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DISPOSITIVOS DE ENTRADA, SALIDA Y MULTIMEDIA. ARQUITECTURAS AVANZADAS Y COMERCIALES

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Introducción
La importancia del conocimiento de los componentes de nuestro computador es
primordial para cualquier persona que desee adiestrarse en el mundo de la tecnología. Como
siempre debemos empezar por lo más básico en este caso los dispositivos de entrada y
salido esenciales en el uso del computador por parte del usuario con formado por mouse,
teclado, bocinas, cámara web, entre otros.
También en este presente trabajo señalamos la importancia absoluta de los procesos
de arquitectura avanzada que se relaciona con el mercadeo conformando la arquitectura de
comercio.
A continuación explicaremos la función de cada dispositivo de entrada y salida
considerados “necesarios” en el manejo no técnico del computador. En la parte de la
arquitectura nos adentramos en los procesamientos simétricos y paralelos, sin dejar atrás
aquellos hardwares que han sido importantes para el desarrollo tecnológico.
Bus
En ​
arquitectura de computadores​
, el bus (o canal) es un ​
sistema digital que transfiere datos
entre los componentes de una ​
computadora o entre varias computadoras. Está formado por
cables o pistas en un ​
circuito impreso​
, dispositivos como ​
resistores y ​
condensadores además
de​
circuitos integrados​
​
.
En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera
que la comunicación entre las partes del computador se hacía por medio de cintas o muchas
pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión
es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.
La tendencia en los últimos años hacia el uso de buses seriales como el ​
USB​
,​
Firewire para
comunicaciones con ​
periféricos​
, reemplazando los buses paralelos, incluyendo el caso del
microprocesador con el ​
chipset en la ​
placa base​
, a pesar de que el bus serial posee una
lógica compleja (requiriendo mayor poder de cómputo que el bus paralelo) se produce a
cambio de velocidades y eficacias mayores.
Existen diversas especificaciones de que un bus se define en un conjunto de características
mecánicas como conectores, cables y tarjetas, además de protocolos eléctricos y de señales.
La función del bus es la de permitir la conexión lógica entre distintos subsistemas de un
sistema digital, enviando datos entre dispositivos de distintos órdenes: desde dentro de los
mismos circuitos integrados, hasta equipos digitales completos que forman parte de
supercomputadoras.
La mayoría de los buses están basados en ​
conductores metálicos por los cuales se trasmiten
señales eléctricas que son enviadas y recibidas con la ayuda de integrados que poseen una
interfaz del bus dado y se encargan de manejar las señales y entregarlas como ​
datos útiles.
Las​
señales digitales​
​
que se trasmiten son de datos, de direcciones o señales de control.
Los buses definen su capacidad de acuerdo a la ​
frecuencia máxima de envío y al ancho de
los datos. Por lo general estos valores son inversamente proporcionales: si se tiene una alta
frecuencia, el ancho de datos debe ser pequeño. Esto se debe a que la interferencia entre las
señales (crosstalk) y la dificultad de ​
sincronizarlas​
, crecen con la frecuencia, de manera que
un bus con pocas señales es menos susceptible a esos problemas y puede funcionar a alta
velocidad.
Todos los buses de computador tienen funciones especiales como las ​
interrupciones y las
DMA que permiten que un dispositivo periférico acceda a una CPU o a la memoria usando el
mínimo de recursos.
Primera generación: Los primeros computadores tenían 2 sistemas de buses, uno para la
memoria y otro para los demás dispositivos. La CPU tenía que acceder a dos sistemas con
instrucciones para cada uno, protocolos y sincronizaciones diferentes.
La empresa ​
DEC notó que el uso de dos buses no era necesario si se combinaban las
direcciones de memoria con las de los periféricos en un solo espacio de memoria (​
mapeo​
),
de manera que la arquitectura se simplificaba ahorrando costos de fabricación en equipos
fabricados en masa, como eran los primeros​
minicomputadores​
​
.
Los primeros ​
microcomputadores se basaban en la conexión de varias tarjetas de circuito
impreso a un bus ​
Backplane pasivo que servía de eje al sistema. En ese bus se conectaba la
tarjeta de ​
CPU que realiza las funciones de árbitro de las comunicaciones con las demás
tarjetas de dispositivo conectadas; las tarjetas incluían la memoria, controladoras de disquete
y disco, adaptadores de vídeo. La CPU escribía o leía los datos apuntando a la dirección que
tuviera el dispositivo buscado en el espacio único de direcciones haciendo que la información
fluyera a través del bus principal.
Entre las implementaciones más conocidas, están los buses ​
Bus S­100 y el ​
Bus ISA usados
en varios microcomputadores de los años 70 y 80. En ambos, el bus era simplemente una
extensión del bus del ​
procesador de manera que funcionaba a la misma frecuencia. Por
ejemplo en los sistemas con procesador ​
Intel 80286 el bus ISA tenía 6 u 8 ​
megahercios de
frecuencia dependiendo del procesador.
Segunda generación: El hecho de que el bus fuera pasivo y que usara la CPU como control,
representaba varios problemas para la ampliación y modernización de cualquier sistema con
esa arquitectura. Además que la CPU utilizaba una parte considerable de su potencia en
controlar el bus.
Desde que los procesadores empezaron a funcionar con frecuencias más altas, se hizo
necesario jerarquizar los buses de acuerdo a su frecuencia: se creó el concepto de bus de
sistema (conexión entre el procesador y la ​
RAM​
) y de buses de expansión, haciendo
necesario el uso de un​
chipset​
​
.
El bus ​
ISA utilizado como backplane en el ​
PC IBM original pasó de ser un bus de sistema a
uno de expansión, dejando su arbitraje a un integrado del chipset e implementando un bus a
una frecuencia más alta para conectar la memoria con el procesador.
En cambio, el bus Nubus era independiente desde su creación, tenía un controlador propio y
presentaba una interfaz estándar al resto del sistema, permitiendo su inclusión en diferentes
arquitecturas. Fue usado en diversos equipos, incluyendo algunos de ​
Apple y se
caracterizaba por tener un ancho de 32 ​
bits y algunas capacidades ​
Plug and Play
(autoconfiguración), que lo hacían muy versátil y adelantado a su tiempo. Entre otros
ejemplos de estos buses autónomos, están el​
AGP​
​
y el bus​
PCI​
​
.
Tercera generación: Los buses de tercera generación se caracterizan por tener conexiones
punto a punto, a diferencia de los buses arriba nombrados en los que se comparten señales
de reloj. Esto se logra reduciendo fuertemente el número de conexiones que presenta cada
dispositivo usando interfaces seriales. Entonces cada dispositivo puede negociar las
características de enlace al inicio de la conexión y en algunos casos de manera dinámica, al
igual que sucede en las redes de comunicaciones. Entre los ejemplos más notables, están
los buses​
PCI­Express​
​
, el​
Infiniband​
​
y el​
HyperTransport​
​
.
