Ingenmanía

   En un sistema informático u ordenador se introducen datos, ahora bien para que este puede entenderlos los datos deben ser traducidos al lenguaje eléctrico que es el único que el ordenador conoce, no debemos olvidar que el ordenador es una máquina eléctrica.

   El microprocesador del ordenador está formado por millones de interruptores que son accionados eléctricamente cuando les llega corriente eléctrica y están sin accionar cuando no les llega corriente. 

   Estos dos estados para nosotros serán “0” y “1” que corresponden a los estados de interruptor “abierto” y “cerrado”

  Cada uno de estos dígitos o estados se denomina bit: unida más pequeña de representación de información en un ordenador, que se corresponde con un dígito binario, 0 o 1.

   Es decir la información más pequeña que podemos representar en un ordenador es un 0 o un 1, es decir un bit.

   En el sistema de codificación utilizado por los ordenadores es el sistema binario, cada carácter (símbolo o letra) y número se representa por un byte: conjunto de 8 bits. Es decir cada carácter o número está formado por una combinación de 8 ceros y unos (un byte).

   Por ejemplo, la letra A en este código (ASCIL) se expresa con 8 bits, que son: 10100001

1 byte=8bits (un carácter, número o espacio en blanco) 

1Kilobyte=1024Bytes

1Megabyte=1024Kilobytes

1Gigabyte=1024Megabytes

   Por ejemplo un documento que ocupa 1Kb estará formado por 1024 números, letras, símbolos o espacios en blanco.

   Esta unidad es la unidad de almacenamiento o capacidad utilizada en informática.

   La unidad de velocidad de transmisión de datos (bytes) de un sitio a otro se expresará en Bytes/segundo (B/s), KB/s, MB/s o GB/s. En algunas ocasiones se representa por bits por segundo en lugar de bytes (sobre todo en internet). En este caso se diferencia por que la abreviatura es b (minúscula) en lugar de la B (mayúscula) usada para los bytes.

   Ejemplo Mb/s (Mbps) (megabits por segundo)“Es una unidad 8 veces menor que en MB/s”. 

   Otra unidad de velocidad o medida de la rapidez usada en informática es la unidad de frecuencia que se mide en Hz (hertzios, veces por segundo que algo se repite) o Mhz (MegaHertzios más común).

   Cuando un componente tiene una velocidad de 1Mhz quiere decir que ese componente realiza algo (depende el componente) un millón de veces por segundo. 

   Resumiendo las unidades de velocidad más usadas en informática serían Kbps o Kb/s, KBps o KB/s y Mhz o Ghz (mil millones de veces por segundo). 

  Las unidades de almacenamiento Byte, KB, MB, GB o TB (terabytes).

   Ejemplos de conexiones Conexiones a internet: RTB (56Kbps) RDSI (64Kps, 128Kbps) . ADSL (256Kbps, 512Kbps, 1000Kbps, 8Mbps, etc). Cable (128 o 256 Kbps….).

   Velocidad del ordenador

   La velocidad de un ordenador depende de varios factores. El más importante es la frecuencia y después el numero de bits interno. También es  importante la capacidad de la memoria Ram que veremos más adelante.

   Cada microprocesador puede trabajar simultáneamente con un número determinado de bits a la vez, es decir, un dato importante que debemos conocer es el número de bits internos del microprocesador (o ancho de banda).

   Es semejante a una cosechadora que es capaz de segar varias filas de maíz en cada vuelta que da al campo. Cuantas más filas de maiz sea capaz de segar a la vez en cada vuelta, antes acabará de cosechar el campo. Mas ancha la hoja con la que siega implica que tarda menos en segar.

   También pasa esto en el microprocesador. Cuanto mayor sea el número de bits internos del micro con los que pueda trabajar a la vez, menos tardará en procesar los datos.

   Valores típicos para los microprocesadores son 16 (ya en desuso), 32 ó 64 bits. Esto nos da una idea de la rapidez del micro.

