17 de Mayo, 2006
GLOSARIO DE HARDWARE
Publicado el 17 de Mayo, 2006, 23:19.
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Etiquetas: INTERNET, economía, SEGURIDAD, SOFTWARE, OBJETOS, ARQUITECTURA
 ComputadoraOrdenador personal: El término ordenador personal o computadora personal (en inglés Personal Computer o PC) tiene tres significados:
Un ordenador personal es un microordenador barato, diseñado en principio para ser usado por una sola persona cada vez, y que es compatible con el PC de IBM (aunque en el lenguaje corriente se pude referir también a equipos incompatibles). Un ordenador personal es generalmente de tamaño medio y es, en general, usada por un solo usuario (aunque hay sistemas operativos que permiten varios usuarios simultáneamente, lo que es conocido como multiusuario). En los noventa el poder de los ordenadores personales aumentó de manera radical, borrando la frontera desfasada que había entre los ordenadores personales y los ordenadores de varios usuarios como los ordenadores centrales. Hoy los ordenadores de gama alta se distinguen de los ordenadores personales por su mayor fiabilidad o su mayor habilidad para realizar multitareas y no por la potencia de la UCP. La mayoría de los ordenadores personales utilizan una arquitectura de soporte físico compatible con el PC de IBM, usando procesadores compatibles con x86 realizados por Intel, AMD o Cyrix. En cuanto a su movilidad podemos distinguir entre:
A pesar de la enorme popularidad del ordenador personal, varios microordenadores incompatibles con IBM (también llamados de manera general ordenadores personales) son todavía populares para determinados usos específicos. La principal alternativa es el ordenador con procesador PowerPC con un sistema operativo Mac OS X de Apple Computer, que se usa sobre todo para diseño gráfico y usos relacionados, aunque sirve perfectamente para un usuario doméstico. Arquitectura de ordenadoresHardware CPU: Se llama CPU (siglas de Central Processing Unit) o Unidad Central de Proceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las instrucciones de los programas y se controla el funcionamiento de los distintos componentes del ordenador. Suele estar integrada en un chip denominado microprocesador.
Se suele llamar CPU a la caja del ordenador donde van alojados los componentes básicos del mismo, es decir, además de la CPU en sí, la placa base, las tarjetas de expansión, el disco duro, la fuente de alimentación, etc. ProcesadorMicroprocesador El microprocesador secciona en varias fases de ejecución la realización de cada instrucción:
Existen dos tipos de memoria caché cuyo funcionamiento es análogo:
El zocket es una matriz de pequeños agujeros (zócalo) existente en una placa base donde encajan, sin dificultad, los pines de un microprocesador; dicha matriz permite la conexión entre el microprocesador y dicha placa base. En los primeros ordenadores personales, el microprocesador venía directamente soldado a la placa base, pero la aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la creación del socket. En general, cada familia de microprocesador requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa base. Por tanto, no es posible conectar un microprocesador a una placa base con un zócalo no diseñado para él. Chipset Gigahercio (GHz) Bus: En Informática, bus es el conjunto de conductores eléctricos en forma de pistas metálicas impresas sobre la tarjeta madre del computador, por donde circulan las señales que corresponden a los datos binarios del lenguaje máquina con que opera el Microprocesador. Bus es una palabra inglesa que significa "transporte"; aplicada a la informática, se relaciona con la idea de las transferencias internas de datos que se dan en un sistema computacional en funcionamiento. En el bus todos los nodos reciben los datos aunque no se dirijan a todos éstos, los nodos a los que no van dirigidos los datos simplemente los ignoran. Bus frontal: El FSB, front side bus, o bus del lado frontal es el que comunica las memorias, el CPU y los slots de expansión. Parámetro significativo de un procesador es su ancho de bus (medido en bits). Frecuencia o velocidad de reloj: Los diferentes circuitos integrados de un ordenador pueden funcionar a diferentes frecuencias de reloj, por lo que cuando se usa el término frecuencia de reloj aplicado a un ordenador, suele sobreentenderse que se refiere la velocidad de funcionamiento del procesador principal. Memoria caché: En informática, un caché es un conjunto de datos duplicados de otros originales, con la propiedad de que los datos originales son costosos de acceder, normalmente en tiempo, respecto a la copia en el caché. Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia en el caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo que el tiempo de acceso aparente al dato sea menor. Fuente:Existen dos tipos de memoria caché cuyo funcionamiento es análogo:
