PDF de programación - Fundamentos de hardware en base a preguntas

RESUMEN FUNDAMENTOS DE HARDWARE EN BASE A PREGUNTAS

1.- Un sistema informático de que esta compuesto.

- Procesador

- UC (Unidad control
- UAL (unidad aritmetico-logica

- Físicos

Componentes

de un

Ordenador

- Memoria principal (RAM)

- Bus del sistema

- Periféricos

- Lógicos

- Software base : Es el sistema operativo (Windows, Linux, Unix)
-Software de aplicación: Los programas que se ejecutan como puede ser el
Word, un editor de fotos, juegos, etc.

2.- Esquema de la Arquitectura de Von Neumann de un ordenador.

El Modelo Von Neumann fue creado por John Von Neumann alrededor del año 1950. Hoy en día se
mantiene vigente y constituye la base o principio del ensamblaje de hardware primordial para el
funcionamiento de ordenadores.

3.- Para que sirve la Placa base.

La función de la placa base es albergar el zócalo para insertar el microprocesador, los circuitos
electrónicos de soporte, los Slot para conectar la RAM, la ROM y slot especiales para tarjetas de
expansión, también aloja el Chipset que comunica el procesador con el resto de elementos de un
ordenador.

4.- Componentes de la Placa base.

Zocalo Microprocesador (DIP, ZIF, Slot, LGA)
El Chpset (Northbridge y Soudthbridge) y La memoria Cache (L3)
Zocalos Memoria RAM (SIMM, DIMM (SDRam, DDR, DDR1, DDR2 y DDR3) y RIMM)
Las controladoras (Red, sonido, Gráfico, Floppy (FDD), IDE (HDD), Sata, Serie, Paralelo, etc.)
La Bios, batería de soporte e Interfaz de teclado
Los Buses de expansión (slot ISA, slot PCI, slot AGP, slot PCI-E, slot AMR, slot CNR, slot ACR)

5.- Dispositivos internos.

Discos Duros
Discos duros SSD
Disquetera
CD-ROM
DVD
Blu-ray

6. El procesador, Que es, Para que sirve, Partes, Conexión.
El microprocesador es el cerebro del ordenador, es un chip formado internamente por millones de
transistores, al microprocesador se le llama también CPU (Unidad central de proceso).
Las partes que componen internamente un procesador son:
UC (Unidad de control
ALU (Unidad aritmético lógica)
Unidad de coma flotante
Decodificador de instrucciones
Cache de nivel 1 (L1) y de nivel 2 (L2)
Buses (Direcciones y Datos (FSB o Bus frontal) y Control)

La conexión a la placa es por zócalo y puede ser de tipo DIP, ZIF, slot o LGA.

7.- Parámetros asociados al procesador.

Velocidad (interna 1'7, 2'4, 3'4Ghz y externa o Bus FSB de 33, 66, ..., 233, ......, 800, ....., 1.333Mhz)
Transferencias realizadas por segundo y se mide en GT/s (Giga-Transferencias/segundo)
Cache (L1 en KB, L2 en MB y L3 en MB y que empieza a implementarse también en el micro, antes
estaba en placa)
Consumo en w

Tecnología de Fabricación (22nm, 45nm, 65nm y 90nm), medida en micras o nanomicras.
Chipset asociado
Numero de núcleos
Tecnología Hyper-Threading (consiste en dividir la cache en dos y simular un procesador virtual)
Latencia (mide el tiempo de respuesta de la memoria cache).

8.- El chipset. Para que sirve. Northbridge y Southbridge. Esquemas de cada una de las
partes, Buses Chipset.

El Chipset es un conjunto de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del
ordenador, comunica el procesador con la memoria y resto de dispositivos del ordenador, en la
actualidad se divide en 2 chips, el Northbridge y el Southbridge.
El Northbridge (Puente norte) se encarga de los componentes de alta velocidad y comunica el
procesador con la Memoria RAM, Bus AGP o PCI-E y Southbridge.
El Southbridge (Puente sur) se encarga de los dispositivos de entrada/salida y componentes de baja
velocidad, controla Red, sonido, Disquetera, IDE y Sata, Bus PCI, Bios, Bus ISA, USB y Firewire,
control de energía, puertos serie/paralelo, Tecnología Plug and play, reloj, interrupciones etc.

Los Buses del Chipset serian el FSB con el procesador, el Bus PCI, el Bus AGP y PCI-E, Bus de
memoria, Bus LPC.

9.- RAM otros nombres, para que sirve.

La memoria RAM o Random Access Memory (Memoria de acceso aleatorio) es donde se almacenan
Datos e instrucciones de programas de forma temporal, resultados parciales o finales de cualquier
proceso y las operaciones de Enterada/salida.
Las memorias tienen 9 bits de los cuales 1 es de paridad (para saber si la información en destino en
una transmisión corresponde con la enviada en origen), los micros de 32bits tienen 232 direcciones
que es igual a 4Gb de RAM y los de 64bits 264 que equivale 16777216Tbytes.

La RAM a nivel lógico se divide en estática y dinámica, en la estática la información esta
memorizada de forma permanente mientras se encuentre encendido el ordenador, en la dinámica
hay que refrescarla cada cierto tiempo (1 o 2 mili-segundos) para que no se pierda la información.
La memoria según el formato físico puede ser SIMM (30 o 72 contactos), DIMM (168 para SDRAM,
184 para DDR y 240 contactos para DDR2 y DDR3) y RIMM (168, 184, 232 y 326 contactos).
La SIMM (Single in-line Memory Module) el de 30 contactos manejaba 8bits datos y para 72 32bits.
La DIMM (Dual in-line Memory Module) es la evolución de los SIMM con un tiempo de respuesta
notablemente inferior.
Los RIMM (Rambus in-line Memory Module) es un formato propietario.

