Sistemas de Información Gerencial Infraestructura Tecnológica: Hardware Prof. José Luis Artigas...

Sistemas de Información Gerencial

Infraestructura Tecnológica: Hardware

Prof. José Luis Artigas R.

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Nacional

Centro De Investigaciones Y De Postgrado

UNEFA


• Definición y Evolución de los Sistemas de Computación– Arreglo de dispositivos eléctricos y

electrónicos que accede, procesa, almacena y despliega datos.

– La unidad de medición de los datos se denomina byte

– Generalmente, el procesamiento de los datos consiste en la manipulación matemática de los datos a una altísima velocidadValvulas

al vacioTransistores

CircuitosIntegrados

Integracióna LargaEscala


• Clasificación de los Sistemas de Computación– Velocidad/Capacidad de Memoria

• SuperComputadoras (Cray)• MainFrame (IBM 3090)• MiniComputadora (IBM AS400)• Workstation -Estación de Trabajo- (SparcStation)• Micro o Computador Personal

– Topología• Servidor• Cliente


• Principales Componentes– CPU (Central Processing Unit)

• “Cerebro” de la máquina• “Ejecuta” las operaciones que se efectúan a los

datos• Contiene un conjunto pre-definido de instrucciones

básicas (Suma, resta, división, comparación, etc)


• Principales Componentes

Memoria

CPU

I/OBus de Memoria

Bus de I/O

Memoria

CPU

I/OBus de Memoria

Bus de I/O



• “Cerebro” de la máquina• Ejecuta las operaciones que se le efectúan a los

datos• Contiene un conjunto de instrucciones básicas

(Suma, resta, división, comparación, etc)



• RISC VS CISC• Limitaciones físicas• Limitaciones económicas• Multiprocesamiento

– Multidimensional– NUMA

Intel Sun SGI DEC/Compaq Apple/Motorola Pentium Sparc MIPS Alpha PowerSeries

Memoria

CPU

I/OBus de Memoria

Bus de I/O


• Principales Componentes– Memoria

• Sistema de almacenamiento• Factor limitante del desempeño del sistema como

un todo


• Principales Componentes– Memoria

• Disk Arrays• Fibra Óptica• Respaldo• Discos

– Físicos– Electrónicos


• Principales Componentes– I/O

• Teclado, tableta digitalizadora, ratón, transductores, etc

• Pantalla, impresora, etc.

Memoria

CPU

I/OBus de Memoria

Bus de I/O


• Principales Componentes– I/O

• Pantallas plásticas• Proyección 3D• Escritorio Virtual

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• Arquitectura Von Neuman

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• Componentes más importantes:• Procesador ó CPU

• Memoria RAM

• Disco Duro

• Tarjeta de Video

• Monitor

• Unidad Óptica

• Audio

• Gabinete

• Teclado

• Ratón

• Cámara de Video

• Puertos

• Soporte

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• …componentes más importantes:• Procesador ó CPU

• El procesador es la pieza de pensamiento de la computadora. Llamado a menudo la CPU (unidad central de proceso), es una unidad pequeña de circuitería altamente sofisticada “enchufada” a la Tarjeta Madre.

• CPU es el nombre más apropiado puesto que la mayoría de las computadoras modernas contienen varios procesadores auxiliares para manejar el vídeo, el sonido, y otras tareas. Pero utilizaremos CPU como abreviatura. En las computadoras que corren Windows, se puede ver su modelo y velocidad del procesador en la ventana de las características del sistema.

• El procesador es el componente más importante de la computadora. Cada instrucción dada, por un usuario o el sistema operativo, es procesada por el procesador.