Socket Socket de CPU: Matriz de pequeños agujeros (zócalo) existente en una placa base donde encajan, sin dificultad, los pines de un microprocesador; dicha matriz permite la conexión entre el microprocesador y dicha placa base. En los primeros ordenadores personales, el microprocesador venía directamente soldado a la placa base, pero la aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la creación del socket. En general, cada familia de microprocesador requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa base. Por tanto, no es posible conectar un microprocesador a una placa base con un zócalo no diseñado para él. Placa base, Motherboard o Tarjeta Madre: La placa base, placa madre o tarjeta madre (en inglés motherboard) es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre: El microprocesador, circuitos electrónicos de soporte, ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROMy ranuras especiales (slots) que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas suelen realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc. Se diseña básicamente para realizar tareas específicas vitales para el funcionamiento del ordenador, como por ejemplo las de:
Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS. El zocket es la matriz de pequeños agujeros (zócalo) existente en una placa base donde encajan, sin dificultad, los pines de un microprocesador; dicha matriz permite la conexión entre el microprocesador y dicha placa base. En los primeros ordenadores personales, el microprocesador venía directamente soldado a la placa base, pero la aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la creación del socket. En general, cada familia de microprocesador requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa base. Por tanto, no es posible conectar un microprocesador a una placa base con un zócalo no diseñado para él.
La placa ATX es la evolución de la Placa AT, en este nuevo formato se resuelven todos los inconvenientes que perjudicaron a la ya mencionada placa. Los puertos serie, USBy paralelo vienen perfectamente integrados en la placa, además la distribución de los componentes es mucho mejor, en el caso del microprocesador aparece más cerca de la fuente de alimentación lo que reduce la temperatura del mismo. Es el formato predominante en la actualidad, y es utilizado por una gran gama de microprocesadores desde Pentium 100, pasando por MMX, II, III, Pentium 4 y Pentium D (Dual Core). Cabe mencionar la versión reducida de este formato las placas mini ATX. En general, un interfaz es el punto, el área, o la superficie a lo largo de la cual dos cosas de naturaleza distinta convergen. Por extensión, se denomina interfaz a cualquier medio que permita la interconexión de dos procesos diferenciados con un único propósito común. Además, la palabra interfaz, dependiendo del ámbito en el que es usada, también adquiere significaciones específicas:
Además, la palabra interfaz también se utiliza metafóricamente en distintos contextos:
Un puerto hardware permite acoplar a un sistema físico un conector o cable. Por ejemplo, la mayoría de las computadoras personales tienen un puerto para el teclado y uno para el mouse. Tipos: 1) Puerto serie: Un puerto serie es una interfaz de comunicaciones entre ordenadores y periféricos en donde la información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez. (En contraste con el puerto paralelo que envia varios bites a la vez). El puerto serie por excelencia es el RS-232 que utiliza cableado simple desde 3 hilos hasta 25 y que conecta ordenadores o microcontroladores a todo tipo de periféricos, desde terminales a impresoras y modems pasando por ratones. La interfaz entre el RS-232 y el microprocesador generalmente se realiza mediante el integrado 82C50. El RS-232 original