hardware de computadoras plan mantenimiento

INSTITUTO TECNOLOGICO BOLIVIA MAR Ing. EDGAR TUCO VILLALOBOS

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CURSO DE HARDWARE DE PCS

INTRODUCCIÓN

El concepto de arquitectura en el entorno informático proporciona una descripción de la construcción y distribución

física de los componentes de la computadora.

La arquitectura de una computadora explica la situación de sus componentes y permite determinar las posibilidades

de que un sistema informático, con una determinada configuración, pueda realizar las operaciones para las que se va a

utilizar.

Cualquier usuario que desee adquirir un sistema informático, tanto si es una gran empresa como un particular, debe

responder a una serie de preguntas previas: ¿qué se desea realizar con el nuevo sistema informático? ¿Cuáles son los

objetivos a conseguir? ¿Qué software será el más adecuado para conseguir los objetivos marcados? ¿Qué impacto va a

suponer en la organización (laboral o personal) la introducción del nuevo sistema informático?

Finalmente, cuando se haya respondido a estas preguntas, el usuario tendrá una idea aproximada de los objetivos que

han de cumplir los diferentes sistemas informáticos a evaluar.

En la actualidad es muy familiar el aspecto exterior de una computadora o, por lo menos, de una microcomputadora,

pero se ha de advertir que, salvando las diferencias de tamaño y la posibilidad de teleproceso (manejo del sistema

informático a grandes distancias a través de líneas de comunicaciones de diferentes tipos), en general, los sistemas

informáticos se dividen físicamente en la unidad central del sistema y los periféricos que permiten conectarlo al mundo

exterior.

La Computadora

La computadora (ordenador), es una máquina electrónica mecánica que acepta entradas procesa información y emite

algún resultado.

La computadoras esta conformada por dos componentes llamados elementos básicos, estos son:

El Hardware y el Software o sea que la unión de estos dos elementos constituye la computadora.

El Hardware, es toda la parte física de la Computadora. Todo lo que se puede tocar ejemplo: los Chips, tarjetas,

monitor, teclado, etc.

El Software, parte lógica que controlan el funcionamiento de una computadora (equipo lógico), ejemplos los

programas paquetes lenguajes de programación etc.

La Unidad Central de Proceso (CPU), es el conjunto de chips capaces de ejecutar cálculos como operaciones

aritméticas y lógicas. La potencia de una computadora depende completamente de la velocidad de la CPU.

- Memoria Central. La información procesada por la CPU se almacena normalmente en la memoria central hasta que

se terminan los cálculos. Los programas de computadora se almacenan también en la memoria central.


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- Dispositivos de almacenamiento secundario (memoria Auxiliar), diferentes dispositivos tales como Discos,

Cintas Magnéticas, CDs, se usan para almacenar grandes cantidades de información. Para ser procesados por

la CPU, los datos se almacenan en dispositivos de almacenamiento auxiliar y luego tienen que llevarse a la

memoria.

- Periféricos o Dispositivos de entrada / salida, Estos dispositivos permiten al usuario comunicarse con la

computadora. Algunos dispositivos típicos de E/S son el teclado, la impresora, monitor, ratón, etc.

Los componentes Básicos del SOFTWARE, se consideran:

- El BIOS (sistema básico de entrada y salida) programa residente en la memoria ROM de la tarjeta madre.

- El Sistema Operativo, es un conjunto de comandos y programas que controlan administran los recursos del sistema

de la computadora Ejemplos: Windows, Linux, Solaris, etc.

- Programas y paquetes de Aplicación, Se instalan después del sistema operativo entre ellos están WORD, AutoCAD,

etc.

EL SISTEMA NUMERICO BINARIO Y SEÑAL BINARIA.

Básicamente existen dos tipos de señales a los cuales responden los sistemas:

La señal analógica se caracteriza por ser continua y variable en el tiempo. En cambio una señal digital o

discreta puede tener varios valores perfectamente diferenciados.

La computadora trabaja sobre la señal digital más básica (señal binaria) de dos valores perfectamente

diferenciados, es decir, sólo reconocen secuencias de ceros(0) y unos(1). Estos dígitos, constituyen la unidad más

pequeña de información que se puede representar, y se llaman bits.

Agrupando los bits tendremos:

Bits = 0 ó 1

Byte = Grupo de 8 bits

Kilobyte (Kb) = 1.024 Bytes = 210 bytes

Megabytes (Mb) = 1.024 Kb = 220 bytes

Gigabytes (Gb) = 1.024 Mb = 230 bytes

Terabytes (Tb) = 1.024 Gb = 240 bytes

Arquitectura Básica de una Microcomputadora

Una microcomputadora en forma general esta compuesto de los siguientes elementos: El microprocesador (llamado

también CPU), un clock ó reloj del sistema (implica velocidad), la memoria RAM, la memoria ROM, los dispositivos de

memoria auxiliar, los periféricos de entrada y los periféricos de salida.

v

t

Señal Analógica

y Continua

v

t

Señal Digital

y Discreta

t

v Señal Digital

Binaria

1 1 1 1

t

0 0


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A su vez estos elementos están unidos o comunicados a través de los denominados buses:

El bus de datos, bus de direcciones y bus de control.

En esta estructura, el microprocesador (cerebro electrónico) es el que controla y administra todo el sistema. Sin

embargo todos son indispensables.

Veamos de forma simple la lógica del funcionamiento, suponiendo que queremos llevar un dato de la memoria

RAM a la CPU.

Para el objetivo mencionado, la orden para llevar el dato tiene que estar presente en un programa y este

ubicado en la memoria RAM

Se ejecuta la orden correr el programa colocando la dirección donde se encuentra la instrucción. Entonces la

CPU, busca la instrucción.

La CPU, después de leer el dato del programa decodifica la instrucción (que hace esta nstrucción) y luego

procede a ejecutar la instrucción

En la ejecución tiene que generar la dirección de la memoria donde se encuentra el dato a través del bus de

Direcciones.

Posteriormente indica a la memoria que va a proceder a una lectura “read" (bus de control), y la memoria

habilita o conecta sus datos al Bus de datos y el CPU carga este dato en algún registro interno.

El BUS de DATOS, es utilizado para transferir información del CPU hacia la memoria y los dispositivos

periféricos, ó en sentido contrario. Esté bus tiene 8, 16, 32 líneas según sea el sistema el computación.

El BUS de DIRECCIONES, es utilizado por el CPU para indicar con quien establecerá una comunicación.

CPUMemoria

ROM

BIOS

Memoria

RAM

Pogramas

Datos

Unidades

de

Memoria

Auxiliar

Perifericos

de

Entrada

BUS de DATOS

BUS de DIRECCIONES (Address)

BUS de CONTROL, Leer, Escribir, Esperar, Interumpir, etc

ARQUITECTURA BASICA DE UNA MICROCOMPUTADORA

Perifericos

de

SalidaClock


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El BUS de CONTROL, consta de diferentes señales como WAIT = esperar, READ = leer, Write = escribir,

INTERRUPT = Interrupción, y otras.

NOTAS:

- Cada dato en la memoria y cada dispositivo periférico tiene una o varias “Direcciónes Hexadecimales” para su

acceso

- Los Dispositivos pueden Interrumpir al CPU, mientras está trabajando en un programa principal. La CPU decide

si atender o no a la interrupción de acuerdo a un criterio de prioridad, es por eso que existe más de una

interrupción (normalmente 16 interrupciones del IRQ0 al IRQ15).

- Todos los dispositivos no trabajan a la misma velocidad por lo que existe un protocolo de comunicación (espera, el

dato todavía no esta listo).

Los Dispositivos de Memoria Auxiliar, son aquellos en los que realmente se guarda los programas y los datos para el

procesamiento por el microprocesador.

Estos dispositivos se pueden accederse a través del concepto de memoria virtual, que es un servicio prestado

por el sistema operativo,

Los Dispositivos de Almacenamiento, trabajan en conjunción con las características integradas del

microprocesador para usar almacenamiento externo (como el Disco Duro, etc.) para así simular grandes cantidades de

memoria real.

Los periféricos de entrada / salida, son todos aquellos que sirven para introducir o bien sacar datos del sistema, entre

ellos se pueden mencionar, el teclado, el Mouse, el scanner, la impresora, el monitor, la tarjeta de sonido e impresora,

etc.

COMPONENTES DE UNA COMPUTADORA

CASE. Es el gabinete en el cual esta ensamblada la computadora (tarjeta madre, microprocesador, tarjeta de vídeo,

discos duros, cdroms, etc.). Y por el tipo de fuente de alimentación se clasifican en varios modelos:

AT: Se caracteriza por ser una fuente que utiliza un switch de posición para su encendido.

ATX: Caracterizada por tener encendido por pulso, y apagado por software (fuente inteligente)

Hay de diferentes calidades, con fuentes de alimentación de mayor o menor capacidad, y más o menos ampliables. Los

tipos más comunes son:

Minitorre: Es el modelo estándar. Resulta poco ampliable (típicamente, un par de dispositivos externos y uno

interno, por ejemplo para instalar un DVD, un Zip y otro disco duro). Por dentro son auténticas marañas de

cables, de ventilación escasa y con fuentes de unos 200 W; en general sólo recomendable para usos poco

ambiciosos como ofimática.

Semitorre: estándar en algunas tiendas, opcional o con equipos potentes en otras. Poca diferencia con las

minitorres, pero añaden sitio para algún dispositivo más, además de ser menor el fallón interno. Para casi

todos los públicos, aunque es recomendable que la fuente sea de más potencia, unos 230 W.

Sobre la potencia de la fuente, tenga en cuenta que casi todos los AMD Athlon y los Pentium III más rápidos

consumen bastante, necesitan fuentes de 250 W o más para funcionar sin problemas, sobre todo si se instalan

junto con tarjetas gráficas potentes.

Supertorres: para servidores no muy ambiciosos, equipos con bastantes periféricos, personas sibaritas y sin

complejos o aquellos que prefieran tener el ordenador apoyado en el suelo. En general son de mucha mayor


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calidad, aunque hay de todo, claro. Fuentes potentes, hasta de 300 W e incluso con fuentes redundantes

(vamos, con dos por si una falla), además de ventiladores extra para favorecer la ventilación.

Para servidor: lo mejor en carcasas con diferencia; de diversos tamaños, entre semitorre y supertorre, con una

refrigeración perfecta (¡en algunos casos hasta 10 ventiladores!), fuentes de alimentación redundantes,

accesibilidad "en caliente" (con el equipo en funcionamiento)... y unos precios elevadísimos.

Sobremesa: poco recomendables por ser mínimamente ampliables y de mala ventilación, además de elevar el

monitor hasta alturas poco recomendables para el cuello y la espalda (salvo que se tenga una silla muy alta y

un reposapiés). Sin embargo, las necesidades de espacio a veces no dejan otro remedio.

Otros temas a tener en cuenta son el formato (el actualmente estándar ATX, el clásico Baby-AT e incluso otros más

raros), que determina además que el conector del teclado sea DIN o miniDIN (PS/2), y las características especiales

como botón para dejar el ordenador suspendido temporalmente (en stand-by, como con los televisores) o tapa para

proteger del polvo al CD y la disquetera.

En general, en las cajas de más calidad los bordes metálicos están mejor rematados, el blindaje ante interferencias está

mejor conseguido, la fuente de alimentación es más silenciosa y la ventilación es mejor, a veces apoyada con

ventiladores extra.

En la pared de atrás de su case, cerca de la entrada de corriente de su fuente de poder, encontrará el selector de

voltaje, un pequeño switch de dos posiciones. Ajústelo para indicar el voltaje de la corriente de entrada (115v ó 220v).

Sea muy cuidadoso en éste paso, si selecciona el voltaje equivocado su hardware puede quemarse.


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LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN

En el interior del ordenador la fuente de alimentación destaca por su gran tamaño y porque es diferente a cualquiera

de los componentes que en el se encuentran. Se trata de una caja metálica en la que en su interior alberga el más

primitivo circuito que cualquier ordenador posee, ya que los componentes que guarda son resistencias, condensadores

bobinas, etc, sin estar integrados.

Su misión es la de dar al PC toda la energía necesaria para su funcionamiento. Esta energía la recoge de la red eléctrica

( que es alterna ), la rectifica ( a continua ) y después la divide en tensiones menores para alimentar cada uno de los

componentes que hay dentro del ordenador. Estas tensiones son siempre las mismas : +5 voltios, -5 voltios, +12 voltios

y - 12 voltios.

Las fuentes de alimentación se comercializan dependiendo de los vatios que sean capaces de entregar, y la elección de

una de estas fuentes y su potencia dependerán del número de dispositivos que necesitemos conectar. Hoy

prácticamente no se venden fuentes por separado ya que la fuente completa y una carcasa nueva (todo montado) no

difiere mucho en el precio y compensa más por el tiempo de montaje posterior.

Existen diversos cables que salen de la fuente de alimentación para dar tensión a los componentes internos.

Hasta hace relativamente poco, lo más común era encontrarnos lo siguiente :

- conector de alimentación de la placa base, que en la gran mayoría de las veces poseen serigrafiados las claves P8 y

P9.

- conector para la alimentación de discos duros y otros dispositivos de almacenamiento,

- conector para la alimentación de las disqueteras.


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Estos conectores son fácilmente identificables, tan solo con saber que son de menor tamaño aquellos encargados de

alimentar las disqueteras.

En la actualidad, es mucho más normal encontrarnos un solo conector para la alimentación de la placa base. Estas

fuentes de alimentación son del tipo ATX; los componentes que se adquieran para el montaje de el ordenador deben

ser adecuados a este tipo de fuentes. La diferencia estriba en mejoras en las tensiones de alimentación y soporte para la

autodesconexión del ordenador.

Existen muchos otros dispositivos periféricos que pueden conectarse al PC, aunque aquí procuramos describir

brevemente los que son más comunes.

Los cables de poder transportan la electricidad hacia cada componente de hardware de las PCs. Los que irán

conectados a sus unidades de discos y a algunos ventiladores son grupos de cuatro cables sencillos (uno amarillo, uno

rojo y dos negros en el centro) con el mismo conector. Observe el significado de cada color en la siguiente tabla:

En las tarjetas madres Baby AT, el conector de poder es blanco,

de 4,7cm de largo, con un soporte atrás, doce chatos pines en

línea hacia el medio y once cuadros adelante, todo a lo largo del

conector. Conéctele los dos cables con conectores de 2,3cm de

largo de seis cables sencillos cada

uno (en total cuatro rojos, cuatro

negros, uno amarillo, uno blanco,

PIN Descripción PIN Descripción

1 Power Good

7 Tierra

2 +5V DC 8 Tierra

3 +12V DC 9 -5V DC

4 -12V DC 10 +5V DC

5 Tierra 11 +5V DC

6 Tierra 12 +5V DC


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uno azul y uno anaranjado), orientándolos de manera que los cuatro cables negros queden en los cuatro pines

centrales del conector. Notará unas pequeñas puntas plásticas perpendiculares a la parte de atrás de cada conector de

cables; deben pasar entre las estrechas ranuras del soporte del conector de la tarjeta madre.

En las tarjetas madres ATX, busque un gordo conector

de aproximadamente 4x1cm con dos filas de diez agujeros cada

una. Insértele el conector con dos filas de diez largos pines

plásticos cada una que sale de su fuente de poder, pasando su

gancho plástico por la pequeña punta blanca que sobresale del

conector en la tarjeta madre.

NOTA: - Si le conecta los cables de poder a su tarjeta madre en

la dirección equivocada, hasta

ahí llegó la tarjeta madre.