10.- Parámetros asociados a la memoria RAM.

Velocidad: es la velocidad a la que funciona la memoria y generalmente coincide con la del FSB, en
SDRAM 66 a 133MHz, en DDR 266,333 y 400MHz, DDR2 533, 667 y 800MHz, en DDR3 1066,
1333, 1600 y hasta 2133MHz

Tipo: puede ser SDRAM, DDR, DDR2 DDR3, RIMM......

Capacidad: es el tamaño o capacidad de almacenamiento de la memoria expresado en Mbytes o
Gbytes (MB/GB)

Latencia CAS: Que indica el tiempo que tarda un dato en estar disponible, desde que se realiza la
petición de leer ese dato, se expresa en números de ciclos de reloj y cuanto menor es este valor
mas rápido es el acceso a los datos para la misma frecuencia de funcionamiento, los valores
habituales de "Latencia CAS" (CL) suelen ser CL2'5, CL3, CL4, CL5.

Tasa de transferencia o Ancho de banda: que expresa el numero de datos por unidad de tiempo que
es capaz de transferir, la tasa de transferencia=velocidad Mhz x 8, por ejemplo una memoria DDR a
400Mhz es igual que PC3200 (3200MB/s).

Dual channel (implementado en placa): Es el acceso simultaneo a 2 modulos de memoria a la vez.

11.- Que es un Bus, tipos de buses.

El bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los diferentes componentes del
ordenador, esta formado por pistas o cables en un circuito impreso.

Los Buses pueden ser de disquetera, IDE, Sata, SCSI y SAS, también el FSB o bus frontal que
comunica el procesador con el chipset.

BUS Disquetera: (Cable plano de 34 hilos) Tiene forma de cinta y los hilos (cablecitos) van juntos
lateralmente, tiene uno conector de 34 contactos en un extremo (que es el que va alojado en el
conector de la controladora de la placa base) y dos conectores de 34 contactos en el otro extremo
que se utilizan para poder conectar una o dos disqueteras.

BUS IDE: (Integrated device Electronics), también llamado ATA (Advanced Technology Attachment) y
PATA (Paralel ATA), Se utiliza para conectar Discos duros y Lectores/Grabadores de CD/DVD, cada
puerto admite hasta 2 dispositivos, Maestro y Esclavo, solo se puede acceder a uno de los dos
dispositivos a la vez, originalmente utilizaba un cable plano de 40 hilos, pero con el incremento de
velocidad paso a ser de 80 hilos (uno mas por cada hilo intercalado y conectado a masa, así se
evitaban perturbaciones eléctricas), las velocidades pueden ser: ATA-2/ATA-3 16MB/s, ATA-4
33MB/s, ATA-5 66MB/s, ATA-6 100MB/s, ATA-7 133MB/s y ATA-8 166MB/s.

BUS SCSI: (Small Computer System Interface): Es una interface que se diseño para conectar todo
tipo de dispositivos, la transferencia de datos es en paralelo, desde discos duros hasta escaneres
pasando por Unidades de Backup etc., lo normal es que no haya un conector en la placa base y
haya que poner una controladora, permite la conexión en cadena de hasta 15 dispositivos, el cable
puede ser de 50 o 68 hilos, las Velocidades van desde Ultra-2 40/80MB/s, Ultra-3 160MB/s, Ultra-4
320MB/s y Ultra-5 640MB/s.

BUS SAS: (Serial Attached SCSI o SAS), es una interface que sustituye al SCSI, al contrario que
este transfiere los datos en serie, puede manejar la friolera de 16.384 dispositivos (128 puertos y 128
dispositivos por puerto), usa un cable de conexión compatible con los dispositivos SATA y
actualmente una velocidad máxima de 6Gb/s, las Velocidades van desde SAS-300 3Gb/s, SAS-600
6Gb/s y SAS-1200 12Gb/s.

En la Placa Base hay otros buses que terminan en conectores y sirven para conectar tarjetas, como
son el BUS ISA (ya no se utiliza), el BUS PCI (usado para tarjetas de sonido, multimedia,
controladoras, modem, etc.), el BUS AGP (generalmente usado para tarjetas gráficas) y el mas
moderno BUS PCI-Expres. las Velocidades: ISA: 16MB/s, PCI: 533MB/s, AGP 8X: 2GB/s,PCI-E 16X:
4GB/s (250MB/s x16).
De arriba a abajo ISA, PCI y AGP.

12.- Puertos y conectores.

Puerto paralelo o Centronics: Interfaz capaz de enviar la información de byte en byte (8 bits a la vez),
se utiliza para conexión de impresoras, y otros periféricos como plotters, escaneres, etc., este puerto
tiene una velocidad máxima de 2MB/s y el inconveniente de tener que apagar el ordenador si se
quiere conectar otro dispositivo, ha sido remplazado por el puerto USB, mas rápido y polivalente, el
conector puede ser tipo Centronics o DB25 (hembra y macho), a la placa base va con cable plano de
26 hilos.

Puerto Serie: Enviá la información de bit en bit, es mas lento que el puerto paralelo, sirve para la
conexión de ratones y modems, tiene una velocidad máxima de 115Kb/s, utiliza poco cableado (3
cables en según que casos, uno para Tx otro para Rx y el tercero de masa), utiliza tanto conectores
DB25 como DB9, en la placa va con un cable plano de 10 hilos, actualmente en desuso y
desplazado por el USB.

Puerto Joystick: Se usa para la conexión de Joystick tanto digitales y analógicos, pads y volantes,
usados comúnmente en los videojuegos, t