Puerto serie
Puerto serial, puerto COM, puerto de comunicaciones y puerto RS­232 ("Recomended
Standard­232"),
hacen referencia al mismo puerto. Se le llama serial, porque permite el
envío de datos, uno detrás de otro, mientras que un paralelo se dedica a enviar los datos de
manera simultánea. La sigla COM es debido al término ("COMmunications"), que traducido
significa comunicaciones. Es un conector semitrapezoidal de 9 terminales, que permite la
transmisión de datos desde un dispositivo externo ​
(periférico)​
, hacia la computadora; por ello
es denominado puerto.
Este puerto está siendo reemplazado por el ​
puerto USB para el uso en PDA´s y ratones, pero
aún viene integrado en la​
tarjeta principal (Motherboard)​
​
actuales.
Puerto paralelo
Puerto paralelo y puerto LPT se refieren al mismo tipo de conector. Se le llama ​
paralelo​
,
porque permite el envío de datos, en conjuntos simultáneos de 8 ​
bits​
, mientras que un ​
serial
se dedica a enviar los datos uno detrás de otro. La sigla LPT significa ("Line Print Terminal /
Line PrinTer"), que traducido significa línea terminal de impresión/línea de la impresora. Es
un conector semitrapezoidal de 25 terminales, que permite la transmisión de datos desde un
dispositivo externo​
(periférico)​
​
, hacia la computadora; por ello es considerado puerto.
Este puerto está siendo reemplazado por el ​
puerto USB para impresoras y escáneres, pero
aún viene integrado en la​
tarjeta principal (Motherboard)​
​
.
Dispositivos
Los dispositivos son regímenes definibles, con sus variaciones y transformaciones.
Presentan líneas de ​
fuerza que atraviesan umbrales en ​
función de los cuales son estéticos,
científicos, políticos, etc. Cuando la fuerza en un dispositivo en lugar de entrar en relación
lineal con otra fuerza, se vuelve sobre sí misma y se afecta, no se trata de saber ni de poder,
sino de un proceso de individuación relativo a ​
grupos o personas que se sustrae a las
relaciones de fuerzas establecidas como saberes constituidos.
●
Los dispositivos de entrada/salida: Son aquellos que permiten la comunicación
entre la computadora y el usuario.
●
Dispositivos de entrada: Son aquellos que sirven para introducir datos
computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos
a
la
de entrada y
se almacenan en​
la memoria​
​
central o interna. Los dispositivos de entrada
convierten la​
información
​
memoria
en​
señales
​
eléctricas
que
se
almacenan
en
la
central.
Los dispositivos de entrada típicos son los teclados, otros son: lápices ópticos, palancas de
mando (joystick), ​
CD­ROM​
, discos compactos (​
CD​
), etc. Hoy en día es muy frecuente que el
usuario utilice un dispositivo de entrada llamado ratón que mueve un puntero electrónico
sobre una pantalla que facilita la​
interacción​
​
usuario­máquina.
En el mercado podemos encontrar estos dispositivos de entrada/salida:
Mouse: La función principal del ratón es transmitir los movimientos de nuestra mano sobre
una superficie plana hacia el ordenador. Allí, el ​
software denominado driver se encarga
realmente de transformarlo a un ​
movimiento del puntero por la pantalla dependiendo de
varios parámetros.
En el momento de activar el ratón, se asocia su posición con la del cursor en la pantalla. Si
desplazamos sobre una superficie el ratón, el cursor seguirá dichos movimientos. Es casi
imprescindible en aplicaciones dirigidas por menús o entornos gráficos, como por ejemplo
Windows​
, ya que con un pulsador adicional en cualquier instante se pueden obtener en
programa las coordenadas (x, y) donde se encuentra el cursor en la pantalla, seleccionando
de esta forma una de las opciones de un menú.
Hay cuatro formas de realizar la transformación y por tanto cuatro tipos de ratones:
●
Mecánicos: Son los más utilizados por su sencillez y bajo coste. Se basan en
una bola de silicona que gira en la parte inferior del
desplazábamos éste. Dicha bola hace contacto
al ratón y otro transversal, de
en sentido
●
ratón
a
medida
que
con dos rodillos, uno perpendicular
forma que uno recoge los movimientos de la bola
horizontal y el otro en sentido vertical
Los ratones opto­mecánicos trabajan según el mismo principio que
mecánicos, pero aquí los cilindros están conectados a
emplean pulsos luminosos al ordenador, en
codificadores
los
ópticos que
lugar de señales eléctricas. El
modo de capturar el movimiento es distinto. Los tradicionales rodillos que giran una
rueda radiada
luz
ahora pueden girar una rueda ranurada, de forma que un haz de
las atraviesa. De esta forma, el corte intermitente del haz de luz por la rueda
es recogido en el otro lado por una​
célula fotoeléctrica que decide hacia donde gira
​
el ratón y a que
●
velocidad
Los ratones de ruedas sustituyen la bola giratoria por unas ruedas
material​
plástico​
​
,
de
perpendiculares entre sí, dirigiendo así a los codificadores
directamente.
●
●
Los ratones ópticos carecen de bola y rodillos, y poseen unos
o sensores ópticos que detectan los cambios en los patrones de la
foto­​
sensores
superficie por
la que se mueve el ratón. Antiguamente, estos
ratones necesitaban una alfombrilla
especial, pero actualmente no.
ha denominado a este​
sistema
​
Microsoft
IntelliEye en su ratón IntelliMouse y es capaz de explorar el
escritorio 1500 veces
por segundo, sobre multitud de superficies distintas como​
madera
​
plástico o tela.
La ventaja de estos ratones estriba en su precisión y en la carencia de partes
móviles, aunque son lógicamente algo más caros que el resto.
Teclado: ​
Es el dispositivo más común de entrada de datos. Se lo utiliza para introducir
comandos​
, textos y números. Estrictamente hablando, es un dispositivo de entrada y de
salida, ya que los LEDs también pueden ser controlados por la máquina.
Cuando en 1867 Christopher Letham Sholes diseñó la máquina de escribir, la tecnología no
estaba muy avanzada, y los primeros prototipos de la máquina de escribir se atascaban
constantemente. Había entonces dos caminos para resolver el problema: hacer que la
máquina funcione mejor, o que los mecanógrafos funcionen peor.
La disposición de las teclas se remonta a las primeras ​
máquinas de escribir. Aquellas
máquinas eran enteramente mecánicas. Al pulsar una letra en el teclado, se movía un
pequeño martillo mecánico, que golpeaba el papel a través de una cinta impregnada en tinta.
Al escribir con varios dedos de forma rápida, los martillos no tenían tiempo de volver a su
sitio antes de que se moviesen los siguientes, de forma que se encallaban. Para que esto
ocurriese lo menos posible, el diseñador del teclado QWERTY hizo una ​
distribución de las
letras de forma contraria a lo que hubiese sido lógico con base en la frecuencia con la que
cada letra aparecía en un ​
texto​
. De esta manera la pulsación era más lenta y los martillos se
encallaban menos veces.