Conectar los cables que salen de

la fuente en forma erronea y en

el lugar que no corresponde son

los peores errores.

Tarjeta Madre

Es la placa base sobre la cual se arma la computadora, en ella están los zócalos de memoria, los buses de expansión, los

chips, etc. Existen diferentes modelos, así como fabricantes y están muy relacionados a los procesadores que soportan.

Pin Descripción Pin Descripción

1 3.3V 11 3.3V

2 3.3V 12 -12V

3 Tierra 13 Tierra

4 +5V 14 PS-ON

5 Tierra 15 Tierra

6 +5V 16 Tierra

7 Tierra 17 Tierra

8 Power OK 18 -5V

9 5 VSB 19 +5V

10 +12V 20 +5V


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La "placa base" (mainboard), o "placa madre" (motherboard), es el elemento principal de todo ordenador, en el que se

encuentran o al que se conectan todos los demás aparatos y dispositivos.

el microprocesador, "pinchado" en un elemento llamado zócalo;

la memoria, generalmente en forma de módulos;

los slots o ranuras de expansión donde se conectan las tarjetas;

diversos chips de control, entre ellos la BIOS.

Veamos una placa base moderna y típica:


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Zócalo del microprocesador

Es el lugar donde se inserta el "cerebro" del ordenador. Durante más de 10 años ha consistido en un rectángulo o

cuadrado donde el "micro", una pastilla de plástico negro con patitas, se introducía con mayor o menor facilidad;

recientemente, la aparición de los Pentium II ha cambiado un poco

este panorama.

Veamos en detalle los tipos más comunes de zócalo, o socket, como dicen los anglosajones:

PGA: son el modelo clásico, usado en el 386 y el 486; consiste en un cuadrado de conectores en forma de

agujero donde se insertan las patitas del chip por pura presión. Según el chip, tiene más o menos agujeritos.

ZIF: Zero Insertion Force (socket), es decir, zócalo de fuerza de inserción nula. El gran

avance que relajó la vida de los manazas aficionados a la ampliación de

ordenadores. Eléctricamente es como un PGA, aunque gracias a un sistema

mecánico permite introducir el micro sin necesidad de fuerza alguna, con lo

que el peligro de cargarnos el chip por romperle una patita desaparece.

Apareció en la época del 486 y sus distintas versiones (sockets 3, 5 y 7,

principalmente) se han utilizado hasta que apareció el Pentium II. Actualmente

se fabrican tres tipos de zócalos ZIF:

o Socket 7 "Super 7": variante del Socket 7 que se caracteriza por poder

usar velocidades de bus de hasta 100 MHz, es el que utilizan los micros

AMD K6-2.

o Socket 370 o PGA370: físicamente similar al anterior, pero incompatible con él por utilizar un bus

distinto. Dos versiones: PPGA (la más antigua, sólo para micros Intel Celeron Mendocino) y FC-PGA

(para Celeron y los más recientes Pentium III).

o Socket A: utilizado únicamente por los más recientes AMD K7 Athlon y por los AMD Duron.

Slot 1: la manzana de la discordia, o cómo quedarse el mercado convertiendo una arquitectura abierta en un

diseño propietario. Es un invento de Intel para enchufar los Pentium II, o más bien para desenchufar a su

competencia, AMD y Cyrix.

Físicamente, no se parece a nada de lo anterior. En vez de un rectángulo con agujeritos para las patitas del

chip, es un slot, una especie de conector alargado como los ISA o PCI; técnicamente, y por mucho que diga

Intel, no tiene muchas ventajas frente a los ZIF o PGA (e incluso puede que al estar los conectores en forma de

"peine" den lugar a más interferencias), aunque tiene una irreprochable: es 100% Intel, TM, Copyrighted,

propietario.


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Lo que es más, no piensan licenciarlo a nadie, en una claro intento de convertirse en la única empresa que

controla la arquitectura PC (léase monopolio). En fin, esperemos por el bien de nuestros

bolsillos que nunca lo consigan; sería tan absurdo como tener un aparato electrónico muy

bueno y no poder usarlo porque el enchufe es redondo en vez de cuadrado.

Y eso que la verdad es que el Pentium II es todo un invento, pero el Slot 1 no lo es; es un

truquito sumamente desagradable... ¡Parece una idea de Bill Gates!

Slot A: la respuesta de AMD al Slot 1; físicamente ambos "slots" son idénticos, pero lógica

y eléctricamente son totalmente incompatibles por los motivos indicados antes. Utilizado

únicamente por el AMD K7 Athlon.

Para que el CPU no exceda su máxima temperatura, necesita colocarle encima un disipador de calor y

un pequeño ventilador. Generalmente disipador y ventilador vienen juntos, ya atornillados de la

manera conveniente. Si no, monte el ventilador sobre el disipador y atorníllelo.

Slots (Ranuras) para Tarjetas de Expansión

Son unas ranuras de plástico con conectores eléctricos (slots) donde se introducen las tarjetas de expansión (tarjeta de

vídeo, de sonido, de red...). Según la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente

tamaño y a veces incluso en distinto color.

Ranuras ISA: son las más veteranas, un legado de los

primeros tiempos del PC. Funcionan a unos 8 MHz y

ofrecen un máximo de 16 MB/s, suficiente para

conectar un módem o una tarjeta de sonido, pero muy

poco para una tarjeta de vídeo. Miden unos 14 cm y su

color suele ser negro; existe una versión aún más antigua que mide sólo 8,5 cm.

Ranuras Vesa Local Bus: un modelo de efímera vida: se empezó a usar en los 486 y se dejó de usar en los

primeros tiempos del Pentium. Son un desarrollo a partir de ISA, que puede ofrecer unos 160 MB/s a un

máximo de 40 MHz. Son larguísimas, unos 22 cm, y su color suele ser negro, a veces con el final del conector

en marrón u otro color.

Ranuras PCI: el estándar actual. Pueden dar hasta 132

MB/s a 33 MHz, lo que es suficiente para casi todo,

excepto quizá para algunas tarjetas de vídeo 3D.

Miden unos 8,5 cm y generalmente son blancas.

Ranuras AGP: o más bien ranura, ya que se

dedica exclusivamente a conectar tarjetas de

vídeo 3D, por lo que sólo suele haber una;

además, su propia estructura impide que se

utilice para todos los propósitos, por lo que se

utiliza como una ayuda para el PCI. Según el modo de funcionamiento puede ofrecer 264 MB/s o incluso 528

MB/s. Mide unos 8 cm y se encuentra bastante separada del borde de la placa.

Las placas actuales tienden a tener los más conectores PCI posibles, manteniendo uno o dos conectores ISA por

motivos de compatibilidad con tarjetas antiguas y usando AGP para el vídeo.

Ranura ISA

Ranura PCI

Ranura AGP


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Zocalos - Slots (Ranuras) de memoria

Son los conectores de la memoria principal del ordenador, la RAM.

Antiguamente, los chips de RAM se colocaban uno a uno sobre la placa,

de la forma en que aún se hace en las tarjetas de vídeo, lo cual no era una

buena idea debido al número de chips que podía llegar a ser necesario y a la delicadeza de los mismos; por ello, se

agruparon varios chips de memoria soldados a una plaquita, dando lugar a lo que se conoce como módulo.

Estos módulos han ido variando en tamaño, capacidad

y forma de conectarse; al comienzo los había que se

conectaban a la placa mediante unas patitas muy

delicadas, lo cual se desechó del todo hacia la época

del 386 por los llamados módulos SIMM, que tienen los

conectores sobre el borde del módulo.

Los SIMMs originales tenían 30 conectores, esto es, 30

contactos, y medían unos 8,5 cm. Hacia finales de la

época del 486 aparecieron los de 72 contactos, más

largos: unos 10,5 cm. Este proceso ha seguido hasta

desembocar en los actuales módulos DIMM, de 168

contactos y 13 cm.

Chips de Control

El "chipset" es el conjunto (set) de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la

forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de puertos PCI, AGP, USB...

Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de realizar, por lo que el chipset

era el último elemento al que se concedía importancia a la hora de comprar una placa base,

si es que alguien se molestaba siquiera en informarse sobre la naturaleza del mismo. Sin

embargo, la llegada de micros más complejos como los Pentium o los K6, además de nuevas

tecnologías en memorias y caché, le ha hecho cobrar protagonismo, en ocasiones incluso

exagerado.


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Conectores internos

Bajo esta denominación englobamos a los conectores para dispositivos internos, como puedan ser la disquetera, el

disco duro, el CD-ROM o el altavoz interno, e incluso para los puertos serie, paralelo y de joystick si la placa no es de

formato ATX.

En las placas base antiguas el soporte para estos elementos se realizaba mediante una tarjeta auxiliar, llamada de

Input/Output o simplemente de I/O, como la de la siguiente foto; pero ya desde la época de los 486 se hizo común

integrar los chips controladores de estos dispositivos en la placa base, o al menos los correspondientes a discos duros y

disquetera.

Siguiendo la foto de izquierda a derecha, el primer conector es el correspondiente a la disquetera; tiene 34 pines, y

equivale al de menor tamaño de la foto del comienzo de este apartado; el siguiente es el de disco duro, que en las

placas actuales es doble (uno para cada canal IDE); tiene 40 pines (a veces sólo 39, ya que el pin 20 carece de utilidad) y

equivale a uno cualquiera de los otros dos que aparecen en la foto superior.

Conectores externos PUERTOS

Se trata de los conectores para periféricos externos: teclado, ratón, impresora... En las placas Baby-AT lo único

que está en contacto con la placa son unos cables que la unen con los conectores en sí, que se sitúan en la carcasa,

excepto el de teclado que sí está adherido a la propia placa. En las ATX los conectores están todos agrupados entorno

al de teclado y soldados a la placa base.

Los principales puertos son:

Teclado

Bien para clavija DIN ancha, propio de las placas Baby-AT,

o mini-DIN en placas ATX y muchos diseños propietarios.

Puerto paralelo

(LPT1)

En los pocos casos en los que existe más de uno, el

segundo sería LPT2. Es un conector hembra de unos 38

mm, con 25 pines agrupados en 2 hileras.

Puertos serie

(COM o RS232)

Suelen ser dos, uno estrecho de unos 17 mm, con 9 pines

(habitualmente "COM1"), y otro ancho de unos 38 mm,

con 25 pines (generalmente "COM2"), como el paralelo

pero macho, con los pines hacia fuera. Internamente son

iguales, sólo cambia el conector exterior; en las placas ATX

suelen ser ambos de 9 pines.

Puerto para ratón

PS/2

En realidad, un conector mini-DIN como el de teclado; el

nombre proviene de su uso en los ordenadores PS/2 de

IBM.


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Puerto de juegos

O puerto para joystick o teclado midi. De tamaño algo

mayor que el puerto serie estrecho, de unos 25 mm, con 15

pines agrupados en 2 hileras.

Puerto VGA

Incluyendo las modernas SVGA, XGA... pero no las CGA o

EGA. Aunque lo normal es que no esté integrada en la

placa base sino en una tarjeta de expansión, vamos a

describirlo para evitar confusiones: de unos 17 mm, con 15

pines agrupados en 3 hileras.

USB

En las placas más modernas (ni siquiera en todas las ATX);

de forma estrecha y rectangular, inconfundible pero de

poca utilidad por ahora.

Actualmente los teclados y ratones tienden hacia el mini-DIN o PS/2, y se supone que en unos años casi todo se

conectará al USB, en una cadena de periféricos conectados al mismo cable. Sin embargo, en mi opinión nos quedan

puertos paralelo y serie para rato; no en vano llevamos más de quince años con ellos.

Puertos, es el punto de conexión de algún dispositivo externo a la unidad del sistema.


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Otros: en las placas más modernas (ni siquiera en todas las ATX) pueden existir otros tipos de puerto, de los

cuales el más común es el USB, de forma estrecha y rectangular; inconfundible pero de muy poca utilidad por ahora.

Actualmente los teclados y ratones tienden hacia el mini-DIN o PS/2, y se supone que en unos años casi todo se

conectará al USB, en una cadena de periféricos conectados al mismo cable.

BIOS: "Basic Input-Output System",

sistema básico de entrada-salida. Programa incorporado en un chip de la placa base que se

encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador.

Bueno, ya está. ¿Cómo, que es poco? Bueeno... para los exigentes, algunas explicaciones adicionales:

Cuando encendemos el ordenador, el sistema operativo se encuentra o bien en el disco duro o bien en un

disquete; sin embargo, si se supone que es el sistema operativo el que debe dar soporte para estos dispositivos, ¿y

cómo podría hacerlo si aún no está cargado en memoria?

Lo que es más: ¿cómo sabe el ordenador que tiene un disco duro (o varios)? ¿Y la disquetera? ¿Cómo y donde

guarda esos datos, junto con el tipo de memoria y caché o algo tan sencillo pero importante como la fecha y la hora?

Pues para todo esto está la BIOS.

Resulta evidente que la BIOS debe poderse modificar para alterar estos datos (al añadir un disco duro o

cambiar al horario de verano, por ejemplo); por ello las BIOS se implementan en memoria. Pero además debe

mantenerse cuando apaguemos el ordenador, pues no tendría sentido tener que introducir todos los datos en cada

arranque; por eso se usan memorias especiales, que no se borran al apagar el ordenador: memorias tipo CMOS, por lo

que muchas veces el programa que modifica la BIOS se denomina "CMOS Setup".


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En realidad, estas memorias sí se borran al faltarles la electricidad; lo que ocurre es que consumen tan poco que

pueden ser mantenidas durante años con una simple pila, en ocasiones de las de botón (como las de los relojes). Esta

pila (en realidad un acumulador) se recarga cuando el ordenador está encendido, aunque al final fenece, como todos...

Pila

La pila del ordenador, o más correctamente el acumulador, se encarga de conservar

los parámetros de la BIOS cuando el ordenador está apagado. Sin ella, cada vez que

encendiéramos tendríamos que introducir las características del disco duro, del chipset, la

fecha y la hora...

Se trata de un acumulador, pues se recarga cuando el ordenador está encendido. Sin embargo, con el paso de

los años pierde poco a poco esta capacidad (como todas las baterías recargables) y llega un momento en que hay que

cambiarla. Esto, que ocurre entre 2 y 6 años después de la compra del ordenador, puede vaticinarse observando si la

hora del ordenador "se retrasa" más de lo normal.

Para cambiarla, apunte todos los parámetros de la BIOS para reescribirlos luego, saque la pila (usualmente del

tipo de botón grande o bien cilíndrica como la de la imagen), llévela a una tienda de electrónica y pida una

exactamente igual. O bien lea el manual de la placa base para ver si tiene unos conectores para enchufar pilas externas;

si es así, apunte de qué modelo se trata y cómprelas.

MEMORIA, Hay varios tipos diferentes de memoria: convencional, extendida y expandida, memoria caché. Cada una

resuelve un problema diferente. Algunos programas no corren si no cuentan con cierta cantidad mínima de una clase

determinada de memoria, por esta razón es muy importante conocer la capacidad y el tipo de memoria instalada en

una computadora. No olvide la capacidad de memoria se mide en bytes y sus correspondientes múltiplos.

Las memorias tambien son los chips que nos permiten almacenar información :

Memoria ROM (Memoria de Solo Lectura). - Este tipo de memoria tiene almacenado de forma permanente un

programa (en el caso de las PCs el BIOS, sistema básico de entrada y salida). La característica principal es que el

programa se graba en fabrica y este no se pierde cuando se quita la Energía. A su vez estas memorias se subdividen en:

PROM (ROM Programable), EPROM (PROM Borrable por Luz Ultravioleta), EEPROM (EPROM borrable

Eléctricamente).