tenía un conector tipo D de 25 pines, sin embargo la mayoría de dichos pines no se utilizaban, por lo que IBM incorporó desde su PS/2 un conector más pequeño de sólamente 9 pines que es el que actualmente se utiliza. En Europa la norma RS-422 de origen alemán es también un estándar muy usado en el ámbito industrial. Uno de los defectos de los puertos serie iniciales era su lentitud en comparación con los puertos paralelos, sin embargo, con el paso del tiempo, están apareciendo multitud de puertos serie con una alta velocidad que los hace muy interesantes ya que tienen la ventaja de un menor cableado y solucionan el problema de la velocidad con un mayor apantallamiento; son más baratos ya que usan la técnica del par trenzado; por ello, el puerto RS-232 e incluso multitud de puertos paralelos están siendo reemplazados por nuevos puertos serie como el USB, el Firewire o el Serial ATA. Los puertos serie sirven comunicar al ordenador con la impresora, el ratón o el módem; Sin embargo, específicamente, el puerto USB sirve para todo tipo de periféricos, desde ratones, discos duros externos, hasta conexion bluetooth. Los puertos SATA (Serial ATA): tienen la misma función que los IDE, (a éstos se conecta, la disquetera, el disco duro, lector/grabador de CD's y DVD's) pero los SATA cuentan con mayor velocidad. Un puerto de red puede ser puerto serie o puerto paralelo. 2) Un puerto paralelo es una interface entre un ordenador y un periférico cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. El puerto paralelo más conocido es el puerto de impresora que destaca por su sencillez y que transmite 8 bits. Un puerto paralelo sirve preferentemente para la impresora; se utiliza generalmente para manejar impresoras; sin embargo, dado que este puerto tiene un conjunto de entradas y salidas digitales, se puede emplear para hacer prácticas experimentales de lectura de datos y control de disposivos. Otros puertos paralelos son los SCSI y los puertos paralelos IDE (Integrated Drive Electronics) también llamados P-ATA, PATA o ATA; vale acotar que a éstos se conecta, la disquetera, el disco duro, lector/grabador de CD's y DVD's. Se denomina cable paralelo al conector físico entre el puerto paralelo y el periférico. Un puerto de red puede ser un puerto serie o un puerto paralelo; suelen ser numerados. La implementación del protocolo en el destino utilizará ese número para decidir a que programa entregara los datos recibidos. El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por caminos distintos. En contraposición al puerto paralelo está el puerto serie, que envia los datos bit a bit por el mismo hilo.
3) Puertos PS2: sirven para conectar el ratón y el teclado. 4) Puertos de expansión o slots (también llamados slots de expansión o ranuras de expansión) son puertos que permiten conectar a la tarjeta madre una tarjeta adaptadora adicional la cual suele realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc. En las tarjetas madre LPX los slots de expansión no se encuentran sobre la placa sino en un conector especial denominado RISER CARD. Tipos de slots: A) AGP: Al puerto AGP se conecta la tarjeta gráfica y se usa únicamente para tarjetas gráficas en ordenadores muy potentes y asequibles; está siendo reemplazado por el slot PCI-e que es más potente. AGP quiere decir Advanced Graphics Port(Puerto de gráficos avanzados). B) ISA: El slot ISA fue reemplazado desde el año 2000 por el slot PCI. Los componentes diseñados para el slot ISA eran muy grandes y fueron de los primeros slots en usarse en los ordenadores personales. Hoy en día no se fabrican slots ISA. Los puertos ISA son ranuras de expansión actualmente en desuso, se incluyeron estos puertos hasta los primeros modelos del Pentium III. NOTA: El slot ISA (Industry Standard Arquitecture) es un tipo de slot o ranura de expansión de 16 Bits capaz de ofrecer hasta 16 MB/s a 8 MHz. C) PCI: Puertos PCI (Peripheral Component Interconnect): son ranuras de expansión en las que se puede conectar tarjetas de sonido, de vídeo, de red etc. El slot PCI se sigue usando hoy en día y podemos encontrar bastantes componentes(la mayoría) en el formato PCI. Dentro de los slots PCI está el PCI-Express. Los componentes que suelen estar disponibles en este tipo de slot son:
5) Puertos de memoria: a estos puertos se conectan las tarjetas de memoria RAM.