Cuando aparecieron las máquinas de escribir eléctricas, y después los ordenadores, con sus
teclados también eléctricos, se consideró seriamente modificar la distribución de las letras en
los teclados, colocando las letras más corrientes en la zona central. El nuevo teclado ya
estaba diseñado y los fabricantes preparados para iniciar la fabricación. Sin embargo, el
proyecto se canceló debido al temor de que los usuarios tuvieran excesivas incomodidades
para habituarse al nuevo teclado, y que ello perjudicara la ​
introducción de los ordenadores
personales, que por aquel entonces se encontraban en pleno auge.
Funciones del teclado:
○
Teclado alfanumérico: es un conjunto de 62 teclas entre las que
se
encuentran las letras, números,​
símbolos
​
ortográficos,
Enter, alt...etc.
○
○
Teclado de Función: es un conjunto de 13 teclas entre las que
se
encuentran el ESC, tan utilizado en sistemas informáticos, más
12
teclas de función. Estas teclas suelen ser configurables pero por
ejemplo existe un convenio para asignar la ayuda a F1.
○
○
Teclado Numérico: se suele encontrar a la derecha del teclado
alfanumérico y consta de los números así como de un Enter y los
operadores numéricos de suma, resta,... etc.
○
○
Teclado Especial: son las flechas de​
dirección
​
conjunto de 9 teclas agrupadas en 2 grupos; uno de 6 (Inicio y
y
fin
un
entre otras) y otro de 3 con la tecla de impresión de pantalla
entre
ellas.
○
Tipos de Teclado:
●
De Membrana: Fueron los primeros que salieron y como su propio
nombre indica presentan una membrana entre la tecla y el circuito
que hace que
la pulsación sea un poco más dura.
●
●
Mecánico: Estos nuevos teclados presentan otro sistema que hace que la
pulsación sea menos traumática y más suave para el usuario.
●
●
Teclado para internet: El nuevo Internet Keyboard incorpora 10 nuevos
botones de acceso directo, integrados en un teclado estándar
diseño
de
ergonómico
que incluye un apoya manos. Los nuevos botones permiten desde abrir
nuestro explorador Internet hasta ojear el correo electrónico. El software
IntelliType Pro, posibilita la personalización
teclado el que trabaje como nosotros
●
●
incluido,
de los botones para que sea el
queramos que lo haga.
Teclados inalámbricos: Pueden fallar si están mal orientados, pero
existe diferencia con un teclado normal. En vez de enviar la
cable, lo hacen mediante infrarrojos, y la
teclado, sino en el receptor que
queremos conectar a
una BIOS que lo
controladora
no
señal
reside
no
mediante
en
el
propio
se conecta al conector de teclado en el PC. Si
nuestro equipo un teclado USB, primero debemos tener
soporte y en segundo lugar debemos tener instalado el sistema
operativo con el "Suplemento USB". Un buen teclado USB
debe tener en su
parte posterior al menos un conector USB adicional
poderlo
como HUB y poder conectar a él otros
para
aprovechar
dispositivos USB como ratones, altavoces,
etc
Scanner: ​
Ateniéndonos a los criterios de la Real Academia de la ​
Lengua​
, famosa por la
genial introducción del término cederrón para denominar al CD­ROM, probablemente nada;
para el resto de comunes mortales, digamos que es la palabra que se utiliza en ​
informática
para designar a un aparato digitalizador de​
imagen​
​
.
Por digitalizar se entiende la operación de transformar algo analógico (algo físico, real, de
precisión infinita) en algo digital (un conjunto finito y de precisión determinada de unidades
lógicas denominadas bits). En fin, que dejándonos de tanto formalismo sintáctico, en el caso
que nos ocupa se trata de coger una imagen (​
fotografía​
, dibujo o texto) y convertirla a un
formato que podamos almacenar y modificar con el ordenador. Realmente un ​
escáner no es
ni más ni menos que los ojos del ordenador.
El proceso de captación de una imagen resulta casi idéntico para cualquier escáner: se
ilumina la imagen con un foco de luz, se conduce mediante espejos la luz reflejada hacia un
dispositivo denominado CCD que transforma la luz en señales eléctricas, se transforma
dichas señales eléctricas a formato digital en un DAC (conversor analógico­digital) y se
transmite el caudal de bits resultante al ordenador.
El CCD (Charge Coupled Device, dispositivo acoplado por carga ­eléctrica­) es el elemento
fundamental de todo escáner, independientemente de su forma, tamaño o ​
mecánica​
.
Consiste en un elemento electrónico que reacciona ante la luz, transmitiendo más o menos
electricidad según sea la intensidad y el ​
color de la luz que recibe; es un auténtico ojo
electrónico. Hoy en día es bastante común, puede que usted posea uno sin saberlo: en su
cámara de vídeo, en su​
fax​
​
, en su cámara de​
fotos​
​
digital...
La ​
calidad final del escaneado dependerá fundamentalmente de la calidad del CCD; los
demás elementos podrán hacer un trabajo mejor o peor, pero si la imagen no es captada con
fidelidad cualquier operación posterior no podrá arreglar el problema. Teniendo en cuenta lo
anterior, también debemos tener en cuenta la calidad del DAC, puesto que de nada sirve
captar la luz con enorme precisión si perdemos mucha de esa información al transformar el
caudal eléctrico a bits.
Por este motivo se suele decir que son preferibles los escáneres de ​
marcas de prestigio
como Nikon o Kodak a otros con una mayor resolución teórica, pero con CCDs que no captan
con fidelidad los ​
colores o DACs que no aprovechan bien la señal eléctrica, dando resultados
más pobres, más planos.
Webcam: ​
Una cámara ​
web en la simple definición, es una cámara que esta simplemente
conectada a la ​
red o INTERNET. Como te puede imaginar tomando esta definición, las
cámaras Web pueden tomar diferentes formas y usos.
En la Webcam radica un ​
concepto sencillo; tenga en funcionamiento continuo una cámara de
video​
, obtenga un programa para captar un imagen en un ​
archivo cada determinados
segundos o minutos, y cargue el archivo de la imagen en un ​
servidor Web para desplegarla
en una página Web.
Unos de los tipos más comunes de cámaras personales que están conectadas a
computadoras del hogar, funcionando con la ayuda de algunos ​
programas usuarios
comparten una imagen en movimiento con otros. Dependiendo del usuario y de los
programas, estas imagines pueden ser publicadas disponibles en el internet por vía de
directorios especificados, o algunos disponibles a los amigos de usuarios que ahora poseen
la propia dirección para conectarse. Esas cámaras son típicamente solo cuando los usuarios
de las computadoras están encendidos y conectados a Internet. Con el apoyo de un ​
modem
DSL y Cable, usuarios viven sus computadoras en más y mejores observadores de web, esto
tiene otras complicaciones incluyendo velocidad y​
seguridad​
​
.
Otros tipos comunes de cámara web son las que se basa en una escena en particular,
monumento, u otro lugar de ​
interés de visitantes potenciales. Más de estas cámaras estan
disponibles 24/7. Puedes tener muchos pequeños conteos de pinturas (imágenes) detrás de
otros muchos más excitantes en el tiempo del día, si este es el caso.