Memoria RAM (Memoria de Acceso Aleatorio), Este tipo de memoria es de lectura y escritura, pero la

diferencia es que la información grabada en este dispositivo se pierde cuando se quita la energía.


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Básicamente existen dos tipos de memoria RAM, las denomi-nas memorias RAM estáticas y memorias RAM

dinámicas.

La memoria es manipulada, por el concepto de

Dirección, dato, observando un pequeño mapa de memoria, podemos ver que en una dirección se almacena un dato y

que para acceder a un dato, primero debemos generar la dirección en la que se encuentra.

El microprocesador o CPU.- Es el cerebro de la computadora determina que tanto de memoria puede utilizar el

sistema, que clase de programas puede correr y que tan velozmente puede avanzar.

EVOLUCION CRONOLOGICA DE LOS MICROPROCESADORES

UMC NexGen IDT RISE

1978 8086

1979

1980 8088

1981


22

1982 80286

1983

1984

1985 386dx

1986

1987

1988 386sx / 386SL

1989 486dx

1990

1991 486sx am386dx cx486slc

1992 486dx2 am386sxl cx486dlc

1993 pentium am486dx cx486s2

1994 486dx4 / 486sx-2 am486dx2 cx486dx2 U486 Nx586

1995 PENTIUM PRO am486dx4 5x86 Nx586FP

1996 K5 6x86 Nx686

1997 PENTIUM MMX K6 6x86MX WinChip

1998 PENTIUM II y CELERON K6-2 y III MII WinChip2 mP6

1999 PENTIUM III K7(Athlon) WinChip3

2000 PENTIUM IV DURON Joshua(MIII)

(por la variedad de microprocesadores mostramos en las imágenes modelos de los mas conocidos a partir del 386 hasta

el Pentium IV y Xeon.)


23

Velocidad del microprocesador, La Frecuencia (Cantidad de ciclos que se suscitan en un segundo c.p.s. [Hertz = Hz]) es

la unidad que utilizamos para medir la velocidad del Sistema. Si todas las demás características fueran iguales, una

máquina de 400MHz. sería más rápida que otra de 333MHz.

El microprocesador, (El cerebro electrónico) su capacidad varía de acuerdo al modelo y determina la potencialidad del

sistema de computación.


24

Veamos algunas características del Microprocesador 80386 (1985) que, esta compuesto de tres grandes bloques:

Unidad Central de Proceso, compuesta a su vez de una Unidad para la Decodificación de las Instrucciones (dispone

de 8 registros de 32 bits que se emplean en el cálculo del direccionamiento y en la manipulación de datos) y otra para

la ejecución complementada con la ALU Unidad Lógica Aritmética.

La Unidad de Manejo de Memoria, posee una zona dedicada al procesamiento de la paginación y otra para la

segmentación. La memoria está organizada en uno o varios segmentos de longitud variable, con un máximo de 4

Gigabytes cada uno. Cada segmento se divide en una o más paginas de 4k bytes cada una.

Unidad de interfaz de Bus, soporta el direccionamiento pipelining información dinámica del bus de datos y señales

de permiso de byte para cada uno de los bytes que se compone el bus de datos. La arquitectura pipeline admite las

funciones de búsqueda, decodificación, ejecución y manejo de memoria en paralelo (dando lugar al surgimiento de la

memoria cache).

Como el procesador es la parte fundamental que trabaja en una computadora, sí se quiere comprender a la PC, se

necesita entender las capacidades del procesador que la hacen poderosa.

Intel, creador del primer microprocesador, conserva solo el liderazgo en la gama de ordenadores "compatibles IBM-

PC", estando el mercado profesional dominado por otros fabricantes.

Desde el nacimiento del 8086, para el primer IBM-PC, y su versión recortada, el 8088, Intel a tenido que luchar

contra otras empresas, que viendo las carencias de los micros de Intel, se pusieron manos a la obra para el desarrollo

de otros dispositivos. Tal es el caso de AMD, la cual, lleva fabricando Coprocesadores para IBM-PC, casi desde el

nacimiento de este. Otra empresa creadora de compatibles x86 es Cyrix, que con su 6x86 se acerca a los Intel y AMD,

pero no superandolos en rendimiento.

MODELOS DE MICROPROCESADORES

Pentium Estandar:

Las primeras series, funcionaban a 60 y a 66 Mhz., y debido a que trabajaban a 5V. tenían problemas de sobre

calentamiento. Además trabajaban a la misma velocidad que el propio bus. Estos modelos se pueden actualizar

mediante el Overdrive de Intel a 120 o a 133, que duplica la velocidad del bús, e incorpora un reductor de 5V a 3,3.

A partir del modelo de 75 Mhz ya se empieza a trabajar con multiplicadores de frecuencia internos para que el

rendimiento de los procesadores sea mayor que el que el bus y la memoria permiten. Además se soluciona el problema

de "calentura" rebajando la tensión de funcionamiento de los nuevos modelos a 3,52 voltios, con lo que se consigue un

menor consumo.

Especificaciones de la gama Pentium Clásico

Procesador Frecuencia Tecnología Voltaje Bus Multiplicador Socket

P60 60Mhz. 0,8 µ 5v 60Mhz - 4

P66 66Mhz 0,8 µ 5v 66Mhz - 4

P75 75Mhz 0,6 µ 3,52v 50Mhz 1,5 5 / 7

P90 90Mhz 0,6 µ 3,52v 60Mhz 1,5 5 / 7

P100 100Mhz 0,6 µ 3,52v 66Mhz 1,5 5 / 7

P120 120Mhz 0,35 µ 3,52v 60Mhz 2 5 / 7

P133 133Mhz 0,35 µ 3,52v 66Mhz 2 5 / 7

P150 150Mhz 0,35 µ 3,52v 60Mhz 2,5 7

P166 166Mhz 0,35 µ 3,52v 66Mhz 2,5 7

P200 200Mhz 0,35 µ 3,52v 66Mhz 3 7


25

En ésta serie de microprocesadores. Fue famoso en ellos un "bug" detectado que en unas circunstancias muy

concretas provocaba un error de cálculo.

Está optimizado para aplicaciones de 16 bits. Dispone de 8Kb de caché de instrucciones + 8Kb de caché de

datos. Utiliza el zócalo de tipo 5 (socket 5) o el de los MMX (tipo 7). También es conocido por su nombre clave P54C.

Está formado por 3,3 millones de transistores

Pentium MMX:

El Pentium MMX es una mejora del Classic al que se le ha incorporado un nuevo juego de instrucciones (57

para ser exactos) orientado a mejorar el rendimiento en aplicaciones multimedia, que necesitan mover gran cantidad

de datos de tipo entero, como pueden ser videos o secuencias musicales o graficos 2D.

Al ser un juego de instrucciones nuevo, si el software que utilizamos no lo contempla, no nos sirve para nada,

y ni Windows 95, ni Office 97 ni la mayor parte de aplicaciones actuales lo contemplan (Windows 98 si).

Dispone de una caché que es el doble de la del Pentium "normal", es decir 16 Kb para datos y 16 para

instrucciones.

La gama MMX empieza en los 133Mhz, pero sólo para portatiles, es decir la versión SL. Para ordenadores de

sobremesa la gama empieza en los 166Mhz., luego viene el de 200 y finalmente el de 233 que utiliza un multiplicador

de 3,5 y que además necesita de algo más de corriente que sus compañeros.

- Es un procesador optimizado para aplicaciones de 16 bits.

- Requiere zócalo de tipo 7 (socket 7).

- También es conocido como P55C.

- Trabaja a doble voltaje 3,3/2,8V.

- Utiliza la misma tecnología de 0,35 micras. Lleva en su interior 4,5 millones de transistores.

- También podemos distinguir según el encapsulado sea plástico o cerámico.

Pentium Pro:

Este es uno de los mejores procesadores que ha sacado Intel, a pesar de su relativa antigüedad. Parte de este mérito lo

tiene la caché de segundo nivel, que está implementada en el propio chip, y por tanto se comunica con la CPU a la

misma velocidad que trabaja ésta internamente.

- El zócalo es específico para este modelo y es conocido como Tipo 8.

- ¡Error! Marcador no definido. No cuenta con el juego de instrucciones MMX.

- Está optimizado para aplicaciones de 32 bits. (Windows NT, Unix, OS/2...)

- Dispone de una caché L1 de 8KB + 8KB. (instrucciones + datos)

- Hay una gama de procesadores que posee 256 KB. de caché L2, otra 512, y por último un modelo que cuenta con

un Mega.

- Puede cachear hasta 64 GB. de RAM.

- Está formado por 5,5 millones de transistores.

Especificaciones de la gama Pentium Pro

Procesador Frecuencia Tecnología Caché L2 Voltaje Bus Multiplicador

P.Pro150 150Mhz. 0,6 µ 256K 3,1v 60Mhz 2,5

P.Pro180 180Mhz 0,35 µ 256K 3,3v 60Mhz 3

P.Pro200 200Mhz 0,35 µ 256K 3,3v 66Mhz 3

P.Pro166 166Mhz 0,35 µ 512K 3,3v 66Mhz 2,5

P.Pro200 200Mhz 0,35 µ 512k 3,3v 66Mhz 3

P.Pro200 200Mhz 0,35 µ 1MB 3,3 66Mhz 3


26

Pentium II:

Este es el último lanzamiento de Intel. Básicamente es un Pentium Pro al que se ha sacado la memoria caché

de segundo nivel del chip y se ha colocado todo ello en un tarjeta de circuito impreso, conectada a la placa a través de

un conector parecido al del estándar PCI, llamado Slot 1, y que se es utilizado por dos tipos de cartuchos, el S.E.C. y el

S.E.P.P (el de los Celeron).

También se le ha incorporado el juego de instrucciones MMX.

Está optimizado para aplicaciones de 32 bits.

Se comercializa en versiones que van desde los 233 hasta los 400 Mhz.

Especificaciones de la gama Pentium II

Procesador Frecuencia Tecnología Voltaje

Core

Voltaje

I/O Bus

Multiplicado

r

PII 233 233Mhz. 0,35 µ 2,8 v 3,3 66Mhz 3,5

PII 266 266Mhz 0,35 µ 2,8 v

3,3 66Mhz 4 0,25 µ 2,0 v

PII 300 300Mhz 0,35 µ 2,8 v

3,3 66Mhz 4,5 0,25 µ 2,0 v

PII 333 333Mhz 0,25 µ 2,0 v 3,3 66Mhz 5

PII 350 350Mhz 0,25 µ 2,0 v 3,3 100Mhz 3,5

PII 400 400Mhz 0,25 µ 2,0 v 3,3 100Mhz 4

Posee 32 Kbytes de caché L1 (de primer nivel) repartidos en 16Kb. para datos y los otros 16 para instrucciones.

La caché L2 (segundo nivel) es de 512 Kb. y trabaja a la mitad de la frecuencia del procesador.

La velocidad a la que se comunica con el bus (la placa base) sigue siendo de 66 Mhz, pero en las versiones a partir de

los 333 ya pueden trabajan a 100 Mhz.

Incorpora 7,5 millones de transistores.

Los modelos de 0,35 µ pueden cachear hasta 512 Mb, los de 0,25 hasta 4 Gb. (menos los antiguos modelos a

333)

Celeron:

Este procesador ha tenido una existencia bastante tormentosa debido a los continuos cambios de planes de Intel.

Debemos distinguir entre dos empaquetados distintos. El primero es el S.E.P.P que es compatible con el Slot 1 y que

viene a ser parecido al empaquetado típico de los los Pentium II (el S.E.C.) pero sin la carcasa de plástico.

El segundo y más moderno es el P.P.G.A. que es el mismo empaquetado que utilizan los Pentium y Pentium Pro,

pero con distinto zócalo. En este caso se utiliza el Socket 370, incompatible con los anteriores socket 7 y 8 y con los

actuales Slot 1.

Por suerte existen unos adaptadores que permiten montar procesadores Socket 370 en placas Slot 1 (aunque no al

revés).

También debemos distinguir entre los modelos que llevan caché y los que no, ya que las diferencias en prestaciones

son realmente importantes. Justamente los modelos sin caché L2 fueron muy criticados porque ofrecian unas

prestaciones que en algunos casos eran peores que las de los Pentium MMX a 233.

Está optimizado para aplicaciones de 32 bits.

- Se comercializa en versiones que van desde los 266 hasta los 466 Mhz.

- La caché L2 trabaja a la misma velocidad que el procesador (en los modelos en los que la incorpora).

- Posee 32 Kbytes de caché L1 (de primer nivel) repartidos en 16Kb. para datos y los otros 16 para instrucciones.


27

Especificaciones de la gama Celeron

Procesador Fre-

cuencia Caché L2

Tecno-

logía

Voltaje

Core

Voltaje

I/O Bus

Multipli-

cador Zócalo

Celeron 266 266Mhz. 0 0,25 µ 2,0 v 3,3 66Mhz 4 Slot1

Celeron 300 300Mhz 0 0,25 µ 2,0 v 3,3 66Mhz 4,5 Slot1

Celeron 300A 300Mhz. 128 KB 0,25 µ 2,0 v 3,3 66Mhz 4,5 Slot1-

S.370

Celeron 333 333Mhz 128 KB 0,25 µ 2,0 v 3,3 66Mhz 5 Slot1-

S.370

Celeron 366 366Mhz. 128 KB 0,25 µ 2,0 v 3,3 66Mhz 5,5 Slot1-

S.370

Celeron 400 400Mhz 128 KB 0,25 µ 2,0 v 3,3 66Mhz 6 Slot1-

S.370

Celeron 433 433Mhz. 128 KB 0,25 µ 2,0 v 3,3 66Mhz 6,5 Slot1-

S.370

Celeron 466 466Mhz 128 KB 0,25 µ 2,0 v 3,3 66Mhz 7 S.370

- No poseen cache de nivel 2 los modelos 266-300 y sí el resto (128 KB).

- La velocidad a la que se comunica con el bus (la placa base) sigue siendo de 66 Mhz.

- Posee el juego de intrucciones MMX.

Incorpora 7,5 millones de transistores en los modelos 266-300 y 9,1millones a partir del 300A (por la memoria caché

integrada).

Pentium III:

Las diferencias con el actual Pentium II son escasas.

Se le han añadido las llamadas S.S.E. o Streaming SIMD Extensions, que son 70 nuevas instrucciones orientadas hacia

tareas multimedia, especialmente en 3D. Estas extensiones son el equivalente a las 3D Now que lleva implementando

AMD desde hace tiempo en el K6-2, K6-III y Athlon.

Otra novedad importan-te es la posibilidad de utilizar las nuevas instrucciones junto con las actuales MMX y las

operaciones con la FPU sin verse penalizado por ello.

Otra de las novedades introducidas y también la más polémica es la incorporación de un número de série que permite

identificar unívocamente a cada una de las unidades, con lo que se obtiene una especie de "carnet de identidad" único

para cada PC. Este ID se puede utilizar para realizar transacciones más seguras a través de Internet, y facilitar la vida a

los administradores de redes, pero también ha sido duramente criticado por algunos grupos de presión como una

invasión de la privacidad, con lo que Intel se ha visto obligada a ofrecer una utilidad que permite desactivar dicha

función.

Es importante recalcar que todas estas nuevas características no sirven para nada si el software no las contempla, al

igual que ocurría con las instrucciones 3DNow o con las ya hoy en día estándar MMX.


28

También es importante saber que las 3DNow, al llegar bastante tiempo en el mercado, están ya soportadas por

múltiples programas, sobre todo juegos, entre otras cosas gracias al soporte por parte de Microsoft en sus DirectX

características:

- Está optimizado para aplicaciones de 32 bits.

