms por medio de cableado en un tablero. Los programas eran hechos a la medida por un equipo de expertos: analistas, diseadores, programadores y operadores que se manejaban como una orquesta para resolver los problemas y clculos solicitados por la administracin.

1.1.3. La tercera generacin (1963 1971)

Con los progresos de la electrnica y los avances de comunicacin con las computadoras en la dcada de los 1960, surge la tercera generacin de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1964.

Las caractersticas de esta generacin fueron las siguientes:

Su fabricacin electrnica esta basada en circuitos integrados.

Su manejo se realiza mediante los lenguajes de control de los sistemas operativos.

1.1.4. La cuarta generacin (1972 1987) Los constantes progresos en el incremento de la densidad de integracin nos

llevan a al tecnologa LSI (Alta Escala de Integracin) y posteriormente a la VLSI


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(Muy Alta Escala de Integracin). Lo que permiti la comercializacin de circuitos integrados de memoria conteniendo 1 Gbits, con tiempo de acceso de 35 ns.

Aparecen los microprocesadores que son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras basadas en estos circuitos son extremadamente pequeas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Surgen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada "revolucin informtica".

En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs disean la primera microcomputadora de uso masivo y ms tarde forman la compaa conocida como Apple que fu la segunda compaa ms grande del mundo, detrs de IBM.

En 1981 se vendieron 80.000 computadores personales, al siguiente subi a 1.400.000. Entre 1984 y 1987 se vendieron alrededor de 60 millones de computadores personales, por lo que no queda duda que su impacto y penetracin han sido enormes.

Figura 1.4 Computador Apple II

1.1.5. La quinta generacin (1987 ..)

Japn lanz en 1983 el llamado "programa de la quinta generacin de computadoras", con los objetivos explcitos de producir mquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya est en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden resumirse de la siguiente manera:

Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseos especiales y circuitos de gran velocidad.

Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial.


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En los microprocesadores actuales para aumentar la velocidad de procesamiento

se utilizan tcnicas de segmentacin y paralelizacin En la segmentacin se

descompone la ejecucin de las instrucciones mquina en pasos aislados. Con esto

se consigue reducir los tiempos medios de ciclo y se consigue ejecutar varias

instrucciones en paralelo. Los computadores superescalares utilizan

microprocesadores que pueden ejecutar varias instrucciones en paralelo.

1.2. Clasificacin de los computadores.

Existen diversos mtodos de clasificacin de los computadores segn la tecnologa de su fabricacin, de las aplicaciones y de otras diversas circunstancias, a nivel fundamental se clasifican por su finalidad y su

1.1.2.1- Clasificacin segn su funcionamiento.

Computador digital: recibe este nombre porque procesa datos cuya representacin responde a valores discretos como 0, 1, 2, etc., operando con ellos en etapas diversas y sucesivas.

Computador analgico: tienen semejanza con instrumentos de medida tales como ampermetro, voltmetro, termmetro, etc.; los cuales controlan la medida de una magnitud de forma continua.

Computador hbrido: posee caractersticas de los dos anteriores, habitualmente, los clculos los realizan de forma analgica mientras que la entrada y salida de datos se hace de modo digital. La utilizacin del computador hbrido es frecuente en el control de procesos industriales, en ellos las funciones principales son controladas por un computador digital, mientras que la entrada de datos y salida de resultados se hace empleando computadores analgicos conectados con el digital.

1.1.2.2- Clasificacin segn la finalidad.

De propsito general: cuando estn dedicados a resolver cualquier tipo de aplicacin dependiendo del programa que se utilice, como por ejemplo los computadores de las grandes empresas.


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De propsito especial: cuando nicamente pueden resolver un tipo concreto y particular de problemas como el computador de un coche o de una lavadora.

1.1.2.3- Clasificacin comercial.

Habitualmente se han dividido en cuatro tipos en los cuales, a mayor tamao, mayor coste, complejidad, potencia y necesidad de mantenimiento.