   El ciclo de la máquina o frecuencia es la serie de operaciones requerida para procesar una instrucción. Dentro de los ordenadores hay un reloj que va marcando el ritmo de trabajo. Es el número que acompaña al microprocesador en la propaganda e indica la velocidad en Megahertzios (millón de instrucciones por segundo) Cuanta más alta es la frecuencia, mayor es la velocidad del ordenador.

   Un ordenador que tiene un ciclo o frecuencia de 2Mhz significa que es capaz de realizar 2 millones de instrucciones en cada segundo.

   El bus de datos es la autopista por la que se transporta o viaja la información (los bits) de un sitio a otro del ordenador.

   Los datos viajan por cables llamados buses o por el interior de la placa base.

   La placa base envía los datos a su exterior por medio de los cables o buses, para enviar la información desde la placa al resto de componentes como la el disco duro.

   Siguiendo con nuestro ejemplo de la cosechadora, una vez que tiene el grano almacenado, lo deposita en los remolques de los camiones para transportarlo. De nada sirve disponer de una gran cosechadora, si luego perdemos mucho tiempo transportándolo en los camiones, por que estos son pequeños o muy lentos.

   También en el ordenador cuanto mayor sea el número de bits del bus de datos, más fluido y rápido será el tráfico de un sitio a otro del ordenador.

   Velocidad bus datos y ancho de banda del bus: Normalmente el ancho de banda de los bus ahora es de 32 o 64 bits (datos que transporta a la vez) y la velocidad a la que transporta estos datos también se puede representar por MHz (millones de veces por segundo que transporta su ancho de banda). Esta puede variar mucho en función del bus del que se trate( cables, pistas, interior del componente ,etc). Por ejemplo 533MHzbr 
   Como conclusión diremos que en la rapidez de un ordenador influyen varios factores:

   - Número de bits que puede procesar por cada instrucción: Nº de bits internos o ancho de banda del micro.

   - El número de instrucciones que puede procesar por segundo: Frecuencia de trabajo

   - La velocidad a la que pueden circular los datos de un sitio a otro: Velocidad bus datos y ancho de banda del bus

   La "caja" o torre es determinante para la buena ventilación del sistema. El tamaño de la torre es directamente proporcional al número de las bahías que dispondremos para poder colocar diversos componentes tales como unidades de almacenamiento.

   La Fuente de Alimentación, es un montaje eléctrico/electrónico capaz de transformar la corriente de la red eléctrica en una corriente que el ordenador pueda soportar. Tensión de entrada 220V-Tensiones de salida de +-5 y +-12 voltios

   La "placa base" (mainboard),, o "placa madre" (motherboard), es el elemento principal de todo ordenador, en el que se encuentran o al que se conectan todos los aparatos y dispositivos. Debe ser compatible con el micro.
   Tarjetas de expansión : elementos que hacen posible la comunicación con algunos periféricos. Se conectan en las ranuras de expansión o slots, y a ellas se conectan los periféricos. La función principal es transformar la señal enviada por el ordenador (microprocesador) en señales que pueden reconocer y trabajar los periféricos y viceversa. Tarjeta de vídeo, de audio, de red, etc

   Slots ó ranuras de expansión : Ranuras de plástico con conectores eléctricos, dónde se insertan y controlan las tarjetas de expansión. Van unidas a la placa base y conectadas por los buses de la placa base (pistas) al micro.

- Ranuras PCI: el estándar actual. En estas ranuras se suelen conectar casi todas las tarjetas excepto quizá algunas tarjetas de vídeo 3D. Generalmente son blancas 
- Ranuras AGP: o más bien ranura, ya que se dedica exclusivamente a conectar tarjetas de vídeo 3D, por lo que sólo suele haber una.
- Ranuras ISA: son las más veteranas, un legado de los primeros tiempos del PC. Suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido, pero la transmisión es muy lenta para una tarjeta de vídeo. 
- Ranuras SIMM y DIMM : Para módulos de ampliación de memoria RAM. Los módulos SIMM están en desuso.

