Componentes esenciales de un ordenador

Chasis

El chasis, que puede ser metálico o plástico, protege los principales componentes de un ordenador. Es importante tener en cuenta los siguientes aspectos:

• Estructura: Debe ser sólida para asegurar que los componentes encajen correctamente.
• Ventilación: Para alargar la vida útil de los componentes.
• Distribución y expansión: Un mal diseño limitaría las posibilidades de expansión.
• Bahías: Espacios acondicionados para la instalación de dispositivos. Por ejemplo: 5 ¼» para lectores ópticos, 3 ½» para discos duros. Se recomienda un mínimo de 2 de cada, con fijación mediante tornillos o sistema de guías.
• Estética: Los materiales del chasis suelen ser chapa troquelada y aluminio.

Formatos de chasis

• Semitorre ATX: El más vendido por su precio y posibilidades de expansión.
• Torre ATX y EATX: Más espacio, mejor ubicación y ventilación.
• Micro ATX: Un 5 ¼» y placas pequeñas.
• Mini ATX: 1 bahía slim y alojamiento para disco duro portátil.
• Barebone: Caja de poco espacio que tiene solo lo esencial, con un diseño actual y moderno. Es necesario monitorear la temperatura.

Fuente de alimentación

Transforma la corriente alterna en continua con un voltaje apropiado para los diferentes componentes. La mayoría de los ordenadores suelen tener fallos por este componente.

Características de una buena fuente de alimentación

• Estabilidad.
• Posibilidades de expansión: Atendiendo a su potencia, medida en vatios.
• Ventilación.
• Consumo: Energy Star para un uso eficiente de la energía.

Refrigeración

• Por aire: Permite el flujo de aire en la caja para evitar un sobrecalentamiento. Puede aparecer en la fuente o en microprocesadores. Aquí es clave debido al calentamiento, por lo que el ventilador suele ser grande.
• Líquida: Técnica que usa agua o líquido refrigerante.

Funcionamiento de la refrigeración líquida

Mediante una bomba en el depósito.

Ventajas de la refrigeración líquida

Se enfría el PC en conjunto, es fácil de obtener, los elementos están aislados, es bonito, mantiene una temperatura idónea y es silenciosa.

Placa base

Se trata de un componente integrador, una gran tarjeta de circuito impreso a la que se conectan todos los demás componentes, destacando: el microprocesador, la RAM, la BIOS, etc.

Funciones de la placa base

Aumenta el rendimiento, ya que establece la capacidad de comunicación entre diferentes dispositivos por medio del chipset, la BIOS y sus canales de comunicación. También se encarga de la organización, actualización y expansión.

Formatos de placa base

• ATX, Mini ATX: Son los más usados por su mejor ventilación y menor lío de cables.
• Mini y Nano ITX: Son placas más pequeñas que presentan una ranura de expansión y muchos dispositivos.

Elementos de la placa base

1. Circuito impreso: Es el medio para sostener mecánicamente y conectar eléctricamente los componentes.
2. Socket: Conector donde se inserta el microprocesador. Puede ser de tipo:
   • A) PGA: Conectores donde van las patillas del micro.
   • B) ZIF: Se colocan sin presión.
   • C) LGA: Conectores en la propia placa.

   Arquitectura abierta: Se usan sockets para una gran variedad de componentes.

   Arquitectura propietaria: Van adheridos a la placa base y la usan videoconsolas, RAM soldadas a la placa, etc.

3. Memoria: 2 a 8 zócalos para SIMM-DIMM.
4. Caché: 4ª y 5ª generación, nivel 2 o caché L2. En la 6ª generación se integra al microprocesador.
5. Buses: Aquí se insertan tarjetas de entrada y salida. Por ejemplo: PCI, AGP, etc.
6. Chipset: Permite comunicar la placa base, donde reside, y los componentes que a esta se conectan con el procesador. Presenta:
   • Northbridge: Aquí existe más velocidad (64 bits).
   • Southbridge: Aquí existen buses más lentos.

   Estos dos se unen por un hub link. Destacan: Intel, Nvidia, AMD, etc.

7. BIOS: Se implementa mediante ROM o EEPROM (que se puede borrar y escribir) y los datos configurados se almacenan en una memoria CMOS que permite la entrada y salida al sistema. Además, permite configurar algunos parámetros gracias a su RAM CMOS, que interfiere antes de que el sistema operativo tome el control.
8. Batería.
9. Reloj.
10. Conector de alimentación de 20 pines.
11. Jumper: 2 pines unidos por un conector para configurar software y hardware por BIOS.
12. Conectores de pin.
13. Controladores en la placa.

El microprocesador

Tiene algunos o todos los elementos hardware de la CPU. Se considera el cerebro del ordenador. Presenta un núcleo o core, el cual realiza todas las actividades de la CPU.