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.gearater.com/uploads/intelcore2extreme_quad_cpu.jpg&imgrefurl=http://articulo.mercadolibre.com.ve/MLV-6997828-procesador-intel-qx6700-266-ghz-1066-fsb-entrega-inmediata-_JM&h=411&w=450&sz=72&hl=es&start=5&um=1&tbnid=g8zta2Y4GZ4SAM:&tbnh=116&tbnw=127&prev=/images?q=CPU&svnum=100&um=1&hl=es&lr=&newwindow=1&safe=off

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• Velocidad

• Fabricante

• Modelo y Generación

• Memoria Caché Interna

• Tarjeta Madre (Motherboard)

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• Velocidad• El criterio más importante de un procesador es su velocidad. Esta

se mide en megaciclos (megaciclo) o megahertz o gigahertz. Un procesador de 2.2 gigahertz, por ejemplo, realiza 2.2 mil millones de operaciones por segundo. Dentro de una familia de procesadores (Intel o AMD, por ejemplo) más rápido es mejor. Sin embargo, puede ser engañoso comparar velocidades del procesador de una familia de procesadores contra otra. Un procesador de PowerPC G4 de 2.5 GHz puede funcionar más lento que un procesador Pentium de Intel de 2.3 GHz. La velocidad del procesador es especialmente importante en las tareas que implican cálculos intrincados. El recálculo de las hojas de balance enormes, corregir gráficos explorados grandes, o transformar secuencias digitales de video son algunas de las tareas que ralentizan incluso procesadores rápidos.

• Sin embargo, a menos que los contenidos sean animaciones, videos pesados, o navegaciones de realidad-virtua, la velocidad del procesador es raramente el factor crucial. Más a menudo, el funcionamiento es limitado por la velocidad de la red. Los players de las multimedias, sin embargo, pueden necesitar un procesador muy rápido para crear y corregir las multimedias, especialmente vídeo digital. Aunque más rápido es mejor, más rápido es también mucho más costoso. Un procesador de la mayor velocidad puede costar 10 veces tanto como un procesador de la mitad de esa velocidad.

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• Fabricante

• Los usuarios de Windows o de Linux, generalmente usan procesadores de Intel o de AMD.

• Para las computadoras de Macintosh, el procesador es típicamente un procesador de PowerPC G4 del consorcio AIM (Apple, IBM y Motorola).

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• Modelo y Generación• Los diseños del procesador se desarrollan a través de

las generaciones, por ejemplo: Intel 8086, 80186, 80286, 80386, 80486, de Pentium, de Pentium II, de Pentium III, de Pentium 4.

• Dentro de las generaciones están los modelos específicos, tales como variantes de baja potencia para el uso en computadoras portátiles.

• En general, últimas generaciones tienen características especializadas, tales como instrucciones específicas para manejar datos multimedia más eficientemente.

• Un procesador de última generación puede beneficiar a autores multimedia, pero los que tomen lecciones de eLearning verán probablemente poca diferencia entre las generaciones cercanas de un modelo de procesador..

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• Memoria Caché Interna• La mayoría de los procesadores modernos

contienen una memora e rápido acceso llamada Memoria Caché.

• Esta memoria interna se utiliza para almacenar comandos y datos recientes así que el procesador puede encontrarlos si los necesita otra vez.

• La Memoria Caché aumenta la velocidad eficaz del procesador. Estas memorias se especifican en los términos de la cantidad de la memoria que contienen, por ejemplo, 256 KB (kilobytes). Más es mejor. El alza en velocidad beneficia todas las operaciones pero no es probablemente crítica para eLearning

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• Componentes más importantes:• Procesador ó CPU

• Tarjeta Madre (Motherboard): es la base de todos los componentes de Estado Sólido de la PC.

• Contienen todos los conectores, puertos y clavijas para el acceso y comunicación de todos los elementos

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• Componentes más importantes:• Memoria RAM• La memoria RAM (Random Access Memory) es como la

memoria a corto plazo o de trabajo humana. • Es donde las instrucciones y los datos se almacenan para

efectuar las tareas. • Cuando usted enciende la computadora, el sistema

operativo carga sus instrucciones en esta memoria, y cuando “ejecuta” algún otro programa éste accede a esta memoria así como los datos involucrados. Una vez “parado” el programa entonces esta memoria se libera.

• En las computadoras basadas en Windows se puede ver cuanta memoria esta instalada en la ventana de las características del sistema.

• Esta memoria es de importancia radical para la velocidad que se percibe del equipo

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• Componentes más importantes:• Memoria RAM

• Capacidad

• Velocidad y Tipo

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• Capacidad• A mayor cantidad de memoria tenga la computadora , más

procesos pueden funcionar en igual tiempo -y más rápidamente puede ejecutarlos.

