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Tecnología de la Información
y las Comunicaciones
Colegio Bosque
Del Plata
UNIDAD 4
Hardware – Procesador y
Unidades de Almacenamiento.
Profesor:
E-mail: [email protected]
Unidad 4
Fernando J. Garcia
Ingeniero en Sistemas de Información
Tecnología de la Información y las Comunicaciones
Placa Madre
Memoria RAM
Memoria tipos
BIOS
Ranuras de expansión
Conectores internos
Puertos
Chipset
Procesadores - estructuras, modelos y velocidad.
Disco Rígido
Diskettes, CDs y DVDs
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Unidad 6
Placa Madre
Es una lámina fina que contiene
circuitos electrónicos y conexiones
para los distintos dispositivos
fabricada con materiales sintéticos.
Tipos:
Baby-AT: 220 x 330 mm, posición
determinada para el conector del
teclado, los slots de expansión y los
agujeros de anclaje a la caja, y un
conector eléctrico dividido en dos
piezas
ATX: 305 x 244 milímetros, mejor
ventilación, permite la instalación de
más componentes , están mejor
estructuradas en cuanto al cableado
LPX: aprox como Baby-AT, solo 3
slots de expansión, es para cajas
estrechas (15 cm alto)
Unidad 6
Tecnología de la Información y las Comunicaciones
Placa Madre
Componentes:
Microprocesador y Zócalo (Socket)
del microprocesador.
Memorias y ranuras de memoria.
La Bios.
Ranuras de expansión.
Conectores internos y conectores
eléctricos.
Conectores externos y elementos
integrados variados.
Chipset de control
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Unidad 6
Procesador
Según sus características físicas existen:
Micros de slot.
Micros de pastilla.
Zócalo:
Es el lugar en la placa donde se conecta el
procesador. Existen zócalos para slots y otros
para pastillas.
8088
80386
AMD Athlon 64
Procesadores
Unidad 6
Zócalos
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Memoria RAM
Memoria de acceso aleatorio:
Es el lugar donde la pc almacena los datos de
usuario, del sistema y de las aplicaciones que se
están utilizando en el momento presente.
La unidad de medida es el Mega-bit, indica el
tamaño o cantidad de datos que se pueden
almacenar.
Se borra cuando apagamos.
El rendimiento del computador depende en
gran medida de su tamaño en Mb.
Son pequeñas láminas finas de materiales
sintéticas compuestas de varios chips soldados y
cada una de ellas se denomina módulo
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Unidad 6
Memorias - Tipos
Clasificación por los contactos:
SIMM: (Single In-line Memory Module). Son
los primeros, los módulos tenían los contactos en
una sola de sus caras y podían ser de 30
contactos (los primeros), y luego de 72 contactos.
SIMM 32
contactos
SIMM 72
contactos
DIMM (Dual In-line Memory Module), es el
tipo de memoria que se sigue utilizando en la
actualidad y reemplazo a las SIMM.
Otra clasificación:
DRAM (Dynamic RAM) fueron las utilizadas en los primeros módulos (en SIMM y en DIMM). Es
un tipo de memoria más barata que la SDRAM y más lenta, por lo que ha dejado de utilizarse. Esta
memoria es del tipo asíncronas, es decir, que iban a diferente velocidad que el sistema, y sus tiempos
de refresco eran bastante altos (del orden de entre 80ns y 70ns),
EDO-RAM las últimas versiones de las DRAM llego a unos tiempos de refresco de entre 40ns y
30ns.
SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) son las utilizadas actualmente. Son un tipo de
memorias síncronas, es decir, que van a la misma velocidad del sistema, con unos tiempos de acceso
que en los tipos más recientes son inferiores a los 10ns, llegando a los 5ns en los más rápidos.
Unidad 6
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Memorias – Tipos SDRAM
Clasificación:
SDR: son los conocidos como SDRAM, aunque todas las memorias actuales son SDRAM. Son del
tipo DIMM, de 168 contactos, y con una velocidad de bus de memoria que va desde los 66MHz a
los 133MHz. Realizan un acceso por ciclo de reloj. Se denominan por su frecuencia, es decir, PC66,
PC100 o PC133.
DDR evolución de las SDR. Son del tipo DIMM, de 184 contactos y 64bits, con una velocidad de
bus de memoria de entre 100MHz y 200MHz, pero al realizar dos accesos por ciclo de reloj las
velocidades efectivas de trabajo se sitúan entre los 200MHz y los 400MHz.
