Componentes y Arquitectura de Sistemas Informáticos

TFN=relaciona una cantidad expresada en cualquier sistema de numeración con la misma cantidad expresada en el sistema decimal

Bit=Binary Digit

Byte= 8 bits.

Secuenciador: aplicación informática que permite programar y reproducir eventos musicales de forma secuencial mediante una interfaz de control físico o lógico conectado a uno o más instrumentos musicales electrónicos.

Unidad de control: La función principal de la unidad de control de la UCP es dirigir la secuencia de pasos de modo que la computadora lleve a cabo un ciclo completo de ejecución de una instrucción

Bus de direcciones.:Es utilizado por el microprocesador para señalar la celda de memoria (o el dispositivo de E/S) con el que se quiere operar. El tipo de operación será de lectura o de escritura y los datos implicados viajarán por el bus de datos.

Bus de control:gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones.

Memoria caché:es la

Tiempo de latencia: Suma de retardos temporales que se producen en una red.

Cuello de botella: un componente que no rinde a la par del hardware que lo acompaña, limitando el rendimiento de la máquina en general.

Ancho de banda; es la cantidad de información o de datos que se puede enviar a través de una conexión de red en un período de tiempo dado

Sistema informático: Conjunto de dispositivos con al menos una CPU física y lógicamente conectados de modo local o remoto con el objetivo de procesar, almacenar datos. Elementos de un sistema informático: Hardware, Software, Personal, Documentación Informática: Ciencia tecnológica que estudia el tratamiento automático de la información. Ordenador: Máquina electrónica capaz de procesar datos transformando información de entrada en una información de salida. Arquitectura de von Neumann: Es la estructura de cómo diseñar un ordenador digital más usada hasta el momento propuesta por John Von Neumann en 1945.

CPU (Unidad Central de Proceso)

CPU: Unidad central de proceso es el circuito integrado que controla todo el equipo, se trata del cerebro del ordenador y es el que ejecuta las instrucciones, toma los datos, los procesa y los envía. También puede ser llamado procesador o microprocesador.

Partes de la CPU:

Partes de la CPU: La CPU está formada por: Una unidad de control, una unidad aritmético-lógica, los registros y los buses.

Unidad de Control (UC)

Unidad de control (UC): Se encarga de interpretar y ejecutar las instrucciones extrayendo de la memoria principal la instrucción a ejecutar, estableciendo conexión con la UAL y extrayendo nuevamente de la memoria los datos para ejecutarlo, ordena a la UAL que ejecute las operaciones el cual incrementa su contador de operaciones a ejecutar.

Componentes de la UC:

Componentes de la UC: Descodificador de instrucciones, reloj y secuenciador.

Unidad Aritmético-Lógica (UAL)

Unidad aritmético-lógica (UAL): Opera con los datos recibiendo dichas órdenes de la UC realizando operaciones tanto aritméticas como lógicas.

Registros Internos del Microprocesador

Registros internos del microprocesador: Memoria interna del procesador que almacena datos temporalmente mientras se efectúa alguna operación. Puede ser de 16 bits, 32bits o 64bits.

Buses de Comunicación

Buses de comunicación: Son los cables encargados de comunicar las unidades que integran el ordenador por donde circula información en forma de bits.

Tipos de Buses:

Tipos de buses: Hay principalmente tres tipos de buses: Bus de datos, Bus de direcciones, Bus de control de la CPU.

Ordenadores Clónicos y Selección de Componentes

Ordenadores clónicos: Ordenadores ensamblados a partir de piezas de cualquier fabricante permitiendo seleccionar las características, ahorrarse gastos, alargar la vida del ordenador, etc.

Selección de Componentes para el Montaje:

Selección de componentes para el montaje:

Necesidades del usuario: Conocer qué uso tendrá y las necesidades.

Reutilización de equipos obsoletos: A la hora de renovar podemos reutilizar algún elemento.

Caja del Ordenador

Caja del ordenador: Elemento donde alojamos el resto de los componentes del ordenador. Debe ser: Rígido para proteger los componentes, bien ventilado y ligero ya que el peso favorece la rigidez pero no la ventilación.

Consideraciones al Elegir la Caja:

A tener en cuenta a la hora de elegir la caja: El tamaño, el material, ver si tiene fuente de alimentación incorporada, su ventilación, el número de bahías de expansión necesarias y sus conectores frontales.

Tipos de Cajas:

Tipos de cajas: Barebone: Pequeño tamaño, se calienta mucho y cuenta con pocos slots. Minitorre: Pequeño pero sin problemas de expansión, calentamiento normal. Sobremesa: Similar a minitorre pero colocación horizontal. Semitorre: El doble de bahías que la minitorre y muchos slots. Torre: Más grande y con espacio para muchos dispositivos. Servidor: Anchos y sin estética, suele tener más de una fuente de alimentación. Rack: Armario especial que se mide en unidades y se coloca en salas climatizadas.

Placa Base

Placa base: Es el elemento principal del ordenador, a ella se conectan todos los demás dispositivos haciendo que todos funcionen en equipo. Hay varios tipos de placas bases.

