Dispositivos de Almacenamiento

Nos permiten almacenar datos de forma no volátil, es decir, la información permanece sin alimentación eléctrica. Permiten el acceso directo a la información y poseen una gran capacidad de almacenamiento.

Dispositivos Internos

• Se encuentran dentro de la caja del ordenador.
• Se conectan a una controladora que está dentro de la placa base: PATA, SATA, SCSI.
• Su alimentación se obtiene de la fuente de alimentación del equipo.
• Están atornillados al chasis de la caja.

Dispositivos Externos

• Localizados fuera de la caja.
• Conectados a una controladora o a un puerto que puede ser: USB, FireWire, e-SATA, PCMCIA.
• Su alimentación procede de una fuente de alimentación externa propia del dispositivo.
• Están anclados o fijados a su propia caja.

Tecnología de los Dispositivos de Almacenamiento

Magnética

Tienen una superficie de material magnetizable. Se dividen en dos categorías:

• Cintas: Son dispositivos de acceso secuencial.
• Discos duros: Son dispositivos de acceso directo, el cual se divide en sectores, pistas, caras y cilindros. Están conectados a puertos PATA, SATA o SCSI.

Tiempo de acceso (tres tipos):

• Tiempo de posicionamiento: Tiempo que transcurre desde que se da la orden hasta estar situado en la pista correspondiente.
• Tiempo de conmutación: Tiempo que tarda en activar los cabezales de lectura y escritura.
• Tiempo de semirotación: Tiempo que tarda en dar media vuelta.

Disquetes

• Unidad disquetera, soporte disquete.
• Doble cara y doble densidad: 360 KB, 720 KB.
• Doble cara y alta densidad: 1,2 MB, 1,44 MB.

Discos Magneto-ópticos

• Discos removibles en los que la grabación se realiza mediante técnicas magnéticas.
• La lectura de los datos almacenados se realiza a través de técnicas láser.
• Tres tipos de disco: 230 MB, 640 MB, 1,3 GB.

Discos Removibles

Discos parecidos a los discos duros, pero que no se encuentran fijos, sino que se pueden intercambiar. Ejemplos: disco ZIP (100, 250, 750 MB), disco JAZZ (1, 2 GB).

CD-ROM

• El CD-ROM es el soporte y el dispositivo es la unidad lectora/grabadora.
• Para leer los datos se utiliza un láser de 780 nm (infrarrojo).
• El tamaño de los CD-ROM es de 5 1/4 pulgadas. Su capacidad es de 640, 700, 800 o 900 MB.
• CD-ROM de 8 cm con capacidad de 200 MB.

Capas de los CD-ROM:

• Etiquetado (superficie de 4 tipos: térmica, inyección, serigrafía, varios tipos de impresión).
• Capa protectora.
• Superficie reflectora.
• Polímero orgánico.
• Base de policarbonato.

DVD-ROM

• Igual al CD-ROM, pero con puntos más pequeños y láser más fino de color rojo (640 nm).
• Se pueden utilizar las dos caras del disco para grabar datos.
• 1 cara, 1 capa: 4,7 GB; 1 cara, 2 capas: 8,5 GB; 2 caras, 1 capa: 9,4 GB.

Blu-ray

• Láser de color azul-violeta con una frecuencia de 404 nm.
• Capacidad de una capa de 25 GB, doble capa de 50 GB.

SSD (Unidad de Estado Sólido)

• Utilizan memoria flash, tecnología de almacenamiento no volátil de memoria EEPROM.
• Basados en chips de memoria NAND flash.
• Utilizan memoria DRAM alimentada por baterías (100% electrónico).

Pendrive

Chip de memoria EEPROM y un circuito impreso.

Tarjetas Gráficas

Circuito impreso encargado de transformar las señales eléctricas que llegan desde el microprocesador en información comprensible y representable por la pantalla del ordenador.

Modelos de Tarjetas Gráficas

• MDA, MCA/CGA, HERCULES (tarjetas monocromáticas).
• EGA (mayor gama de colores, 16 colores, resolución 640×350).
• VGA (resolución 640×480, 256 colores).
• SVGA/XVGA (SVGA: 800×600, 256 colores; XVGA: 1024×768, 65.536 colores).

Clasificación de Tarjetas Gráficas

• Integradas: Aquellas que están dentro de un componente de la placa base o dentro de un procesador.
• Externas: Circuito impreso que integra todos los componentes en la misma. Características:

Procesador Gráfico (GPU)

Especializado en visualizar imágenes. Es la parte más importante junto con la memoria. Se compone de:

• Procesador de vértices: Encargado de realizar cálculos relacionados con el sombreado e iluminación de los gráficos.
• Procesador de píxeles: Cálculos sobre píxeles, realizando efectos como marcas de agua.
• Unidades para realizar operaciones ROP: Son los colores que tienen los píxeles en formato mapa de bits.
• Ciertas operaciones las realiza a través de operaciones primitivas 2D y 3D.