DDR2 son una evolución de los módulos DDR SDRAM. Son del tipo DIMM, de 240 contactos y
64bits. Tienen unas velocidades de bus de memoria real de entre 100MHz y 266MHz.
La principal característica de estos módulos es que son capaces de realizar cuatro accesos por ciclo
de reloj (dos de ida y dos de vuelta), lo que hace que su velocidad de bus de memoria efectiva sea el
resultado de multiplicar su velocidad de bus de memoria real por 4.
El consumo se sitúa entre los 0 y 1.8 voltios, es decir, casi la mitad que una memoria DDR.
DDR3 son del tipo SDRAM DIMM, de 64bits y 240 contactos, no son compatibles con las
memorias DDR2, ya que se trata de otra tecnología y además físicamente llevan la muesca de
posicionamiento en otra situación.
Se trata de memorias con una velocidad de bus de memoria real de entre 100MHz y 250MHz, lo
que da una velocidad de bus de memoria efectiva de entre 800MHz y 2000MHz (el doble que una
DDR2 a la misma velocidad de bus de memoria real), con un consumo de entre 0 y 1.5 voltios
(entre un 16% y un 25% menor que una DDR2) y una capacidad máxima de transferencia de datos
de 15.0GB/s.
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Unidad 6
BIOS
BIOS
BIOS: "Basic Input-Output System:
Es un pequeño Programa incorporado en un
chip de la placa base.
Sirve para mantener cierta información básica
en el arranque de la computadora.
Es una memoria ROM es decir no se borra
cuando apagamos el computador gracias a una
pila de 3 voltios.
Pila 3 v
Unidad 6
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Ranuras de expansión
Son las ranuras donde se conectan diversas
tarjetas en el sistema. Ejemplos de tarjetas que se
pueden instalar son tarjetas de video, audio, o
red.
Tipos de ranuras:
ISA: Son las más antiguas, aunque hoy en día
casi no se utilizan pero algunas placas las
incorporan para insertar dispositivos antiguos.
PCI: Son las habituales en los computadores
actuales.
AGP: Normalmente solo hay una porque estas
ranuras son de uso exclusivo para tarjetas de
video: Estas ranuras son aceleradoras de gráficos
3d.
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Unidad 6
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Ranuras de expansión
Tipos de ranuras para placas de Video:
ISA: el conector original del PC, poco apropiado para uso gráfico;
tiene un grado de aceleración insuficiente. Se uso para las primeras
VGA "aceleradoras gráficas", son aquellas que aceleran la velocidad
del sistema al liberar al microprocesador de parte de la tarea gráfica
mediante diversas optimizaciones.
VESA Local Bus: más que un slot un bus, es un conector
íntimamente unido al microprocesador, lo que aumenta la velocidad
de transmisión de datos. Tiene de buen rendimiento pero
tecnológicamente no muy avanzada. (usada en al 486).
PCI: hasta hace poco, este ha sido el estándar de las tarjetas
gráficas (y otros múltiples periféricos). Suficientemente veloz para las
tarjetas que no precisen una gran aceleración 3D.
AGP: estándar para conexión de tarjetas gráficas, tampoco un
slot, sino un puerto, pensado únicamente para tarjetas gráficas que
transmitan cientos de MB/s de información, típicamente las 3D.
Presenta poca ganancia en prestaciones frente a PCI, pero tiene la
ventaja de que las tarjetas AGP pueden utilizar memoria del sistema
como memoria de vídeo
PCI EXPRESS: es una nueva arquitectura de bus cuyo ancho de
banda es 3.5 veces superior a AGP8X y PCI en el PC y da como
resultado una velocidad superior a 4GB por segundo en las
trasferencias de datos en ambas direcciones, convirtiéndola en lo mas
recomendable a la hora de adquirir una tarjeta gráfica.
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Conectores internos
Tipos de conectores:
De datos: conectan los dispositivos a la placa
Eléctricos: conectan la fuente de alimentación
a los dispositivos incluida la placa.
Las tarjetas reciben la tensión a través de las
ranuras de expansión.
La fuente de alimentación proporciona tensión al
computador y cada dispositivo tiene su conexión a
la fuente.
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Unidad 6
IDE y S-ATA
Interfaces:
IDE (Integrated Drive Electronics,
electrónica de unidades integradas): se
utilizan para conectar a nuestro ordenador discos
duros, grabadoras o lectores de CD/DVD. Estas
interfaces son de bajo costo y de alto rendimiento.
