Concepto de hardware: parte "dura" o física que hace referencia al ordenador y sus componentes electrónicos, así como al conjunto de dispositivos físicos que se utilizan para comunicarnos con el ordenador, almacenar información o comunicar ordenadores en red.

Dentro del hardware se distinguen cuatro categorías:

1) El ordenador y sus componentes

2) Conectores y puertos de comunicación

3) Soportes para almacenar datos e instrucciones

4) Periféricos (de entrada, salida o entrada/salida)

5) Dispositivos para la comunicación en red.

1- El ordenador y sus componentes

El chipset es un conjunto de chips situados en la placa base. Se encarga de la gestión de los periféricos externos a través de los puertos de comunicación y de las ranuras de expasión, así como del control de la transferencia de datos entre el microprocesador y la memoria. Entre todos los chips el más importante es el microprocesador o CPU (Central Process Unity): chip de silicio que integra circuitos electrónicos que constituyen el cerebro del ordenador. La CPU está formada por una unidad aritmético-lógica (la cual realiza los cálculos aritméticos y lógicos) y una unidad de control ( que controla todos los procesos).

Modelos de chipset

La placa base es el elemento donde se conectan todos los dispositivos y componentes del ordenador. La placa base tiene ranuras de expansión y sockets que son conexiones que permiten bien incorporar dispositivos adicionales al ordenador, por ejemplo, tarjetas gráficas, tarjetas sintonizadoras de tv, tarjetas de sonido, de video, etc. o bien conectar el microprocesador y el

coprocesador matemático.La placa base se encuentra dentro de una carcasa, torre o caja, donde también habrá una fuente de alimentación a la que se concetan los distintos dispositivos y que suministra energía al equipo y un ventilador.

Fuente

La mayoría de las placas de PC vendidas después de 2001 se pueden clasificar en dos grupos:

• Las placas base para procesadores AMD o Slot A Duron, Athlon o Socket A Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron o Socket 754 Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion o Socket 939 Athlon 64, Athlon FX , Athlon X2, Sempron, Opteron o Socket 940 Opteron y Athlon 64 FX o Socket AM2 Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom o Socket F Opteron o Socket AM2 + Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron,

Phenom o Socket AM3 Phenom II X2/X3/X4. o Socket AM4 Phenom III X3/X4/X5

• Las placas base para procesadores Intel o Socket 7: Pentium I, Pentium MMX o Slot 1: Pentium II, Pentium III, Celeron o Socket 370: Pentium III, Celeron o Socket 423: Pentium 4 o Socket 478: Pentium 4, Celeron o Socket 775: Pentium 4, Celeron, Pentium D (doble núcleo), Core

2 Duo, Core 2 Quad, Core 2Xeon Extreme, o Socket 603 Xeon o Socket 604 Xeon o Socket 771 Xeon o LGA1366 Intel Core i7, Xeon (Nehalem) o LGA 1156 Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 (Nehalem) o LGA 2011 Intel Core i7 (Sandy Bridge) o LGA 1155 Intel Core i7, Intel Core i5 y Intel Core i3 (Sandy

Bridge)

La velocidad del microprocesador dependerá de:

1) La frecuencia de reloj que se mide en MHz o GHz. y que mide entre otros factores la velocidad de un PC. 1 Hz equivale a la realización de un ciclo (operación ) en un segundo.

2) La existencia y velocidad de la memoria caché de más rápido acceso desde el microprocesador con respecto a la memoria principal RAM o memoria de acceso directo

3) La existencia de un coprocesador matemático (para realizar operaciones matemáticas complejas en coma flotante)

4) De la arquitectura del ordenador ( de 8, 16, 32, 64, o 128 bits)La placa base se encuentra dentro de una carcasa, torre o caja, donde también habrá una fuente de alimentación a la que se concetan los distintos dispositivos y que suministra energía al equipo y un ventilador

5) Del número de núcleos o microprocesadores en paralelo que integren la placa.

6) Del ancho de los buses ( que interconectan todos los dispositivos hardware del ordenador transportando los bits entre los diferentes componentes hardware, de forma que a más bits transportados en cada instante mayor será la velocidad del microprocesador). Los buses podrán ser de datos, de direcciones y de control según trasnporten datos, direcciones de memoria u órdenes.

El cuadro adjunto (referido exclusivamente a los productos Intel), comprende un resumen de la historia de los procesadores utilizados en la informática personal:

Modelo año Registros internos

(bits)

bus de

datos (bits) (1)

Bus de direcc. (bits)

Memoria (4)

Frecuencia externa (2)

Frecuencia interna máxima

(3)

Modo

8088 1979 16 8 20 1 MB. 4.77 MHz 14 MHz. Real 80286 1982 16 16 24 16 MB. 12.5 MHz. Real/Prot 80386 1985 32 32 32 4 GB. 20 MHz. Protegido 80486 1989 32 32 32 4 GB. 25 MHz. Protegido Pentium 1993 32 64 4 GB. 60 MHz. Protegido Pentium-pro

1995 32 64 64 GB. 66 MHz 200 MHz Protegido

Pentium II

1997 32 64 64 GB. 66/100 MHz

266 MHz Protegido

Pentium III

1999 32/128 64 64 GB. 550 MHz Protegido

Pentium 4

2001 32/128 64 64 GB. 400 MHz. 2 GHz Protegido

Pentium M

2003

? ?

