Los CPU proporcionan la característica fundamental de la computadora digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en las computadoras de cualquier tiempo, junto con el almacenamiento primario y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. Desde mediados de los años 1970, los microprocesadores de un solo chip han reemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU, y hoy en día, el término "CPU" es aplicado usualmente a todos los microprocesadores.
La expresión "unidad central de proceso" es, en términos generales, una descripción de una cierta clase de máquinas de lógica que pueden ejecutar complejos programas de computadora. Esta amplia definición puede fácilmente ser aplicada a muchos de los primeros computadores que existieron mucho antes que el término "CPU" estuviera en amplio uso. Sin embargo, el término en sí mismo y su acrónimo han estado en uso en la industria de la informática por lo menos desde el principio de los años 1960. La forma, el diseño y la implementación de los CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros ejemplos, pero su operación fundamental ha permanecido bastante similar.
Los primeros CPU fueron diseñados a la medida como parte de una computadora más grande, generalmente una computadora única en su especie. Sin embargo, este costoso método de diseñar los CPU a la medida, para una aplicación particular, ha desaparecido en gran parte y se ha sustituido por el desarrollo de clases de procesadores baratos y estandarizados adaptados para uno o muchos propósitos. Esta tendencia de estandarización comenzó generalmente en la era de los transistores discretos, computadoras centrales, y microcomputadoras, y fue acelerada rápidamente con la popularización del circuito integrado (IC), éste ha permitido que sean diseñados y fabricados CPU más complejos en espacios pequeños (en la orden de milímetros).
Tanto la miniaturización como la estandarización de los CPU han aumentado la presencia de estos dispositivos digitales en la vida moderna mucho más allá de las aplicaciones limitadas de máquinas de computación dedicadas. Los microprocesadores modernos aparecen en todo, desde automóviles, televisores, neveras, calculadoras, aviones, hasta teléfonos móviles o celulares, juguetes, entre otros.
MEMORIA RAM
La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory, cuyo acrónimo es RAM) es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados.
Los módulos de RAM son la presentación comercial de este tipo de memoria, que se compone de circuitos integrados soldados sobre un circuito impreso, en otros dispositivos como las consolas de videojuegos, esa misma memoria va soldada sobre la placa principal.
Su capacidad se mide en bytes, y dada su naturaleza siempre binaria, sus múltiplos serán representados en múltiplos binarios tales como Kilobyte, Megabyte, Gigabyte... y así sucesivamente.
DISCO DURO
El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los años, los discos duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opción de almacenamiento secundario para PC desde su aparición en los años 60.[1] Los discos duros han mantenido su posición dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario.
Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros discos IBM hasta los formatos estandarizados actualmente: 3,5" los modelos para PCs y servidores, 2,5" los modelos para dispositivos portátiles. Todos se comunican con la computadora a través del controlador de disco, empleando una interfaz estandarizado. Los más comunes hoy día son IDE (también llamado ATA o PATA), SCSI (generalmente usado en servidores y estaciones de trabajo), Serial ATA y FC (empleado exclusivamente en servidores).
Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe aplicar un formato de bajo nivel que defina una o más particiones. La operación de formateo requiere el uso de una fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá del formato empleado. Además, los fabricantes de discos duros, SSD y tarjetas flash miden la capacidad de los mismos usando prefijos SI, que emplean múltiplos de potencias de 1000 según la normativa IEC, en lugar de los prefijos binarios clásicos de la IEEE, que emplean múltiplos de potencias de 1024, y son los usados mayoritariamente por los sistemas operativos. Esto provoca que en algunos sistemas operativos sea representado como múltiplos 1024 o como 1000, y por tanto existan ligeros errores, por ejemplo un Disco duro de 500 GB, en algunos sistemas operativos sea representado como 465 GiB (Según la IEC Gibibyte, o Gigabyte binario, que son 1024 Mebibytes) y en otros como 465 GB.
Existe otro tipo de almacenamiento que recibe el nombre de Unidades de estado sólido; aunque tienen el mismo uso y emplean las mismas interfaces, no están formadas por discos mecánicos, sino por memorias de circuitos integrados para almacenar la información. El uso de esta clase de dispositivos anteriormente se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio, aunque hoy en día ya son muchísimo más asequibles para el mercado doméstico.
BUS DE DATOS
En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la comunicación entre las partes del computador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.
La tendencia en los últimos años es el uso de buses seriales como el USB, Firewire para comunicaciones con periféricos y el reemplazo de buses paralelos para conectar toda clase de dispositivos, incluyendo el microprocesador con el chipset en la propia placa base. Son conexiones con lógica compleja que requieren en algunos casos gran poder de cómputo en los propios dispositivos, pero que poseen grandes ventajas frente al bus paralelo que es menos inteligente.