   En los ordenadores es tan grande el tráfico de datos por todos sus buses que se necesita alguien que dirija ese tráfico, y no solo valdrá con un elemento que lo dirija sino que hará falta varios especializados, por ejemplo una para que dirija el tráfico de salida y llegada de los datos al disco duro (controladora del disco duro), otro para decir por donde viajan los datos al llegar a un punto hasta que llegar a la RAM, otro para controlar el flujo entre la RAM y el micro, otro para definir cuando salen y por donde van los datos que salen del micro a la pantalla, otro para definir que datos tienen preferencia, etc. Esto lo hacen las llamadas controladoras.

   Controladoras (interface) : controlan el flujo de datos entre el sistema (micro) y un componente de hardware. 

   Son elementos incorporados en la placa base, a veces lo incorpora el propio componente, y que tienen como objetivo la conexión (el control) de dispositivos como discos duros, unidades de CD-Rom, unidades DVD o las tarjetas de expansión con la memoria. Las controladoras son de dos tipos:

 IDE/EIDE/ATA/SerialATA/ultraDMA

   (controlan dispositivos IDE conectados en las ranuras o conectores IDE) y SCSI/Fireware.. Un dispositivo IDE tiene un conector IDE, cable IDE (tarjeta para el dispositivo IDE si hace falta) y debe conectarse a una ranura IDE para trabajar bajo un controlador IDE. Los EIDE, ATA ó ultraDMA valen las controladoras IDE y un cable IDE, ya que solo son controladoras IDE mejoradas.

   Un dispositivo SCSI tiene un conector SCSI, cable SCSI, tarjeta controladora SCSI (algunos la traen incorporada) y conectarse a una ranura SCSI para trabajar bajo un controlador SCSI. Lo mismo para el Fireware que es un SCSI avanzado.

   El "chipset“: mediante este elemento se han integrado en un solo componente los que antes se encontraba en varias controladores. Se trata de agrupar en un solo componente controladoras que todos los ordenadores necesitan. Dirige el tráfico de bits en la placa base, como la forma en que interacciona (se comunica) el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de los puertos y slots ISA, PCI, AGP, USB. Viene insertado en la placa base.

   Las características del chipset y su grado de calidad marcarán los siguientes factores a tener en cuenta: 

1. Que obtengamos o no el máximo rendimiento del microprocesador.

2. Posibilidades de actualizar el ordenador (por ejemplo cantidad máxima de memoria).
 
3. Poder utilizar ciertas tecnologías más avanzadas de memorias y periféricos.
 
4. Compatibilidades: Tarjetas, micros y memorias. (con el micro elegido).

   MEMORIA ROM: Su nombre viene del inglés Read Only Memory que significa Memoria de Solo Lectura ya que la información que contiene puede ser leída pero no modificada.

   En ella se encuentra toda la información que el sistema necesita para poder funcionar correctamente ya que los fabricantes guardan allí las instrucciones de arranque y el funcionamiento coordinado del ordenador. 

   Al encender nuestro ordenador automáticamente comienza a funcionar la memoria ROM. Por supuesto, aunque se apague, esta memoria no se borra. Esta configuración se guarda y se mantiene sin borrar cuando se apaga la PC gracias a una pila que hay en la placa principal. No se usa, actualmente se usa la Bios.

   LA BIOS de un ordenador (Basic Input Operative System) es una memoria ROM, pero con la facultad de configurarse según las características particulares de cada máquina (hay datos que se pueden modificar no todos). Es un programa instalado en un chip de la placa base, que se encarga del arranque y la configuración del ordenador. Sustituye a la ROM.

   La pila del ordenador, o más correctamente el acumulador, se encarga de conservar los datos de la BIOS cuando el ordenador está apagado. Sin ella, cada vez que encendiéramos tendríamos que introducir las características del disco duro, del chipset, la fecha, la hora, el inicio de Windows al arrancar, etc. El acumulador acaba de descargarse por completo (como las baterías del móvil) y debe de cambiarse (por ejemplo cuando no cambia la fecha en el ordenador)

   La memoria principal o RAM (Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos de los programas que se están ejecutando en ese momento y de donde coge las órdenes el micro. 