Fuente

7) de la velocidad de la memoria RAM .

Tabla de la evolución de los microprocesadores AMD e Intel :

CPU Year bits Clock MIPS Million

Trx Escala R e m a r k s 4004 1971 4 .1MHz 0.006 .002 10μm First CPU chip

8086 1978 16 10MHz 0.5 .03 3μm First 16-bit CPU; 8088 (1979); IBM PC (1981)

80286 1982 16 20MHz 2 .14 1.5μm First Virtual Memory suport; IBM PC AT

(1984)

80386 1985 32 33MHz 10 .28 1μm First 32-bit CPU; First Cache; Multitasking

80486 1989 32 100MHz 60 1.2 .8μm First on-chip Math-Coproc, cache L1

Pentium 1993 32 233Mhz 200 3.1 .5μm Superscalar: 2-IU, 1-FPU; MMX (1995)

Pentium II 1997 32 500Mhz 400 7.5 .35μm

RISC 2-IU,2-FPU,3-LDST, 2-MMX; Xeon,

Celeron Pentium

III 1999 32 1Ghz 1,300 28 .18μm 2-IU,2-FPU,3-LDST, 2-MMX, 2-SSE; Mobile (M)

Pentium 4 2000 32 2Ghz 2,000 55 .13μm

HT (2002); 4M (2003); Xeon MP (2003); Centrino (2003)

Multi Core 2006 64 3Ghz 27,000 300 .065μm

D (2005); Core 2 (2006); Dual Core (2006); Quad Core (2007)

Atom 2008 32 1.6Ghz 1,500 47 .045μm Atom (2008); Centrino (2008)

http://www.pdfcomplete.com/cms/hppl/tabid/108/Default.aspx?r=q8b3uige22

2- Conectores y puertos de comunicación

Los dispositivos internos del ordenador se conectan a la placa base mediante conectores internos específicos. Los dispositivos externos se conectarán a través de conectores externos o puertos: serie, paralelo, usb, firewire e infrarojos.

Ranura de expansión : también llamada slot de expansión, es un elemento de la placa base de un ordenador que permite conectar a ésta una tarjeta adicional o de expansión, la cual suele realizar funciones de control de dispositivos periféricos adicionales, tales como monitores, impresoras o unidades de disco. En las tarjetas madre del tipo LPX las ranuras de expansión no se encuentran sobre la placa sino en un conector especial denominado riser card.

Las ranuras están conectadas entre sí. Una computadora personal dispone generalmente de ocho unidades, aunque puede llegar hasta doce.

Zócalo : (socket en inglés) es un sistema electromecánico de soporte y conexión eléctrica, instalado en la placa base, que se usa para fijar y conectar un microprocesador. Se utiliza en equipos de arquitectura abierta, donde se busca que haya variedad de componentes permitiendo el cambio de la tarjeta o el integrado. En los equipos de arquitectura propietaria, los integrados se sueldan sobre la placa base, como sucede en las videoconsolas.

Existen variantes desde 40 conexiones para integrados pequeños, hasta más de 1300 para microprocesadores, los mecanismos de retención del integrado y

de conexión dependen de cada tipo de zócalo, aunque en la actualidad predomina el uso de zócalo ZIF (pines) o LGA (contactos).

Zócalo LGA1366 para microprocesadores Intel.

Controlador de dispositivo : llamado normalmente controlador (en inglés, device driver) es un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz -posiblemente estandarizada- para usarlo. Se puede esquematizar como un manual de instrucciones que le indica al sistema operativo, cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por tanto, es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware.

Existen tantos tipos de controladores como tipos de periféricos, y es común encontrar más de un controlador posible para el mismo dispositivo, cada uno ofreciendo un nivel distinto de funcionalidades.

Aparte de los oficiales se pueden encontrar también los proporcionados por el sistema operativo, o versiones no oficiales hechas por terceros. Resulta esencial que sólo se permitan los controladores de dispositivos autorizados.

Proporcionan ventajas como :

-Seguridad mejorada.

-Reducción de los costes de soporte técnico.

-Experiencia de usuario mejorada.

3- Soportes 2.1- Internos:

DIMM normal y corriente de memoria RAM tipo DDR3 de 240 contactos.

a) La memoria pricipal o memoria RAM ( Random Access Memory).

Es una memoria interna que almacena datos e intrucciones. La CPU accederá a esta memoria para obtener las instrucciones y los datos, a continuación ejecutará las instrucciones y obtendrá un resultado que almacenará también en la RAM. Es una memoria volátil, ésto significa que su contenido se pierde cuando el ordenador se desconecta. Es una memoria de lectura/escritura.

Esta memoria se asemeja a un conjunto de casillas denominadas posiciones de memoria en las que se almacenan los datos y las instrucciones. Las posiciones de memoria están identificadas por direcciones de memoria y cada posición de memoria almacena 1 byte.