Existen diversas especificaciones de bus que definen un conjunto de características mecánicas como conectores, cables y tarjetas, además de protocolos eléctricos y de señales.
TARJETA DE VIDEO
Es habitual que se utilice el mismo término tanto a las habituales tarjetas dedicadas y separadas como a las GPU integradas en la placa base. Algunas tarjetas gráficas han ofrecido funcionalidades añadidas como captura de vídeo, sintonización de TV, decodificación MPEG-2[1] y MPEG-4 o incluso conectores Firewire, de ratón, lápiz óptico o joystick.
Las tarjetas gráficas no son dominio exclusivo de los PC; contaron o cuentan con ellas dispositivos como los Commodore Amiga (conectadas mediante las ranuras Zorro II y Zorro III), Apple II, Apple Macintosh, Spectravideo SVI-328, equipos MSX y, por supuesto, en las videoconsolas modernas, como la Wii, la Playstation 3 y la Xbox360.
BOARD
Va instalada dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja.
La placa base, además, incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.
TARJETA DE SONIDO
Estas aplicaciones multimedia engloban composición y edición de video o audio, presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos). Algunos equipos (como los personales) tienen la tarjeta ya integrada, mientras que otros requieren tarjetas de expansión. También hay otro tipo de equipos que por circunstancias profesionales (como por ejemplo servidores) no requieren de dicho servicio.
- Grabación:La señal acústica procedente de un micrófono u otras fuentes se introduce en la tarjeta por los conectores. Esta señal se transforma convenientemente y se envía al computador para su almacenamiento en un formato específico.
- Reproducción:La información de onda digital existente en la máquina se envía a la tarjeta. Tras cierto procesado se expulsa por los conectores de salida para ser interpretada por un altavoz u otro dispositivo.
- Síntesis:El sonido también se puede codificar mediante representaciones simbólicas de sus características (tono, timbre, duración...), por ejemplo con el formato MIDI. La tarjeta es capaz de generar, a partir de esos datos, un sonido audible que también se envía a las salidas.
TARJETA DE RED
A las tarjetas de red también se les llama NIC (por network interface card; en español "tarjeta de interfaz de red"). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, Token Ring, etc.), pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando una interfaz o conector RJ-45.
Aunque el término tarjeta de red se suele asociar a una tarjeta de expansión insertada en una ranura interna de un computador o impresora, se suele utilizar para referirse también a dispositivos integrados (del inglés embedded) en la placa madre del equipo, como las interfaces presentes en las videoconsolas Xbox o las computadoras portátiles. Igualmente se usa para expansiones con el mismo fin que en nada recuerdan a la típica tarjeta con chips y conectores soldados, como la interfaz de red para la Sega Dreamcast, las PCMCIA, o las tarjetas con conector y factor de forma CompactFlash y Secure Digital SIO utilizados en PDAs.
Cada tarjeta de red tiene un número de identificación único de 48 bits, en hexadecimal llamado dirección MAC (no confundir con Apple Macintosh). Estas direcciones hardware únicas son administradas por el Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE). Los tres primeros octetos del número MAC son conocidos como OUI e identifican a proveedores específicos y son designados por la IEEE.
Se denomina también NIC al circuito integrado de la tarjeta de red que se encarga de servir como interfaz de Ethernet entre el medio físico (por ejemplo un cable coaxial) y el equipo (por ejemplo una computadora personal o una impresora). Es un circuito integrado usado en computadoras o periféricos tales como las tarjetas de red, impresoras de red o sistemas intergrados (embebed en inglés), para conectar dos o más dispositivos entre sí a través de algún medio, ya sea conexión inalámbrica, cable UTP, cable coaxial, fibra óptica, etc.
La mayoría de tarjetas traen un zócalo vacío rotulado BOOT ROM, para incluir una ROM opcional que permite que el equipo arranque desde un servidor de la red con una imagen de un medio de arranque (generalmente un disquete), lo que permite usar equipos sin disco duro ni unidad de disquete. El que algunas placas madre ya incorporen esa ROM en su BIOS y la posibilidad de usar tarjetas CompactFlash en lugar del disco duro con sólo un adaptador, hace que comience a ser menos frecuente, principalmente en tarjetas de perfil bajo.
UNIDAD DE CD, DVD, ENTRE OTROS
-Unidad de CD-ROM: permite utilizar discos ópticos de una mayor capacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas: hasta 700 MB. Ésta es su principal ventaja, pues los CD-ROM se han convertido en el estándar para distribuir sistemas operativos, aplicaciones, etc.
Para introducir un disco, en la mayoría de las unidades hay que pulsar un botón para que salga una especie de bandeja donde se deposita el CD-ROM. Pulsando nuevamente el botón, la bandeja se introduce.