• El sistema operativo toma un pedazo de esta memoria, al igual que un browser de la Web y cualquier player de medios requeridos para exhibir contenidos.

• Si el principiante desea tomar notas o hacer algunos cálculos sobre lo que exhibe el browser, otros programas pueden ser requeridos. La memoria también hace que la computadora funciona más rápidamente, como los datos leídos y las instrucciones de la lata del procesador de memoria más rápidamente que del disco duro.

• ¿Así pues, cuánta memoria es suficiente? Los tamaños de la memoria se especifican en megabytes (MB) o gigabytes (GB). Usted necesitará bastante memoria llevar a cabo todos los programas y datos que usted necesita funcionar al mismo tiempo, incluyendo el sistema operativo.

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• Velocidad y Tipo• La velocidad de la memoria se refiere a cuan

rápidamente la computadora lee datos de la memoria y la escribe. Porque la mayoría de las operaciones significativas por el procesador implican el leer y el escribir de datos de la memoria, la velocidad de la memoria puede afectar la velocidad total.

• Algunos tipos o especificaciones: paridad y nonparity, DIMMS, SIMMs, RIMMS, RDRAM, SDRAM, protegido, o inseparado.

• El fabricante de computadora instalará la memoria compatible en la unidad que usted compra. Si usted aumenta o substituye esa memoria, usted debe cerciorarse de que la memoria que usted compra sea compatible con su computadora. Cuando usted ordena, busque su marca de fábrica y modelo enumerados por el vendedor de la memoria.

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• Componentes más importantes:• Disco Duro

• El disco duro en una computadora es como su memoria a largo plazo.

• Es donde residen sus programas y datos locales.

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• Capacidad

• Velocidad

• Interfaz

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• Capacidad• El factor más importante para la unidad de disco duro es su capacidad. La

capacidad mide cuántos bytes puede almacenar el disco. Más es mejor. Se necesita bastante espacio de disco para todos los programas y datos que se deseen tener fácilmente disponible, así como los datos descargados temporalmente de Internet.

• Comience agregando al espacio de disco requerido para el sistema operativo, todos los programas de uso importante, utilidades, y los archivos personales del trabajo.

• eLearning no requiere generalmente demasiado almacenamiento del disco duro, lo que mas requiere es espacio para el Navegador y los Players.

• Si los contenidos provienen de múltiples fuentes, probablemente sea necesario espacio para almacenar varios Navegadores y una cantidad apreciable de Players de medios.

• Hay que tener presente que las páginas del Web y sus contenidos se almacenan en la memoria Caché. Es decir, las copias temporales se escriben en el disco duro del usuario y que los gráficos “pesados” pueden tomar espacio considerable en el Caché, al igual que el vídeo y el sonido, a menos que se reciban en un formato que fluya .

• Ser autor de eLearning requiere definitivamente un disco grande. Ser autor de eLearning típicamente requiere varios programas complejos que pueden extenderse de tamaño a partir de 40 MB a mas de 100 MB. Trabajar-en-progrese también requiere el almacenaje para las versiones múltiples, a menudo en sus formatos sin comprimir.

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• Velocidad• Nada se puede hacer con los datos hasta que sean leídos del

disco a la memoria RAM. Si el disco es demasiado lento, el procesador pierde el tiempo esperando al disco para leer o para escribir datos.

• Hay varios indicadores de la velocidad de disco. – Velocidad de rotación. Cuanto más rápidamente el disco rota, más

pronto las cabezas de lectura/grabación pueden conseguir al área de datos necesitados. Un disco que rota en 10.000 revoluciones por el minuto (RPM) es más rápido de una que gira en 5.400

– Velocidad de Acceso. El tiempo requerido para leer un áreade datos del disco se refiere como la velocidad del acceso de disco. Tiempos más cortos son mejores. Una velocidad de acceso de 5-ms (milisegundos) es dos veces más rápida que uno de 10.

– Caché. Muchos discos contienen memoria integrada de alta velocidad para almacenar temporalmente los datos más recientemente accedidos. El caché se mide en kilobytes (KB) o megabytes (MB). Más es mejor.