Hay tres tipos básicos de memorias RAM, la primeras son las DRAM, SRAM y una emulación denominada Swap:

*Tipo 1, DRAM: las siglas provienen de ("Dinamic Read Aleatory Memory") ó dinámicas, debido a que sus chips se encuentran construidos a base de condensadores (capacitores), los cuáles necesitan constantemente refrescar su carga (bits) y esto les resta velocidad pero a cambio tienen un precio económico.

Su velocidad típica es de 80 ó 70 nanosegundos (ns), tiempo que tarda en vaciarse para poder dar entrada a la siguiente serie de datos.

La siguiente lista muestra las memorias RAM de la más antigua desciendo a la moderna:

1. Memoria RAM tipo TSOP. 2. Memoria RAM tipo SIP. 3. Memoria RAM tipo SIMM. 4. Memoria RAM tipo DIMM - SDRAM. 5. Memoria RAM tipo DDR/DDR1 y SO-DDR. 6. Memoria RAM tipo RIMM. 7. Memoria G-RAM / V-RAM (Actual). 8. Memoria RAM tipo DDR2 y SO-DDR2 (Actual). 9. Memoria RAM tipo DDR3 y SO-DDR3(Actual). 10. Memoria RAM tipo DDR4 y SO-DDR4 (Próxima Generación).

*Tipo 2. SRAM: las siglas provienen de ("Static Read Aleatory Memory") ó estáticas, debido a que sus chips se encuentran construidos a base de transistores, los cuáles no necesitan constantemente refrescar su carga (bits) y esto las hace sumamente veloces pero también muy caras. El término memoria Caché es frecuentemente utilizada pare este tipo de memorias, sin embargo también es posible encontrar segmentos de Caché adaptadas en discos duros, memorias USB y unidades SSD.

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.

• Memorias SRAM para insertar en ranura de la tarjeta principal (Motherboard).

• Memorias Caché integradas en los discos duros. • Memorias Caché integradas en los microprocesadores.

*Tipo 3. Swap. La memoria virtual ó memoria Swap ("de intercambio") no se trata de memoria RAM como tal, sino de una emulación (simulación funcional), esto significa que se crea un archivo de grandes dimensiones en el disco duro ó unidad SSD , el cuál almacena información simulando ser memoria RAM cuándo esta se encuentra parcialmente llena, así se evita que se detengan los servicios de la computadora.

Este tipo de memoria se popularizó con la salida al mercado de sistemas operativos gráficos.

a) Mínimo: (Total de RAM) + (1/2 Total de RAM)

b) Máximo: 3X(Total de RAM)

> Forma de ampliar la memoria RAM.

b) La memoria ROM (Read Only Memory).

Memoria interna no volátil que almacena la BIOS (Basic Input/Output System). Es una memoria de sólo lectura.

El BIOS es un sistema básico de entrada/salida que normalmente pasa inadvertido para el usuario final de computadoras. Se encarga de encontrar el sistema operativo y cargarlo en la memoria RAM. Posee un componente de hardware y otro de software; este último brinda una interfaz generalmente de texto que permite configurar varias opciones del hardware instalado en el PC.

El BIOS gestiona al menos el teclado de la computadora, roporcionando incluso una salida bastante básica en forma de sonidos por el altavoz incorporado en la placa base cuando hay algún error, como por ejemplo un dispositivo que falla o debería ser conectado. Estos mensajes de error son utilizados por los técnicos para encontrar soluciones al momento de armar o reparar un equipo.

El BIOS antiguamente residia en memorias ROM o EPROM pero desde mediados de los 90 comenzó a utilizarse memorias flash que podían ser actualizadas por el usuario. Es un programa tipo firmware. El BIOS es una parte esencial del hardware que es totalmente configurable y es donde se controlan los procesos del flujo de información en el bus del ordenador, entre el sistema operativo y los demás periféricos. También incluye la configuración de aspectos importantes de la máquina.

Si la pila interna del ordenador o batería se agota, los elementos que la usan se desconfiguran porque se abastecen de ella y no tienen tiempo para autoguardarse, ya que el generador ( la pila ), no produce energía suficiente para que los archivos se almacenen correctamente.

c) Memorias PROM (Programable ROM), EPROM (Erase PROM).

d) Memoria Caché, tipo de memoria RAM más rápida y cara que se utiliza para agilizar la transferencia de información entre el microprocesador y la RAM.

Los ordenadores solo disponen de una pequeña cantidad de memoria caché (256, 512 o 1024 KB).

2.2 - Externos o secundarios:

a) Disco Duro (Hard Disk) , puede ser interno o externo, pero en cualquier caso es un soporte secundario en el cual se almacenan programas, aplicaciones y datos.

b) CD-ROM.

c) DVD.

d) dispositivos basados en memoria flash.

e) Blue ray.

f) Otros (disquete) .

CD virgen con su caja.

Un DVD mostrando su lado de lectura

Lector de tarjetas SD que actúa como memoria USB.

Disco experimental Blu-Ray Sony de 200GB.

Un disquete de 3,5".

Para más información.

Por Ismael Saleh y Beatriz Rodríguez.