Características importantes de la GPU:

• Escala de integración: Tamaño de los transistores y la distancia entre estos dentro del chip.
• Frecuencia de funcionamiento: Se mide en MHz. A mayor frecuencia, más operaciones.
• Velocidad del bus de memoria: Velocidad de información que se transmite por el bus.
• Bus de conexión: AGP, PCI, PCI-E.
• Píxel y vertex shaders: Realiza cierta programación sobre aspectos de la tarjeta gráfica.
• Pixel pipelines: Unidades de textura y demás vías de trabajo con los píxeles.
• Generación de software: Establece las versiones de DirectX y OpenGL.
• RAMDAC: Conversiones analógicas-digitales.
• Bits de color: Define el número de colores.
• T&L (Transform & Lighting): Unidad de transformación y luces. Realiza la generación de vídeo.

Tipos de Memoria

• Dedicada: Cuando la memoria está dentro de la propia tarjeta.
• Compartida: No tiene memoria propia, utiliza parte de la memoria del ordenador.

Tipos: DRAM, EDO, EDO-RAM, VRAM, MDRAM, SDRAM, SGRAM, GDDR (DDR), GDDR2 (DDR-DDR2), GDDR3 (DDR2), GDDR5 (DDR3).

Tipos de Conexión (Slot de Expansión)

ISA (8-16 bits), VESA, EISA, MCA, PCI, AGP (4X-8X), PCI-e (16x, 8x, 4x, 2x, 1x).

Tipos de Conexión con el Monitor

VGA, SVGA (señal analógica), S-VIDEO (señal analógica), DVI (señal analógica y digital), HDMI (señal digital).

Incrementar el Rendimiento Gráfico

Dos tipos de tecnología: SLI (NVIDIA) y Crossfire (ATI, ATI-AMD).

SLI

• Dos o más tarjetas gráficas que soporten SLI.
• La placa base tiene que soportar SLI.
• Tarjetas iguales, compatibles entre sí. Si no lo son, se puede conseguir actualizando la BIOS.
• Para unirlas se utiliza un puente, PCI-e x16.
• Un software para realizar la distribución de tareas:
  • SFR (Split Frame Rendering): La imagen se divide en marcos, tratados por la GPU.
  • AFR (Alternate Frame Rendering): Imagen dividida en cuadros. 1er marco – 1ª GPU, 2º marco – 2ª GPU.

Crossfire

• Permite conectar varias tarjetas, las cuales pueden ser distintas.
• Conexión entre tarjetas de dos formas: puente o cable a través de DVI.
• Se configura una tarjeta como maestra y otra como esclava.
• Contiene 5 chips: TMDS, Spartan-series, Flash-ROM, RAMDAC, TMDS.

Sistemas de balanceo:

• Supertiling: Divide la pantalla como una tabla de ajedrez. Una tarjeta trata los cuadros blancos y la otra los negros.
• Scissor mode: Divide la pantalla en dos partes. Una tarjeta se encarga de la parte superior y la otra de la inferior.
• Renderizado alternativo de marcos: Método de balanceo de carga entre varias GPUs. La tarjeta madre renderiza los marcos impares y la esclava los marcos pares.
• SuperAA: Tratan el mismo marco por separado y luego se solapan.

Periféricos

Componente externo al ordenador conectado al mismo para realizar determinadas funciones que trate el ordenador referidas con el tratamiento de la información.

Clasificación

• Periférico de entrada: Aquellos que nos dejan introducir información al ordenador. Ejemplo: teclado.
• Periférico de salida: Aquellos que muestran al usuario la información tratada por el ordenador.
• Periférico de comunicación: Nos permite el intercambio de información entre ordenadores.
• Periférico de almacenamiento: Nos permite almacenar datos de forma permanente.

Características de Algunos Periféricos

Monitor

Dispositivo para que el usuario pueda observar la información que nos da el ordenador. Tipos: CRT (tubo de rayos catódicos), LCD (cristal líquido), TFT, LED.

Monitores LED:

• LED tipo EDGE: Los emisores de luz están solo en los bordes, la cual se distribuye por toda la pantalla.
• LED con atenuación local: Distribuida por todo el monitor, se puede acceder o apagar por zonas.

• Pitch: Tamaño del punto que se visualiza en los monitores.
• Velocidad de refresco: Tiempo en el cual se redibuja la pantalla.

Teclado

Tipos: Mecánicos, de membrana, QWERTY, Cherry.

Impresoras

• Impresora de aguja: Conectadas al puerto paralelo. Dos tipos: una de 9 agujas en paralelo y otra de 24.
• Impresora de tinta: El cabezal expulsa tinta sobre el papel. Existen tres tipos:
  • Inyección de tinta líquida: Tinta almacenada en cartuchos, la cual va a ser lanzada por inyectores al papel.
  • Impresora de tinta sólida: Cartuchos con tinta sólida, la cual primero se tiene que calentar.
  • Impresora de sublimación: Cartuchos con tinta líquida que se calienta hasta que sea gaseosa. Luego, al ser expulsada, con el papel se solidifica.
• Impresora láser: Tienen un tambor sobre el que va a incidir un haz láser para magnetizarle y representar los caracteres sobre el tambor. Láser a color (negro, verde, rojo, azul).