- Posee 32 Kbytes de caché L1 (de primer nivel) repartidos en 16Kb. para datos y los otros 16 para instrucciones.

- La caché L2 (segundo nivel) es de 512 Kb. y trabaja a la mitad de la frecuencia del procesador.

- La velocidad a la que se comunica con el bus (la placa base) es de 100 Mhz.

- Incorpora 9,5 millones de transistores.

- Pueden cachear hasta 4 Gb.

- Los modelos actuales todavía están fabricados con tecnología de 0,25 micras.

la segunda versión del P3, de nombre técnico Coppermine.

De este microprocesador; su nombre no cambió, seguirá siendo "Pentium III", pero tendrá muchas novedades

respecto a los modelos actuales:

velocidad de 600 MHz o más;

velocidad de bus de 133 MHz;

tecnología de fabricación de 0,18 micras;

64 KB de caché L1 (probablemente);

256 KB de caché L2 integrada, a la misma velocidad que el micro.

De estos avances, el menos significativo es el aumento de la velocidad a 600 MHz. Lo más importante son los

cambios en la tecnología de fabricación y las memorias caché; pasar de las 0,25 micras actuales a 0,18 micras hará que el

chip consuma y se caliente mucho menos, además de permitir velocidades de unos 800 MHz, algo imposible de

alcanzar con la tecnología actual.

Por otra parte, aumentar el tamaño de la caché L1 implica un aumento en torno a un 5 ó 10% en todo tipo de

aplicaciones sin necesidad de optimizar, mientras que aumentar la velocidad de la caché L2 resulta igualmente

beneficioso pese a reducir su tamaño, como se ha demostrado con el Celeron Mendocino, de rendimiento

Especificaciones de la gama Pentium III

Procesador Freq. Tecnología Voltaje

Core

Voltaje

I/O Bus

Multip

.

Temp.

Máxima

Potencia

Máxima

PIII 450 450Mhz. 0,25 µ 2,0 v 3,3 100Mhz 4,5 75º 25,3 W

PIII 500 500Mhz 0,25 µ 2,0 v 3,3

100Mhz 5 75º 28 W

PIII 550 550Mhz 0,25 µ 2,0 v 3,3

100Mhz 5,5 75º 30,8 W

PIII 600 600Mhz 0,25 µ 2,05 v 3,3 100Mhz 6 75º 34,5 W


29

prácticamente idéntico al Pentium II teniendo sólo la cuarta parte de caché L2. Estos cambios en las caché se notarán

especialmente en las aplicaciones ofimáticas, con las cuales el actual P3 no es sino un Pentium II más caro.

El procesador Pentium® 4 de Intel®

Incorpora avanzadas tecnologías que ayudan a asegurar un eficaz desempeño incluso en las condiciones más

exigentes. Estas demandas sólo aumentarán a medida que las empresas adopten poderosas herramientas de

visualización 3D, conferencia de video y audio basada en la red y acceso a medios y aplicaciones de gran ancho de

banda a través de la red. Tal vez la más importante sea que estas operaciones se realizan en forma simultánea, lo que

representa una enorme carga para la PC de escritorio.

El procesador Pentium 4 está diseñado para ambientes de trabajo de múltiples tareas y gran demanda. Entre las

características clave del nuevo procesador se incluyen:

Microarquitectura NetBurst™ de Intel®: una unidad de enteros de súper carga se ejecuta al doble de la

frecuencia del reloj central del procesador para acelerar prácticamente todas las aplicaciones

Arquitectura de súper secuencias: Divide las operaciones en partes más pequeñas y habilita un silicio del

procesador que se puede ejecutar a frecuencias de reloj mucho mayores

Predicción y bifurcación avanzadas: Esta capacidad permite que el procesador Pentium 4 evite las

dependencias de códigos y mantenga un desempeño óptimo

Extensiones SIMD de secuencia 2 (SSE2, Streaming SIMD Extensions 2): 144 nuevas instrucciones aceleran

tareas tales como el manejo de video DVD en tiempo real, reconocimiento de voz y presentación de gráficos 3D

y medios en secuencia

Buses más rápidos: Un bus de sistema de 400 MHz y un caché L2 interno más rápido introducen y extraen

datos del procesador Pentium 4 a una velocidad mucho mayor que la del procesador Pentium® III

Ante todo, el Pentium 4 necesita placas base diseñadas específicamente para él.

Esto es lógico, ya que su diseño es muy distinto al del Pentium III, interna y externamente. El chip en sí viene

en formato zócalo y tiene 423 pines; por tanto, su zócalo se llama "Socket 423". Pero aquí viene la sorpresa: según

todos los informes disponibles, este formato será sustituido por otro con más pines 478

Sí, ha leído bien: si se compra hoy un Pentium 4 y la correspondiente placa base, dentro de un año se

encontrará con un equipo incompatible con los siguientes Pentium 4. Uno se pregunta si se trata de una broma

macabra cuando Intel dice que ésa es "la estrategia más segura contra la obsolescencia"... o será de nuevo el departamento

de márketing.

Otras características importantes hacen relación al núcleo del chip:

Pentium III 1 GHz Pentium 4 1,5 GHz Athlon 1,1 GHz

Tamaño núcleo 105 mm2 217 mm2 120 mm2

Millones de

transistores 28,1 55 37

Calor a disipar 33 W 54,7 W 55 W


30

Como vemos en la tabla comparativa, el calor generado ha subido mucho, situándose a la altura del "caliente"

Athlon. Esto no es una limitación insalvable (al menos no lo ha sido para el Athlon), pero obliga a dejarse de soluciones

baratas e instalar un ventilador de calidad...

AMD K5:

El K5 de AMD fué la primera competencia de Intel en el terreno del Pentium. Aunque hoy en

día está ya descatalogado, no podemos dejar de mencionarlo, en cuanto que su importancia, no a nivel

de ventas, pero si en cuanto a rendimientos fué destacada

AMD K6-2:

Este procesador es una mejora del K6, al que se le ha añadido un nuevo juego de instrucciones llamado 3D-Now, que

acelera las operaciones en 3D, es decir, las operaciones realizadas con grandes cantidades de datos en coma flotante.

Una de las ventajas de ésta tecnología es que tiene mecanismos para que la CPU no se quede inactiva mientras se

ejecutan los cálculos, como ocurre con el coprocesador.

Al igual que ocurre con las extensiones MMX, para poder aprovecharse de ellas hace falta que el software lo

contemple. Una buena noticia para AMD es que Microsoft dará soporte a esta tecnología en sus DirectX 6, aunque su

total aprovechamiento sólo es posible con programas que hagan uso directamente del nuevo juego de instrucciones.

Da soporte al bus de 100 Mhz.

- Soporta zócalos tipo 7 a 66 Mhz y

tipo Super 7 a 100 Mhz.

- Dispone de 64 Kb. de caché L1.

- Fabricado con 8,8 millones de transistores.

K6-III:

Una de las principales características de este procesador y la mayor diferencia respecto del K6-2 se debe a su nuevo

diseño de caché de 3 niveles. Esto se ha conseguido incorporando una cache de segundo nivel de 256 Kb en el núcleo

de la CPU que se suma a los 64 Kb de la L1. De esta forma, la cache de la placa base pasa a trabajar como memoria de

tercer nivel.

Esto permite que nuestra máquina pueda trabajar con una cache de hasta 2.368 Kb, de los cuales 320 están dentro de la

CPU y por tanto se comunican con ella a su misma velocidad.

Características:

- Instrucciones

MMX.

ESPECIFICACIONES DE LA GAMA K6-2

Procesador Frecuencia Voltaje Core Voltaje

I/O Bus

Multiplicado

r

K6-2/266 266Mhz 2,2 3,3 100Mhz 2,5

66Mhz 4

K6-2/300 300Mhz 2,2 3,3 100Mhz 3

66Mhz 4,5

K6-2/333 333Mhz 2,2 3,3 95Mhz 3,5

Especificaciones de la gama K6-III

Procesador Freq. Voltaje

Core

Voltaje

I/O Bus

Multip

.

Temp.

Máxima

Potencia

Máxima

K6-III/400 400Mhz 2,4 3,3 100Mhz 2,5 65º 26,8 W

K6-III/450 450Mhz 2,4 3,3 100Mhz 3 65º 29,50 W


31

- Instrucciones 3Dnow

- La memoria de segundo nivel trabaja a la misma velocidad que la CPU. utilizan el zócalo super7 a 100 Mhz.

- 64 Kb. de caché L1 (32 para datos y 32 para instrucciones)

- 256 Kb. de caché L2.

- Fabricados con 21,3 millones de transistores y tecnología de 0,25 micras.

- Soporte para AGP.

- Los voltajes mínimo y máximo son 2,3 y 2,5 v

AMD Athlon:

A pesar del éxito obtenido por AMD con su gama K6, Intel contratacó muy fuerte con sus nuevos Celeron de 128 Kb y

su zócalo 370, y AMD necesita que el Athlon sea todo un éxito.

- Empezaremos por decir que los nuevos modelos utilizan un nuevo zócalo totalmente incompatible con todo lo

conocido hasta ahora en el mundo PC, aunque está basado en el EV6 de los Alpha de Digital, y su conector,

conocido como SlotA, es idéntico físicamente al Slot1 de Intel.

- Este bus trabaja a velocidades de 200 Mhz, en contra de los 100 de los modelos actuales, y están previstos modelos

futuros a 400 Mhz.

- La memoria de primer nivel cuenta con 128 KB (cuatro veces la de los Pentium III) y la L2 es programable , lo que

permite adaptar la cantidad de caché a distintas necesidades, contando en un principio con 512 KB, pero estando

previstos modelos con hasta 8 MB.

- Los modelos iniciales trabajan a 500, 550 y 600 Mhz y siguen estando fabricados con la tecnología actual de 0,25

micras.

- Incorporan 22 millones de transistores.

- Por supuesto soporta las instrucciones 3DNow.

- Por fin la arquitectura soporta sistemas multiprocesador con los juegos de chipset adecuados, pudiéndose

construir máquinas con hasta 8 micros o más.

Nuevos Duron de AMD a 750 MHZ.

La nueva apuesta de AMD cuenta ya con un nuevo modelo tope de gama con el que hacer frente a su

competencia, básicamente el Celeron de Intel.

La gama Duron cuenta con la mayoría de buenas características que posee su hermano mayor, el Athlon, pero

con un precio más reducido debido a que la memoria caché de segundo nivel que posee es de sólo 64 Kb.

Así pues, el bus del sistema trabaja a 200 MHz y su memoria caché de primer nivel es de 128 Kb.

Evidentemente también incorpora las extensiones "enhaced 3DNow".

En el lado positivo de la balanza tenemos que es un procesador que ofrece muy buenas prestaciones a buen

precio, pero por otro lado, el zocalo que utiliza, el Slot A de AMD todavía no cuenta con el soporte esperado debido al

escaso tiempo que lleva en el mercado, lo que deriva en que no todos los fabricantes ofrecen placas base para este

procesador y los que lo hacen es a precios nada económicos.

Otro factor positivo es la fácil migración desde una plataforma basada en Duron a otra con procesador Athlon

en Slot A.

6x86MX (M2) de Cyrix (o IBM)

Nada que añadir a lo dicho sobre el Pentium clásico y el K6 de AMD; pues eso, un chip muy bueno para

trabajo de oficinas, que incluye MMX y que nunca debe elegirse para CAD o juegos (peor que los AMD).


32

Como antes, su

ventaja es el precio

El problema de este

procesador es el eterno de

esta casa, de hacer

procesadores con una FPU

poco potente. Este problema

se agrava, porque con los

actuales juegos 3D y unas cada vez mayores necesidades de este tipo de cálculos, se va a quedar relegado a entornos

ofimáticos, aunque, claro está, con una buena tarjeta 3D muchas cosas se pueden hacer.

Una de las ventajas es que funciona con cualquier placa preparada para MMX, no necesita de placas de última

generación con voltajes más bajos de 2,9. Lo que nos permite actualizar nuestra máquina a 300 Mhz. sin necesidad de

cambiar de placa.

Al igual que el modelo al que sustituye, es un buen procesador para tareas ofimáticas por su bajo precio y

buenas prestaciones para tales tareas.

-

-

-

-

-

-

- Utiliza el socket 7 y super 7.

- Dispone de 64Kb de caché unificada (la misma para instrucciones y datos).

- El modelo PR300 funciona a 66 Mhz de velocidad de placa, mientras que a partir del PR333 ya puede ir a

velocidades de 100 Mhz.

- Incorpora multiplicadores por 2, 2,5, 3 y 3,5.

- Trabajan a doble voltaje: 2,9/3,3 o 2,2/3,3.

- Están hechos con tecnología de 0,30 micras y 6 millones de transistores

CONFIGURACIÓN

De lo expuesto, podemos tener en cuenta que los microprocesadores trabajan a una frecuencia determinada. Pero que

no es el resultado de la frecuencia del BUS del sistema por un Factor de Multiplicación.

Frecuencia (Microprocesador) = Frecuencia (BUS) * Factor de Multiplicación

Este objetivo se logra de dos formas:

1. Configuración de través de JUMPERS, Eligiendo la frecuencia del

bus y el factor de Multiplicación .

2. Mediante el BIOS en la Opción Configurar el CPU, Todo el

procedimiento es por software eligiendo la frecuencia del bus y el Factor de Multiplicación.

Especificaciones de la gama MII

Procesador Frecuencia Tecnología Voltaje Core Voltaje

I/O BUS

Multiplicado

r

PR300 233 MHz

0,30 2,9 v 3,3 66 3,5

225 MHz 75 3

PR333 262 MHz

0,30 2,9 v 3,3 75 3,5

250 MHz 100 2,5

PR350 300 MHz 0,30 2,9 v 3,3 100 3

PR366 250 MHz 0,30 2,9 v 3,3 100 2,5

PR400 285 MHz 0,30 2,2 v 3,3 95 3

PR433 300 MHz 0,30 2,2 v 3,3 100 3


33

También no debemos olvidar otros aspectos como el Voltaje, fundamental en equipos Pentium I. Este propósito

también se realiza mediante JUMPERS y en los que son por software (BIOS) es automático.

TARJETAS DE EXPANSIÓN

Tarjeta de vídeo

Afecta al tipo de programas que se pueden correr y qué tan rápidamente llegan a la pantalla los datos. Las tarjetas de

vídeo han mejorado ofreciendo más colores, mostrando más puntos en la pantalla (píxeles) y siendo más rápidas

(aceleradores gráficos). Un aspecto importante para cumplir esta función es la memoria de video (Ejemplos: 256 Kb, 1

Mb, 4 Mb, 8 Mb, 16Mb, 32Mb, 64MB, 128Mb, 256Mb, 512Mb etc.)


34

Tarjeta de sonido

Es una placa de circuito capaz de generara diversos tipos de sonido. Gracias a esta tarjeta podemos escuchar musica

por la computadora, ejecutar juegos sonorizados, grabar nuestra voz para reproducir posteriormente, comandar un

computador a través de voz, recibir sonidos a través de Internet. Muchas de la computadoras posees una tarjeta de

sonido.


35

tarjeta de MODEM

Un MODEM es un dispositivo que permite al computador transmitir y recibir información para otros computadores,

a través de una línea telefónica. Los primeros módems eran aparatos externos, ahora es mas común encontrar los

módems internos.

Las placas de MODEM son muy usados para permitir o acceso à Internet a través de líneas telefónicas. También

sirven para transmitir e recibir fax a través del computador.