SERIAL ATA: son unidades que operan a mayor
velocidad, tienen mayor capacidad de
almacenamiento y reducen el consumo eléctrico. El
cable mediante el cual la unidad se conecta a la
placa base es mucho más pequeño, y así permite
mejorar la ventilación. Es menos sensible a las
interferencias y permite crear cables más largos.
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Puertos
Conectores externos:
Permiten la conexión a la computadora de los
“periféricos” nombre por el que se conocen a todos los
dispositivos externos como son el teclado, mouse,
impresora, MODEM y scanner entre otros.
La conexión de mouse y teclado se realiza
generalmente a los puertos PS2, estos puertos tienen
un código de color, verde para el mouse y violeta para
el teclado. Actualmente también existen mouse y
teclados USB.
El puerto serie permite conectar dispositivos como
un MODEM externo o un mouse de los antiguos.
El puerto paralelo se utiliza principalmente para
las impresoras y el VGA (puerto del monitor), es decir
es la salida de la tarjeta de video.
El puerto de Red es para conectar nuestro
computador a una red, es un conector Rj45,
aparentemente como el del teléfono pero mas grande.
La salida de audio nos permite conectar los
parlantes y el micrófono a la computadora.
Puerto Firewire: tienen gran la velocidad, una
amplia conectividad y admite la conexión de hasta 63
dispositivos. Recomendable para transmitir gran
cantidad de datos como dispositivos multimedia
(videocámara)
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Unidad 6
Chipset
Es un conjunto de chips cuya finalidad es controlar
algunas funciones concretas de la computadora y como
interactúa el microprocesador con las memorias,
puertos externos y ranuras de expansión.
la placa y el chipset se deben complementar para
obtener el máximo rendimiento de la computadora.
Procesador
es el núcleo del ordenador. Es un chip,
un tipo de componente electrónico en cuyo interior
existen miles (o millones) de elementos llamados
transistores.
Cuando decimos que una “computadora” es un
Pentium IV o Celeron o Dual Core estamos haciendo
referencia al procesador que lleva dicho equipo.
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Procesador - Componentes
Intel 4004:
Primer procesador integrado en una pastilla.
Componentes:
UC (Unidad de control) es el núcleo del procesador dirige la
Intel 4004
ejecución de los programas y controla el movimiento entre
memoria y ALU y las señales que circulan entre la CPU y los
periféricos .
ALU (unidad aritmético lógica) realiza cálculos matemáticos
(suma, resta, multiplicación y división) y operaciones lógicas (igual,
mayor que o menor que).
Área de almacenamiento primaria: la memoria da al
procesador almacenamiento temporal para instrucciones y datos.
Desde el modelo 486 de Intel los procesadores incluyen una
memoria interna donde almacenan los datos más requeridos. Este
tipo de memoria es el más rápido y se lo conoce como memoria
caché. Esto hace que el procesador reduzca el numero de accesos a
la memoria principal y por tanto se reduzca enormemente el
tiempo de proceso de determinados datos y aumente el
rendimiento del procesador
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Unidad 6
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Práctica
Reconocer los siguientes componentes y describir brevemente su función:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
¿Qué tipos de memoria RAM existen y como se agrupan?
¿Para qué sirve la BIOS?
Nombrar 3 componentes de la mother y describirlos
¿Qué tipos de mother existen?
Nombrar 3 procesadores
¿Para que sirve la RAM y en que unidad se mide su capacidad y su velocidad?
¿Qué diferencias existen entre SIMM y DIMM, y cual se utiliza en la actualidad?
Ordenar por evolución los diferentes tipos de memoria SDRAM y determinar cual fue la
característica que evolucionó
9. ¿Qué diferencia existe entre un procesador de slot y de pastilla?
10. ¿Qué tipos de ranuras existen y para qué se utilizan?
11. Nombrar 5 tipos de puertos y para qué se utilizan
12. Nombrar los componentes del procesador y para que sirve cada uno
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Procesador - Estructura
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Procesador
Ventilador y Disipador:
Sobre la placa madre fácilmente se puede observar un ventilador
(cooler) que se encuentra apoyado sobre un disipador de metal. La
función principal de estos 2 elementos es la de REFRIGERAR.
El Disipador es una pieza que por su particular geometría
presenta mucha superficie de contacto con el aire y permite que el
procesador libere mucho calor a través de él. .
El ventilador se encarga de retirar ese calor del procesador
para enviarlo por las rendijas del ordenador al exterior de la
computadora.
Ventilador
Disipador
Procesador
Unidad 6
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Procesador – Modelos y velocidad
Existen 2 marcas principales:
Para el mercado domestico existen en general 2 marcas y cada
una de ellas tiene ventajas sobre la otra.
A continuación se mencionan algunas ventajas de cada una.
INTEL en general tienen como ventaja que son estables y
duraderos. Trabajan a menor temperatura y por lo tanto
requieren de ventiladores y disipadores mas pequeños.
AMD su ventaja fundamental es su precio.
Velocidad:
La unidad de medida para conocer la velocidad interna de un procesador es el MHertz.
3 Ghz = 3.000.000.000 ciclos de reloj X segundo
Ciclo de reloj = realiza una operación básica
Velocidad de Bus es la velocidad de entrada y salida de los datos al procesador.
Velocidad Interna + Velocidad de Bus
ORDENADOR
= VELOCIDAD
DE PROCESO DEL
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Disco Rígido
Definición:
Los discos duros constituyen la unidad de almacenamiento
principal del ordenador, donde se almacenan permanentemente
una gran cantidad de datos y programas. Constituyen la memoria
de almacenamiento masivo.
Esta información que almacena no puede ser procesada
directamente por el microprocesador, sino que, en un paso previo,
deben transferirse a la memoria central donde pueden manejarse.
Las unidades de los discos duros contienen 2 o más discos {platillos)
apilados sobre un eje central y aislados completamente del
exterior.
El sistema gira rápidamente, los mecanismos de movimiento son
muy precisos y los discos una gran densidad, esto hace que la
capacidad de los discos duros sea mucho mayor que la de los discos
flexibles.
Unidad 6
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Disco Rígido
Funcionamiento:
Al igual que los disquetes, los discos duros constan de cuatro componentes principales: el motor de
impulsión, los cabezales de lectura y escritura, el motor paso a paso y los circuitos de control.
En la parte inferior del disco duro se encuentra una tarjeta de circuito impreso “circuitos de control” que
recibe los comandos de la controladora de la unidad, la cual es controlada a su vez por el sistema
operativo. Esta tarjeta traduce esos comandos en fluctuaciones de voltaje que fuerzan el movimiento de las
cabezas de lectura/escritura a través de la superficie de los platillos. Por otro lado, la tarjeta de control
también asegura que el eje de esos platillos tenga una velocidad constante e informa a la unidad de cuándo
debe leer o escribir sobre el disco.
Un eje, conectado a un motor eléctrico de impulsión, efectúa, en ocho capas como máximo de platillos
magnéticos, miles de giros por minuto (normalmente 3.600 aunque, en discos duros más modernos, puede
llegar a 4.500 e incluso 11.000). La composición del revestimiento magnético y la cantidad de platillos
determinan la capacidad de la unidad. La unidad se mantiene a este ritmo de rotación hasta que se
interrumpe el suministro de corriente, ya que llevaría demasiado tiempo situarla a esa velocidad antes de
cada acceso. El dispositivo de control de las revoluciones se ocupa de verificar que el índice de velocidad no
varíe en más de un 0,5%.
El motor paso a paso coloca y empuja el grupo de brazos o cabezales de lectura/escritura sobre las
superficies de los platillos con gran precisión. Alinea las cabezas y las pistas que están formadas por círculos
concéntricos en la superficie de los platillos. Los cabezales de lectura/escritura incluidos en los extremos de
los brazos en movimiento, avanzan al unísono a través de la superficie de los platillos giratorios del disco
duro.
Las cabezas escriben la información procedente del controlador de disco en los platillos, alineando las
partículas magnétícas en la superficie de éstos. También se encargan de leer la información y detectan las
polaridades de las partículas que ya fueron alineadas. Cuando el usuario o el software pide al sistema
operativo que lea o escriba un determinado sector del disco, el sistema operativo ordena a la controladora
del disco duro que mueva los cabezales de lectura/ escritura sobre la pista que contiene ese sector. Los
cabezales sólo tienen que esperar a que ese sector pase exactamente por debajo de ellos, para leer o
escribir sobre él.
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Almacenamiento de información: Pendrive
Evolución:
Unos de los primeros medios de almacenamiento portable que
existió al utilizar la PC fue el disquete que es un disco removible
magnético utilizado para almacenar datos.
IBM en 1971 lanza el Floppy 8’’ con una capacidad de 100Kb.
Desde 1976 surge el 5 ¼ con una capacidad de 160 Kb a 1,2 Mb
Desde 1981 surge el 3 ½ con una capacidad de 720 Kb a 1,44
Mb
El sucesor PENDRIVE
Este medio de almacenamiento tuvo un notable crecimiento a
través de los años incrementando considerablemente su capacidad.