Tipos de Placas Base:

ATX, MINI-ATX y MICRO-ATX: Las más populares, tienen una mejor disposición de sus componentes, mejor colocación, los conectores de la fuente de alimentación son de una pieza y los conectores IDE y disqueteras se sitúan más cerca. La mini y la micro son versiones más reducidas pero igual de compatibles

LPX y NLX: Tienen más periféricos de lo usual pero una reducida capacidad de expansión y una dificultad de refrigerar microprocesadores potentes.

BTX: Poca aceptación, CPU justo delante del ventilador, restricciones de espacio. También tiene versiones reducidas (Micro y Pico). Tiene el zócalo girado unos 30º.

MINI-ITX, NANO-ITX y PICO-ITX: Las placas más pequeñas existentes, compatibles con ATX.

Componentes Adicionales y Periféricos

Zócalo del Microprocesador

Zócalo del microprocesador: Conector encargado de alojar el microprocesador, el tipo más común es ZIF donde el procesador se inserta y retira sin necesidad de presión. Dentro se pueden distinguir dos tipos de zócalo que son PGA donde tiene agujeros para insertar los pines del microprocesador o el LGA donde los pines están en la placa base en vede en el procesador.

Microprocesador

Microprocesador: Circuito integrado más complejo de un sistema informático encargado de ejecutar todos los programas.

Tipos de Procesadores:

Procesador mononucleo: Primeros micros con componentes básicos.

Procesador multinucleo: Procesamiento paralelo, varios procesadores de cuatro u ocho núcleos.

Características del Microprocesador:

Características del microprocesador: Velocidad: La interna medida en GHz y la externa o de bus medida en MHz. Cache: Memoria medida en bytes, los procesadores de hoy en día tienen una cache L1 y una L2 que tiene mayor capacidad pero menor velocidad. Actualmente se está incorporando la L3 con aun más capacidad pero aún más lenta. Consumo: Capacidad de energía que gasta el procesador.

Chipset

Chipset: Conjunto de chips (Circuitos lógicos) que ayudan en la comunicación del procesador y los componentes del ordenador con los dispositivos conectados a la placa base.

Componentes del Chipset:

Northbridge: Chipset principal encargado de asistir al microprocesador y ser el intermediario entre el microprocesador y el puente sur.

Southbridge: Responsable de la conexión de la CPU con los componentes más lentos del sistema siendo algunos de estos los dispositivos periféricos.

Nueva generación: En la actualidad con los nuevos procesadores el puente norte esta por desaparecer mientras que el sur es sustituido por un chip llamado PCH.

BIOS

La BIOS: Memoria que contiene un conjunto de programas muy elementales que se encarga de realizar las funciones necesarias para que el ordenador arranque.

Memoria RAM

Memoria RAM: Se encarga de todas las instrucciones que ejecuta la CPU y en las demás unidades, se dice que es de acceso aleatorio ya que puede acceder a cualquier punto de la memoria en cualquier momento.

Tipos de Memoria RAM:

Tipos de memoria RAM: Dinámica (DRAM): Memoria principal, su contenido se reescribe continuamente. Estática (SRAM): La información se queda de forma permanente siempre que no se interrumpa la alimentación. También hay memorias PSRAM y VRAM.

Módulos de Memoria:

Módulos de memoria: Pequeñas placas donde se integran los chips de memoria. Puede ser DIP, SIPM, SIMM, DIMM (DIMM DDR, DIMM DDR2, DIMM DDR3, DIMM DDR3 y DIMM DDR4), RIMM, FB-RIMM, GDDR, SO-DIMM y Micro-DIMM

Latencia: Numero de ciclos de procesador que tarda la RAM en recoger los datos que le pide.

Memoria caché: Más rápida que la RAM usada para acelerar la transferencia de datos.

Memoria ROM

Memoria ROM: Memoria con un contenido fijo que no se puede modificar.

Ranuras de Expansión

Ranuras de expansión: Ranuras de plástico o slots en las que se insertan las tarjetas de expansión, estas tarjetas forman parte de un bus de expansión (Bus PCI, bus AGP, etc).

Tipos de Buses de Expansión:

Bus PCI: Poco a poco tiende a desaparecer por el PCI Express, sirve para todo tipo de tarjetas a excepción de la gráfica.

Bus AGP: Exclusivamente para tarjetas gráficas, solo puede haber una, actualmente casi no hay.

Bus PCI Express: Está comenzando a sustituir al PCI y ya sustituyo al AGP. Hay dos tipos: x16 para cualquier tipo de tarjeta y x1 para una tarjeta de audio, red o depuración.

Puertos

Puertos: FDD (Disquetera), IDE (Discos duros en paralelo y unidades ópticas) y SATA (Similar el IDE pero en serie.

Fuente de Alimentación

Fuente de alimentación: Dispositivo que proporciona al ordenador la corriente eléctrica que precisa. Puede ser de formato AT (en desuso) o ATX con solo un conector de alimentación.

Etiqueta de la Fuente de Alimentación:

Etiqueta de la FA: En ella podremos ver la tensión de entrada (En voltios), la tensión de salida (Voltios), la capacidad de carga (Intensidad máxima que puede responder) y potencia máxima combinada (potencia que necesita para tensiones de forma combinada.

Sistema de Refrigeración o Disipación

Sistema de refrigeración o disipación: Ventiladores y disipadores que mantienen la temperatura reduciendo el calor en el interior de la caja, puede extraer o meter aire.