36

Tarjeta de red

Es muy util para enlazar varios computadoras formando una red. De esta forma las computadoras pueden

compaertir datos entre si y compartir recursos. Por ejemplo, una impresora cara pode ser compartida entre varios

computadores.


37

MONITOR

Este es el periférico de salida más importante; sin él no tendríamos la mínima idea (a no ser por los pitidos del speaker)

de que es lo que nos quiere decir nuestro ordenador.

El funcionamiento es el siguiente:

toda esa información que muestra el monitor, se genera en la propia tarjeta de vídeo gracias a la información que le

transfiere directa o indirectamente la CPU. Después un chip conversor de señales digitales a analógicas ( DAC, Digital

Analogic Converter ) es el encargado de generar las señales entendibles por el monitor y de esta forma podemos

distinguir las imágenes que son transferidas a través del tubo TCR o tubo de rayos catódicos.

A la hora de adquirir un monitor no debemos pensar que nos puede valer cualquiera. Esta idea es errónea teniendo en

cuenta que nuestros ojos pasarán largos periodos de tiempo fijos en el mismo, de modo que la elección de un buen

monitor es muy importante sobre todo para la salud de nuestro sentido visual.

Tamaño

La inmensa mayoría de los monitores vigentes, ya sea en entornos empresariales o domésticos, es de 15 pulgadas, ya

que es un estándar suficiente para las exigencias del usuario medio.

Poco a poco esta medida va perdiendo terreno para convertirse como estándar el modelo de 17 pulgadas, ya que

multitud de aplicaciones actuales pueden ser mejor visualizadas en este tipo de monitores.

Para información del usuario, cuando hablamos de 14, 15 pulgadas etc.....no es la zona de visión real de la pantalla.

Esta medida se refiere exclusivamente a la longitud diagonal del tubo de imagen, más comúnmente conocido por tubo

de rayos catódicos. En realidad la zona de visión es menor, reduciéndose en la mayoría de los casos entre 1 pulgada y

media a 2 pulgadas.

Resolución

Las pulgadas del monitor influyen en otros muchos aspectos como por ejemplo la resolución. Cuanto mayor sea, mejor

será la resolución a la que podremos trabajar con comodidad. Por ejemplo; en un monitor de 14 pulgadas la resolución

más apropiada es 800 x 600 pixels, mientras que en uno de 15 será de 1.024 x 768.

Entrelazados

Cuando vamos a adquirir un monitor en la mayoría de los casos se nos da la opción de adquirir un monitor con o sin

entrelazado, aunque el primero de ellos está desapareciendo. Es un aspecto muy importante porque influyen

directamente en la calidad de la imagen.

Para poder entender estos términos tenemos que explicar primero diversos conceptos.

Todo televisor, monitor y diversos aparatos de medición que constan con un tubo de rayos catódicos forman la imagen

en la pantalla a partir de una serie de líneas que se desplazan de arriba a abajo, que no son perceptibles por el ojo

humano debido a la gran velocidad a la que se dibujan. Cada una de esas líneas dibujadas posee información de la

imagen a representar. Cuando todas las líneas han inundado la pantalla podremos ver la imagen correspondiente.

Pues bien, un monitor entrelazado dibuja estas líneas de una manera peculiar, primero dibujaba las líneas impares y a

continuación dibujaba las líneas pares. A simple vista y en determinadas circunstancias este efecto es perfectamente


38

válido y no tiene porqué dar problemas, pero con determinadas aplicaciones, sobretodo aplicaciones gráficas podía

notarse un leve parpadeo de la imagen, que resultaba molesta y dañina para el usuario.

En cambio el modo no entrelazado dibuja todas las líneas de una vez, lo que brinda una mayor calidad y se reduce

notablemente el parpadeo de la imagen.

Dot pitch o tamaño del punto

El dot pitch o tamaño del punto es la distancia existente entre dos puntos adyacentes. Cuanto menor sea esa distancia

mejor definición tendrá la imagen. No obstante la forma de medir la distancia entre los puntos varia en función de la

tecnología empleada en el monitor. Un punto 0,25 mm de Trinitron ( un tipo de tubo ) equivale a un 0,28 mm en un

máscara de sombra ( otro tipo de tubo ).

Resumiendo podemos decir que cuanto menor sea el tamaño del dot pitch, mejor definición nos ofrecerá. Los tamaños más

adecuados será como mínimo de 0,28 mm para modelos de 14 y 15 pulgadas y de 0,31 mm para modelos de 17

pulgadas o superiores.

Es un periférico de salida que muestra de forma visual la información al usuario. Existen de diferentes tipos: VGA,

Súper VGA, CGA, HERCULES, etc., a color ó monocromáticos. También existen de diferentes tamaños: 14 pulgadas, 15

“, 17 “, etc.


39

El Drive de disco flexible (floppy Disk), es un dispositivo de lectura y esritura en medios de almacenamiento auxiliar

de pequeña capacidad, existen de 3.5 pulgadas (1,44 MB) y de 5.25 Pulgadas (1,2 MB)

El disco duro, es un dispositivo de almacenamiento auxiliar, normalmente son de alta capacidad en el orden de los

Megabytes y Gigabytes.


40

Multimedia, significan mezclar sonido imágenes, gráficos y otra información digital en un solo CD (Disco Compacto),

para este fin se instalan Tarjetas de sonido, Parlantes, Lectores y Grabadores de CD ROMs, DVD, Micrófonos,

Scanners, cámaras, etc.


41

El teclado, es el medio por excelencia por el cual se introducen los datos, existen diferentes pero básicamente interesa

el número de teclas, el idioma del teclado y tipo de conector a la tarjeta madre.

El ratón o Mouse es un elemento esencial para la manipulación de la computadora bajo entorno gráfico como

Windows. Varían por el número de teclas y tipo de conector (serial de 9 pines ó PS/2)


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Datos adicionales sobre las Memorias

Las computadoras y otros tipos de sistemas requieren el almacenamiento permanente o semipermanente de un

gran número de datos binarios. Los sistemas basados en microprocesadores necesitan de la memoria para almacenar

los programas y datos generados durante el procesamiento y disponer de ellos cuando sea necesario.

Existen tres tipos principales de memoria:

a) Memorias semiconductoras, b) Memorias magnéticas, c) Memorias ópticas

Las memorias semiconductoras están formadas por matrices de elementos de almacenamiento que pueden ser

latches o flips - flops, condensadores, transistores, o cualquier otro elemento de almacenamiento de carga eléctrica.

Las principales categorías de memorias semiconductoras son las memorias ROM y RAM.

Qué es... la memoria RAM?

La memoria principal o RAM (acrónimo de Random

Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el

ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento

presente;

Físicamente, los chips de memoria son rectángulos

negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o contactos, como se muestra:


43

La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o los discos

duros, es que la RAM es mucho (mucho) más rápida, y que se borra al apagar el ordenador, no como éstos.

¿Cuánta RAM se debe tener?

Cuanta más, mejor. La cantidad de RAM necesaria es función únicamente de para qué use usted su ordenador,

lo que condiciona qué sistema operativo y programas usa, se recomienda una cantidad mínima de:

DOS

únicamente sistema operativo menos de 1 MB

Ofimática (procesador de texto, hoja de cálculo...) 2 a 4 MB

CAD (2D o 3D sencillo) 8 a 24 MB (según versión)

Gráficos / Fotografía 8 a 32 MB (según resolución y colores)

Juegos hasta 386 2 a 4 MB

Juegos modernos 8 a 16 MB

Windows 3.1x

únicamente sistema operativo (DOS incluido) 4 MB



Gráficos / Fotografía (nivel medio) 10 a 32 MB (según resolución y colores)

Windows 95

únicamente sistema operativo 12 a 16 MB



Gráficos / Fotografía (nivel medio) 16 a 40 MB (según resolución y colores)

Juegos 16 a 48 MB


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Existen más datos sobre la cantidad de memoria recomendable en Como ve, la misma tarea bajo distintos

sistemas operativos y programas necesita de distintas cantidades de RAM, aunque el resultado final del informe,

trabajo de CAD u hoja de cálculo sea el mismo.

Un aumento de RAM aumentará el rendimiento sólo si había escasez. La RAM vacía no sirve de nada,

aunque como en todo, "mejor que sobre...".

Cuánta memoria es "suficiente"?.- Nunca lo diremos lo suficiente: lo

más importante al comprar un ordenador es que sea equilibrado; la

cantidad de memoria del PC es uno de los factores que más puede afectar

al rendimiento.

Windows y la memoria virtual

Por supuesto, cuantos más programas utilicemos y más complejos sean, más memoria necesitaremos; esto

seguro que no sorprenderá a nadie, pero lo que sí puede que le sorprenda es la gran cantidad de memoria que se

utiliza tan sólo para arrancar el sistema operativo. Observen los siguientes datos:

Programas cargados RAM utilizada

Sólo Windows 95 21 MB

Sólo Windows 98 27 MB

Sólo Windows 98, tras varios meses de funcionamiento y diversas

instalaciones de programas

35 MB

Windows 98, Microsoft Word 97 e Internet Explorer 4 46 MB

Windows 98 y AutoCAD 14 (con un dibujo sencillo en 2D) 55 MB

¿Impresionado? Como puede ver, sólo la carga del sistema operativo puede consumir TODA la memoria con

la que se venden algunos ordenadores de gama baja. Además, Windows 98 utiliza más memoria que Windows 95

debido entre otros temas a su integración con Microsoft Internet Explorer. Para terminar de complicar el tema, ambos

Windows tienden a aumentar su tamaño y su consumo de memoria según vamos instalando programas... o

sencillamente según pasa el tiempo, sin instalar nada.

Pese a esto, el hecho es que los ordenadores siguen trabajando cuando se les agota la memoria RAM, algo que

sería imposible si no fuera por la denominada "memoria virtual", que no es sino espacio del disco duro que se utiliza

como si fuera memoria RAM.


45

Sin embargo, esta memoria virtual tiene varios inconvenientes; el principal es su velocidad, ya que es

muchísimo más lenta que la RAM. Mientras la velocidad de acceso a la RAM se mide en nanosegundos (ns, la 10 -9,

parte de un segundo), la de los discos duros se mide en milisegundos(ms 10-3 parte de un segundo); es decir, que se

tarda casi un millón de veces más en acceder a un dato que encuentra en el disco duro que a uno de la RAM.

Además, el ancho de banda es también muy inferior; por ejemplo, en un ordenador con memoria PC100 cada

segundo pueden transmitirse 800 MB de datos que se encuentren en dicha memoria, mientras que ningún disco duro

actual alcanza siquiera los 40 MB/s., y lo más importante: el hecho innegable y no pocas veces lamentado de la escasa

estabilidad de Windows cuando realmente sobrecargamos el "archivo de intercambio" (el que almacena los datos de

la memoria virtual). Por todo ello, lo ideal es necesitar lo menos posible la memoria virtual, y para eso evidentemente

hay que tener la mayor cantidad de memoria RAM posible.

Cuánta memoria se está utilizando?

Existen infinidad de métodos para determinarlo; uno de los mejores es el Monitor del sistema, una de las

utilidades incluidas en Windows que, si se ha instalado, se encontrará en la carpeta Accesorios -> Herramientas del

sistema. Además, tiene la ventaja de que podemos configurarlo para que nos muestre el tamaño del archivo de

intercambio en uso y una infinidad de otros datos, sin consumir él mismo demasiada memoria.

Algunas pruebas de rendimiento

Para ilustrar la importancia de la cantidad de memoria se ha realizado unas cuantas pruebas, centradas no en

la puntuación sino en lo que más nota el usuario: el tiempo que se tarda en hacer la prueba (descontando la carga en sí

de los programas desde el disco duro, por ser independiente de la cantidad de memoria instalada).

RAM instalada Tiempo empleado

32 MB 466 segundos

48 MB 368 segundos

64 MB 327 segundos

96 MB 307 segundos

128 MB 306 segundos

Configuración: Windows 98, Celeron 466, disco duro UltraDMA33, tarjeta gráfica i740

(podríamos decir que se trata de un ordenador bastante "típico", ni lento ni excesivamente rápido)

Como puede observarse, a partir de 96 MB apenas existe variación en las cifras, pero pasar de 32 a 64 MB

supone un aumento del rendimiento de nada menos que el 42,5%, y pasar de 64 a 128 MB un aumento adicional del

6,9%. Tenga en cuenta que esto es un test, no la "vida real", pero de cualquier modo no hay duda de que trabajar con

sólo 32 MB en Windows 98 es casi una locura.


46

Un EXCESO de memoria no aumenta PARA NADA el rendimiento, sólo se apreciará mejoría si necesitábamos

más memoria. Así que si ya tiene 48 MB o más y hace un uso exclusivamente doméstico u ofimático del PC, no se

moleste en instalar más.

En el futuro la tendencia parece que no va a cambiar: cada vez necesitaremos más memoria (Windows 2000 ya

"recomienda" 64 MB y añade que cualquier aumento sobre esta cantidad mejorará el rendimiento), y no sería raro que

antes de un año los ordenadores vinieran como mínimo con 128 MB, en lugar de 32MB.

Tipos de Memoria RAM

Tantos como quiera: DRAM, Fast Page, EDO, SDRAM... y lo que es peor, varios nombres para la misma cosa.

Trataremos estos cuatro, que son los principales, aunque en el apartado encontrará prácticamente todos los demás (no

pocos).

DRAM: Dinamic-RAM, o RAM a secas, ya que es "la original", y por tanto la más lenta (aunque recuerde:

siempre es mejor tener la suficiente memoria que tener la más rápida, pero andar escasos).

Usada hasta la época del 386, su velocidad de refresco típica es de 80 ó 70 nanosegundos (ns), tiempo éste que

tarda en vaciarse para poder dar entrada a la siguiente serie de datos. Por ello, es más rápida la de 70 ns que la

de 80 ns.

Físicamente, aparece en forma de DIMMs o de SIMMs, siendo estos últimos de 30 contactos.

Fast Page (FPM): a veces llamada DRAM (o sólo "RAM"), puesto que evoluciona directamente de ella, y se usa

desde hace tanto que pocas veces se las diferencia. Algo más rápida, tanto por su estructura (el modo de

Página Rápida) como por ser de 70 ns ó 60 ns.

Usada hasta con los primeros Pentium, físicamente aparece como SIMMs de 30 ó 72 contactos (los de 72 en los

Pentium y algunos 486).

EDO: o EDO-RAM, Extended Data Output-RAM. Evoluciona de la Fast Page; permite empezar a introducir

nuevos datos mientras los anteriores están saliendo (haciendo su Output), lo que la hace algo más rápida (un

5%, más o menos).

Muy común en los Pentium MMX y AMD K6, con refrescos de 70, 60 ó 50 ns. Se instala sobre todo en SIMMs

de 72 contactos, aunque existe en forma de DIMMs de 168.

SDRAM: Sincronic-RAM. Funciona de manera sincronizada con la velocidad de la placa (de 50 a 66 MHz),

para lo que debe ser rapidísima, de unos 25 a 10 ns. Sólo se presenta en forma de DIMMs de 168 contactos; es

usada en los Pentium II de menos de 350 MHz y en los Celeron.

PC100: o SDRAM de 100 MHz. Memoria SDRAM capaz de funcionar a esos 100 MHz, que utilizan los AMD

K6-2, Pentium II a 350 MHz y micros más modernos; teóricamente se trata de unas especificaciones mínimas

que se deben cumplir para funcionar correctamente a dicha velocidad, aunque no todas las memorias

vendidas como "de 100 MHz" las cumplen...

