PDF de programación - Hardware de un ordenador - Conceptos avanzados

HARDWARE DE UN
ORDENADOR

Conceptos avanzados

Tipos de ordenadores

• Ordenadores personales:

tienen un coste relativamente
bajo. Aquí incluiríamos los
ordenadores portátiles y de
sobremesa que podamos tener
en casa

• Mainframes: ordenadores

centrales de algunas grandes
empresas. Son muy costosos y
muy potentes. Funcionan
durante años de manera
ininterrumpida, realizando
complejos cálculos.

• Superordenadores: aún más

potentes y costosos. Formados
por miles de procesadores,
pueden ser utilizados a la vez
por miles de usuarios.

El monitor

• Dispositivo de salida, que muestra al usuario la información

que procesa el ordenador. Los hay de varios tipos:
• CRT (Cathode Ray Tube): funcionan como las antiguas televisiones
(las no planas): un tubo de rayos catódicos envía desde el fondo del
aparato una corriente de electrones hacia la pantalla. Al chocar con el
material interior de la pantalla, la ilumina formando imágenes

• LCD (Liquid Cristal Display): tienen millones de celdas de cristal

líquido en la pantalla. Estas celdas se polarizan, y permiten el paso de
los rayos, que forman la imagen

• TFT (Thin Film Transistor): formada por una matriz de pequeños

transistores, cada uno de los cuales actúa de forma independiente. El
conjunto de todos ellos forma la imagen

• Plasma: se basan en el uso de un gas que en cada punto adquiere un

color y brillo determinado, para formar la imagen.

El monitor (II)

• Características destacables de los monitores:

• Tamaño de pantalla: se mide en pulgadas (1 pulgada = 2,54 cm), y mide la

diagonal de la pantalla. Los tamaños habituales van entre las 10 y las 22 pulgadas
más o menos

• Ratio: relación entre el nº de píxeles de ancho y de alto. Los ratios más habituales

son 4:3 (pantallas cuadradas) y 16:9 (pantallas panorámicas)

• Resolución máxima: número máximo de píxeles (ancho x alto) que se pueden

representar. Depende del ratio y tamaño.

• Tamaño de punto (dot pitch): mide la nitidez de la imagen. Es el espacio que

separa dos puntos de luz en el monitor. Los tamaños más habituales van entre 0,28
mm (peor) y 0,24 mm (mejor).

• Ángulo de visión: máximo ángulo con que podemos ver el monitor sin que se

degrade mucho la imagen

• Tiempo de respuesta o latencia: tiempo que tarda un píxel en refrescarse. Se

mide en milisegundos (8ms, 12ms, etc)

• Contraste y coeficiente de contraste: mide qué gama de colores puede

representar el monitor, o la diferencia entre sus tonos negro y blanco. El coeficiente
mide la intensidad de colores (un coeficiente de 50000:1 es más colorido que uno
de 30000:1)

• Frecuencia: valores mínimo y máximo (en horizontal y en vertical) que soporta el

monitor para refrescarse. Se mide en hercios (Hz, veces por segundo)

La caja

• Existen distintos tamaños y tipos de caja:

• Barebone: normalmente en forma de cubo, de pequeño tamaño y

un diseño agradable. Se utilizan en salas de estar o despachos,
para dar buena presencia
• Suelen tener pocas ranuras para dispositivos (DVD, discos duros…)

• Minitorre o Micro-ATX: también de pequeño tamaño, pero con

una forma más vertical

• Semitorre: de tamaño algo mayor que las minitorres, admiten más

dispositivos, (discos duros, DVD)

• Torre: de mayor tamaño aún, para colocar gran cantidad de

dispositivos. Suelen usarse para colocar gran cantidad de discos
duros en su interior.

• Sobremesa: similares a las minitorres o semitorres, pero se

colocan en horizontal, para poner el monitor encima

La placa

• Se encarga de comunicar entre sí los distintos elementos

• Dispone de ranuras internas para conectar el hardware

interno

• Además, tiene unos conectores en un lateral, para

conectar los componentes externos

• Los buses son los canales que se encargan de enviar la

información entre los componentes

• En la placa se encuentra el chipset, un conjunto de chips

que se encarga de gestionar los periféricos externos, y
del control de datos entre el procesador y la memoria

• Dependiendo de la placa que elijamos, podremos tener

un tipo de microprocesador, memoria, tarjetas, etc.

La placa (II)

La placa (III)

• Existen distintos tipos de ranuras o zócalos de

expansión en el interior de la placa:
• ISA: zócalos antiguos. Largos y divididos en dos partes. Se

pueden usar para conectar tarjetas antiguas de sonido.

• PCI: más rápido que el anterior. Se utiliza para varios tipos de

tarjetas (sonido, red, etc). Permite la tecnología Plug & Play (al
conectar un dispositivo a la ranura, se detecta automáticamente)

• AGP: específico para las tarjetas de vídeo o gráficas

• PCI-Express: un nuevo modelo de ranura PCI mucho más rápido.

A ella se pueden conectar casi todo tipo de dispositivos (gráficas,
sonido, red, etc.)

• Debemos procurar que nuestra placa tenga ranuras del

tipo de tarjeta que queremos conectar

El microprocesador

• También llamado CPU (unidad central de proceso)

• El cerebro del ordenador: realiza todas las operaciones
de procesamiento de datos y controla el funcionamiento
de los dispositivos

• Características importantes:

• Bus: indica cuántos bits puede transmitir a la vez. Los antiguos

procesadores eran de 8 bits. Luego pasaron a 16, 32, y ahora
tienen 64.