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• Interfaz

• Para un disco duro, el término interfaz se refiere la circuitería usada para controlar las operaciones del disco y para conectarlo con el resto del sistema.

• Dos interfaces son comunes: IDE (Integrated Device Electronics) y SCSI (Small Computer Systems Interface). Ambos son adecuados para la mayoría de los propósitos.

• SCSI se prefiere generalmente para los usos del alto desempeño, tales como edición de vídeo.

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• Componentes más importantes:• Tarjeta de Video

• La proyección de Video está determinada por dos componentes, la tarjeta video dentro del gabinete y el monitor conectado a ella.

• Por la tarjeta de video significamos la circuitería que genera las señales eléctricas enviadas por un cable al monitor.

• Un cable va de este conectador al monitor. Elegir una buena proyección de video es crucial, porque determina la legibilidad y la estética del texto, de gráficos, de la animación, y del vídeo.

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• Resolución

• Profundidad de color

• Tasa de refrescamiento

• Memoria de video

• Aceleración

• Soporte de múltiples pantallas

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• Resolución• Las tarjetas video generan despliegues de cierto

número de pixeles de ancho por alto, 1.024 x 768 pixeles. Más es mejor. Cuanto más alta es la resolución, más datos se muestran en la pantalla y mas suavizadas las líneas y los bordes.

• El eLearning eficaz es posible en las resoluciones de 800 x 600 pixeles. Sin embargo, más espacio permite que los usuarios comparen fácilmente áreas relacionadas del despliegue, que tomen notas, y que funcionen más programas de la computadora.

• Un pixel es un punto de luz en la pantalla. El término es una contracción del “picture element."

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• Profundidad de color• La profundidad de color es el término técnico que se

refiere al número de bits usados para representar cada pixel en la pantalla. A más bits por pixel, colores más diversos se pueden utilizar.

• Las pantallas blanco y negro tienen una profundidad de color de 1 pixel, que puede ser negro o blanco.

• Una profundidad de color de 8-bits permite 256 colores distintos. La mayoría de los sistemas tienen hoy 16 Bits, que permite millares de colores o 24-bit que despliega millones de colores- mas de lo que cualquier ser humano puede distinguir. Incluso mayores profundidades de color están disponibles, no para más colores, pero para los efectos especiales como la transparencia.

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• Tasa de refrescamiento• Es la frecuencia de cada cuanto tiempo la tarjeta

de video redibuja la imagen en la pantalla. Si la tasa es demasiado lenta, la pantalla oscila. Esto que puede ser molesto por algunos minutos se convierte en una jaqueca después de algunas horas.

• Una tasa de restauración de 60 hertzios es demasiado bajo, 75 hertzios o más alto para un monitor de tubo de rayos catódicos (CRT) es lo indicado.

• Esta Tasa no es critica los monitores de cristal líquido (LCD). Los monitores del LCD se encuentran en computadoras portátiles y pantallas planas.

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• Memoria de video

• La mayoría de las tarjetas de video tienen memoria a bordo para acelerar las operaciones.

• Un sistema típico de oficina puedo tener 4 MB de memoria, pero un sistema usado juego o modelar 3-D requeriría 32 MB o más.

• La memoria de video es también importante porque determina las compensaciones necesarias entre la resolución, profundidad de color, y tasa de refrescamiento.

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• Aceleración

• Las tarjetas gráficas aceleran la velocidad de las operaciones de despliegue. Esta aceleración beneficia operaciones complejas de despliegue de video tales como representación de modelos en 3-D.

• Si los contenidos utilizan mucha animación compleja, mundos de Realidad Virtual, u otros programas de simulación, la aceleración mejora la suavidad de la representación visual.

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• Soporte de múltiples pantallas

• De su tercer modelo en adelante, las computadoras Macintosh permitieron que los usuarios conectaran múltiples monitores. Windows ha agregado recientemente esta capacidad.

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• Componentes más importantes:• Monitor

• Un monitor bien-elegido puede hacer eLearning agradable. Un monitor mal elegido puede hacerlo doloroso y frustrante.

• El monitor de video exhibe lo que le envía la tarjeta video. Las características del monitor son paralelas a las de la tarjeta de video.