PC133: o SDRAM de 133 MHz. La más moderna (y recomendable).

PC600, PC700 y PC800 módulo de memoria RDRAM (Rambus) se dice que la Rambus funciona a 600, 712 y

800 MHz "virtuales" o "equivalentes". Y por motivos comerciales, se la denomina PC600, PC700 y PC800. La

memoria Rambus tiene un bus de datos más estrecho, de sólo 16 bits = 2 bytes, pero funciona a velocidades

mucho mayores, de 300, 356 y 400 MHz. Además, es capaz de aprovechar cada señal doblemente, de forma

que en cada ciclo de reloj envía 4 bytes en lugar de 2.


47

PC200 y PC266 módulo de memoria DDR-SDRAM, DDR, es decir, Doble Data Rate consiste en enviar los

datos 2 veces por cada señal de reloj, una vez en cada extremo de la señal (el ascendente y el descendente), en

lugar de enviar datos sólo en la parte ascendente de la señal.

De esta forma, un aparato con tecnología DDR que funcione con una señal de reloj "real", "física", de por

ejemplo 100 MHz, enviará tantos datos como otro sin tecnología DDR que funcione a 200 MHz. Por ello, las

velocidades de reloj de los aparatos DDR se suelen dar en lo que podríamos llamar "MHz efectivos o

equivalentes" (en nuestro ejemplo, 200 MHz, "100 MHz x 2"). ¿Y por qué se hace esto? ¿No es más fácil subir el

número de MHz

Para hacernos una idea, veamos unos cuantos anchos de banda para diferentes memorias:

Pero ojo, no termina aquí la cosa: como con su "progenitora" la SDRAM, existe un importante (y desconocido)

parámetro que dice mucho de la calidad de la memoria DDR: el valor de latencia CAS mínimo al cual puede

funcionar para una velocidad dada. Para entendernos: la latencia CAS es mala (es un tiempo de espera, tiempo

perdido), así que cuanto menor sea, mejor es la memoria.

SIMMs y DIMMs

Se trata de la forma en que se juntan los chips de memoria, del tipo que sean, para conectarse a la placa base

del ordenador. Son unas plaquitas alargadas con conectores en un extremo; al conjunto se le llama módulo.

El número de conectores depende del bus de datos del microprocesador, que más que un autobús es la

carretera por la que van los datos; el número de carriles de dicha carretera representaría el número de bits de

información que puede manejar cada vez.

SIMMs: Single In-line Memory Module, con 30 ó 72 contactos. Los de 30 contactos pueden manejar 8 bits cada

vez, por lo que en un 386 ó 486, que tiene un bus de datos de 32 bits, necesitamos usarlos de 4 en 4 módulos iguales.

Miden unos 8,5 cm (30 c.) ó 10,5 cm (72 c.) y sus zócalos suelen ser de color blanco.


48

Los SIMMs de 72 contactos, más modernos, manejan 32 bits, por lo que se usan de 1 en 1 en los 486; en los Pentium se

haría de 2 en 2 módulos (iguales), porque el bus de datos de los Pentium es el doble de grande (64 bits).

DIMMs: más alargados (unos 13 cm), con 168 contactos y en zócalos generalmente negros; llevan dos muescas

para facilitar su correcta colocación. Pueden manejar 64 bits de una vez, por lo que pueden usarse de 1 en 1 en los

Pentium, K6 y superiores. Existen para voltaje estándar (5 voltios) o reducido (3.3 V).

RIMMS, Modulo de memoria RDRAM o Rambus DRAM: un

nuevo tipo de memoria, de diseño totalmente distinto al de la

SDRAM; teóricamente ofrece mejor rendimiento.

La RDRAM o memoria Rambus tiene un bus de datos más

estrecho, de sólo 16 bits = 2 bytes, pero funciona a velocidades

mucho mayores, de 300, 356 y 400 MHz. Además, es capaz de

aprovechar cada señal doblemente, de forma que en cada ciclo

de reloj envía 4 bytes en lugar de 2.

.

DDR-SDRAM, DDR, es decir, Doble Data Rate.

Los módulosDDR, es decir, de memoria DDR-SDRAM (o

DDR, como los llamaremos en adelante) son del mismo

tamaño que los DIMM de SDRAM, pero con más

conectores: 184 pines en lugar de los 168 de la SDRAM

normal.

Además, para que no exista confusión posible a la hora de

instalarlos (lo cual tendría consecuencias sumamente desagradables), los DDR tienen 1 única muesca en lugar de las 2

de los DIMM "clásicos".

Además, podríamos mencionar los módulos SIP, que eran parecidos a los SIMM pero con frágiles patitas

soldadas y que no se usan desde hace bastantes años, o cuando toda o parte de la memoria viene soldada en la placa

(caso de algunos ordenadores de marca).

Módulos por banco

Procesador bus de datos SIMM 30 pins (8 bits) SIMM 72 pins (32 bits) DIMM (64 bits)

386/486 32 bits 4 (4 x 8 = 32) 1 N/A*

Pentium/P.Pro 64 bits N/A* 2 (2 x 32 = 64) 1

* No Aplicable

Otros tipos de RAM

BEDO (Burst-EDO): una evolución de la EDO, que envía ciertos datos en "ráfagas". Poco extendida, compite en

prestaciones con la SDRAM.

Memorias con paridad: consisten en añadir a cualquiera de los tipos anteriores un chip que realiza una

operación con los datos cuando entran en el chip y otra cuando salen. Si el resultado ha variado, se ha

producido un error y los datos ya no son fiables.


49

Dicho así, parece una ventaja; sin embargo, el ordenador sólo avisa de que el error se ha producido, no lo

corrige. Es más, estos errores son tan improbables que la mayor parte de los chips no los sufren jamás aunque

estén funcionando durante años; por ello, hace años que todas las memorias se fabrican sin paridad.

ECC: memoria con corrección de errores. Puede ser de cualquier tipo, aunque sobre todo EDO-ECC o

SDRAM-ECC. Detecta errores de datos y los corrige; para aplicaciones realmente críticas. Usada en servidores

y mainframes.

Memorias de Vídeo: para tarjetas gráficas. De menor a mayor rendimiento, pueden ser: DRAM -> FPM -> EDO ->

VRAM -> WRAM -> SDRAM -> SGRAM

Actualizar la memoria RAM

Ante todo, tenga en cuenta que actualizar la memoria de un ordenador muy antiguo como un 8086, un 286 ó

muchos 386 SX resulta casi imposible; en estos ordenadores la memoria o no es ampliable (por venir soldada en placa

o no tener ranuras para ampliarla) o no se fabrica desde hace años la que sería necesaria.

Por cierto: casi todos los ordenadores de marca usan memorias especiales, independientemente de si son 386,

486... En esos casos, vaya al fabricante (que le pedirá muchííísimo dinero).

Para actualizar por su cuenta. Los pasos que deberá seguir son:

1.- Identificar el tipo de memoria que utiliza su ordenador.

MICROPROCESADOR MEMORIA TÍPICA NOTAS

486 rápidos

Pentium lentos

FPM en módulos SIMM de 72 contactos,

de 70 ó 60 ns, a veces junto a módulos de

30 contactos

Típico de DX2-66 o superiores y

Pentium 60 ó 66 MHz

Pentium FPM o EDO en módulos SIMM de 72

contactos, de 70 ó 60 ns

Pentium MMX

AMD K6

EDO en módulos SIMM de 72 contactos,

de 60 ó 50 ns

Celeron

Pentium II hasta 350 MHz

SDRAM de 66 MHz en módulos DIMM

de 168 contactos, de menos de 20 ns

Suelen admitir también PC100 o

PC133; también en algunos K6-2


50

Pentium II 350 MHz o más

Pentium III

AMD K6-2

AMD K6-III

AMD K7 Athlon

SDRAM de 100 MHz (PC100) en

módulos DIMM de 168 contactos, de

menos de 10 ns

Aún muy utilizada; suelen admitir

también PC133

Pentium III Coppermine

(de 533 MHz o más)

AMD K7 Athlon

AMD Duron

SDRAM de 133 MHz (PC133) en

módulos DIMM de 168 contactos, de

menos de 8 ns

La memoria más utilizada en la

actualidad

Algunas placas base admiten más de un tipo de memoria, pero en general mezclar dos tipos o velocidades

distintos de memoria es una garantía de incompatibilidades y problemas; incluso dos módulos iguales de distinta

marca (¡e incluso de distinta remesa!!) no tienen por qué ser compatibles, especialmente cuando se trata de marcas de

no demasiada calidad...

.

2.- Una vez leído el manual de la placa base, no se fíe y compruebe qué tipo de memoria hay en realidad en su

ordenador. Para ello, y siguiendo los consejos de, desconéctelo, ábralo, descárguese de electricidad estática y observe

la placa.

En cuanto a los módulos en sí, la velocidad se suele indicar sobre los chips de memoria, mediante un número o

dos al final del serigrafiado que indica los nanosegundos (ns), como "-7" o "-07" (curiosamente, rara vez "-70") para 70

ns, o "-6" para 60 ns. Por ejemplo, el chip de la imagen de la derecha pertenece a un módulo de SDRAM de 10 ns.

Esto es también aplicable a los chips de caché (que después de

todo no es más que memoria rápida con una finalidad determinada); por

ejemplo, a la izquierda están dos chips de memoria caché de 15 ns. Y,

finalmente, algunos chips de memoria (especialmente del tipo SDRAM)

llevan escrita no la velocidad de refresco (60 ns, 50 ns...) sino la velocidad

máxima en MHz que pueden

alcanzar sin problemas (100 MHz

o 133 MHz son los valores más

comunes hoy en día).

En cuanto a diferenciar memoria EDO de FPM, principalmente

observe los mensajes de la BIOS al arrancar, especialmente durante el test de memoria, o entre dentro de la misma y

observe si encuentra mensajes del tipo "EDO DRAM in banks 0,1" o bien "No EDO DRAM present".


51

3.- Una vez instalada físicamente, verifique el funcionamiento de la memoria. Primero, asegúrese de que la BIOS la

reconoce, tanto en el test de arranque como en los menús de la misma; para entrar en la BIOS, quizá se haga pulsando

la tecla "Supr" ("Del"). No se preocupe si el recuento de memoria de una o ambas pruebas indica algo menos, como

23.936 Kb en vez de 24.576 Kb (24 MB, 24 "megas"), esto no significa que la memoria sea defectuosa en absoluto. Sin

embargo, en ambos casos debe estar cerca de la cifra real, ¡nada de 16 MB cuando ha instalado 32!!

Si esto está bien, pruebe a arrancar y usar algunos programas, además de su sistema operativo e interfaz

gráfica favoritos. A estos efectos, Windows es mucho más exquisito que el viejo, adorable y tolerante DOS, así que

haga las pruebas sobre él. Si haciendo el trabajo habitual nada falla más de lo normal, ¡felicidades!! Ya ha actualizado la

memoria con éxito.

La Memoria Cache

Para empezar, digamos que la caché no es sino un tipo de memoria del ordenador; por tanto, en ella se

guardarán datos que el ordenador necesita para trabajar. ¿Pero no era eso la RAM?, preguntará usted. Bueno, en parte

sí. A decir verdad, la memoria principal del ordenador (la RAM, los famosos 8, 16, 32 ó 64 "megas") y la memoria caché

son básicamente iguales en muchos aspectos; la diferencia está en el uso que se le da a la caché.

Debido a la gran velocidad alcanzada por los microprocesadores desde el 386, la RAM del ordenador no es lo

suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador (el "micro" en adelante) necesita,

por lo que tendría que esperar a que la memoria estuviera disponible y el trabajo se ralentizaría. Para evitarlo, se usa

una memoria muy rápida, estratégicamente situada entre el micro y la RAM: la memoria caché.

Ésta es la baza principal de la memoria caché: es muy rápida. ¿Cuánto es "muy rápida"? Bien, unas 5 ó 6 veces

más que la RAM. Esto la encarece bastante, claro está, y ése es uno de los motivos de que su capacidad sea mucho

menor que el de la RAM: un máximo en torno a 512 kilobytes (512 Kb), es decir, medio "mega", frente a 16 ó 32 megas

de RAM.

Pero la caché no sólo es rápida; además, se usa con una finalidad específica. Cuando un ordenador trabaja, el

micro opera en ocasiones con un número reducido de datos, pero que tiene que traer y llevar a la memoria en cada

operación. Si situamos en medio del camino de los datos una memoria intermedia que almacene los datos más usados,

los que casi seguro necesitará el micro en la próxima operación que realice, se ahorrará mucho tiempo del tránsito y

acceso a la lenta memoria RAM; esta es la segunda utilidad de la caché.

Para los que tengan curiosidad por ver cómo es la caché (aunque en muchas ocasiones no resulta fácil de

reconocer, por venir encapsulada en algún tipo de chip de control o toda junta en un único chip), aquí tienen una foto

de unos chips de caché:

El tamaño de la caché

Leído lo anterior, usted pensará: pues cuanto más grande, mejor. Cierto, pero no; o más bien, casi siempre sí.

Aunque la caché sea de mayor velocidad que la RAM, si usamos una caché muy grande, el micro tardará un tiempo

apreciable en encontrar el dato que necesita. Esto no sería muy importante si el dato estuviera allí, pero ¿y si no está?

Entonces habrá perdido el tiempo, y tendrá que sumar ese tiempo perdido a lo que tarde en encontrarlo en la RAM.

Por tanto, la caché actúa como un resumen, una "chuleta" de los datos de la RAM, y todos sabemos que un

resumen de 500 páginas no resulta nada útil. Se puede afirmar que, para usos normales, a partir de 1 MB (1024 Kb) la


52

caché resulta ineficaz, e incluso pudiera llegar a ralentizar el funcionamiento del ordenador. El tamaño idóneo

depende del de la RAM, y viene recogido en la siguiente tabla:

RAM (MB) Caché (Kb)

1 a 4 128 ó 256

4 a 12 256

12 a 32 512

más de 32 512 a 1024

Se debe hacer notar que muchos "chipsets" para Pentium, como los conocidos Intel "Tritón" VX o TX, no permiten

cachear más de 64 MB de RAM; es decir, que a partir de esta cifra, ES COMO SI NO EXISTIERA CACHé EN

ABSOLUTO (0 Kb!!).

La caché interna o L1

La caché a la que nos hemos referido hasta ahora es la llamada "caché externa" o de segundo nivel (L2). Existe

otra, cuyo principio básico es el mismo, pero que está incluida en el interior del micro; de ahí lo de interna, o de primer

nivel (L1).

Esta caché funciona como la externa, sólo que está más cerca del micro, es más rápida y más cara, además de

complicar el diseño del micro, por lo que su tamaño se mide en pocas decenas de kilobytes. Se incorporó por primera

vez en los micros 486, y por aquel entonces era de 8 Kb. Hoy en día se utilizan 32 ó 64 Kb, aunque seguro que pronto

alguien superará esta cifra.

La importancia de esta caché es fundamental; por ejemplo, los Pentium MMX son más rápidos que los Pentium

normales en aplicaciones no optimizadas para MMX, gracias a tener el doble de caché interna.

MEMORIAS DE SOLO LECTURA (ROMs)

La memoria ROM (Read-Only Memory, memoria de solo lectura) es un tipo de memoria en la que los datos se

almacenan de forma permanente o semipermanente. Los datos se pueden leer de una ROM, pero no existe la operación

de escritura como en las RAMs. Debido a que las ROMS mantienen los datos almacenados incluso cuando se

desconecta la alimentación, reciben el nombre de memorias no volátiles

Las ROM se utilizan en los ordenadores para almacenar lo que se conoce como BIOS (Basic Input/Output

Services, Servicios Básicos de entrada/salida). Estos son programas que se utilizan para realizar tareas fundamentales

de control y soporte en las computadoras y permitir pasar el control al sistema operativo etc. Otro uso de las ROMs en

las computadoras es el almacenamiento de los programas en lenguajes interpretes, como el BASIC.