Un puerto de red es una interfaz para comunicarse con un programa a través de una red. Un puerto de red puede ser un puerto serie o un puerto paralelo; suelen ser numerados. La implementación del protocolo en el destino utilizará ese número para decidir a que programa entregara los datos recibidos. Los puertos de red suelen ser numerados. La implementación del protocolo en el destino utilizará ese número para decidir a que programa entregara los datos recibidos. Se llama disco duro (en inglés hard disk, abreviado con frecuencia HD o HDD) al dispositivo encargado de almacenar información de forma persistente en un ordenador. Los discos duros generalmente utilizan un sistema de grabación magnética analógica. En este tipo de disco encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. Hay distintos estándares a la hora de comunicar un disco duro con el ordenador. Los más utilizados son IDE/ATA, SCSI, y SATA (de reciente aparición). Tal y como sale de fábrica el disco duro no puede ser utilizado por un sistema operativo. Antes tenemos que definir en él una o más particiones y luego hemos de darles un formato que pueda ser entendido por nuestro sistema. También existen otro tipo de discos denominados de estado sólido que utilizan cierto tipo de memorias construidas con semiconductores para almacenar la información. El uso de esta clase de discos generalmente se limita a las supercomputadoras, por su elevado precio. Así, el caché de pista es una memoria de estado solido, tipo RAM, dentro de un disco duro de estado sólido. Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco:
El primer sistema de direccionamiento que se usó es CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Más adelante se creó otro sistema más sencillo: LBA (direccionamiento lógico de bloques), que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un único número. Éste es el sistema usado actualmente. Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son:
Ordenador de sobremesa: Un "ordenador o computadora de sobremesa o de escritorio" es un ordenador personal que está diseñado para estar colocado de forma permanente sobre un escritorio aunque pueda ser trasladado. El término "ordenador de sobremesa" sirve para distinguir este tipo de ordenador, principalmente, de los ordenadores portátiles, dentro de los que están los subportátiles (como los PDA), y de otros ordenadores, tales como los servidores o los grandes mainframe. Ordenador portátil: Un ordenador portátil (conocido también en español como ordenador portable y en inglés como laptop o notebook) es un pequeño ordenador personal móvil, que pesa normalmente entre 1 y 3 kilogramos. Los portátiles son capaces de realizar la mayor parte de las tareas que realizan los ordenadores de sobremesa, con la ventaja de la movilidad. Muchos de los componentes de un ordenador portátil son similares a los componentes de los ordenadores de sobremesa pero habitualmente son de menor tamaño; como componentes similares cabe citar:
Ordenador portátil de sobremesa (desknote, en inglés): Es un hibrido entre un ordenador de sobremesa (desktop computer, en inglés) y un ordenador portátil tradicional (notebook). ECS introdujo el ordenador portátil de sobremesa al mundo de los ordenadores a finales de 2001. Un ordenador portátil de sobremesa es un ordenador portátil con la tecnología, especificaciones (incluyendo potencia y velocidad) más recientes de ordenadores de sobremesa; combina la unidad principal de ordenador (p.e. placa madre, CPU, disco duro, puertos externos, etc.) con una pantalla de cristal líquido (LCD); por tanto, un ordenador portátil de sobremesa generalmente tiene un tamaño similar a un portátil grande, aunque a diferencia de éstos, los desknotes requieren un teclado y un ratón externo. En la actualidad, un ordenador de sobremesa puede soportar cualquier tipo de UCP, memoria, gráfico; por lo tanto, un ordenador portátil de sobremesa debería poder ofrecer el mismo tipo de soporte que el correspondiente a un un ordenador de sobremesa. Un ordenador de sobremesa presenta algunas ventajas:
Subportátil: Término ambiguo para denominar a un tipo de ordenador portátil pequeño, generalmente de un tamaño menor a la hoja de papel A4. Por ejemplo: una auxiliar personal digital. Microordenador: Un microordenador es un ordenador que tiene un microprocesador (unidad central de procesamiento). Desde el lanzamiento del ordenador personal de IBM, el IBM PC, el término ordenador personal se aplica a los microordenadores orientados a los consumidores. La primera generación de microordenadores fue conocida también como ordenadores domésticos. Actualmente más conocidos como servidores, los miniordenadores se desarrollaron en los años 70 y 80; eran el eslabón entre los microordenadores de poca potencia y los ordenadores centrales de gran capacidad. Los miniordenadores eran usados en conjunción con terminales tontos sin capacidad de cálculo propio. El declive tuvo lugar debido al menor coste del soporte físico basado en microprocesadores y el deseo de los usuarios finales de