Tipos de Cámaras:
●
Cámara de fotos digital: Toma fotos con calidad digital, casi todas
incorporan una pantalla LCD (Liquid Cristal Display) donde se puede
visualizar
imagen obtenida. Tiene una pequeña memoria donde
fotos
almacena
la
para
después transmitirlas a un ordenador.
●
●
Cámara de video: Graba videos como si de una cámara normal se
tratara,
pero las ventajas que ofrece en estar en formato digital, que es mucho mejor la
imagen, tiene una pantalla LCD por la que ves
simultáneamente
la
imagen
mientras grabas. Se conecta al PC y este recoge el video que has grabado, para
poder retocarlo posteriormente
con el software adecuado.
Monitor o Pantalla: ​
Es el dispositivo en el que se muestran las imágenes generadas por el
adaptador de vídeo del ordenador o computadora. El término monitor se refiere normalmente
a la pantalla de vídeo y su carcasa. El monitor se conecta al adaptador de vídeo mediante un
cable. Evidentemente, es la pantalla en la que se ve la información suministrada por el
ordenador. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos
catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla
plana de cristal líquido (LCD).
●
Adaptador: suele tratarse de una placa de circuito impreso (también
llamada tarjeta de interfaz) que permite que el ordenador o
computadora
utilice
un periférico para el cual todavía carece de
necesarias. Por lo general, los
las conexiones o placas de circuito
adaptadores
se
emplean
para
permitir
la
ampliación del sistema al
hardware
nuevo o diferente. En la mayoría de los
casos, es un término que
se emplea en vídeo, como en los casos de Adaptador de
Vídeo Monocromo (MDA), Adaptador para Gráficos Color (CGA) y Adaptador de
Gráficos Mejorado (EGA). Es común que una única tarjeta
más de un adaptador, es decir que maneje más
●
●
adaptadora contenga
de un elemento de hardware.
Monitor analógico es un monitor visual capaz de presentar una gama
continua (un número infinito) de colores o tonalidades de gris, a diferencia
monitor digital, que sólo es capaz de presentar un
monitor color, a diferencia del
monocromo,
de
un
número finito de colores. Un
tiene
una
pantalla
revestida
internamente con trifósforo rojo, verde y azul dispuesto en bandas o configuraciones.
Para
iluminar el trifósforo y generar un punto de color, este monitor
también tres cañones de electrones, en este caso uno
Para crear colores como el amarillo, el
primarios se mezclan en
●
●
suele
incluir
para cada color primario.
rosado o el anaranjado, los tres colores
diversos grados.
Monitor digital es un monitor de vídeo capaz de presentar sólo un
número fijo de colores o tonalidades de gris.
●
●
Monitor monocromo es un monitor que​
muestra
​
las imágenes en un solo
color: negro sobre blanco o ámbar o verde sobre negro. El término se aplica también
a los​
monitores
​
que sólo muestran distintos niveles de gris. Se considera que los
monitores monocromos de alta calidad son generalmente más nítidos
legibles que los monitores de color con una resolución
y más
equivalente.
El número de puntos que puede representar el monitor por pantalla, tanto en horizontal como
en vertical, se denomina resolución. Cuanto mayor sea la resolución del monitor mejor será la
calidad de la imagen en pantalla y ésta debe estar en concordancia con el tamaño del
monitor, por lo que en la actualidad no se recomienda un monitor menor de 17" ó 15".
El parámetro que mide la nitidez de la imagen se le denomina tamaño del punto (dot pitch) y
mide la distancia entre dos puntos del mismo color. El mínimo exigible en la actualidad es
0,28 mm, no debiéndose admitir nada superior, aunque lo ideal sería de 0,25 mm (o menor).
La frecuencia de los monitores es el denominado refresco de pantalla y se mide en Hz
(hertzios), que serían equivalentes a los fotogramas por segundo de una película. Realmente
quien proporciona estos refrescos es la tarjeta gráfica que tengamos instalada en nuestro
ordenador.
Los desarrolladores de multimedia a menudo conectan más de un monitor a sus
computadoras, utilizando tarjetas de gráficos. Varios sistemas de desarrollo le permiten
trabajar con varias ventanas abiertas al mismo tiempo, para que pueda dedicar un monitor
para visualizar ​
el trabajo que esté creando o diseñando, mientras ejecuta varias tareas de
edición en ventanas en otros monitores.
Es importante desarrollar su aplicación en monitores del mismo tamaño y resolución que
aquellos que utilizará para su distribución. Se puede utilizar una gran variedad de monitores
tanto para desarrollo como para distribuciones.
El número máximo de colores que puede desplegar en su monitor depende de la tarjeta de
gráficos o de la cantidad de video RAM (VRAM) instalada en la computadora. En las PCs los
monitores son básicamente de 8 bits (256 colores), pero con facilidad puede mejorarse con
tarjetas de 16 bits (más de 32.000 colores), o tarjetas de 24 bits (millones de colores). Por
supuesto, mientras más colores despliegue, más lento será el desempeño del sistema.
También están disponibles tarjetas aceleradoras para presentación de videos.
Módems: ​
Pueden conectarse externamente a su computadora al puerto serial, o
internamente como una tarjeta separada. En general, los módems internos poseen capacidad
de​
fax​
​
.
La velocidad de los módems medida en baudios, es las características más importante.
Debido a que los archivos de multimedia contienen gráficos, recursos de audio, muestras de
video, necesitan mover muchos datos en el menor tiempo posible. Los estándares de hoy
dictan al menos un módems de 9600 bps. Transmitir a 2400 bps un archivo de 350 MB
podría llevar hasta 45 minutos, pero a 9600 bps, podría hacerse entre 6 o 7 minutos. La
mayoría de los módems cumplen los estándares CCITT V.32 o V.42 que brindan ​
algoritmos
de comprensión de datos cuando se comunican con otros similarmente equipados. La
compresión ahorra tiempo de transmisión y dinero significativos, en especial a largas
distancias.
Las líneas telefónicas de cobre y el equipo de conmutación en centrales de compañías
telefónicas pueden manejar señales analógicas de hasta 28.000 bps en líneas limpias. Los
fabricantes de módems que proporcionan mayores velocidades de transmisión de datos
cuentan con algoritmos de compresión basados en el equipo para comprimir datos antes de
enviarlo, descomprimiéndolos al llegar a su destino.
Multimedia
Es cualquier combinación de ​
texto​
, ​
arte gráfico, ​
sonido​
, animación y vídeo que llega a
nosotros por ​
computadora u otros ​
medios electrónicos. Es un tema presentado con lujos de
detalles. Cuando conjuga los elementos de multimedia ­ fotografías y animación
deslumbrantes, mezclando sonido, vídeo clips y textos informativos ­ puede electrizar a su
auditorio; y si además le da​
control​
​
interactivo del proceso, quedarán encantado.
Multimedia estimula los ojos, oídos, yemas de los dedos y, lo más importante, la cabeza.
Multimedia se compone, como ya de describió, de combinaciones entrelazadas de elementos
de texto, arte gráfico, sonido, animación y vídeo.
Multimedia Interactiva: Es cuando se le permite al usuario final ­ el observador de un
proyecto​
multimedia ­ controlar ciertos elementos de cuándo deben presentarse.
