Arquitectura de los ordenadores

ARQUITECTURA
DE LOS
ORDENADORES
MIRIAM BERNAT JIMÉNEZ B1C
1. Tipos de
ordenadores.
1. Tipos de ordenadores:
Aunque hay muchos tipos diferentes, vamos a echar un vistazo a los más importantes:
❏
Ordenadores de sobremesa.
❏
Portátiles.
❏
PDA.
❏
Servidor.
❏
Workstation.
❏
Superordenadores.
❏
Mainframe.
3
1.1. Ordenadores de sobremesa

Están destinados para uso doméstico.

Suelen situarse en un lugar fijo, debido a su gran peso
y baja portatibilidad.

Tienen gran espacio de almacenamiento, y suelen
tener más potencia que sus equivalentes portátiles.

Necesitan de periféricos como un monitor, ratón o
teclado entre otros.

Actualmente se utiliza mucho para gaming.
4
1.2. Portátiles.

Están destinados para uso doméstico.

Como su nombre indica, tienen una gran
portabilidad.

Tienen todos los componentes y periféricos
necesarios para su funcionamiento en el mismo
dispositivo.

Tienen batería, por lo que no tienen que estar
constantemente conectados a la corriente.

Son los más utilizados por los usuarios para
navegar por internet o realizar tareas básicas.
5
1.3. Workstation.

Están normalmente destinados para uso profesional.

Tienen procesadores mucho más potentes que los
dos anteriores, como los Xeon o Threadripper.

Se utilizan para tareas o procesos específicos en un
campo de trabajo.

Tienen un gran tamaño.

Su espacio de almacenamiento es mucho mayor que
los anteriores.

Tienen un alto precio.
6
1.4. PDA.

Están destinados para uso profesional.

Sus siglas significan Personal Digital Assistant.

Se puede almacenar gran cantidad de información mediante la
memoria flash.

Se suele interaccionar con ella mediante la pantalla, un lápiz o
en ocasiones un pequeño teclado.

Suelen ser pequeñas, con una gran portabilidad.

Están siendo sustituidas poco a poco por tablets.
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1.5. Servidor.

Están destinados para uso profesional.

Ocupan una gran superficie.

Ofrecen servicios para que otros ordenadores
funcionen, a través de redes locales o internet.

Tienen una gran capacidad de almacenamiento.

Cuentan con una alta potencia.

Algunas empresas que tienen servidores
importantes son Google, Microsoft, IBM…
8
1.6. Superordenadores.

Se utilizan en el ámbito profesional.

Son ordenadores de gran capacidad y tamaño.

Son capaces de llevar a cabo grandes trabajos en un
periodo de tiempo relativamente pequeño, porque son
capaces de realizar tareas en paralelo.

Son los más costosos de todos.

Se suelen utilizar para tratamiento de datos en
investigaciones.

Algunas computadoras necesitan que sus CPUs se
enfríen hasta temperaturas de -87ºC
9
1.7. Mainframe.

Destinados para uso profesional.

También llamados unidades centrales.

Se utilizan principalmente para procesamiento de
datos.

Suelen formar parte de empresas como bancos o
administraciones públicas.

Actualmente no son muy utilizados, debido a la
existencia de otras empresas.
10
2. Hardware
2.1. Placa base.

Es el componente principal del ordenador.

A ella van conectados casi todos los componentes.

Consta de una serie de circuitos integrados
interconectados.

Según el tamaño, hay varios tipos:

E-ATX: el tamaño más grande

ATX: el más común entre las placas

Micro-ATX: más pequeñas que las ATX

Mini-ITX: las más pequeñas de todas.
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2.1. Placa base.

Sus componentes principales son:

Chipset: conjunto de circuitos integrados que
permiten la conexión entre la CPU y el resto de
componentes.

Suelen estar diseñados específicamente para
unos determinados procesadores y módulos
de RAM.

Los principales modelos de chipset son los
creados para Intel o AMD.

Ejemplos: B450 (AMD), Z370 (Intel).
13
2.1. Placa base.