Ratón

Es un dispositivo que se utiliza para seleccionar una posición y realizar una acción (clic o doble clic).

Módem

Se encarga de transformar la señal digital del PC en señal analógica, que se transmite por línea telefónica.

Escáner

Nos permite introducir información al PC, sobre todo imágenes. Tres tipos: de mano, de rodillo, de página.

Plotter

Es un dispositivo que se utiliza para la representación gráfica sobre papel. Modelos:

• Plotter de plumilla: Utiliza un lápiz o plumilla para dibujar.
• Plotter de chorro de tinta: Utiliza cartuchos de tinta líquida.
• Plotter de brazo: Utiliza un brazo articulado con un punto de apoyo para dibujar.
• Plotter transversal: Se desplaza de forma lateral el punto de escritura.

Secuencia de Arranque de un Equipo

1. Se enciende la fuente de alimentación (Power). Llega el voltaje a la placa base.
2. Alimenta a los dispositivos de almacenamiento.
3. El microprocesador resetea todos los contadores y registros para partir de cero.
4. Busca una dirección de la BIOS para testear la máquina.
5. POST (Power-On Self Test): Conjunto de rutinas y programas que chequean el hardware.
6. La BIOS envía al microprocesador señales y asigna canales DMA e IRQ.
7. Inicializa la BIOS de la tarjeta gráfica (VGA).
8. Testeo y cuenta de la memoria RAM.
9. Habilita el teclado, LEDs y genera entradas.
10. Busca el sector de arranque.
11. Carga el gestor de arranque (Boot Manager) y cede el control al sistema operativo.

Pitidos de la BIOS

• 1 beep continuo o varios largos: Fallo en el circuito de refresco de la memoria.
• 2 beeps: Falla la paridad de la memoria.
• 3 beeps: Error en los primeros 64 KB de la memoria base.
• 4 beeps: Error en el reloj de la placa base.
• 5 beeps: Error en el microprocesador.
• 6 beeps: Falla la BIOS. No puede poner en funcionamiento el microprocesador en modo protegido.
• 7 beeps: El microprocesador ha producido un fallo de interrupción.
• 8 beeps: Error en la memoria de la tarjeta gráfica.

Electricidad Estática (ESD)

Acumulación de exceso de carga eléctrica en una zona con poca conductividad eléctrica, un aislante, de manera que la electricidad persiste (ESD).

La prevención de ESD se realiza mediante un área de protección EPA, cuya función es no tener altamente cargado el material.

Características técnicas de cajas conductivas:

• Material de base: Polipropileno copolímero.
• Aditivo conductivo.
• Color negro.
• Resistencia eléctrica de la superficie.
• Resistencia a los rayos UV.
• Resistencia a agentes químicos.

Prevención de las descargas electrostáticas en los puestos de trabajo (tres categorías):

• Generadores de ESD: Generan activamente la ESD, como plásticos, pelo de gato, ropa de poliéster.
• Neutros a la ESD: Son normalmente aislantes, pero no tienden a mantener la ESD. Ejemplo: madera.
• Conductores de ESD: Son obvios, como herramientas de metal y otros objetos.

Formas de implementar una protección contra ESD (se agrupan en):

• Protección contra la ESD en el diseño y ensamblaje de circuitos.
• Equipo de montaje y testeo en una EPA, para que al montar dispositivos electrónicos no sean expuestos a ESD.
• Almacenamiento de componentes en un área controlada contra ESD.
• Introducción de un control de ESD, instalación de equipos y creación de un entorno disipador de estática.

Orden de Ensamblado de Componentes Hardware

1. Fuente de alimentación.
2. Ventiladores.
3. Conexión de alimentación de los ventiladores de la caja.
4. Placa base.
5. Conexión de alimentación de la fuente a la placa base.
6. Microprocesador con el disipador de calor y ventilador.
7. Conexión de alimentación para el ventilador del microprocesador.
8. Memoria RAM.
9. Tarjeta gráfica con su disipador de calor y ventilador.
10. Discos duros y unidades CD/DVD.
11. Conexión de puertos USB frontales.
12. Conexión de USB posteriores.

BIOS (Basic Input/Output System)

Sistema básico de entrada y salida incorporado con el chip de la placa base. Es un firmware.

• Almacena la información básica de la computadora.
• Guarda los datos del día y la hora, la caché y la configuración de los discos.
• Utiliza memoria CMOS (no pierde los datos).

Overclocking: Consiste en aumentar el factor de multiplicación del procesador para que trabaje a una frecuencia superior.

Underclocking: Disminuir el factor de multiplicación (lo contrario al overclocking).

POST (Power-On Self Test)

Proceso de comprobación del hardware:

• Chequeo de registros del procesador.
• Setear el temporizador para el refresco de la RAM.
• Setear el acceso directo de memoria (DMA) para el refresco de la RAM en el canal 0.
• Verificar que el refresco es operativo.
• Verificar la memoria RAM baja.
• Inicializar los dispositivos de vídeo y teclado.
• Inicializar los puertos COM y LPT.
• Inicializar el sistema de disco.

Tarjeta de red: Adaptador instalado en un PC para la conexión física a una red.