Hipermedia: Es cuando se proporciona una estructura ligados a través de los cuales el
usuario puede navegar, entonces, multimedia interactiva de convierte en Hipermedia.
Aunque la definición de multimedia es sencilla, hacer que trabaje puede ser complicado. No
sólo se debe comprendes cómo hacer que cada elemento se levante y baile, sino también se
necesita saber cómo utilizar la ​
herramientas computacionales y las tecnologías de multimedia
para que trabajen en conjunto. Las personas que tejen los hilos de multimedia para hacer
una alfombra esplendorosa son desarrolladores de multimedia.
Un proyecto de multimedia no tiene que ser interactivo para llamarse multimedia: los usuarios
pueden reclinarse en el asiento y verlo como lo hacen en el ​
cine o frente al televisor. En tales
casos un proyecto es lineal, pues empieza y corre hasta el final, cuando se da el control de
navegación a los usuarios para que exploren a voluntad el contenido, multimedia se convierte
en no ­ lineal e interactiva, y es un puente​
personal​
​
muy poderoso hacia la​
información​
​
.
Herramientas de desarrollo de multimedia: Estar herramientas de ​
programación están
diseñadas para administrar los elementos de multimedia individualmente y permiten
interactuar con los usuarios. Además de proporcionar un ​
método para que los usuarios
interactúan con el proyecto, la mayoría de las herramientas de desarrollo de multimedia
ofrecen además facilidades para crear y editar texto e ​
imágenes​
, y tienen extensiones para
controlar los reproductores de vídeo disco, vídeo y otros ​
periféricos relacionado. El conjunto
de lo que se produce y la forma de presentarlo al observador es la interfaces junto de lo que
se reproduce y la forma de presentarlo al observador es la interface humana. Esta interfaces
puede definirse tanto por las reglas de lo que debe suceder con los ​
datos introducidos por el
usuario como por los gráficos que aparecen en la pantalla. El equipo y los ​
programas que
rigen los​
límites​
​
de lo que puede ocurrir es la plataforma o​
ambiente​
​
multimedia.
CD­Rom Y Multimedia: Multimedia requiere grandes cantidades de ​
memoria digital cuando
se almacena en una ​
biblioteca de usuario final, o de un gran ancho de banda cuando se
distribuye por cables o fibra​
óptica​
​
en​
una red​
​
.
Durante los últimos años el ​
CD ­ ROM (compact dist ­ read ­ only memory , o memoria de
solo ​
lectura es disco compacto), surge como el remedio de ​
distribución más económico para
proyectos de multimedia: un disco CD ­ ROM puede producirse en masa por menos de un
dólar y puede contener hasta 72 minutos de vídeo de pantalla completa de excelente ​
calidad​
,
o puede contener ​
mezclas únicas de imágenes, sonidos, textos, vídeo y animación
controladas por un​
programa​
​
de autor para proporcionar​
interacción​
​
ilimitada a los usuarios.
Se ha estimado que para 1.997 más de 20 millones de reproductores de CD ­ ROM estarán
en ​
computadoras y conectadas a equipos de ​
televisión​
, como Sega, 3DO y ​
sistemas de CD
KodaK Photo.
A largo plazo, varios expertos ven al CD ­ ROM como ​
tecnología de ​
almacenamiento en
memoria provisional que se reemplazará por nuevos dispositivos que no requieran partes
móviles, como ​
la memoria​
. Ellos también creen que a medida que la autopista de datos que
se describe en seguida se difunda más y más, los medios de distribución de multimedia que
prevalecerán serán el alambre de cobre, la​
fibra óptica​
​
y las tecnologías​
radio​
​
/celular.
Dispositivos de audio
Los computadores personales no proporcionan audio de calidad multimedia hasta que se les
instala una tarjeta de sonido. Las computadoras MPC están configuradas para sonido desde
que se ensamblan. Existen varios equipos de actualización que incluyen ​
tarjetas de sonido y
unidades de CD­ROM. WaveEdit es un sistema sencillo de ​
producción y ​
edición de sonido
MPC; viene con un equipo de desarrollo de multimedia de Microsoft y brinda características
suficientes de grabación y edición.
Las computadoras IBM PS/2 tiene cuatro niveles de grabación de audio y capacidad de
reproducción​
: voz, ​
música​
, estéreo y música de calidad. La grabación y la edición se
manejan en el ambiente de desarrollo de Conexión Audio­Visual (Audio Visual Connection,
AVC) de IBM y emplean adaptadores de Captura/Reproducción M­Audio de IBM y otras
tarjetas de sonido compatibles con microcanal. Si usted ha instalado un ​
sistema operativo
Windows en su computadora, puede también utilizar el programa Interface de Control de
Medios (MCI) que tiene capacidades de captura y reproducción.
Amplificadores y Bocinas (Cornetas): Las bocinas con amplificadores integrados o
agregados a un amplificador externo son importantes cuando presente un proyecto a un gran
auditorio o en un lugar ruidoso. El sistema de bocinas amplificadas de tres piezas Altee
Leasing​
, por ejemplo están diseñado para presentaciones multimedia y es pequeño y portátil.
Incluye su propio circuito de procesamiento de señales digitales (Digital Signal Processing,
DSP) para efectos de salas de concierto, tiene un mezclador para dos entradas (se puede
mezclar la señal digital de la computadora y la salida del reproductor de audio de la unidad
CD­ROM) y utiliza un subaltavoz para sonidos graves sensibles a 35 Hz.
Dispositivos de video
Con la tarjeta de digitalización de video instalada en su computadora, usted desplegar una
imagen de televisión en su monitor. Algunas tarjetas incluyen una facilidad para tomar
cuadros para capturar la imagen y convertirla en mapas de bits a color, que pueden
guardarse como archivos PIC o TIF. y después utilizarse como un gráfico o fondo.
Las presentaciones de video en cualquier plataforma de computadoras requieren de un
manejo de una enorme cantidad de datos. Cuando se utiliza con reproductora de videodisco,
que dan control preciso sobre imágenes que se estén viendo, las tarjetas de video le
permiten colocar una imagen en una ventana en el monitor de su computadora; no se
necesita una segunda pantalla de televisión dedicada al video. Las tarjetas de video
normalmente vienen con excelentes programas de efectos especiales.
Hay varias tarjetas de video disponibles hoy en día. La mayoría soportan varios tamaños de
video en una ventana, identificación de la fuente de video, ajuste de secuencias de
reproducción o segmentos, efectos especiales, tomas un cuadro y hacer cine digital. En
Windows, las ​
tarjetas de video sobrepuesto son controladas a través de la Interface de
Control de Medios (MCI).
Proyectores: ​
Si muestra su material a más observadores de los que pueden juntarse
alrededor de un monitor de computadora, necesita proyectarlo en una gran pantalla e incluso
en una pared pintada de blanco. Están disponibles los proyectores de tubos de rayos
catódicos (Cathode­ray Tube, CRT); pantallas de cristal líquido (LCD) agregadas a un panel
de proyector de acetatos; proyectores LCD autónomos y proyectores de lámpara para
presumir su trabajo en la superficie de pantallas grandes.