Los Supercomputadores: son las mquinas ms potentes, complejas, grandes y costosas. Son utilizados por cientficos y tcnicos para resolver problemas complejos, como por ejemplo, seran los utilizados para la previsin del tiempo, desarrollos econmicos a escala mundial, para estudios de medio ambiente, etc..

Los Mainframes o Computadores Grandes tienen una alta velocidad de proceso y capacidad de memoria.. Se destinan a operaciones diarias en las grandes empresas u organizaciones como son la gestin de cuentas en bancos, facturaciones de fbricas.

Los Minicomputadores son mquinas de tamao medio. Su costo es ms reducido. Son mquinas con una capacidad de proceso y de memoria bastante elevados.

Microcomputadores: que son los de menor tamao, capacidad de proceso, memoria y los ms baratos.

Figura 1.6. Tianhe-desarrollada por la Universidad Nacional de Tecnologa de Defensa de China tiene un rendimiento de 33,86 petaFLOPS por segundo que la convierte en la

supercomputadora ms rpida del mundo.


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Podemos concluir diciendo que el avance de la tecnologa se introdujo inicialmente en los supercomputadores, incrementndose as su rendimiento en relacin con los dems tipos, pero ha medida que ha ido pasando el tiempo, los computadores de gamas ms bajas han incrementado su rendimiento incluso ms rpidamente. As, los microcomputadores nos ofrecen el crecimiento de rendimiento ms rpido.

Figura 1.7. Crecimiento del rendimiento de los diferentes computadores

Cuando los supercomputadores han incrementado su rendimiento en un 8% anual, los computadores grandes lo han conseguido en un 15%, los minicomputadores en un 25% y los microcomputadores han alcanza cotas de hasta un 35%. Esta informacin permite deducir que en un futuro no muy lejano, los diferentes tipos de computadores se unirn en uno slo.

Actividad en clase 1.

Usando Microsoft PowerPoint y con la ayuda de SmartArt crea un mapa mental

donde muestres las generaciones del computador y su clasificacin.


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2. EL HARDWARE (60 minutos).

Como ya se ha dicho las partes de un equipo de cmputo varan segn la finalidad para la que se haya construido, por efecto acadmico se estudiaran las partes de un equipo de cmputo comercial para uso casero.

Ms all de la popular definicin hardware es lo que golpeas cuando falla el software, el Hardware son todos los componentes y dispositivos fsicos y tangibles que forman una computadora como la CPU o la placa base, mientras que el Software es el equipamiento lgico e intangible como los programas y datos que almacena la computadora.

2.1. Componentes de Hardware

Los componentes y dispositivos del Hardware se dividen en Hardware Bsico y Hardware Complementario

El Hardware Bsico: son las piezas fundamentales e imprescindibles para que la computadora funcione como son: Placa base, monitor, teclado, ratn, etc.

El Hardware Complementario: son todos aquellos dispositivos adicionales no esenciales como pueden ser: impresora, escner, cmara de vdeo digital, webcam, etc.

2.2. Grupos de Hardware

Segn sus funciones, los componentes y dispositivos del hardware se dividen en varios grupos y en el siguiente orden:

Dispositivos de Entrada

Unidades de procesamiento

Unidades de Almacenamiento

Dispositivos de Salida

2.2.1. Dispositivos de Entrada

Los Dispositivos de Entrada son aquellos a travs de los cuales se envan datos externos a la unidad central de procesamiento, como el teclado, ratn, escner, o micrfono, entre otros.

2.2.2. Unidades de Procesamiento

La CPU (Central Processing Unit o Unidad Central de Procesamiento) puede estar compuesta por uno o varios microprocesadores de circuitos


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integrados que se encargan de interpretar y ejecutar instrucciones, y de administrar, coordinar y procesar datos, es en definitiva el cerebro del sistema de la computadora. adems, la velocidad de la computadora depende de la velocidad de la CPU o microprocesador que se mide en Mhz (unidad de medida de la velocidad de procesamiento). Se divide en varios registros.