Parámetros de un microprocesador

El rendimiento del procesador se puede medir en:

• Frecuencia de reloj: De 2 a 4 GHz, que imponen el ritmo de trabajo.
• Velocidad del bus: Las prestaciones dependen de su ancho (64 bit).
• Memoria caché: Se trata de una memoria más rápida que la RAM donde se almacenan los datos más usados. Pueden ser:
  • L1: Integradas y más rápidas.
  • L2 o L3: Integradas o externas, son más lentas.
• Disipación del calor: A partir del 486 se introduce la refrigeración líquida o la propulsión de aire.
• Técnica de fabricación: Aquí se indica el tamaño, la calidad y el precio del chip (más pequeño para dar una idea de lo avanzado de este).

Overclocking

Aumento de la velocidad del microprocesador por encima del valor establecido, consiguiéndose un mayor rendimiento de forma gratuita, pero con más consumo energético y calor.

Memoria RAM

Se trata de una memoria de acceso aleatorio en la cual el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento actual, con el equipo encendido y operativo. Su capacidad de almacenamiento se mide en MB, siendo habituales 512 MB, 1024 MB, 2 GB o 4 GB. Se diferencia de la memoria secundaria en que es volátil y más rápida.

Tipos de memoria RAM

• SIMM: 30 o 72 contactos.
• DIMM: 168, 184 o 240 contactos.
• RIMM: 184 contactos.

Parámetros fundamentales de la RAM

• Tiempo de acceso: Cuanto menor sea el tiempo, más rápida será.
• Velocidad de reloj: Se mide por la velocidad del reloj o por el ancho de banda.
• Voltaje: A mayor voltaje, mayor consumo. Se mejora con el overclocking.
• Tecnologías soportadas:
  • Single memory: Un solo canal de comunicación entre módulos de memoria y bus.
  • Dual memory channel: 2 canales.

Módulos de RAM

• DRAM, SDRAM.
• DIMM: Sobremesa, 64 bits.
• SO-DIMM: Portátiles.

Memorias SDRAM

• SDR SDRAM: Acceso entre 10 y 25 nanosegundos. Presentada en módulos DIMM de 168 contactos.
• DDR SDRAM: Permite la transferencia de datos por 2 canales distintos en un mismo ciclo de reloj. Máximo 1 GB.
• DDR2 SDRAM: 4 transferencias por cada ciclo de reloj.
• DDR3 SDRAM: Hasta 8 transferencias. Módulos de 512 MB a 16 GB. Se emplea en procesadores dual core y quad core gracias a su bajo consumo.
• RDRAM: Memoria de gama alta basada en un protocolo propiedad de Rambus. Ejemplo: PlayStation 3.

Memoria gráfica

Se trata de una memoria de vídeo interna empleada por el controlador de la tarjeta gráfica para manejar la información visual. Clases: GDDR3, GDDR4 y GDDR5.

Módulos GDDR

Son chips de memoria insertados directamente en la tarjeta gráfica de la placa base, siendo controlados por el procesador de la gráfica sin intervención de la placa base.

Chipset

Conjunto de procesadores situados en la placa base que están pensados para que funcionen como si fueran uno solo y realizan las funciones de la placa base.

Northbridge

Aparece con las placas ATX y se sitúa en la parte norte de la placa, junto a la CPU y la memoria. Gestiona la memoria, la comunicación con el procesador, los puertos gráficos y la comunicación con los demás componentes del equipo a través del Southbridge.

Southbridge

No está conectado a la CPU, se conecta a través del Northbridge mediante el DMI. Se encarga de controlar casi todos los elementos de entrada y salida del equipo, así como otras funcionalidades de baja velocidad.

Conectores de la placa base

Buses y ranuras de expansión

Son líneas que interconectan el procesador con los distintos dispositivos del equipo.

• Bus PCI: Transmite datos en paralelo. El estándar final es PCI 3.0, que está desapareciendo, dando paso al PCI Express.
• Bus AGP: Color marrón, mientras que los normales son blancos. Más lejos del borde de la placa y más cerca del micro que las PCI.
• PCI Express: Surgió por la necesidad de algunas tarjetas gráficas, como las actuales o Gigabit Ethernet. Son más rápidas, ya que existen slots con x1, x4, x8, x16 o 32 enlaces de datos.

Puertos y conectores

Estos cumplen con el estándar PC99, desarrollado por Microsoft e Intel, cuyo objetivo es ayudar a la compatibilidad de Windows.

Tipos de puertos y conectores

• Puertos serie.
• Puertos paralelos. Ejemplo: antiguas impresoras y escáneres.
• Puertos USB.
• Conector RJ45 para conectarse a una red informática.
• Conectores gráficos VGA, HDMI, DVI para la conexión de dispositivos de salida de imagen.
• Conectores IDE o Serial ATA 1 o 2 para conectar discos duros y ópticos.
• Conectores de audio. Ejemplo: altavoces, micrófono, etc.
• Puertos PS/2 para conectar teclados y ratones.