53

ROMs PROGRAMABLES (PROMs Y EPROMs).

Las PROMs son básicamente iguales que las ROMs, una vez que han sido programadas. La diferencia consiste

en que las PROMs salen de fábrica sin estar programadas y las programa el usuario a medida, de acuerdo a sus

necesidades.

Una EPROM es una PROM borrable. A diferencia de una PROM ordinaria, una EPROM puede ser

reprogramada si antes se borra el programa existente en la matriz de memoria. Los dos tipos fundamentales de

EPROMs son las PROMs borrables por rayos ultravioletas (UV EPROM) y las PROMs borrables eléctricamente

(EEPROM).

Una UV EPROM se puede reconocer por la ventana de cuarzo transparente de su encapsulado. El borrado se

realiza mediante la exposición del chip de la matriz de memoria a una radiación ultravioleta de alta intensidad, a

través de la ventana de cuarzo en la parte superior del encapsulado, en un periodo de tiempo de entre unos minutos y

una hora de exposición.

EEPROMs. Las PROMs borrables eléctricamente se pueden borrar y programar mediante impulsos eléctricos.

La ventaja de las EEPROMs es que se pueden reprogramar dentro del propio circuito final, sin tener que sacarlo del

mismo. Esto permite reconfigurar cualquier sistema fácil y rápidamente.

MEMORIAS FLASH,

Las memorias FLASH son memorias de lectura/escritura de alta densidad (gran capacidad de almacenamiento

de bits) que son no volátiles, lo que significa que

Los datos se pueden guardar indefinidamente sin necesidad de alimentación. Alta densidad significa que se

pueden empaquetar en una pequeña superficie del chip, gran cantidad de celdas, lo que implica que cuanto mayor sea

la densidad, más bits se pueden almacenar en un chip de tamaño determinado. La memoria FLASH es la memoria

ideal porque posee una capacidad de almacenamiento alta, es no volátil, tiene capacidad de lectura y escritura, rapidez

de operación comparativamente alta, buena relación calidad-precio. Las tecnologías tradicionales de memoria como la

ROM, PROM, EPROM, EEPROM, SRAM, DRAM, poseen una o más características pero ninguna de ellas tiene todas,

excepto las memorias FLASH.

Actualmente se utilizan en la fabricación de BIOS para computadoras, generalmente conocidos como FLASH

BIOS. La ventaja de esta tecnología es que permite actualizar el BIOS con un software proporcionado por el fabricante,

sin necesidad de desmontar el chip del circuito final, ni usar aparatos especiales.

BIOS: "Basic Input-Output System", sistema básico de entrada-salida. Programa incorporado en

un chip de la placa base que se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración

del ordenador.

Cuando encendemos el ordenador, el sistema operativo se encuentra o bien en el disco duro o bien en un

disquete; sin embargo, si se supone que es el sistema operativo el que debe dar soporte para estos dispositivos, ¿cómo

demonios podría hacerlo si aún no está cargado en memoria?

Lo que es más: ¿cómo sabe el ordenador que tiene un disco duro (o varios)? ¿Y la disquetera? ¿Cómo y donde

guarda esos datos, junto con el tipo de memoria y caché o algo tan sencillo pero importante como la fecha y la hora?

Pues para todo esto está la BIOS.


54

Resulta evidente que la BIOS debe poderse modificar para alterar estos datos (al añadir un disco duro o cambiar al

horario de verano, por ejemplo); por ello las BIOS se implementan en memoria. Pero además debe mantenerse cuando

apaguemos el ordenador, pues no tendría sentido tener que introducir todos los datos en cada arranque; por eso se

usan memorias especiales, que no se borran al apagar el ordenador: memorias tipo CMOS, por lo que muchas veces el

programa que modifica la BIOS se denomina "CMOS Setup".

En realidad, estas memorias sí se borran al faltarles la electricidad; lo que ocurre es que consumen tan poco que

pueden ser mantenidas durante años con una simple pila, en ocasiones de las de botón (como las de los relojes). Esta

pila (en realidad un acumulador) se recarga cuando el ordenador está encendido, aunque al final fenece, como todos...

Ante todo, conózcanse. La BIOS es la responsable de la mayoría de esos extraños mensajes que surgen al

encender el ordenador, justo antes del "Iniciando MS-DOS" o bien Windows 95, NT, Linux, OS/2 o lo que sea. La

secuencia típica en que aparecen (eso sí, muy rápido) suele ser:

Primero los mensajes de la BIOS de la tarjeta gráfica (sí, las tarjetas gráficas suelen tener su propia BIOS, ¿passa algo?).

- El nombre del fabricante de la BIOS y el número de versión.

- El tipo de microprocesador y su velocidad.

- La revisión de la memoria RAM y su tamaño.

- Un mensaje indicando cómo acceder a la BIOS ("Press Del to enter CMOS Setup" o algo similar); volveremos

sobre esto).

- Mensajes de otros dispositivos, habitualmente el disco duro.

Todo esto sucede en apenas unos segundos; a veces, si el monitor está frío y tarda en encender, resulta casi

imposible verlos, no digamos leerlos, así que ármese de valor y reinicie varias veces, ¡pero no a lo bestia! Espere a que

termine de arrancar el ordenador cada vez y use mejor el Ctrl-Alt-Del (es decir, pulsar a la vez y en este orden las teclas

"Ctrl", "Alt" y "Del" -el "Supr" de los teclados en español-) que el botón de "Reset". Es más, si tiene un sistema operativo

avanzado como OS/2, Linux, Windows 9x o NT, debe hacerlo mediante la opción de reiniciar del menú

correspondiente, generalmente el de apagar el sistema (o con la orden "reboot" en Linux).

Bien, el caso es que al conjunto de esos mensajes se le denomina POST (Power-On Self Test, literalmente

autotesteo de encendido), y debe servirnos para verificar que no existen mensajes de error, para ver si, grosso modo, la

cantidad de memoria corresponde a la que debería (puede que sean unos pocos cientos de bytes menos, eso es normal

y no es un error, es que se usan para otras tareas) y para averiguar cómo se entra en la BIOS.

Generalmente se hará mediante la pulsación de ciertas teclas al arrancar, mientras salen esos mensajes. Uno de

los métodos más comunes es pulsar "Del", aunque en otras se usa el "F1", el "Esc" u otra combinación de teclas (Alt-Esc,

Alt-F1...). Existen decenas de métodos, así que no le queda más remedio que estar atento a la pantalla o buscar en el

manual de su placa o en el sitio web del fabricante de la BIOS.

Por cierto, es bastante raro que un fabricante de placas base sea su propio suministrador de BIOS, en general

todas provienen de apenas un puñado de fabricantes: Award, AMI, Phoenix y pocos más.


55

Discos duros - Hard Disk Drive

Son otro de los elementos habituales en los ordenadores, al menos desde los tiempos del 286. Un disco duro

está compuesto de numerosos discos de material sensible a los campos magnéticos, apilados unos sobre otros; en

realidad se parece mucho a una pila de disquetes sin sus fundas y con el mecanismo de giro y el brazo lector incluido

en la carcasa.

Los discos duros han evolucionado mucho desde los modelos primitivos de 10 ó 20 MB. Actualmente los

tamaños son del orden de varios gigabytes, el tiempo medio de acceso es muy bajo (menos de 20 ms) y su velocidad de

transferencia es tan alta que deben girar a más de 5.000 rpm (revoluciones por minuto), lo que desgraciadamente hace

que se calienten como demonios, por lo que no es ninguna tontería instalarles

un ventilador para su refrigeración.

Una diferencia fundamental entre unos y otros discos duros es su

interfaz de conexión. Antiguamente se usaban diversos tipos, como MFM,

RLL o ESDI, aunque en la actualidad sólo se emplean dos: IDE y SCSI.

La estructura es idéntica a la del floppy Diskette, pero se caracteriza

por tener mayor capacidad, y normalmente varias cabezas o lados en los

discos que realmente son rígidos hechos en aleación de aluminio.

Los componentes físicos de una unidad de disco duro son:

CABEZA DE LECTURA / ESCRITURA: Es la parte de la unidad de

disco que escribe y lee los datos del disco. Su funcionamiento consiste en una bobina de hilo que se acciona

según el campo magnético que detecte sobre el soporte magnético, produciendo una pequeña corriente que es

detectada y amplificada por la electrónica de la unidad de disco.

DISCO: Convencionalmente los discos duros

están compuestos por varios platos, es decir

varios discos de material magnético montados

sobre un eje central. Estos discos normalmente

tienen dos caras que pueden usarse para el

almacenamiento de datos, si bien suele

reservarse una para almacenar información de

control.

EJE: Es la parte del disco duro que actúa como

soporte, sobre el cual están montados y giran

los platos del disco.

IMPULSOR DE CABEZA: Es el mecanismo

que mueve las cabezas de lectura / escritura

radialmente a través de la superficie de los platos de la unidad de disco.

Parámetros a tener en cuenta:

Capacidad: Aconsejable que sea a partir de 2,1 Gbytes en adelante.

Tiempo de acceso: Importante. Este parámetro nos indica la capacidad para acceder de manera aleatoria a

cualquier sector del disco.

Velocidad de Transferencia: Directamente relacionada con el interface. En un dispositivo Ultra-2 SCSI es de 80

MBytes/seg. mientras que en el Ultra DMA/33 (IDE) es de 33,3 MBytes/seg. en el modo DMA-2. Esta velocidad

es la máxima que admite el interface, y no quiere decir que el disco sea capaz de alcanzarla.

Velocidad de Rotación: Tal vez el más importante. Suele oscilar entre las 4.500 y las 7.200 rpm (revoluciones

por minuto).


56

Caché de disco: La memoria caché implementada en el disco es importante, pero más que la cantidad es

importante la manera en que ésta se organiza. Por ello este dato normalmente no nos da por si solo

demasiadas pistas. Son normales valores entre 64 y 256 Kb.

Mientras que lógicamente la capacidad de un disco duro puede ser medida según los siguientes parámetros:

CILINDRO: Es una pila tridimensional de

pistas verticales de los múltiples platos. El

número de cilindros de un disco corresponde

al número de posiciones diferentes en las

cuales las cabezas de lectura/escritura pueden

moverse.

CLUSTER: Es un grupo de sectores que es la

unidad más pequeña de almacenamiento

reconocida por el DOS. Normalmente 4

sectores de 512 bytes constituyen un Cluster

(racimo), y uno o más Cluster forman una

pista.

PISTA: Es la trayectoria circular trazada a través de la superficie circular del plato de un disco por la cabeza de

lectura / escritura. Cada pista está formada por uno o más Cluster.

SECTOR: Es la unidad básica de almacenamiento de datos sobre discos duros. En la mayoría de los discos

duros los sectores son de 512 Bytes cada uno, cuatro sectores constituyen un Cluster.

Capacidad = (Cabezas) x (Pistas) x (Sectores) x (½) KB = _____[KB]

Otros elementos a tener en cuenta en el funcionamiento de la unidad es el tiempo medio entre fallos, MTBF

(Mean Time Between Failures), se mide en horas (15000, 20000, 30000..) y a mayor numero mas fiabilidad del disco, ya

que hay menor posibilidad de fallo de la unidad. Otro factor es el AUTOPARK o aparcamiento automático de las

cabezas, consiste en el posicionamiento de las cabezas en un lugar fuera del alcance de la superficie del disco duro de

manera automático al apagar el ordenador, esto evita posibles daños en la superficie del disco duro cuando la unidad

es sometida a vibraciones o golpes en un posible traslado.

CONTROLADORAS

El interface es la conexión entre el mecanismo de la unidad de disco y el bus del sistema. El interface define la

forma en que las señales pasan entre el bus del sistema y el disco duro. En el caso del disco, su interface se denomina

controladora o tarjeta controladora, y se encarga no sólo de transmitir y transformar la información que parte de y

llega al disco, sino también de seleccionar la unidad a la que se quiere acceder, del formato, y de todas las órdenes de

bajo nivel en general. La controladora a veces se encuentra dentro de la placa madre.

INTERFACE A NIVEL DE DISPOSITIVO: Es un interface que usa un controlador externo para conectar

discos al PC. Entre otras funciones, el controlador convierte la ristra de datos del disco en datos paralelos para el bus

del microprocesador principal del sistema. ST506 y ESDI son interfaces a nivel de dispositivo.

INTERFACE A NIVEL DE SISTEMA: Es una conexión entre el disco duro y su sistema principal que pone

funciones de control y separación de datos sobre el propio disco (y no en el controlador externo), SCSI e IDE son

interfaces a nivel de sistema.

Se encuentran gobernados por una controladora y un determinado interface que puede ser:


57

ST506: Es un interface a nivel de dispositivo; el primer interface utilizado en los PC’s. Proporciona un valor

máximo de transferencia de datos de menos de 1 Mbyte por segundo (625k por segundo con codificación MFM, y 984k

por segundo con codificación RLL). Actualmente esta desfasado y ya no hay modelos de disco duro con este tipo de

interface.

ESDI: Es un interface a nivel de dispositivo diseñado como un sucesor del ST506 pero con un valor más alto de

transferencia de datos (entre 1,25 y 2.5 Mbytes por segundo).Ya ha dejado de utilizarse este interface y es difícil de

encontrar.

IDE: Es un interface a nivel de sistema que cumple la norma ANSI de acoplamiento a los AT y que usa una

variación sobre el bus de expansión del AT (por eso también llamados discos tipo AT) para conectar una unidad de

disco a la CPU, con un valor máximo de transferencia de 4 Mbytes por segundo. En principio, IDE era un término

genérico para cualquier interface a nivel de sistema. La especificación inicial de este interface está mal definida. Es más

rápida que los antiguos interfaces ST506 y ESDI pero con la desaparición de los ATs este interface desaparecerá para

dejar paso al SCSI y el SCSI-2.

Íntimamente relacionado con el IDE, tenemos lo que se conoce como ATA, concepto que define un conjunto de

normas que deben cumplir los dispositivos. Años atrás la compañía Western Digital introdujo el standard E-IDE

(Enhanced IDE), que mejoraba la tecnología superando el límite de acceso a particiones mayores de 528 Mb. y se

definió ATAPI, normas para la implementación de lectores de CD-ROM y unidades de cinta con interfaz IDE. E-IDE se

basa en el conjunto de especificaciones ATA-2. Como contrapartida comercial a E-IDE, la empresa Seagate presento el

sistema FAST-ATA-2, basado principalmente en las normas ATA-2. En cualquier caso a los discos que sean o bien E-

IDE o FAST-ATA, se les sigue aplicando la denominación IDE como referencia.

Para romper la barrera de los 528 Mb. las nuevas unidades IDE proponen varias soluciones:

El CHS es una traducción entre los parámetros que la BIOS contiene de cilindros, cabezas y sectores

(ligeramente incongruentes) y los incluidos en el software de sólo lectura (Firmware) que incorpora la unidad

de disco.

El LBA (dirección lógica de bloque), estriba en traducir la información CHS en una dirección de 28 bits

manejables por el sistema operativo, para el controlador de dispositivo y para la interfaz de la unidad.