   A la hora de elegir una RAM tendremos en cuenta dos datos, la capacidad de almacenamiento (32Mb, 64Mb, 128Mb, 256Mb, 512MB, 1GB, 3GB…) y también la velocidad de transferencia de datos entre la RAM y el micro (en MHz millones de veces que manda un bloque de información (ancho de banda del bus de la placa por segundo). 

   El almacenamiento es considerado temporal por que los datos y programas permanecen en ella mientras que el ordenador este encendido. Al apagarse los datos que hay en ella se pierden. 

   La RAM se puede ampliar con módulos de memoria (solo si escasea, ya que sino no servirá para nada), pero si ponemos dos RAM con diferentes velocidades de transmisión las 2 trabajarán a la velocidad de la más baja. Existen varios tipos de RAM:

   - DRAM : es "la original", y por tanto la más lenta (las hay para ranuras DIMMs o SIMMs pero este tipo está obsoleto.

- DDRAM: A doble velocidad que la DRAM. Muy usada todavía.

- SDRAM: están sincronizadas con la velocidad de los buses de la placa, es decir los Mhz del bus de la placa es a la velocidad que trabaja la RAM, por eso su velocidad se mide en Mhz. Solo las hay módulos para ranuras DIMM. Hay muchas Ram derivadas de esta DDR-SDRAM, PC100, PC133, etc

- RIMM:. Es la gran rival de la SDRAM,, funcionan en un rango de 900 MHz y 1GHz. Está por ver si será el modelo standard de memoria, ya que sus fabricantes, obligan a los que quieran utilizar su tecnología a pagar cuantiosas cantidades.

   Memoria caché : Desde el punto de vista del hardware, existen dos tipos de memoria caché; interna y externa (L1 o primaria y L2 o secundaria). La memoria caché interna esta incorporada en la CPU (micro) del ordenador, mientras que la externa se encuentra fuera de la CPU entre el micro y la RAM. 

   La memoria Caché es una clase de memoria RAM especial de alta velocidad. 

   La CPU puede obtener las instrucciones y los datos ubicados en la memoria caché mucho más rápidamente que las instrucciones y datos almacenados en la memoria principal (RAM). En la caché se almacenan los datos que más utilizamos normalmente. El micro mira primero en la caché y si no tiene los datos los obtiene de la RAM. La RAM no es capaz de trabajar a la velocidad del micro, la Caché sí. Son de tamaño mucha más pequeño que la RAM por que son mucho más caras. Su capacidad de almacenamiento suele ser de Kbytes.

   Memoria Virtual: Es una ayuda a la memoria RAM. Sirve como una ampliación auxiliar de memoria cuando las cosas se ponen feas, es decir, cuando el sistema escasea de memoria RAM. Cuando tenemos muchas aplicaciones abiertas y el tamaño de todas ellas supera el total de memoria RAM física instalada, Windows mueve parte del contenido de la memoria al disco duro, para dejar espacio libre para nuevas aplicaciones. 

   Lógicamente el ordenador se ralentiza, por que el disco duro en un almacén que transmite los datos al micro mucho más lentos que la RAM. El archivo que especifica el tamaño usado de memoria virtual se llama archivo de paginación (tamaño memoria virtual).

   Microprocesador (CPU): es el verdadero ordenador, ya que se encarga de realizar todas las operaciones de cálculo, y de controlar todo lo que sucede en el ordenador recibiendo información y enviando órdenes (solo de la cache y de la RAM) para que los otros componentes trabajen. Consta internamente de dos partes:

- Unidad aritmetica_logica(UAL): esta unidad realiza todos los cálculos matemáticos de la CPU (le ayuda el coprocesador en las aritméticas). Se compone de un circuito complejo. El ALU, puede sumar, restar, multiplicar, dividir, y realizar otros cálculos u operaciones con los números binarios (función lógica SI por ejemplo).