Actualmente se usan:

• Tecnología magnética: Discos duros, disquetes, etc.
• Tecnología óptica: CD, DVD, Blu-ray.
• Tecnología magneto-óptica: Disco ZIP.
• Tecnología flash: Tarjetas de memoria flash.

Principales unidades de almacenamiento secundario

Unidad de discos, unidad de disco rígido, unidad de cintas magnéticas, lector/grabador de discos, lector de tarjetas de memoria. A la hora de elegir, se ha de tener en cuenta: la capacidad, la velocidad y los tiempos medios de acceso, búsqueda y lectura.

Disco duro

Dispositivo no volátil que emplea un sistema de grabación digital de tecnología magnética, básicamente.

Componentes de un disco duro

• Plato: Cada uno de los discos que hay en un disco duro.
• Cara: Cada uno de los lados de un plato.
• Cabeza: Número de cabezales.
• Pista: Se trata de una circunferencia dentro de una cara. La pista 0 está en el borde exterior.
• Cilindro: Conjunto de varias pistas. Son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente, una de cada cara.
• Sector: Cada una de las divisiones de una pista. Su tamaño no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes.

Tipos de conexión del disco duro con la placa base

• ATA o IDE: Controlan los dispositivos de almacenamiento masivo de datos. Permiten la conexión de 4 dispositivos mediante la tecnología master-slave.
• SCSI: Estas pueden llegar a tiempos medios de acceso y velocidades más altas que las IDE. Se pueden manejar hasta 7 discos. Pueden trabajar asincrónicamente con el microprocesador, por lo que son más rápidas.
• SATA: Utilizan un bus serie para la transmisión de datos. Más rápido y eficiente que IDE. Hay 2 versiones: SATA 1 (1,5 Gb/s) y SATA 2 (3 Gb/s) de velocidad de transferencia.

Estructura lógica de los discos duros

• MBR: Sector de arranque. Es el primer sector o sector 0 y suele albergar el arranque del sistema operativo o para almacenar particiones.
• Tabla de particiones: Son las diferentes divisiones llevadas a cabo en una unidad física. Cada partición tiene su propio sistema de archivos, de forma que el sistema manipula a cada una como un disco físico independiente. Hay 3 tipos:
  • Partición primaria: Son divisiones primarias del disco. Solo puede haber 4 de estas, o 3 y una extendida. En este tipo de particiones, cualquier sistema operativo puede detectarlas y asignarles una unidad, siempre que sea compatible con el sistema de archivos.
  • Partición extendida: Actúa como partición primaria y sirve para contener múltiples unidades lógicas en su interior, con la idea de romper la limitación de las 4 particiones primarias en un solo disco. Solo puede haber una por disco y sirve para contener particiones lógicas, por lo que no soporta directamente ningún sistema de archivos.
  • Partición lógica: Ocupa toda o una parte de una extendida, habiendo sido formateado a un determinado sistema de archivos. Pueden existir hasta 23 particiones lógicas en una extendida.

Entre los sistemas de archivos destacan: FAT, NTFS, Ext4, Ext3, Reiser4, etc.

En los PCs, después de que la BIOS cargue el registro de arranque maestro en la memoria y lo ejecute, el gestor de arranque comprobará la tabla de particiones y cargará el sector de arranque de la partición en la memoria, ejecutándolo.

Lector/grabador de discos ópticos y soportes

Un disco óptico es un formato de almacenamiento digital que emplea como soporte un disco circular de aluminio y policarbonato en el cual la información se codifica y almacena mediante pozos y valles realizados por un láser. Tiene forma de espiral continua que cubre toda la superficie del disco y que se inicia desde el interior al exterior.

Tipos de discos ópticos

• CD: 700 MB.
• DVD: 4,7 GB.
• DVD DC: 9 GB.
• Blu-ray: 25 GB.
• HD DVD: 30 GB.
• Blu-ray 16C: 400 GB.

Memoria flash

Consiste en una pequeña tarjeta destinada a almacenar grandes cantidades de información en un espacio muy reducido. Destacan: CompactFlash, Memory Stick, SmartMedia, SD, MiniSD, MicroSD, etc.

Tarjetas de expansión

Son componentes que tienen como función principal expandir las funciones o servicios de una computadora. En la actualidad, se clasifican por el tipo de zócalo o slot en donde se insertan, esto quiere decir, que existen tarjetas de expansión tipo ISA, PCI, PCI Express, CNR y AGP.

Tarjeta gráfica

Es la que se encarga de convertir las señales que recibe de la placa base a las que la pantalla es capaz de mostrar.