• Se necesita obviamente un monitor que se empareje a las capacidades de la tarjeta de video y viceversa; si no se estaría perdiendo el dinero en capacidades que nadie disfrutará.

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• Tamaño

• Densidad de puntos

• Tipo de despliegue

• Tasa de refrescamiento

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• Tamaño

• El tamaño del monitor determina el área de exhibición en pulgadas o centímetros.

• El tamaño se mide generalmente de esquina a esquina diagonalmente a través de la zona de visualización.

• Para el trabajo oficina, un monitor 17-pulgadas es típico.

• ¡Ojo! El tamaño físico no determina per se la densidad de pixeles.

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• Densidad de puntos• La densidad de puntos se refiere al espaciamiento

de puntos en el monitor. Esta densidad se indica generalmente en fracciones milímetro. Por ejemplo, densidad de 25 milímetros exhibe 4 puntos por milímetro. Cuanto más alto es el número, más extensamente espaciado los puntos. Un número más bajo (puntos espaciados más cerca) exhibe bordes y líneas más lisos.

• La densidad determina también cuan abigarrada está la información en un área más pequeña. Si la densidad es demasiado baja, el texto puede no ser legible y los objetos pueden aparecer demasiado pequeños para ser reconocido.

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• Tipo de despliegue

• Hay dos tipos principales de unidades de monitor: CRTs y LCDs.

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• Tasa de refrescamiento.

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• Componentes más importantes:• Unidad Óptica

• La mayoría de las computadoras vienen hoy con una unidad para la lectura, y quizás la escritura, de discos ópticos, tales como CD-ROMs y DVDs.

• El tamaño físico de estos discos está estandarizado, pero existen una gran cantidad de diversos tipos de discos, así que es importante asegurar que la PC pueda leer y escribir.

• La mayoría de los programas vienen empaquetados en CD-ROMs, la capacidad de leer el formato básico de CDROM casi es un requisito hoy. Mucho eLearning es entregado en la red, lo que no requiere un CD-ROM. Pero un CD-ROM es práctico para entregar el contenido a los que no estén siempre en una red o para hacer más medios disponibles.

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• CD, DVD

• Formato

• Velocidad

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• CD, DVD

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Formato Especificaciones Uso del Participante Uso del Creador

CD-ROM •Solo Lectura•680 MB

•Para los medios que llevarían demasiado largo la transferencia directa •para e-aprender mientras que no estaban conectados con la red

•Carga de aplicaciones de Autoría

CD-A •Solo Lectura•Audio

•72 minutes

•Para muestras musicales •Lectura de música para multimedia

CD-R •Escribe una vez, lee varias•700 MB

•Para remitir tareas o contenidos muy pesados para enviar por la red.

•Respaldo de acrhivos de trabajo•Intercambio de archivos con otros desarrolladores no conectados

CD-RW •Lee, escribe y re-escribe•700 MB


•Respaldo de acrhivos de trabajo•Intercambio de archivos con otros desarrolladores no conectados

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Formato Especificaciones Uso del Participante Uso del Creador

DVD-ROM •Solo Lectura•4.2 GB

•Para medios que se tomen mucho tiempo para “bajar”•Para estudiar películas, video o música

DVD-RW •Lee, escribe y re-escribe•4.2 GB•Usado por la mayoría de DVD players


•Respaldo de archivos de trabajo•Intercambio de archivos con otros desarrolladores no conectados

DVD+RW •Lee, escribe y re-escribe•4.2 GB•Permite múltiples sesiones de grabado


•Respaldo de archivos de trabajo•Intercambio de archivos con otros desarrolladores no conectados

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• Velocidad• Las unidades de CD-ROM especifican a

menudo velocidades como 24X, 32X, o algo más X.

• Éstos representan múltiplos de la velocidad básica a la cual se lee un disco de CD-audio; sin embargo, los números proporcionan solamente un indicador aproximado de los datos de lectura del funcionamiento real del disco.

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• Componentes más importantes:• Audio

• Aunque el texto y los gráficos son suficientes para ciertas formas de eLearning, el sonido permite incorporar voz y elementos de audio.

• La calidad del sonido oída por los usuarios es un producto de la circuitería interna que convierte datos digitales a las señales análogas de sonidos y los altavoces externos que ejecutan tales sonidos.

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• Nº de cornetas

• Potencia

• Micrófonos

• Audífonos

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• Nº de cornetas• Los sistemas de sonido producen imágenes tridimensionales

del sonido ejecutando sonidos levemente diversos a través de altavoces en variadas localizaciones cerca del oyente.

• La primera brecha en sonido tridimensional ocurrió cuando la música estereofónica de dos vías llegó a ser popular en los años 60.

• La mayoría de los sistemas informáticos ejecutan hoy sonido estereofónico, pero otras configuraciones son posibles.

– 2.1 canales - combinaun subwoofer con el estándar de los altavoces a la izquierda y a la derecha. El subwoofer transmite frecuencias muy bajas. Ya que la audición humana no puede detectar fácilmente la dirección de sonidos de baja frecuencia, la colocación del subwoofer no es crítica.

– 4 canales - rodea al oyente con los altavoces izquierdos y derechos en frente y los altavoces izquierdos y derechos detrás.

– 4.1 canales - agrega un subwoofer a los cuatro canales anteriores– 5.1 canales - agrega un subwoofer y un canal delantero-centro a

la disposición estándar de 4-canales.

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• Potencia

• La mayoría de los sistemas de sonido de las computadoras proveen una señal buena para ejecutar a través de unos auriculares.

• Para altavoces externos, el sonido debe ser amplificado.

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• Micrófonos

• Para capturar voz y otros sonidos, usted necesita un micrófono de buena calidad. Esto debía ser una decisión simple, pero es complicada a menudo por las diversas clases de enchufes encontrados en las computadoras.

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• Audífonos• La mayoría de la gente que toma eLearning

generalmente lo hace de manera privada. Los auriculares son importantes entonces.

• Si el sonido es parte de eLearning, considere el proveer a los usuarios aquellos auriculares en los cuales oír de acuerdo a los contenidos.

• Considere dos tipos de auriculares: – Alta calidad.– Peso ligero.

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• Componentes más importantes:• Conectividad

• Interfaz de red

• MODEM

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• Interfaz de red: aquellas PCs que necesitan conectarse a una red local deben contener la circuitería necesaria para esta tarea, generalmente se le denomina NIC (Network Interface Card) y se clasifica en función de su velocidad de conexión.

– 10BaseT: 10 Mbits por segundo– 100BaseT: 100 Mbits por segundo– 10/100BaseT: a 10 o 100 dependiendo de la

velocidad de la red– Gigabit: a 1 Gbit por segundo– 10/100/1000BaseT: a 10, 100 o 1000 dependiendo

de la velocidad de la red

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• MODEM

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• Componentes más importantes:• Dispositivos de E/S

• Teclado

• Ratón

• Tableta

• Cámara de Video

• Puertos

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• Componentes más importantes:• Soporte

• Garantía

• Servicio Técnico

• Crecimiento

• Escalabilidad


• Origen de la computación– En el siglo XVII el famoso matemático

escocés John Napier, distinguido por la invención de los logaritmos, desarrolló un ingenioso dispositivo mecánico que utilizando unos palitos con números impresos que permitía realizar operaciones de multiplicación y división.

– “La Pascalina”. En 1642, el matemático francés Blaise Pascal construyó la primera calculadora mecánica. Utilizando una serie de piñones. La calculadora de Pascal sumaba y restaba.


• Origen de la computación– A finales del siglo XVII el alemán Gottfried Von Leibnitz

perfeccionó la máquina de Pascal al construir una calculadora que mecánicamente multiplicaba, dividía y sacaba la raíz cuadrada. Propuso desde aquella época una máquina calculadora que utilizara el sistema binario.

– A mediados del siglo XIX, el profesor inglés Charles Babbage diseñó su "Máquina Analítica" e inclusive construyó un pequeño modelo de ella. La tragedia histórica radica en que no pudo elaborar la máquina porque la construcción de las piezas era de precisión muy exigente para la tecnología de la época. Babbage se adelantó casi un siglo a los acontecimientos. Su Máquina Analítica debía tener una entrada de datos por medio de tarjetas perforadas, un almacén para conservar los datos, una

unidad aritmética y la unidad de salida.