- Unidad de control: este componente es responsable de dirigir el flujo (en qué orden deben ir, y cuando) de instrucciones y de datos dentro de la CPU. Ordena lo que se hace en el micro en cada momento.



   A la hora de elegir un micro tendremos en cuenta lo primero el tipo (Intel Pentium o AMD Athlon) que sea compatible con la placa base elegida y el chipset, el tipo de zócalo (donde se inserta en la placa base). 

   Suelen se tipo socket LGA 775 (para los pentium 4) con mecanismo ZIF que es una palanca para introducir y sacar el micro, o del tipo socket 939 (para Athlon 64) y la frecuencia o velocidad. También es importante saber el número de bits (32 o 64) y el tamaño de la memoria caché.

   La CPU o micro se calienta y para ello se le pone un disipador del calor (ventilador).

   TIPOS DE PUERTOS EXTERNOS

   Los puertos serie (COM) : Ya en desuso aunque el PC incluye dos puertos serie.

   Los puertos paralelos (LPT): Las impresoras recuerdan inmediatamente la imagen mental del puerto paralelo.

   Puertos PS/2: son un tipo de puerto serie, y a ellos se conectan el teclado y el ratón.

   Puerto USB (Universal Serial Bus): es un estándar en los ordenadores de última generación. Es totalmente Plug & Play, es decir, con sólo conectar el dispositivo y en caliente (con el ordenador encendido), el dispositivo es reconocido e instalado de manera inmediata. USB 1.0, 1.1, 2.0 cuanto mas grande es el número mayor es la velocidad de transferencia de datos entre el periférico conectado al puerto y el ordenador.

   Puerto Fireware: Entrada y salida de datos a gran velocidad. Suele emplearse para trasferir datos entre cámaras o video cámaras y el ordenado.

   Conectores (puertos) VGA: se usan para conectar los monitores y son de color azul.

   Tampoco hay que olvidar otro tipo de conectores que son ya habituales en los ordenadores portátiles como lospuertos infrarrojos que transmiten los datos sin cables físicos y los transmisores bluetooth inalámbricos que generalmente se insertan en un puerto USB o en tarjeta pcmcia que es otro puerto de comunicaciones. 

   La tecnología wíreless es para transmisión inalámbrica (por ondas como las de la radio) entre ordenadores (redes) y usan transmisores wi-fi (antenas, router,etc) para la transmisión de los datos. En los ordenador modernos viene el transmisor-receptor wi-fi, o bluetooh incorporado para poder conectar a él componentes con esta tecnología inalámbrica. 

   Lo último en transmisión de datos es por medio de la luz. Aquí tienes más información: LI-FI

   Podemos como conclusión decir que tenemos 3 tipos de transmisiones inalámbricas: infrarrojos, bluetooth y wi-fi.

   Periféricos: Aparatos externos conectados al ordenador. Permiten comunicarnos con el ordenador. Según su función pueden ser de salida, de entrada y de entrada y salida.

   El disco duro es la unidad de almacenamiento más importante y más grande del ordenador. En él se guardan los programas, archivos, juegos, etc que tenemos en nuestro ordenador. 

   La información se almacena en unos finos platos o discos, generalmente de aluminio, recubiertos por un material sensible a alteraciones magnéticas. 

   Estos discos, cuyo número varía según la capacidad de la unidad, se encuentran agrupados uno sobre otro y atravesados por un eje, y giran continuamente a gran velocidad. La velocidad de rotación, incide directamente en el tiempo de acceso a los datos (rapidez). 

   En antiguas unidades era de 3.600 rpm (revoluciones por minuto). La mayoría de los discos duros actuales giran ya a 7.200 rpm, Y actualmente, existen discos de alta gama aún más rápidos, hasta 10.000 rpm. Dos son los datos importantes a la hora de elegir un disco duro, su capacidad de almacenamiento (en GB) y su velocidad de rotación (en r.p.m.).