2.2.3. Unidades de Almacenamiento

Las Unidades de Almacenamiento o Memoria guardan todos los datos que son procesados en la computadora y se divide en Memoria Principal (RAM, ROM, Cache) y Memoria Secundaria o Auxiliar (Disco Duro, Disco Flexibles, etc.).

2.2.4. Dispositivos de Salida

Los Dispositivos de Salida son aquellos que reciben los datos procesados por la computadora y permiten exteriorizarlos a travs de perifricos como el monitor, impresora, escner, plotter, altavoces,etc.

2.2.5. Dispositivos de Entrada/Salida (Perifricos mixtos)

Hay dispositivos que son tanto de entrada como de salida como los mencionados perifricos de almacenamiento, CDs, DVDs, as como mdems, faxes, USBs, o tarjetas de red.

1. Monitor

2. Placa base

3. CPU

4. Memoria RAM

5. Tarjeta de expansin

6. Fuente de alimentacin

7. Disco ptico

8. Disco duro

9. Teclado

10. Mouse

Figura 2.1. Partes de un computador.


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3.2. RELACIN COSTO RENDIMIENTO

Aunque tpicamente el rendimiento es un parmetro fundamental por el que se selecciona un computador, en la prctica el coste tiene una importancia decisiva. A la hora de elegir un computador, lo que determina su compra es la relacin coste-rendimiento, es decir, el coste por unidad de rendimiento. La tendencia del mercado es construir computadores con mayor rendimiento y menor coste.

3.2.1. Anlisis de la distribucin de los costos de un computador

Vamos a analizar el coste de los componentes de un computador poniendo como ejemplo un computador Pentium IV hace 10 aos y costeado en euros:

Placa DFI Pentium IV ATX NB72-SC 94,00 CPU INTEL PIV 2,2GHZ 228,00 Ventilador Extra PIV Superball 9,00 DIMM 128 MB PC133 MHZ SDRAM 24,50 Tarjeta Grfica VGA TNT2 32MB AGP 31,50 Disketera 3 1/2 HD 1,44 MB 9,62 Caja Semitorre ATX LUJO P IV L2000-

300W

38,50 Monitor Color 15" Digital KFC (3 aos de

Garanta)

105,00 Teclado 106 Teclas Win96 Multimedia PS2 5,71 Tarjeta de sonido SOUND BLASTER 128

Bits PNP PCI

14,90 MODEM 56KB Interno V90 MOTOROLA 13,25 CDROM 52x LG IDE OEM 25,50 Disco Duro 40GB SEAGATE ATA100 63,00 Altavoces 180 Watios AZUL 3D 4,81 TOTAL 667,29

Figura 2.7. Costes de un Pentium IV a 2,2 GHZ.

Porcentualmente:

Placa Base, CPU y Ventilador 50 %

Disketera, Teclado, Modem y Monitor 22 %

Caja semitorre 6 %

Tarjeta de sonido, Tarjeta Grfica y

Altavoces

8 %

Disco Duro y Memoria SDRAM 14 %

Figura 2.8 Anlisis porcentual de los costes del computador.

Como conclusin observamos que la mitad del coste del computador recae en la CPU, su placa Base y el ventilador para refrigerarla. En los establecimientos informticos a los precios de fabrica de los componentes deberemos incluir los costes directos de los distribuidores como son mano de obra, stocks y garantas.


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Asimismo hay que incluir los mrgenes de beneficio que se lleva el distribuidor que estn entre el 25 y el 40 % del coste del computador.

Actividad

Con un listado de partes que descargues de internet, realiza la cotizacin de un equipo de cmputo a tu gusto que contenga todo el hardware Bsico necesario para su funcionamiento.

Las actividades deben ser enviadas al correo [email protected]

1. INTRODUCCIN A LOS COMPUTADORES (60 minutos).1.1. Un poco de historia: Las cinco generaciones1.1.1. La primera generacin (1938 1952)1.1.3. La tercera generacin (1963 1971)

1.2. Clasificacin de los computadores.1.1.2.1- Clasificacin segn su funcionamiento.1.1.2.2- Clasificacin segn la finalidad.1.1.2.3- Clasificacin comercial.

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