• Origen de la computación– Desde la muerte de Babbage, en 1871, fue muy

lento el progreso. Se desarrollaron las calculadoras mecánicas y las tarjetas perforadas por Joseph Marie Jacquard para utilizar en los telares, posteriormente Hollerith las utilizó para la "máquina censadora", pero fue en 1944 cuando se dio un paso firme hacia el computador de hoy.


• Origen de la computación– En la Universidad de Harvard, en 1944, un equipo dirigido

por el profesor Howard Aiken y patrocinado por la IBM construyó la Mark I, primera calculadora automática. En lugar de usar piñones mecánicos, Mark I era un computador electromecánico: utilizaba relevadores electromagnéticos y contadores mecánicos.

– Sólo dos años más tarde, en 1946, se construyó en la Escuela Moore, dirigida por Mauchly y financiada por el Ejército de los Estados Unidos, la ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), la cual podía ejecutar multiplicaciones en 3 milésimas de segundo (Mark I tardaba 3 segundos). Sin embargo, las instrucciones de ENIAC debían ser dadas por medio de una combinación de contactos externos, ya que no tenía cómo almacenarlas internamente.


• Origen de la computación– A mediados de los años 40 el matemático de

Princeton John Von Neumann diseñó las bases para un programa almacenable por medio de codificaciones electrónicas. Esta capacidad de almacenar instrucciones es un factor definitivo que separa la calculadora del computador. Además propuso la aritmética binaria codificada, lo que significaba sencillez en el diseño de los circuitos para realizar este trabajo. Simultáneamente se construyeron dos computadores: el EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) y en 1949 en la Universidad de Cambridge el EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer), que fue realmente la primera computadora electrónica con programa almacenado.


• Origen de la computación– En 1951 John W. Mauchly y J. Presper Eckert Jr.

construyen el UNIVAC I, el primer computador para el manejo de información comercial y contable. UNIVAC (Universal Automatic Computer) reemplazó el objetivo de sus antecesoras que era científico y militar, abriendo paso a la comercialización de los computadores; aquí se inician las generaciones de computadores.


• Origen de la computación– Primera generación de computadores

1950 - 1958• En esta generación nace la industria de los

computadores. El trabajo del ENIAC, del EDVAC, del EDSAC y demás computadores desarrollados en la década de los 40 había sido básicamente experimental. Se habían utilizado con fines científicos pero era evidente que su uso podía desarrollarse en muchas áreas.

• La primera generación es la de los tubos al vacío. Eran máquinas muy grandes y pesadas con muchas limitaciones. El tubo al vacío es un elemento que presenta gran consumo de energía, poca duración y disipación de mucho calor. Era necesario resolver estos problemas.


• Origen de la computación– Primera generación de computadores

1950 - 1958• UNIVAC I fue adquirido por el Census Bureau de

los Estados Unidos para realizar el censo de 1951. IBM perdió este contrato porque sus máquinas de tarjetas perforadas fueron desplazadas por el computador. Fue desde ese momento que la IBM empezó a ser una fuerza activa en la industria de los computadores.

• En 1953 IBM lanzó su computador IBM 650, una máquina mediana para aplicaciones comerciales. Inicialmente pensó fabricar 50, pero el éxito de la máquina los llevó a vender más de mil unidades.


• Origen de la computación– Segunda generación 1959 - 1964

• En 1947 tres científicos: W. Shockley, J. Bardeen y H.W. Brattain, trabajando en los laboratorios Bell, recibieron el premio Nobel por inventar el transistor. Este invento nos lleva a la segunda generación de computadores. El transistor es mucho más pequeño que el tubo al vacío, consume menos energía y genera poco calor.

• La utilización del transistor en la industria de la computación conduce a grandes cambios y una notable reducción de tamaño y peso.


• Origen de la computación– Segunda generación 1959 - 1964

• En esta generación aumenta la capacidad de memoria, se agilizan los medios de entrada y salida, aumentan la velocidad y programación de alto nivel como el Cobol y el Fortran.

• Entre los principales fabricantes se encontraban IBM, Sperry - Rand, Burroughs, General Electric, Control Data y Honeywell. Se estima que en esta generación el número de computadores en los Estados Unidos pasó de 2.500 a 18.000.