Debido a la dificultad que entraña la implemetación de la compatibilidad LBA en BIOS, muchos de los

ordenadores personales de fabricación más reciente continúan ofreciendo únicamente compatibilidad con CHS. El

techo de la capacidad que permite las solución CHS se sitúa en los 8,4 Gb, que por el momento parecen suficientes.

El estándar IDE fue ampliado por la norma ATA-2 en lo que se ha dado en denominar EIDE (Enhanced IDE o

IDE mejorado). Los sistemas EIDE disponen de 2 canales IDE, primario y secundario, con lo que pueden aceptar hasta

4 dispositivos, que no tienen porqué ser discos duros mientras cumplan las normas de conectores ATAPI; por ejemplo,

los CD-ROMs y algunas unidades SuperDisk se presentan con este tipo de conector.

En cada uno de los canales IDE debe haber un dispositivo Maestro (master) y otro Esclavo (slave). El maestro es

el primero de los dos y se sitúa al final del cable, asignándosele generalmente la letra "C" en DOS. El esclavo es el

segundo, conectado en el centro del cable entre el maestro y la controladora, la cual muchas veces está integrada en la

propia placa base; se le asignaría la letra "D".

Los dispositivos IDE o EIDE como discos duros o CD-ROMs disponen de unos microinterruptores (jumpers),

situados generalmente en la parte posterior o inferior de los mismos, que permiten seleccionar su carácter de maestro,

esclavo o incluso otras posibilidades como maestro con esclavo. Las posiciones de los jumpers vienen indicadas en una


58

pegatina en la superficie del disco, o bien en el manual o serigrafiadas en la placa de circuito del disco duro, con las

letras M para designar "maestro" y S para "esclavo".

Los discos duros se deben configurar a través del BIOS-SETUP, algunos también nos permiten cambiar la

unidad de Boot (arrancar sistema operativo), ya que por defecto es la unidad “C” del primer IDE 0, al segundo IDE 1,

etc.

SCSI: Es un interface a nivel de sistema, diseñado para aplicaciones de propósito general, que permite que se

conecten hasta siete dispositivos a un único controlador. Usa una conexión paralela de 8 bits que consigue un valor

máximo de transferencia de 5 Mbytes por segundo. Actualmente se puede oír hablar también de SCSI-2 que no es más

que una versión actualizada y mejorada de esta interface.

Es el interface con más futuro, si bien tiene problemas de compatibilidad entre las diferentes opciones de

controladoras, discos duros, impresoras, unidades de CD-ROM y demás dispositivos que usan este interface debido a

la falta de un estándar verdaderamente sólido.

Las mejoras del SCSI-2 sobre el SCSI tradicional son el aumento de la velocidad a través del bus, desde 5 Mhz a

10 Mhz, duplicando de esta forma el caudal de datos. Además se aumenta el ancho del bus de 8 a 16 bits, doblando

también el flujo de datos. Actualmente se ha logrado el ancho de 32 bits, consiguiendo velocidades teóricas de hasta 40

Mbytes / seg.

Los interfaces IDE y SCSI llevan la electrónica del controlador en el disco, por lo que el controlador realmente

no suele ser mas que un adaptador principal para conectar el disco al PC. Como se puede ver unos son interfaces a

nivel de dispositivo y otros a nivel de sistema.

Datos de control del disco

Es casi imposible evitar impurezas en la superficie magnética del disco, esto provoca que existan determinados

sectores que son defectuosos.

En los antiguos discos estos sectores venían apuntados por el control de calidad del fabricante del disco. En el

formateo de bajo nivel, el usuario debería indicárselos al programa formateador. En los modernos, las direcciones de

estos sectores se graban en pistas especiales o se reconocen durante el formateo a bajo nivel del disco, estos sectores se

saltan o bien son sustituidos por otros que están en zonas protegidas. Es allí donde se guardan las tablas que marcan

los sectores defectuosos y sus sustituciones. Esto disminuye el acceso al disco duro, pero teniendo en cuenta que el

porcentaje de sectores defectuosos es mínimo, prácticamente no tiene importancia.

Hay que tener en cuenta que no toda la información que se encuentra en la superficie de los discos son datos,

existen zonas donde se almacena información de control.

Entre la información que se encuentran dentro de un sector:

· Numero de sector y cilindro · El ECC (Error Correction Code) DATA.

· La zona de datos · Zonas de separación entre zonas o entre pistas

También existen pistas extra donde se recogen otras informaciones como:

· Pistas "servo" donde se guardan cambios de flujo según un esquema determinado, para la sin-

cronización al pulso de datos, necesario para la correcta compresión de las informaciones en RLL.

· Pistas de reserva, normalmente usadas como reserva de sectores defectuosos.


59

· Pistas de aparcamiento, usadas para retirar los cabezales evitando así choques del cabezal con la superficie con datos

ante vibraciones o golpes de la unidad.

Tiempos de acceso, velocidades y su medición

Existen una serie de Factores de Velocidad relacionados con los discos duros que son necesarios conocer para

comprender su funcionamiento y sus diferencias.

Tiempo de búsqueda de pista a pista : intervalo de tiempo necesario para desplazar la cabeza de lectura y

escritura desde una pista a otra adyacente.

Tiempo medio de acceso : tiempo que tarda, como media, para desplazarse la cabeza a la posición actual. Este

tiempo promedio para acceder a una pista arbitraria es equivalente al tiempo necesario para desplazarse sobre

1/3 de las pistas del disco duro. El antiguo IBM PC/XT utilizaba discos de 80 a 110 milisegundos, mientras que

los AT usaban discos de 28 a 40 milisegundos, y los actuales sistemas 386, 486 y PENTIUMÒ usan discos de

menos de 20 milisegundos.

Velocidad de Rotación: Número de vueltas por minuto (RPM) que da el disco.

Latencia Promedio : Es el promedio de tiempo para que el disco una vez en la pista correcta, encuentre el

sector deseado, es decir el tiempo que tarda el disco en dar media vuelta.

La velocidad de transferencia a la que los datos (bits) pueden transferirse desde el disco a la unidad central.

Depende esencialmente de dos factores : la velocidad de rotación y la densidad de almacenamiento de los datos en

una pista.

3600 rpm = 1 revolución cada 60/3600 segundos (16,66 milisegundos)

Si calculamos el tiempo de ½ vuelta --> Latencia Promedio 8,33 milisegundos

Una comparativa entre un disquete y un disco duro de todos estos Factores mencionados anteriormente sería:

T. Pista T.M. Acceso Rotación Latencia V. Transferencia

FD 360k

HD AT 30

6-12 ms

8-10 ms

93 ms

40-28 ms

300 rpm

3600 rpm

100 ms

8,3 ms

125-250 Kb / seg

1-5 Mb / seg

El tiempo de búsqueda depende del tamaño de la unidad (2", 3"½, 5"¼), del número de pistas por pulgada

(que a su vez depende de factores como el tamaño de los dominios magnéticos) y de la velocidad y la precisión de los

engranajes del cabezal. La latencia depende de la velocidad de rotación y equivale a la mitad del tiempo que tarda el

disco en describir un giro completo. El rendimiento total también depende de la disposición de los dominios

magnéticos, uso de ZBR.

Para mejorar el tiempo de acceso se reduce esa latencia acelerando la rotación del disco o velocidad de eje.

Hace unos años todos los discos duros giraban a la misma velocidad unos 3600 rpm, la latencia resultante era de 8,3

milisegundos. Hoy las unidades de disco más rápidas para PC giran a 5400 rpm (un 50% más rápidas) y por tanto su

latencia es de 5,6 milisegundos.

Algunos discos siguen usando los 3600 rpm para consumir menos energía.


60

El trabajar a velocidades elevadas plantea varios

problemas:

El primer problema es que a esta velocidad la

disipación del calor se convierte en un elemento a

considerar.

El segundo es que exige a usar nuevos motores

articulados pro fluidos para los engranajes, los actuales

motores de cojinetes no pueden alcanzar estas velocidades sin una reducción drástica de fiabilidad, se quemarían

demasiado rápido.

Además de todas estas características de velocidades y tiempos de acceso de los discos duros existen una serie

de técnicas que nos permiten aminorar los accesos a disco así como acelerar las transferencias de datos entre el sistema

y el dispositivo en cuestión. Una de las técnicas más conocidas en la informática para hacer esto es la del uso de

memorias intermedias, buffers o cachés.

· Buffer De Pista: Es una memoria incluida en la electrónica de las unidades de disco, que almacena el contenido de

una pista completa. Así cuando se hace una petición de lectura de una pista, esta se puede leer de una sola vez,

enviando la información a la CPU, sin necesidad de interleaving.

· Cachés De Disco: Pueden estar dentro del propio disco duro, en tarjetas especiales o bien a través de programas usar

la memoria central. La gestión de esta memoria es completamente invisible y consiste en almacenar en ella los datos

más pedidos por la CPU y retirar de ella aquellos no solicitados en un determinado tiempo. Se usan para descargar al

sistema de las lentas tareas de escritura en disco y aumentar la velocidad.

Aparte de la velocidad del disco duro y de la controladora la forma en que se transfieren los datos de ésta a la

memoria definen también la velocidad del sistema. Se pueden emplear 4 métodos:

· Programed I/O (Pio Mode): La transferencia de datos se desarrolla a través de los diferentes puerto I/O de la

controladora que también sirven para la transmisión de comandos (IN / OUT). La tasa de transferencia está limitada

por los valores del bus PC, y por el rendimiento de la CPU. Se pueden lograr transferencias de 3 a 4 Mbytes. Con el

modo de transferencia PIO 4, que es el método de acceso que actualmente utilizan los discos más modernos, es posible

llegar a tasas de transferencia de 16,6 Mbytes / seg.

· Memory mapped I/O: La CPU puede recoger los datos de la controladora de forma más rápida, si los deja en una

zona de memoria fija, ya que entonces se puede realizar la transferencia de los datos a una zona de memoria del

programa correspondiente con la introducción MOV, más rápida que los accesos con IN y OUT. El valor teórico

máximo es de 8 Mbytes / seg.

· DMA: Es la transferencia de datos desde el disco a la memoria evitando pasar por la CPU. La ventaja de usar el DMA

es que se libera al procesador para trabajar en otras tareas mientras las transferencias de datos se realizan por otro lado.

El DMA además de ser inflexible es lento, no se puede pasar de más de 2 Mb. por segundo.

· Bus Master DMA: En esta técnica la controladora del disco duro desconecta la controladora del bus y transfiere los

datos con la ayuda de un controlador Bus Master DMA con control propio. Así se pueden alcanzar velocidades de 8 a

16 Mb. por segundo.

Veamos el cuadro con modos de acceso:

Modo de acceso Transferencia máxima

teórica

Comentario

RPM 1 Vuelta cada Latencia

3600 16,66 ms 8,33 mseg.

4500 13,33 ms 6,66 mseg.

5400 11,11 ms 5,55 mseg.

7200 8,33 ms 4,16 mseg.

10000 6,00 ms 3,00 mseg.


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PIO-0 3,3 MB/s En discos muy antiguos, de 100 MB o menos

PIO-1 5,2 MB/s En discos antiguos, de capacidad menor de unos 400 MB

PIO-2 8,3 MB/s

PIO-3 11,1 MB/s Típicos en discos de capacidad entre unos 400 MB y 2 GB

PIO-4 16,6 MB/s

DMA-1 multiword 13,3 MB/s Modos de utilidad dudosa, ya que su velocidad no es

mayor que PIO-4 DMA-2 multiword o DMA/16 16,6 MB/s

UltraDMA (DMA33 o DMA

modo 2)

33,3 MB/s El estándar hasta hace muy poco

UltraDMA66 (DMA66, ATA66 o

DMA modo 4)

66,6 MB/s El estándar actual; utiliza un cable de 40 pines y 80

conductores

Aunque en este terreno se barajan las cifras de transferencia máxima teóricas, que no las que físicamente

puede alcanzar el disco; los 66,6 MB/s son absolutamente inalcanzables para cualquier disco duro actual. En realidad,

llegar a 20 MB/s con un disco duro UltraDMA es algo bastante difícil de conseguir, actualmente las cifras habituales

están más bien por unos 10 a 15 MB/s.

Estructura lógica de los discos duros

Lo que interrelaciona los discos duros con los disquetes, es su estructura, que se resumen en diferentes

funciones del BIOS, que sirven entre otras cosas para el acceso a los mismos.

En primer lugar, internamente los discos duros se pueden dividir en varios volúmenes homogéneos. Dentro de

cada volumen se encuentran una estructura que bajo el sistema operativo del Ms-Dos, sería la siguiente:

Como se muestra en el cuadro anterior,

cada volumen se divide en diferentes zonas que

por una parte acogen las diferentes estructuras

de datos del sistema de archivos, y por otra los

diferentes archivos y subdirectorios. En dicho

cuadro no se han hecho referencia al tamaño de

las diferentes estructuras de datos y zonas. Pero

no es posible describirlas, ya que se adaptan

individualmente al tamaño del volumen correspondiente

El Sector de Arranque : Al formatear un volumen, el sector de arranque se crea siempre como primer sector

del volumen, para que sea fácil de localizar por el DOS. En él se encuentra información acerca del tamaño, de la

estructura del volumen y sobre todo del BOOTSTRAP-LOADER, mediante el cual se puede arrancar el PC desde el

DOS. A ésta parte se le llama sector de arranque (BOOT).

La Tabla de Asignación de Ficheros (File Allocation Table) (FAT) : Si el DOS quiere crear nuevos archivos, o

ampliar archivos existentes, ha de saber qué sectores del volumen correspondiente quedan libres, Estas informaciones

las toma la llamada FAT. Cada entrada a esta tabla se corresponde con un número determinado de sectores, que son

adyacentes lógicamente en el volumen. Cada uno de estos grupos de sectores se llama Cluster.

El tamaño de las diferentes entradas de esta tabla en las primeras versiones del DOS era de 12 bits. con lo que

se podían gestionar hasta 4.096 Clusters, correspondiente a una capacidad aproximada de 8 Mbytes.

Sector de Arranque.

Primera tabla de localización de archivos (FAT).

Una o más copias de la FAT.

Directorio Raíz (eventualmente con etiqueta de

volumen).

Zona de datos para archivos y subdirectorios.


62

En vista del problema que surgió al aparecer discos duros de capacidades más elevadas, se amplió el tamaño a

16 bits, permitiendo el direccionamiento de un máximo de 65.535 Clusters.

Actualmente se está creando FAT’s de hasta 32 bits, para discos duros capaces de almacenar Gigas de

información.

Una o más copias de la FAT : El DOS permite a un programa de formateo crear no sólo una, sino varias copias

idénticas de la FAT. Si el DOS encuentra uno de estos medios, cuida todas las copias de la FAT simultáneamente, así

que guarda allí los nuevos clusters ocupados o liberados al crear o borrar archivos. Esto ofrece la ventaja de que se

puede sustituir la FAT primaria en caso de defecto por una de sus copias, para evitar la pérdida de datos.

El directorio Raíz : La cantidad máxima de entradas en el directorio raíz se limita por su tamaño, que se fija en

el sector de arranque. Ya que el directorio raíz representa una estructura de datos estática, que no crece si se guardan

más y más archivos o subdirectorios. De ahí que, dependiendo del tamaño, bien un disco duro o bien de volumen, se

selecciona el tamaño del directorio raíz en relación al volumen.

La Zona de Datos : Es la parte del disco duro en la que se almacena los datos de un archivo. Esta zona depende

en casi su totalidad de las interrelaciones entre las estructuras de datos que forman el sistema de archivos del DOS, y

del camino que se lleva desde la FAT hacia los diferentes sectores de un archivo.

hardware de computadoras plan mantenimiento

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