Los proyectores CRT han ​
estado disponibles por largo tiempo, son los televisores originales
de "pantalla gigante". Utilizan tres tubos de proyección separada y lentes (rojo, verde y azul);
estos tres canales de colores de luz deben converger con precisión en la pantalla. El ajuste,
foco y alineación son importantes para obtener una imágen clara y nítida. Los proyectores
CRT son compatibles con la salida de la mayoría de las computadoras, así como de las
televisiones.
Los paneles LCD son dispositivos que caben en un portafolio. el panel se coloca en la
superficie de un proyector estándar de acetatos como los que existen en la mayoría de las
escuelas, centros de conferencias y centro de reuniones. Mientras el proyector de acetatos
hace el trabajo de proyección, el panel se conecta a la computadora y da la imágen, en miles
de colores y con tecnología de ​
matriz activa, a velocidades que admiten video de movimiento
a tiempo real y animación. Debido a que los paneles LCD son pequeños, es habitual que se
empleen en presentaciones en ​
viajes​
, conectándolas a una computadora portátil (laptop) y
utilizando un proyector de acetatos.
Los paneles más completos de proyección LCD tienen una lámpara de proyección y lentes, y
no necesitan un proyector de acetatos adicional. Por lo común producen una imágen más
brillante y definida que el modelo de panel simple, pero son más grandes y no caben en un
portafolio.
Arquitectura avanzada
Este término sirve para identificar aquella arquitectura producida con el apoyo de recursos
informáticos digitales que permite conseguir objetos arquitectónicos de progresivo grado de
complejidad formal y funcional, imposible de alcanzar por medios convencionales, apoyando
el proceso de diseño mediante representaciones gráficas digitales de naturaleza dinámica e
interactiva orientadas a facilitar la visualización y la coordinación integrada y continua del
proyecto y de la obra a ser producida.
Arquitectura comercial
Las computadoras están presentes en todas nuestras actividades cotidianas, permitiéndonos hacer más
rápido las tareas e inclusive incorporando una mayor cantidad de datos. Sin embargo, para la mayoría
de nosotros pasan desapercibidas muchas otras actividades que demandan una velocidad y capacidad de
manejo de datos mucho muy por arriba de lo necesitamos para nuestras labores diarias. Actividades que
pertenecen a disciplinas académicas, a labores industriales, económicas o de la milicia requieren
manejar grandes volúmenes de datos, procesarlos a través de innumerables o complejos cálculos y
obtener resultados en razonables lapsos de tiempo. Por ejemplo, podemos mencionar el análisis
estructural, predicción meteorológica, investigaciones nucleares y de alta energía, diagnóstico médico,
simulaciones para fluidos (aerodinámica o hidrodinámica), inteligencia artificial y sistemas expertos,
navegación y detección, defensa, ingeniería química y genética, socio economía, y muchas otras más.
En todos estos casos, la creciente demanda por manejar volúmenes de datos cada vez mayores, con
mayor precisión o más rápidamente llega a sobrepasar pronto las capacidades de los computadores
disponibles. Se busca entonces que la construcción de mejores computadores logren avances
substanciales en su rendimiento.
El logro de un elevado rendimiento no depende solamente de hacer que el computador funcione cada
vez más rápido. Principalmente, la mejora en el rendimiento del computador se obtendrá de mejoras en
la "arquitectura" de éste y en el desarrollo de nuevas técnicas de procesamiento. El concepto de
arquitectura de un computador se refiere a la integración de su estructura física con su estructura lógica.
Se utiliza el término "arquitectura" para enfatizar la síntesis de elementos de ingeniería y ciencias
exactas con elementos estéticos y de funcionalidad práctica, de la misma manera en que un arquitecto
combinará las técnicas y conocimientos de la ingeniería con la apreciación artística e integración de su
obra con su entorno. Lo que el arquitecto realiza no sólo debe mantenerse en pie durante el tiempo sino
que también debe permitir cumplir el objetivo para el cual fue construido y resultar del agrado para
quien lo use.
Así la disciplina dedicada a la construcción, estudio y aplicación de los computadores recibe el nombre
de Arquitectura de Computadores y puede ser dividida en cinco partes fundamentales: entrada y salida,
comunicaciones, control, procesamiento y almacenamiento. Esta es de interés tanto para los ingenieros
en electrónica y computación, dedicados al diseño de hardware, como para los científicos en
computación e ingenieros de software, dedicados al diseño de programas. Asimismo, la arquitectura de
computadores es un concepto que integra software, hardware, algoritmos y lenguajes de programación
para el procesamiento de datos y la generación de información.
El diseño y construcción de computadores es frecuentemente visto como labor de un ingeniero más que
de un científico. Sin embargo, las demandantes necesidades de equipos de cómputo cada vez más
veloces y poderosos requieren de la aplicación práctica de diversos conceptos teóricos. Tales
necesidades, involucran computadores individuales (uniprocesadores), computadores compuestos
(multiprocesadores) y supercomputadores.
Por la complejidad con la que se encuentran interrelacionados los elementos físicos y lógicos que
integran a un computador es imposible considerar únicamente a los de un tipo durante la fase de diseño.
Tan importante es el hardware que permite realizar lo que deseamos como el software que nos permite
expresarlo y controlarlo. En la arquitectura de computadores una computadora es vista como un sistema
de cómputo y como tal se requiere de un amplio conocimiento de las estructuras de hardware y
software junto con las estrechas interacciones con los algoritmos usados (para el cálculo o asignación
de recursos).
En el diseño de una computadora existen varios elementos que se toman en cuenta, medidos
principalmente en términos de desempeño y costo. Métricas secundarias son la tolerancia a fallas,
funcionalidad, y factores ambientales (tamaño, enfriamiento y ruido). Por supuesto, esto sin perder de
vista el objetivos principales como son el diseño de computadores potentes y de costo razonable,
permitir la realización de programas eficientes que resuelvan un problema computacional, y ofrecer las
interfaces adecuadas para el usuario.
Día con día las computadoras ganan terreno en las actividades humanas, ya sea como una herramienta
para quien las realiza o como un substituto de éste. La capacidad de un computador para realizar
cálculos, procesar datos, generar información e inclusive simular procesos y eventos naturales o
artificiales las convierten en herramientas universales únicamente limitadas por su propia capacidad.
Este límite es el principal impulsor de la creciente demanda sobre computadores cada vez más
poderosos y de mayores prestaciones.
Multiprocesamiento Simétrico SMP
La arquitectura SMP (Multi­procesamiento simétrico, también llamada UMA, de Uniform
Memory Access), se caracteriza por el hecho de que varios microprocesadores comparten el
acceso a la memoria. Todos los microprocesadores compiten en igualdad de condiciones por
dicho acceso, de ahí la denominación “simétrico”.
Los sistemas SMP permiten que cualquier procesador trabaje en cualquier tarea sin importar
su localización en memoria; con un propicio soporte del ​
sistema operativo​
, estos sistemas
pueden mover fácilmente tareas entre los procesadores para garantizar eficientemente el
trabajo.