Comenzando en 100 Mb hasta llegar a los 64Gb y en constante
crecimiento.
Además existen como medio de almacenamiento con las mismas
características de escritura y de mayor capacidad los discos rígidos
portatiles
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CD
CD-ROM son las siglas de Compact Disc Read-Only Memory o disco
compacto con memoria de solo lectura.
Es un medio de almacenamiento masivo de datos que usa un láser óptico para
la lectura de unos relieves microscópicos que están estampados en la superficie
de un disco de aluminio recubierto de policarbonato.
Las unidades de CD-ROM se evalúan por su capacidad y su velocidad de
lectura.
Capacidades: van desde los 650 Mb y 74 min. a los 1054 Mb y 120 min.
La velocidad: una unidad de velocidad simple (1X) lee a 150kb por
segundo, una de velocidad doble (2X) lee a 300kb/s y así sucesivamente. El
límite de lectura/escritura es de 52X (7800 kb/s).
Tipos de CD:
CD Audio: para escuchar los discos compactos de música.
Video-CD: para películas grabadas en este formato
CD-i: es una variante de disco óptico, exclusivamente de lectura que contiene
sonido e imagen además de datos.
Photo-CD multisesión: para guardar imágenes procedentes de un carrete
fotográfico o una memoria de una cámara digital.
CD-XA y CD-XA Entrelazado: CD's que contienen archivos de audio y datos.
CD-R: discos grabables, están compuestos por un soporte plástico rígido
(policarbonato), al que se adosa una capa de material sensible y otra capa
reflectante.
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Unidad 6
DVD
DVD llamdao inicialmente Disco de Video Digital y posteriormente Disco
Versátil Digital es parecido a un CD pero con una capacidad de
almacenamiento que va de los 4.7 a los 17 Gb.
El CD permite grabar 74 minutos, en cambio el DVD permite 9 horas de
grabación digital de audio. Se amplia además, su capacidad de grabación de
vídeo, que es de 133 minutos por lado con una calidad de sonido e imagen
extraordinaria y constante, y sin perdida de calidad aunque se reproduzcan
varias veces.
Tipos y capacidades:
Hay dos tipos de discos principalmente, son los DVD+ y los DVD-.
Cada uno de estos tipos cuenta con sus correspondientes versiones de discos
grabables (R) y regrabables (RW).
Los DVD+ tienen un mejor tiempo de acceso, posicionamiento y rendimiento en
general, aunque almacenan una menor cantidad de datos que los discos DVD-.
Estos cuatro tipos pueden dividirse a su vez en dos grupos, según tengan una o
dos capas:
Una capa
Una cara: DVD 5 = 4.7 Gb / 133 min.
Doble cara: DVD 9 = 8.5 Gb / 266 min.
Doble capa
Una cara: DVD 10 = 9.4 Gb / 266 min.
Doble cara: DVD 18 = 17 Gb / 481 min.
Unidad 6
Tecnología de la Información y las Comunicaciones
Práctica 2
1.
¿Qué diferencia existe entre la memoria primaria y principal? ¿Cómo afecta a la velocidad de
respuesta del procesador?
2.
¿Qué es el procesador?
3.
¿Cómo se mide la velocidad interna del procesador?
4.
¿Qué son los Hz?
5.
¿Qué es un ciclo de reloj?
6.
Si se tiene un procesador de 2Ghz, ¿Cuántas operaciones básicas hace en 10 segundos?
7.
¿Cómo se mide la velocidad de proceso del ordenador?
8.
¿Qué es la velocidad de bus?
9.
Nombrar las partes principales de un disco rígido y dibujarlas.
10. Describir el funcionamiento del disco rígido.
11. ¿Para qué sirve el disipador y el ventilador?
12. ¿Qué tipos de diskettes existieron, qué capacidad tenia cada uno y quien es su sucesor?
13. ¿El sucesor del diskette que capacidad puede tener y cuantos diskettes de 5 ¼ hubieran sido
necesarios?
14. ¿Qué capacidad tiene un dvd de 1 cara y cuantos cd representan?
15. ¿Qué diferencia existe entre una notebook y una netbook?
16. Detallar 2 computadoras con procesador Intel y 2 con procesador AMD, mencionando la
especificación de disco, memoria, procesador, fuente, mother y precio. Mencionar cual es mejor y
por qué?
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