En estas unidades, además, existe una toma para auriculares, y también pueden estar presentes los controles de navegación y de volumen típicos de los equipos de audio para saltar de una pista a otra, por ejemplo.
Una característica básica de las unidades de CD-ROM es la velocidad de lectura, que normalmente se expresa como un número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número indica la velocidad de lectura en múltiplos de 128 kB/s. Así, una unidad de 52x lee información de 128 kB/s × 52 = 6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.
-Unidad de DVD-ROM o "lectora de DVD": son aparentemente iguales que las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos. La velocidad se expresa con otro número de la «x»: 12x, 16x... Pero ahora la x hace referencia a 1,32 MB/s. Así: 16x = 21,12 MB/s.
Las conexiones de una unidad de DVD-ROM son similares a las de la unidad de CD-ROM: placa base, fuente de alimentación y tarjeta de sonido. La diferencia más destacable es que las unidades lectoras de discos DVD-ROM también pueden disponer de una salida de audio digital. Gracias a esta conexión es posible leer películas en formato DVD y escuchar seis canales de audio separados si disponemos de una buena tarjeta de sonido y un juego de altavoces apropiado (subwoofer más cinco satélites).
-Unidad de disco magneto-óptico: permiten el proceso de lectura y escritura de dichos discos con tecnología híbrida de los disquetes y los discos ópticos, aunque en entornos domésticos fueron menos usadas que las disqueteras y las unidades de CD-ROM, pero tienen algunas ventajas en cuanto a los disquetes:
- Por una parte, admiten discos de gran capacidad: 230 MB, 640 Mb o 1,3 GB.
- Además, son discos reescribibles, por lo que es interesante emplearlos, por ejemplo, para realizar copias de seguridad.
UNIDADES DE MEDIDA CON EL QUE TRABAJA EL PROCESADOR
Los CPU proporcionan la característica fundamental de la computadora digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en las computadoras de cualquier tiempo, junto con el almacenamiento primario y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. Desde mediados de los años 1970, los microprocesadores de un solo chip han reemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU, y hoy en día, el término "CPU" es aplicado usualmente a todos los microprocesadores.
La expresión "unidad central de proceso" es, en términos generales, una descripción de una cierta clase de máquinas de lógica que pueden ejecutar complejos programas de computadora. Esta amplia definición puede fácilmente ser aplicada a muchos de los primeros computadores que existieron mucho antes que el término "CPU" estuviera en amplio uso. Sin embargo, el término en sí mismo y su acrónimo han estado en uso en la industria de la informática por lo menos desde el principio de los años 1960. La forma, el diseño y la implementación de los CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros ejemplos, pero su operación fundamental ha permanecido bastante similar.
Los primeros CPU fueron diseñados a la medida como parte de una computadora más grande, generalmente una computadora única en su especie. Sin embargo, este costoso método de diseñar los CPU a la medida, para una aplicación particular, ha desaparecido en gran parte y se ha sustituido por el desarrollo de clases de procesadores baratos y estandarizados adaptados para uno o muchos propósitos. Esta tendencia de estandarización comenzó generalmente en la era de los transistores discretos, computadoras centrales, y microcomputadoras, y fue acelerada rápidamente con la popularización del circuito integrado (IC), éste ha permitido que sean diseñados y fabricados CPU más complejos en espacios pequeños (en la orden de milímetros).
Tanto la miniaturización como la estandarización de los CPU han aumentado la presencia de estos dispositivos digitales en la vida moderna mucho más allá de las aplicaciones limitadas de máquinas de computación dedicadas. Los microprocesadores modernos aparecen en todo, desde automóviles, televisores, neveras, calculadoras, aviones, hasta teléfonos móviles o celulares, juguetes, entre otros.
ESAMBLE DE COMPUTADORES
Ensamblar la tarjeta madre y el procesador de un PC es un proceso sencillo pero delicado.
La caja, torre o carcaza del computador es su estructura básica. Por esa razón, es importante familiarizarse con ella antes de ensamblar las partes internas.
La caja, torre o carcaza del computador es su estructura básica. Por esa razón, es importante familiarizarse con ella antes de ensamblar las partes internas.
La mayoría de las torres pueden abrirse por ambos lados para dejar ver la fuente de energía y los cables que se desprenden de ella. Un cable externo de poder, que permite conectar el equipo a una toma, y varios tornillos completarán la pieza.
Para empezar, retire las cubiertas de la caja y acuéstela de lado en el suelo, de manera que sus ranuras traseras queden perpendiculares a la superficie sobre la que descansa. Identifique el espacio reservado en la torre para la tarjeta madre (generalmente, el compartimiento más grande). Tome el componente, colóquelo en el lugar indicado y atorníllelo hasta que quede seguro.