Una ​
computadora SMP se compone de microprocesadores independientes que se
comunican con la memoria a través de un ​
bus compartido. Dicho bus es un recurso de uso
común. Por tanto, debe ser arbitrado para que solamente un microprocesador lo use en cada
instante de tiempo. Si las computadoras con un solo microprocesador tienden a gastar
considerable tiempo esperando a que lleguen los datos desde la memoria, SMP empeora
esta situación, ya que hay varios parados en espera de datos.
Arquitectura de SMP:
●
Única instrucción, único flujo de datos: Un solo procesador
única instrucción que opera sobre datos almacenados en
●
●
●
●
una
una sola memoria.
Única instrucción, múltiples flujos de datos: Una sola
maquina controla la ejecución simultánea de un
ejecuta
instrucción
de
número de elementos de proceso.
Múltiples instrucciones, único flujo de datos: Se transmite una
datos a un conjunto de procesadores, cada uno de los
cuales
secuencia de
ejecuta
una
secuencia de instrucciones diferentes.
●
●
Múltiples instrucciones, múltiple flujos de datos: Un
procesadores ejecuta simultáneamente diferentes
conjunto
de
secuencias de instrucciones
en diferentes conjunto de datos.
En situaciones en las que más de un programa se ejecuta al mismo tiempo, un sistema SMP
tendrá un rendimiento considerablemente mejor que una uni­procesador porque los
diferentes programas se pueden ejecutar en diferentes CPUs simultáneamente.
En los casos en que un entorno SMP procesa muchos puestos de trabajo, los
administradores a menudo experimentan una pérdida de la eficacia del hardware. Los
programas de software han sido desarrollados para programar trabajos para que el uso del
procesador alcanza su máximo potencial. Buenas paquetes de software pueden lograr este
potencial máximo mediante la programación de cada CPU por separado, así como ser capaz
de integrar múltiples máquinas SMP y clusters.
Acceso a la memoria RAM se serializa; esto y cuestiones de coherencia de caché hace que
el rendimiento a quedarse un poco por detrás del número de procesadores adicionales en el
sistema.
Procesamiento Paralelo
Un ​
proceso paralelo es aquel que se realiza al mismo tiempo que otro, siendo ejecutados
ambos de modo simultáneo. Cuando hablamos de procesos paralelos en un ​
ordenador​
, nos
referimos a aquellos procesos que se ejecutan y/o procesan a la vez, anteponiéndose a los
procesos lineales o secuenciales, que serán ejecutados de uno en uno.
El proceso paralelo sólo es posible si disponemos de varias unidades de proceso,
generalmente núcleos o procesadores. Esto se debe a que los procesadores son
secuenciales, esto es, ejecutan las órdenes una por una, y por tanto no pueden ejecutar dos
a la vez. Para solucionar esto se han inventado diversas fórmulas, como añadirles
coprocesadores, derivar las operaciones a otros equipos conectados entre sí, disponer de
múltiples núcleos... etc. Vamos, en definitiva tener un sistema con una estructura capaz de
trabajar junta y compartir tareas, lo que se llama un​
proceso cooperativo​
​
.
El proceso en paralelo tiene muchas ventajas sobre el sistema secuencial clásico. Permite
salvar el llamado cuello de botella, algo que sucede en los atascos y también en el
ordenador: si un proceso funciona lentamente, los demás deben esperar a que se termine
para ejecutarse, con lo cual el rendimiento del ordenador se verá afectado en gran medida.
Con un sistema en paralelo, aunque un proceso sea lento, el resto continúan ejecutándose,
lo que permite evitar este efecto. Sin embargo, el proceso en paralelo tiene un gran
inconveniente: es mucho más complejo, básicamente porque para que un sistema trabaje en
paralelo debes indicarle a donde derivar cada proceso, y esta tarea requiere ser hecha de
antemano, o al menos tomar decisiones en el momento previo a ejecutar los procesos. Esto
puede ralentizar el inicio de las tareas, al requerir cálculos previos. Además algunas tareas
pueden no ser divisibles, o el ​
programa haber sido diseñado para que los pasos se hagan
uno a uno, con lo cual el procesamiento paralelo lejos de ayudar puede entorpecer la
ejecución.
Existen varios métodos para hacerlo: uno es descomponiendo cada proceso en procesos
más pequeños de los cuales se encargará cada núcleo individualmente (esto es, dividir las
tareas en otras más pequeñas) y otro sería derivar los procesos según el tipo que sean hacia
la unidad más adecuada para ejecutarlos. Pongamos un ejemplo en donde se verá bien esto
último: un programa que va a realizar dos tareas, tocar música y hacer unos cálculos. Si
disponemos de una ​
tarjeta de sonido​
, la música irá a ella para que se ejecute y los cálculos al
coprocesador matemático. Cada tarea viaja entonces a un sistema que las procesará muy
eficientemente pues ha sido diseñado con ese fin.
Como vemos, el proceso en paralelo es algo que se puede dar dentro de un ordenador con
un solo ​
procesador​
, o bien en un ordenador con múltiples procesadores, e incluso en
múltiples ordenadores conectados entre si por medio de una red. En este sentido, ya existen
en ​
Internet desde hace tiempo redes de ordenadores interconectados que emplean los
procesos paralelos para ahorrar tiempo y costes en proyectos de gran envergadura.
Procesadores Superescalares
Se denomina arquitectura superescalar a aquella implementación capaz de ejecutar más de
una instrucción por ciclo de reloj. Para ello se usan múltiples cauces, con lo que varias
instrucciones pueden iniciar su ejecución de manera independiente. El término superescalar
se emplea como contraposición a la arquitectura escalar, que solo es capaz de ejecutar una
instrucción por ciclo de reloj.
El procesamiento superescalar es la última de una serie de innovaciones tendientes a
producir procesadores cada vez más rápidos, explotando el paralelismo a nivel de
instrucción.
Lo esencial del diseño superescalar es su habilidad para ejecutar instrucciones de manera
independiente en diferentes cauces. Un procesador superescalar es capaz de ejecutar más
de una instrucción, solo si estas no presentan algún tipo de dependencia que pueden ser:
● Estructural:
Ocurre cuando 2 instrucciones solicitan el mismo tipo de unidad
funcional.
●
● De datos:
Ocurre cuando una instrucción depende del resultado de otra para
lograr ejecutar.
●
● Escritura:
Ocurre cuando 2 instrucciones intentan escribir en la misma parte de
la memoria.
●
● Control: Ocurre
cuando una instrucción depende de otra instrucción de control.
Los procesadores superescalares pueden iniciar la ejecución simultánea de varias
instrucciones escalares en paralelo de manera que se pueden operar varios elementos de un
vector dentro de una misma iteración.
Para esto, es necesario que existan varias unidades aritmético­lógicas, de punto flotante y de
control. El proceso que sigue el micro es transparente al programa, aunque el compilador
puede ayudar analizando el código y generando un flujo de instrucciones optimizado.
Las etapas de los procesos que se realizan en los cauces son los siguientes:
● Lectura
(Fecth): Lectura de múltiples instrucciones.
●
● Decodificación
●
(Decode): Decodificación de múltiples instrucciones.