depender menos de los inflexibles terminales tontos, con el resultado de que los miniordenadores y los falsos terminales fueron remplazados por ordenadores personales interconectados entre sí y con un servidor. El cambio fue facilitado no solo por el microprocesador, sino también por el desarrollo de varias versiones de Unix multiplataforma (con microprocesadores Intel incluídos) como Solaris, Linux y FreeBSD. La serie de sistemas operativos Microsoft Windows, a partir de Windows NT también incluye versiones de servidor que soportan multitareas y otras funciones para servidores. Un ordenador central o mainframe es un ordenador grande, potente y caro usado principalmente por una gran compañía para el procesamiento de una gran cantidad de datos; por ejemplo, para el procesamiento de transacciones bancarias. La capacidad de un ordenador central no se define tanto por la velocidad de su UCP como por su gran memoria interna, su alta y gran capacidad de almacenamiento externo, sus resultados en los dispositivo E/S rápidos y considerables, la alta calidad de su ingeniería interna que tiene como consecuencia una alta fiabilidad y soporte técnico caro pero de alta calidad. Un ordenador central puede funcionar durante años sin problemas ni interrupciones y las reparaciones del mismo pueden ser realizadas mientras el mismo está funcionando. Los vendedores de ordenadores centrales ofrecen servicios especiales; por ejemplo, si se rompe el ordenador, el vendedor ejecutará las aplicaciones de su cliente en sus propios ordenadores sin que los usuarios lo noten mientras que duran las reparaciones. La independencia interna de estos ordenadores es tan grande que, por lo menos, en un caso conocido, los técnicos podían cambiar los ordenadores centrales de sitio desmontándolos pieza a pieza y montándolos en otro lugar, dejando, mientras tanto, dichos ordenadores funcionando; en este ejemplo, el cambio de los ordenadores centrales de un sitio a otro se produjo de manera transparente. A menudo, los ordenadores centrales soportan miles de usuarios de manera simultánea que se conectan mediante falsos terminales. Algunos ordenadores centrales pueden ejecutar o dar cobijo a muchos sistemas operativosy por lo tanto, no funcionan como un ordenador sólo, sino como varios ordenadores virtuales. En este papel, un ordenador central por sí solo puede remplazar docenas o cientos de pequeños ordenadores personales, reduciendo los costes administrativos y de gestión al tiempo que ofrece una escalabilidady fiabilidad mucho mejor. La fiabilidad se consigue por la independencia de sus componentes internos señalada anteriormente, y la escalabilidad se logra porque los recursos físicos del ordenador pueden ser redistribuidos entre los terminales virtuales según las necesidades; esto es mucho más difícil de hacer con ordenadores personales, porque para quitar o añadir nuevos componentes físicos hay que desenchufar el ordenador muchas veces y las limitaciones de dichos componentes son mucho mayores. Cuando un ordenador central actúa como el centro de operaciones de muchos terminales virtuales, puede ofrecer la potencia necesaria para que dichos ordenadores operen de manera eficiente, pero también la flexibilidad de las redes de ordenadores personales. Actualmente, los ordenadores centrales de IBM dominan el mercado, junto con Hitachi, Amdahl y Fujitsu. Los precios no suelen ser menos de varios cientos de miles de dólares. Superordenador o Supercomputadora es un computador con capacidades computacionales muy superiores a las comunmente disponibles en la época en que fue construída. Hoy en día el diseño de Supercomputadoras se sustenta en 3 importantes tecnologías:
Por su alto costo, los superordenadores tienen su uso limitado a organismos gubermamentales, militares y grandes centros de investigación, en donde tienen aplicaciones científicas, como en la simulación de procesos naturales (previsión del tiempo, análisis de cambios climáticos, entre otros procesos), modelaje molecular, simulaciones físicas como túneles de viento, criptoanálisis, etc.; pero probablemente el mayor uso de este tipo de tecnología es en el desarrollo de armas de destrucción masiva, por el gobierno estadounidense y en el criptoanálisis, por la Agencia de Seguridad Nacional (NSA) del mismo país. Este tipo de máquinas generalmente tiene su arquitectura proyectada y optimizada enteramente con la aplicación final en mente. Estación de trabajo: En una red de ordenadores, una estación de trabajo (en inglés workstation) es un ordenador que facilita a los usuarios el acceso a los servidores y periféricos de la red. A diferencia de un ordenador aislado, tiene una tarjeta de red y está físicamente conectada por medio de cablesu otros medios no guiados con los servidores. Los componentes para servidores y estaciones de trabajo alcanzan nuevos niveles de rendimiento informático, al tiempo que le ofrece la fiabilidad, compatibilidad, escalabilidad y arquitectura avanzada ideales para entornos multiproceso.
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