No olvide que las bahías PCI deben quedar ubicados frente a las ranuras posteriores de la carcaza, pues allí se instalan los puertos que permitirán conexión de dispositivos externos. En la mayoría de los casos, la caja cuenta con más agujeros para tornillos de los necesarios, así que no se asuste si, después de puesta la tarjeta, alguno se queda vacío. La localización de dichos orificios es estándar y suele adaptarse a todas las moterboards del mercado, por lo que no deberá forzar ningún ajuste. De lo contrario, podría dañar irremediablemente la pieza.
A continuación, tome el procesador e insértelo en su contenedor (lo identifica porque tiene forma de marco cuadrado, generalmente blanco o amarillo, y se encuentra cerca de las bahías PCI). Para hacerlo, levante la pequeña palanca localizada a un lado de la ranura. Si observa la cara inferior del chip, notará que un pin parece faltar en una de sus esquinas. Asegúrese de alinear ese ángulo con la arista del contenedor en la que falta un agujero. Los componentes han sido diseñados de manera que esas marcas permitan asegurar el procesador en la dirección indicada.
Ambas piezas deberían ensamblarse delicadamente, sin necesidad de ejercer presión. Si esto no sucede, y usted está seguro de haberlas alineado correctamente, es posible que uno de los pines del chip se haya doblado. De ser así, enderece el pin con unas pinzas o un destornillador pequeño y vuelva a intentar el proceso. En cuanto el componente se encuentre seguro en su compartimiento, baje la palanca para asegurarlo.
A continuación, tome el procesador e insértelo en su contenedor (lo identifica porque tiene forma de marco cuadrado, generalmente blanco o amarillo, y se encuentra cerca de las bahías PCI). Para hacerlo, levante la pequeña palanca localizada a un lado de la ranura. Si observa la cara inferior del chip, notará que un pin parece faltar en una de sus esquinas. Asegúrese de alinear ese ángulo con la arista del contenedor en la que falta un agujero. Los componentes han sido diseñados de manera que esas marcas permitan asegurar el procesador en la dirección indicada.
Ambas piezas deberían ensamblarse delicadamente, sin necesidad de ejercer presión. Si esto no sucede, y usted está seguro de haberlas alineado correctamente, es posible que uno de los pines del chip se haya doblado. De ser así, enderece el pin con unas pinzas o un destornillador pequeño y vuelva a intentar el proceso. En cuanto el componente se encuentre seguro en su compartimiento, baje la palanca para asegurarlo.
Antes de empezar, recuerde que la electricidad estática es responsable de buena parte de los daños en los componentes de un computador. El cuerpo humano es una fuente natural de este tipo de energía, que se producida por la fricción constante con la ropa o, incluso, el aire. Por eso, es recomendable que tome
ciertas precauciones. Lo más importante antes de manipular cualquiera de los componentes del PC es descargar su electricidad. Para ello bastará con que toque una pieza metálica que esté en contacto con el suelo (el protector de una toma de corriente o la caja del PC serán suficientes).
ciertas precauciones. Lo más importante antes de manipular cualquiera de los componentes del PC es descargar su electricidad. Para ello bastará con que toque una pieza metálica que esté en contacto con el suelo (el protector de una toma de corriente o la caja del PC serán suficientes).
Sin embargo, es recomendable que use un cinturón especial para descargar la energía estática. Estos elementos cuentan con un dispositivo de polo a tierra que se desprende de uno de sus lados
Antes de proceder con el acoplamiento del ventilador del procesador, es recomendable aplicar sobre el componente una pasta térmica o una almohadilla disipadora, que permitirá transferir el exceso de calor del chip para maximizar la efectividad del sistema de enfriamiento.
Antes de proceder con el acoplamiento del ventilador del procesador, es recomendable aplicar sobre el componente una pasta térmica o una almohadilla disipadora, que permitirá transferir el exceso de calor del chip para maximizar la efectividad del sistema de enfriamiento.
De hecho, la ausencia de un conductor de este tipo puede repercutir en fallas de la operación
del elemento. Esto se debe a que, sin la pasta o la placa, la más pequeña desalineación en la superficie del contacto con el ventilador o cualquier partícula de polvo perdida en el chipset dificultará la eliminación de calor.
Además, la pasta se encarga de cubrir las ondulaciones microscópicas que existen en la superficie del cerebro digital. Buena parte de los fabricantes de sistemas de refrigeración distribuyen la crema disipadora.
del elemento. Esto se debe a que, sin la pasta o la placa, la más pequeña desalineación en la superficie del contacto con el ventilador o cualquier partícula de polvo perdida en el chipset dificultará la eliminación de calor.
Además, la pasta se encarga de cubrir las ondulaciones microscópicas que existen en la superficie del cerebro digital. Buena parte de los fabricantes de sistemas de refrigeración distribuyen la crema disipadora.