● Lanzamiento (Dispatch): Distribuye instrucciones a las diferentes unidades
funcionales especializadas de latencia de variables.
●
● Ejecución
(Execute): Incluye múltiples unidades funcionales especializadas de
latencia variable.
●
● Escritura
(Complete): Reordena las instrucciones y asegura la actualización
en orden del estado de la máquina.
●
● Finalización
(Retire): Salida de la instrucción del procesador.
Computador con Conjunto de Instrucciones Reducidas (RISC)
En arquitectura computacional, RISC (del inglés Reduced Instruction Set Computer,
en español Computador con Conjunto de Instrucciones Reducidas) es un tipo de diseño de
CPU generalmente utilizado en microprocesadores o micro controladores con las siguientes
características fundamentales:
1. Instrucciones de tamaños fijos y presentados en un reducido número de formatos.
2. Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos.
Además estos procesadores suelen disponer de muchos registros de propósito general.
RISC es una filosofía de diseño de CPU para computadora que está a favor de conjuntos de
instrucciones pequeñas y simples que toman menor tiempo para ejecutarse. El tipo de
procesador más comúnmente utilizado en equipos de escritorio, el x86, está basado en CISC
en lugar de RISC, aunque las versiones más nuevas traducen instrucciones basadas en
CISC x86 a instrucciones más simples basadas en RISC para uso interno antes de su
ejecución.
La idea fue inspirada por el hecho de que muchas de las características que eran incluidas
en los diseños tradicionales de CPU para aumentar la velocidad estaban siendo ignoradas
por los programas que eran ejecutados en ellas. Además, la velocidad del procesador en
relación con la memoria de la computadora que accedía era cada vez más alta. Esto conllevó
la aparición de numerosas técnicas para reducir el procesamiento dentro del CPU, así como
de reducir el número total de accesos a memoria.
MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)
Con el nombre de MIPS (siglas de Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) se
conoce a toda una familia de microprocesadores de arquitectura ​
RISC desarrollados por
MIPS Technologies​
.
Los diseños del MIPS son utilizados en la línea de productos informáticos de ​
SGI (Silicon
Graphics International, fabricante de hardware y sofware); en muchos ​
sistemas embebidos​
;
en dispositivos para ​
Windows CE​
;​
routers ​
Cisco​
;y​
videoconsolas como la ​
Nintendo 64 o las
Sony​
PlayStation​
​
,​
PlayStation 2​
​
y​
PlayStation Portable​
​
.
Las primeras arquitecturas MIPS fueron implementadas en 32 bits (generalmente rutas de
datos y registros de 32 bits de ancho), si bien versiones posteriores fueron implementadas en
64 bits. Existen cinco revisiones compatibles hacia atrás del ​
conjunto de instrucciones del
MIPS, llamadas ​
MIPS I​
, ​
MIPS II​
,​
MIPS III​
, ​
MIPS IV y ​
MIPS 32/64​
. En la última de ellas, la
MIPS 32/64​
Release 2, se define a mayores un conjunto de control de registros.
Así mismo están disponibles varias "extensiones", tales como la ​
MIPS­3D​
, consistente en un
simple conjunto de instrucciones ​
SIMD (Single Instruction, Multiple Data, "una instrucción,
múltiples datos" es una técnica empleada para conseguir ​
paralelismo a nivel de datos) en
coma flotante dedicadas a tareas 3D comunes, la ​
MDMX(MaDMaX) compuesta por un
conjunto más extenso de instrucciones ​
SIMD enteras que utilizan los registros de coma
flotante de 64 bits, la ​
MIPS16 que añade compresión al flujo de instrucciones para hacer que
los programas ocupen menos espacio (presuntamente como respuesta a la tecnología de
compresión ​
Thumb de la arquitectura ​
ARM​
) o la reciente ​
MIPS MT que añade
funcionalidades ​
multithreading similares a la tecnología ​
HyperThreading de los procesadores
Intel​
Pentium 4​
​
.
Debido a que los diseñadores crearon un conjunto de instrucciones tan claro, los cursos
sobre ​
arquitectura de computadores en universidades y escuelas técnicas a menudo se
basan en la arquitectura MIPS.
SPARC (del inglés Scalable Processor ARChitecture)
SPARC (del inglés Scalable Processor ARChitecture) es una arquitectura ​
RISC ​
big­endian​
.
Es decir, una arquitectura con un​
conjunto de instrucciones​
​
reducidas.
Fue originalmente diseñada por ​
Sun Microsystems y dirigido por el ingeniero Kaa en ​
1985​
, se
basa en los diseños RISC I y II de la ​
Universidad de California en Berkeley que fueron
definidos entre los años 1980 y 1982.
SPARC es la primera arquitectura RISC abierta y como tal, las especificaciones de diseño
están publicadas, así otros fabricantes de microprocesadores pueden desarrollar su propio
diseño.
Una de las ideas innovadoras de esta arquitectura es la ventana de registros que permite
hacer fácilmente ​
compiladores de alto rendimiento y una significativa reducción de memoria
en las instrucciones load/store en relación con otras arquitecturas RISC. Las ventajas se
aprecian sobre todo en programas grandes.
La cpu SPARC está compuesta de una unidad entera, UI (Integer Unit) que procesa la
ejecución básica y una ​
FPU (Floating­Point Unit) que ejecuta las operaciones y cálculos de
reales. La IU y la FPU pueden o no estar integradas en el mismo chip.
Aunque no es una parte formal de la arquitectura, las computadoras basadas en sistemas
SPARC de ​
Sun Microsystems tienen una unidad de manejo de memoria (​
MMU “Memory
Management Unit”) y un gran caché de direcciones virtuales (para instrucciones y datos) que
están dispuestos periféricamente sobre un bus de datos y direcciones de 32 bits.
Conclusión
Es muy importante implantar y/o refrescar conocimientos de los puerto que conforman
nuestro computador entre ellos los más utilizados tanto visuales y táctiles, es decir, el mouse,
teclado, monitor, cornetas, bocinas, tarjeta de video, cámara digital, entre otros.
Los puertos en serie y paralelos van siendo sustituidos por puertos USB que permiten
una mejor conexión Plug and Play, más velocidad de trasferencia de datos y la universalidad
del equipo.
Las arquitecturas de procesamiento avanzadas tiene un para los procesos simétricos
y paralelos, donde uno centra sus procesos en el uso de momería RAM mientras que el otro
nos permite realizar procesos en menor tiempo. Este último que viene añadido como “núcleo”
de los procesadores superescales, hardware que es fabricado actualmente y usado por la
mayoría de nuestros computadores. Este hardware nos permite el procesamiento de uno,
dos, tres, infinidades de procesos siempre y cuando no exista una dependencia, y de
obviamente la capacidad que tenga dicho procesador.
Sin embargo existen tecnologías como la MIPS, RISC, SPARC que son
microprocesadores que han marcado una trayectoria importante en el avance tecnológico de
los procesadores en la actualidad siendo “conejillos” donde se han realizado pruebas
multimedia, redes, y cualquier otro tipo de programación bien sea lógica yo aritmética.
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