• Velocidad: indica cuántas operaciones puede hacer por segundo.

Se mide en hercios (Hz), aunque actualmente se llega a
GigaHercios (GHz, millones de operaciones por segundo)

El microprocesador (II): familia Intel

• La marca Intel desarrolló los primeros microprocesadores

conocidos, y han ido evolucionándolos hasta hoy:
• Intel 4004: años 70, el primer procesador, con bus de 4

• Intel 8008 y 8080: años 70, con bus de 8 bits

• Intel 8086 y 8088: años 70, con bus de 16 bits

• Intel 80286: ya en la década de los 80, de 16 bis

• Intel 80386 y 80486: años 80, 32 bits y capacidad multitarea. El modelo

80486 añadió un coprocesador matemático

• Intel Pentium y Pentium II: principios y finales de los años 90

• Intel Celeron e Intel Pentium III: finales de los 90

• Intel Pentium 4: año 2000

• Intel Core Duo: año 2006. Se añaden varios núcleos de procesador,

permitiendo ejecutar varias cosas en paralelo

• Intel Core Nehalem y Sandy Bridge: las últimas versiones de

procesadores Intel, modelos i3, i5 o i7, con tecnología Core mejorada.

El microprocesador (II): familia AMD

• La marca AMD ha rivalizado con Intel desde los años 90,

evolucionando su propia línea de microprocesadores:
• AMD K5: años 90, rival del Pentium

• AMD K6 y K6-2: años 90, rival de Pentium II

• AMD K7 o Athlon: finales de los 90, rival de Pentium III

• AMD Athlon XP: año 2001, rival de Pentium 4

• AMD Athlon 64 y Phenom: rivales de la líne Core Duo

• AMD Phenom II y Athlon II: versiones evolucionadas de los anteriores,

para competir con los Core i3, i5 e i7 de Intel.

El microprocesador (IV): ejemplos

8086

80486

Pentium 4

Core i5

AMD K7

AMD Athlon 64

Refrigerador

La memoria RAM

• Es donde se almacenan temporalmente los datos que necesita el

microprocesador para trabajar.

• Programas ejecutándose, servicios del sistema operativo, etc.

• RAM (Random Access Memory) es una memoria de acceso aleatorio (la

información no se guarda secuencialmente una detrás de otra) y volátil (la
información se pierde al apagar el ordenador)

• La memoria se añade a base de módulos, que pueden ser de varios tipos:

• SIMM: ya no se usan. Tenían 30 o 72 contactos, y podían tener entre 1

y 64 MB de memoria. Muy lentos

• DIMM: tampoco se usan demasiado ya. Tienen 168 contactos, y más

capacidad (128, 256 MB…)

• DDR: son los utilizados actualmente, con sus nuevas versiones (DDR2,
DDR3). Tienen 184 contactos, y capacidades desde 256 MB hasta 4GB
o más

• RIMM: similares a los DIMM, pero para memorias de tipo Rambus

La memoria RAM (II)

• La memoria RAM tiene una frecuencia (actualmente se mide en MHz:

533 MHz, 800 MHz, 1333 MHz, etc), que es la velocidad a la que
puede enviar y recibir datos

• La placa también tiene una frecuencia para sus ranuras de memoria.

Se enviará y recibirá a la frecuencia más baja de las dos

Memoria SIMM (izquierda) y DDR3 (derecha)

Otros tipos de memoria

• Memoria caché: un tipo de RAM mucho más rápida (y

cara). Los ordenadores sólo tienen una pequeña cantidad
(256KB, 512KB, 1MB…)
• Almacena información que acaba de utilizar el procesador, por si la

vuelve a necesitar en breve.

• Existen dos tipos: L2 (situada en la placa base) y L1 (situada en el

procesador, más rápida y cara aún)

• Memoria ROM (Read Only Memory): no se puede

escribir nada en ella. Contiene información grabada por el
fabricante, que permanece siempre.
• Un ejemplo es la BIOS, software que se ejecuta al iniciar el

ordenador y que permite identificar el hardware y arrancar el
sistema operativo

El disco duro

• Están formados por una serie de discos apilados. Entre

ellos se sitúan las cabezas lectoras-escritoras.

• La información se almacena por polarización magnética

• Según el tipo de conexión que tengan con la placa,

distinguimos:
• Discos IDE o EIDE: fue el estándar más utilizado hasta 2004. Son

conexiones planas y anchas

• Discos SCSI: para discos de gran capacidad y velocidad. Más

caros

• Discos SATA: más rápido, eficiente y pequeño que el IDE. Existen
varias versiones (SATA1, SATA2, SATA3) que han incrementado la
velocidad de transferencia desde los 150MB/s hasta los 600MB/s

El disco duro (II)

IDE

SATA

Tipos de
conexión
SCSI (entre
otros)

La tarjeta gráfica

• Es la responsable de transformar la información que quiere enviar el

ordenador a la pantalla en imágenes que el monitor sepa mostrar

• De sus características dependerá que podamos hacer ciertas cosas

en nuestro ordenador (procesamiento de vídeo, juegos 3D más o
menos recientes, etc)

• Dentro de la tarjeta, se tiene un pro