Sus componentes principales son:

Socket : En él se coloca la CPU. Tiene una serie de
pines que se conectan al procesador, o bien el
procesador tiene unos pines que se acoplan a él.

Slots de memoria RAM: En ellos se introducen los
módulos de memoria. La mayoría de las placas
tienen 4, otras incluso 8. Dependiendo de la placa
hay varios tipos: DDR, DDR2, DDR3 Y DDR4,
ordenados según la generación.

VRM: son una serie de componentes que
transforman la corriente eléctrica que le llega a la
placa base a tensiones de distintos valores e
intensidades para que sean utilizadas por los
demás componentes.
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2.1. Placa base.

Sus componentes principales son:

Slots de expansión: PCI-E

BIOS

Conectores SATA

Tarjeta de sonido y de red

Conectores de alimentación

M.2.

Etc…
15
2.2. Microprocesador.

También conocido como CPU o unidad central de
procesamiento, es un motor de cálculo completo que se
fabrica en un solo chip de silicio.

Realiza las tareas relacionadas con el procesamiento
informático.

Su velocidad se mide en GHz. Los más comunes suelen
estar entre 1,5 y 4 GHz.

Su potencia de cálculo se mide en MIPS (millones de
instrucciones por segundo). Los procesadores más
comunes están en torno a 83000-729000 MIPS.
16
2.2. Microprocesador.

Están formados por núcleos, que son unidades de
procesamiento que leen instrucciones y realizan acciones
específicas.

Actualmente, los procesadores tienen de 4 a 8 núcleos,
pero también existen los dual-core y los procesadores de
12, 16, 24, 32 …núcleos.

Las empresas principales son Intel y AMD.

Ejemplos: Ryzen 7 2700X (8 núcleos, 16 hilos). Intel core
i7 9700K (8 núcleos, 8 hilos).
17
2.3. Memorias.

Las memorias son dispositivos que retienen, memorizan o
almacenan datos informáticos durante algún periodo de tiempo.

En un pc encontramos diferentes tipos de memoria, que vamos a
agrupar según:
 Almacenamiento primario o memoria caché: en ella se
almacena la información directamente desde la CPU. Está
integrada dentro del microprocesador.
 Almacenamiento secundario: Se utiliza para almacenamiento
a largo plazo de información persistente. A este grupo
pertenece la memoria RAM (Random Access Memory), y los
discos de almacenamiento masivo, cuya velocidad de acceso
a los datos es mucho menor.
18
2.3. Memorias.

También se pueden clasificar según la volatilidad de la
memoria:
 Volátil: requiere energía constante para mantener
la información almacenada. Ej: RAM
 No volátil: retendrá la información almacenada
incluso si no recibe corriente eléctrica
constantemente. Ej: ROM (Read Only Memory).
 Dinámica: memoria volátil que además requiere
que periódicamente se refresque la información
almacenada, o leída y reescrita sin
modificaciones.
19
2.3. Memorias.

Vamos a hacer especial hincapié en dos tipos:
 RAM (Random Access Memory): En la RAM se
cargan todas las instrucciones que ejecuta el
procesador y otras unidades, además de contener
los datos que manipulan los distintos programas.
A lo largo de los años, se han ido desarrollando
diferentes generaciones (DDR, DDR2, DDR3,
DDR4), que funcionan a diferentes frecuencias
(800-3600 MHz).
20
2.3. Memorias.

BIOS (Basic Input/Output System): Es una
memoria ROM que almacena el software que
localiza y reconoce todos los dispositivos
necesarios para cargar el sistema operativo en
la memoria RAM. Está instalado en la placa base.
El software también nos permite editar las
opciones de inicio de nuestro PC, como el
overclock o el underclock (alteran la frecuencia de
nuestros componentes), aunque debe hacerse
con cuidado, porque podemos causar daño a
nuestros componentes.
21
2.4. Dispositivos masivos de almacenamiento.

Un dispositivo de almacenamiento de datos es un conjunto de componentes electrónicos habilitados
para leer o grabar datos en el soporte de almacenamiento de datos de forma temporal o
permanente.