• Origen de la computación– Tercera generación 1965 - 1971

• El cambio de generación se presenta con la fabricación de un nuevo componente electrónico: el circuito integrado. Incorporado inicialmente por IBM, que lo bautizó SLT (Solid Logic Technology). Esta tecnología permitía almacenar los componentes electrónicos que hacen un circuito en pequeñas pastillas, que contienen gran cantidad de transistores y otros componentes discretos.



• Abril 7 de 1964 es una de las fechas importantes en la historia de la computación. IBM presentó el sistema IBM System/360, el cual consistía en una familia de 6 computadores, compatibles entre sí, con 40 diferentes unidades periféricas de entrada, salida y almacenaje. Este sistema fue el primero de la tercera generación de computadores. Su tecnología de circuitos integrados era mucho más confiable que la anterior, mejoró además la velocidad de procesamiento y permitió la fabricación masiva de estos componentes a bajos costos.



• Otro factor de importancia que surge en esta tercera generación es el sistema de procesamiento multiusuario. En 1964 el doctor John Kemeny, profesor de matemáticas del Darmouth College, desarrolló un software para procesamiento multiusuario. El sistema Time Sharing (tiempo compartido) convirtió el procesamiento de datos en una actividad interactiva. El doctor Kemeny también desarrolló un lenguaje de tercera generación llamado BASIC.

• Como consecuencia de estos desarrollos nace la industria del software y surgen los minicomputadores y los terminales remotos, aparecen las memorias electrónicas basadas en semiconductores con mayor capacidad de almacenamiento.


• Origen de la computación– Cuarta generación 1972 - ?

• Después de los cambios tan específicos y marcados de las generaciones anteriores, los desarrollos tecnológicos posteriores, a pesar de haber sido muy significativos, no son tan claramente identificables.

• En la década del 70 empieza a utilizarse la técnica LSI (Large Scale Integration) Integración a Gran Escala. Si en 1965 en un "chip" cuadrado de aproximadamente 0.5 centímetros de lado podía almacenarse hasta 1.000 elementos de un circuito, en 1970 con la técnica LSI podía almacenarse 150.000.



• Algunos investigadores opinan que esta generación se inicia con la introducción del sistema IBM System/370 basado en LSI.

• Otros dicen que la microtecnología es en realidad el factor determinante de esta cuarta generación. En 1971 se logra implementar en un chip todos los componentes de la Unidad Central de Procesamiento fabricándose así un microprocesador, el cual a vez dio origen a los microcomputadores.



• Algunas características de esta generación de microelectrónica y microcomputadores son también: incremento notable en la velocidad de procesamiento y en las memorias; reducción de tamaño, diseño modular y compatibilidad entre diferentes marcas; amplio desarrollo del uso del minicomputador; fabricación de software especializado para muchas áreas y desarrollo masivo del microcomputador y los computadores domésticos.

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Chip(2 processors)

Com pute Card(2 ch ips, 2x1x1)

Node Board(32 ch ips, 4x4x2)

16 Com pute C ards

System(64 cabinets, 64x32x32)

Cabinet(32 Node boards, 8x8x16)

2.8/5.6 G F/s4 M B

5.6/11.2 G F/s0.5 G B DDR

90/180 G F/s8 G B DDR

2.9/5.7 TF/s256 G B DDR

180/360 TF /s16 TB D DR

BlueGene/L


Sistema Track2 del NSF: 1/2 Petaflop

• Sistema del NSF– $30M system– Integrado por Sun– 15,744 quad-core

AMD Opterons– 1/2 Pflop

desempeño pico– 125 TB memoria– 1.7 PB disco– 2 sec MPI latencia


HLRB II: SGI Altix 4700


Cooling and Lightning Protection

HPC-Cube

Klima

Archiv/Backup

Hö(sä

Zugangsbrücke

Höchstleistungsrechner(säulenfrei)

Rückkühlwerke

Archiv/Backup

Server/Netz

Klima

Elektro

Zugangsbrücke


Based on World Top 500 Computing Systems

Sistemas de Información Gerencial Infraestructura Tecnológica: Hardware Prof. José Luis Artigas...

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