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Introducción
Bienvenidos a nuestro primer post de este blog, en esta ocasión vamos a platicar sobre una breve introducción de lo que trata la materia Arquitectura de Computadoras, a continuación presentamos algunos de los componentes básicos de un procesador, y sus características principales.
Pero para comenzar...
¿Qué es la Arquitectura de Computadoras?
Si lo vemos desde una forma conceptual, esta nos dice que es el diseño y la estructura fundamental para un sistema de computo, es decir un modelo y una descripción de los requerimientos y las implementaciones de diseño en varias partes de una computadora. Con especial interés en la forma en la que la CPU trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
Nosotros la definimos como la forma de seleccionar e interconectar los componentes del hadware para crear computadoras según los requerimientos de, funcionalidad, rendimiento y costo.
¿Que es el Hadware?
Pues bien, el hadware de una computadora incluye todos los componentes físicos, es decir los tangibles (que podemos tocar), estos pueden ser una sola unidad o bien pueden ser un numero de dispositivos separados. Cada componente del equipo consiste en circuitos electrónicos y partes mecánicas que llevan a cabo una función particular, estos incluyen la CPU (de la que vamos a hablar mas adelante), sistemas masivos de almacenaje, memorias, unidades de disco, unidades de E/S, como lo son el monitor, el teclado, el ratón, una impresora, unas bocinas, etc. En esta ocasión nos vamos a centrar mas en lo que son las partes internas de nuestro gabinete.
En la figura anterior podemos observar
la arquitectura clásica de el hadware
de un ordenador.
Representa el circuito electrónico mas grande ubicado dentro de la cubierta, armazón o chasis de una computadora, y bien, este es la tarjeta principal donde todos los componentes internos de una computadora se encuentran conectados. La tarjeta del sistema contiene todos los circuitos que definen las principales partes y funciones de una computadora. Los componentes que pertenecen al grupo de procesamiento se encuentran justo aquí en la "motherboard".
El termino "motherboard", se utiliza porque todos los otros componentes y aparatos periféricos son controlados desde este lugar, esta tarjeta contiene las partes mas importantes de la computadora que definen su función y expansibilidad, tales como el procesador (CPU), receptáculos (encajes) para los procesadores, el sistema basico de Entrada/Salida (BIOS, por sus siglas en ingles "Basic Input/Output System"), receptáculos para la memoria, ranuras de expansión y puertos.
Cabe mencionar que es la tarjeta madre la que actúa como el componente central para el funcionamiento de la computadora.
2.- CPU (Procesador)
Unidad Central de Procesamiento, por sus siglas en ingles (Central Processing Unit). Para las micro-computadoras, el CPU reside en un "chip" conocido como el microprocesador. Este representa el componente electrónico más importante de la tarjeta del sistema. Podemos decir que es el cerebro de la computadora. El CPU maneja cada paso en el procesamiento de la información. Actúa como el conductor y supervisor de los componentes del "hardware". Además, se encuentra vinculado directa o indirectamente con otro componente del "motherboard" El microprocesador contiene la unidad de control y la unidad aritmética/lógica. Estos componentes trabajan juntos utilizando el programa e información almacenada en la memoria con el fin de procesar las operaciones.
El procesador Core i7 es el mas
nuevo de la marca intel.
3.- Memoria
La memoria electrónica de la computadora se compone de millones de dígitos binarios. El dígito binario, conocido como "bit", representa la unidad más fundamental de almacenamiento. Un "bit" de memoria es similar a un interruptor, el cual puede estar activado o apagado; es decir, contiene ya sea un "1" o un "0". Los bits se organizan en grupos de ocho conocidos como "bytes". Los bits son también agrupados en palabras. Los programas/aplicaciones actuales requieren que se le instale al sistema una cantidad específica mínima (megabytes) de memoria, de manera que estos puedan funcionar apropiadamente. La memoria principal puede dividirse en dos tipos: estática y dinámica.
"Read Only Memory" (ROM): Memoria de solo lectura: Parte del Almacenamiento principal de una computadora que no pierde su contenido cuando se interrumpe el flujo de energía eléctrica y que contiene programas esenciales que ni usted ni la computadora pueden borrar. Contiene el "basic input/output system" (BIOS) (sistema básico de entrada/salida) de la computadora.
"Random Access Memory" (RAM) - Memoria de acceso aleatorio: Memoria principal de trabajo de una computadora en la que se guardan instrucciones de programas e información para que la unidad central de procesamiento (CPU) pueda accesarlos directamente a través del bus de datos de alta velocidad.
La memoria primaria está directamente conectada a la CPU de la computadora. Debe estar presente para que la CPU efectúe cualquier función. El almacenamiento primario consta, pues, de la memoria primaria del sistema; contiene los programas en ejecución y los datos con que operan.
Tipos de memoria; primaria (RAM)
4.- Buses
Es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre varias computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados. Existen tres tipos:-De Control: Estos son también conocidos como bus de instrucciones debido a que sirven para saber desde donde y hacia dónde va dirigida la información y la secuencia de transferencia.
-De Datos: Son aquellos en los cuales fluye la información de un lado a otro dentro de la computadora, este tipo de bus es bidireccional ya que lleva y trae información.
-De Direcciones: Este bus se utiliza para direccionar las zonas de memoria y los dispositivos, de forma que, al escribir una dirección en el bus, cierto dispositivo quede activado y sea quien reciba y envíe los datos en el ciclo de bus empezado.
En la figura anterior podemos observar
los buses de comunicación en un
circuito impreso, en este caso se trata
de la motherboard.
Es un dispositivo que permite la comunicación entre un sistema de procesamiento de información, tal como la computadora y el mundo exterior, y posiblemente un humano u otro sistema de procesamiento de información.
Los periféricos de E/S son utilizados por una persona (o sistema) para comunicarse con computadoras.
Por ejemplo, las pantallas táctiles o multitáctiles se consideran periféricos de E/S. En cambio, un teclado, ratón o escáner pueden ser periféricos de E para una computadora, mientras que los monitores, parlantes e impresoras se consideran los dispositivos de S de la computadora.
Dispositivos o periféricos de comunicación entre computadoras, tales como módems y tarjetas de red, por lo general sirven para entrada y salida. También, los dispositivos de almacenamiento de datos, como los discos rígidos, las unidad de estado sólido, las memorias flash, las disqueteras, entre otros, se pueden considerar periféricos de E/S.
6.- El chipset
Por ejemplo, las pantallas táctiles o multitáctiles se consideran periféricos de E/S. En cambio, un teclado, ratón o escáner pueden ser periféricos de E para una computadora, mientras que los monitores, parlantes e impresoras se consideran los dispositivos de S de la computadora.
Dispositivos o periféricos de comunicación entre computadoras, tales como módems y tarjetas de red, por lo general sirven para entrada y salida. También, los dispositivos de almacenamiento de datos, como los discos rígidos, las unidad de estado sólido, las memorias flash, las disqueteras, entre otros, se pueden considerar periféricos de E/S.
En esta imagen podemos ver algunos de los
periféricos y dispositivos E/S de una
arquitectura un poco antigua.
La pantalla táctil que existe en la
actualidad es considerado un dispositivo
de entrada y de salida al mismo tiempo.
Este tema lo abordaremos mas a fondo pero no en esta ocasión pero por ahora solo veremos algunas de sus características. Es el conjunto de circuitos integrados diseñados con base en la arquitectura de un procesador (en algunos casos, diseñados como parte integral de esa arquitectura), permitiendo que ese tipo de procesadores funcionen en una placa base. Sirven de puente de comunicación con el resto de componentes de la placa, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los puertos USB, ratón, teclado, etc.
El chipset determina muchas de las características de una placa base y por lo general la referencia de la misma está relacionada con la del chipset.
El Chipset es el que hace posible que la placa base funcione como eje del sistema, dando soporte a varios componentes e interconectándolos de forma que se comuniquen entre ellos haciendo uso de diversos buses. Es uno de los pocos elementos que tiene conexión directa con el procesador, gestiona la mayor parte de la información que entra y sale por el bus principal del procesador, del sistema de vídeo y muchas veces de la memoria RAM.
El chipset determina muchas de las características de una placa base y por lo general la referencia de la misma está relacionada con la del chipset.
El Chipset es el que hace posible que la placa base funcione como eje del sistema, dando soporte a varios componentes e interconectándolos de forma que se comuniquen entre ellos haciendo uso de diversos buses. Es uno de los pocos elementos que tiene conexión directa con el procesador, gestiona la mayor parte de la información que entra y sale por el bus principal del procesador, del sistema de vídeo y muchas veces de la memoria RAM.
En esta imagen podemos ver un chipset
de la marca AMD.
Conclusiones;
Ya que hemos analizado un poco cuales son los componentes internos de una computadora y que los estudiamos individualmente, podemos decir que necesariamente estos tienen que trabajar en equipo para un buen funcionamiento y que aunque todos tengan una tarea especifica deben de realizarla porque es la tarea que deben mandar a las demás componentes para que estas sigan trabajando con ellas y puedan procesarlas. Concluimos que a pesar del papel tan importante que conlleva cada uno de estos componentes, individualmente no nos sirven para nada, pero en conjunto hacen que nuestra computadora tenga poder y velocidad.
Vídeo adicional
El siguiente vídeo nos explica un poco mas sobre los componentes de una computadora, míralo para complementar tu aprendizaje...
Referencias
* Capron, H. L. Computers: Tools for an Information Age. (2nd ed.). California: USA: The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., 2002. ISBN:0-8053-0040-6
*Cardoso Arellano, C. (2015, 01). Componentes de un sistema de computo. Fundamentos De Informatica. Recuperado 01, 2015, de http://informatica-unidad.blogspot.mx/p/componentes-de-un-sistema-de-computo.html
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