Podemos distinguir dos tipos, en función de si el dispositivo es portable o no:

No portables: discos duros, HDD y SSD. Tienen gran capacidad de almacenamiento. Se suelen
conectar por SATA a la placa base, excepto las unidades SSD M.2.

HDD: funcionan con discos magneto-ópticos, y una aguja magnética que lee y escribe
los datos. Su velocidad máxima de escritura des de unos 96-150 MBps (dependen de
las rpm)

Híbridos o SSHD: Implementan la memoria NAND dentro de un HDD. Su velocidad de
escritura máxima es de 412 MBps

SSD: Se basan en la memoria NAND. Son muy rápidos, ligeros y resistentes, y la mejor
opción calidad-precio en el mercado. Llegan a los 520 MBps

SSD M.2: son muy parecidos a los SSD, pero utilizan el puerto M.2 para conectarse a la
placa base. Llegan a los 3500 MBps, sin duda los más veloces,
22
2.4. Dispositivos masivos de almacenamiento.
HDD
SSD
SSHD
SSD M.2
23
2.4. Dispositivos masivos de almacenamiento.

Portables: toda clase de dispositivos como unidades USB, tarjetas SD,
disquetes, casetes, DVDs, CDs… Su capacidad de almacenamiento es
menor, pero lo compensa por la facilidad para intercambiar datos entre
dispositivos.
24
2.5. Buses.

Es un sistema digital que se utiliza para transmitir datos entre los diferentes
componentes. Se pueden diferenciar tres tipos:
 De dirección: son unidireccionales, es decir, los datos van en una sola dirección.
 De datos: son bidireccionales, van en dos direcciones.
 De control: se utilizan para sincronizar las actividades con los periféricos.
25
2.6. Conexiones internas y externas.

Las conexiones se utilizan para conectar los componentes en el ordenador. Aunque
algunas han sido tratadas en el apartado de placa base, vamos a recordarlas y a
conocer otras más:

Externas:
 USB: Se conectan periféricos de todo tipo.
 HDMI: Para conectar monitores o pantallas externas digitales.
 VGA: Para pantallas analógicas.
 Jack: Salida de audio más común.

Internas:
 Slots: Se conecta la memoria RAM.
 SATA: Se conectan discos duros y otras unidades de almacenamiento.
 ATA: Se conectan lectores (DVD, CD).
26
2.7. Periféricos de entrada y salida.

Los periféricos nos ayudan a usar el ordenador. Van desde dispositivos de audio y
vídeo hasta controladores. Hay dos tipos:
 Salida:
 Altavoces
 Auriculares
 Pantallas
 Impresoras
 Entrada:
 Micrófonos
 Teclado
 Ratón
 Mando
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CPU
RAM
Periféricos de
entrada
Periféricos de salida
Tarjeta gráfica
Placa base
Almacena
miento
28
3. Software
3.1. Sistemas operativos.

Son el conjunto de órdenes y programas que controlan
los procesos básicos de una computadora y permiten el
funcionamiento de otros programas.

Los más importantes son:
 Windows (10)
 Mac OS (X)
 Linux
 Ubuntu
 Android
 iOS
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3.2. Programas de aplicación.

Son programas que se crean con el objetivo de hacer más fácil una tarea
específica para el usuario.

Para instalarlas, se pueden buscar en la tienda de aplicaciones de nuestro
sistema operativo o en internet, donde las organizaciones creadores del
programa nos proveerán con los archivos necesarios para instalarlo, e
incluso un pequeño tutorial.

Ejemplos:
 PowerPoint
 Chrome
 Photoshop
 Matlab
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3.3. Lenguajes de programación.

Es un lenguaje formal que, mediante una serie de
instrucciones, le permite a un programador escribir un
conjunto de órdenes, acciones consecutivas, datos y
algoritmos para, de esa forma, crear programas que
controlen el comportamiento físico y lógico de una
máquina.

Los más utilizados, y que además hemos trabajado en
clase son:
 Python
 JavaScript
 C++
 PHP
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¡Gracias!
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