   OJO Hay dos tipos de discos duros según el tipo de controladora IDE (o las IDE mas avanzadas) o SCSI(fireware). 

   La superficie de un disco del disco duro se divide en una serie de anillos concéntricos, denominados pistas. Al mismo tiempo, las pistas son divididas en tramos de una misma longitud, llamados sectores; normalmente en un sector se almacenan 512 bytes. Finalmente, los sectores se agrupan en clusters o unidades de asignación (cantidad mínima de espacio que se puede asignar a un archivo). 

   Por ejemplo si el clúster es de 4Kb, significa que para guardar un archivo de 1Kb se usan 4Kb, para guardar 5Kb se emplean 8Kb, por eso el clúster debe ser del menor tamaño posible. Normalmente 4 sectores de 512 bytes constituyen un Clúster (racimo), y uno o más Clúster forman una pista.

   Lectora grabadora de CD-ROM o de DVD: el parámetro principal por el que se distinguen en los comercios y la publicidad estas unidades, al margen de su marca, es la velocidad de transferencia de la información, que en el caso de las grabadoras son 3 las velocidades y se representan por un número seguido de una X (cada x 15Kb/s). 

   Ejemplo; 52x/24x/52x (lee regraba graba). En el caso de DVD vienen 2 una para CD y otra para DVD. 

   Los DVD de doble capa son DVD en los que los datos se graban en el DVD en dos capas una encima de otra (doble capacidad), para leer estos DVD se necesita un lector de DVD de doble capa. (recordar capacidades de almacenamiento disquete, cd y dvd). 

   Otro dato importante es el buffer de memoria que es la cantidad de datos que puede almacenar cuando está grabando para que en caso de que el ordenador no mande datos los pueda leer desde la grabadora sin estropearse la grabación por falta de datos (en MB).

   Monitores: Los monitores CRT son los de toda la vida: con su tubo de rayos catódicos; como los de los televisores. Las características a tener en cuenta en este tipo de monitores es el tamaño (en pulgadas) y su frecuencia o velocidad de refresco (número de veces que la pantalla se dibuja por segundo (parpadeo). Ejemplo un monitor de 60Hz (mínimo aceptable) se dibuja la pantalla 60 veces cada segundo

   Las pantallas TFT (cristal líquido LCD) Son los más recientes frutos de la tecnología aplicada al mundo de los monitores planos, dejando atrás a los modelos de tubo CRT. Aunque estos monitores no parpadean tienen una característica similar al a frecuencia de refresco y es el tiempo de respuesta (tiempo que tarda en realizar un cambio en el monitor pedido por el usuario), cuanto más pequeño sea mejor. Se mide en milisegundos (20ms mínimo para evitar efectos de ver el rastro del movimiento del ratón por ejemplo). Estos monitores tienen una resolución fija, si se cambia pierde calidad la imagen.

   Para elegir un monitor tendremos en cuenta el tipo, la resolución (máxima), frecuencia de refresco o tiempo de respuesta (en TFT) y el paso del punto.

   RESUMEN FINAL

   El microprocesador es uno de los componentes que hay que prestar más atención a la hora de actualizarlo, ya que en su velocidad y prestaciones suele determinar la calidad del resto de elementos. Esta afirmación implica que es absurdo poner el último procesador hasta los topes de Mhz con solo 32 o 64 Mb de RAM, o con una tarjeta gráfica deficiente, o un sistema de almacenamiento (disco duro) lento y escaso. 

   Hay que hacer una valoración de todos los elementos del ordenador, actualmente en las tiendas suelen venderse digamos "motores de un mercedes en la carrocería de un 600". Esto tenemos que evitarlo. 

   Además del microprocesador, la velocidad general del sistema se verá muy influenciada debido a la placa base, la cantidad de memoria RAM, la tarjeta gráfica y el tipo de disco duro.  

   En esta foto de la placa base puedes ver muchos de los componentes explicados: