INFORMATICALBA: ARQUITECTURA DE UN ORDENADOR

ARQUITECTURA DE UN ORDENADOR:

Un ordenador es un dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos.

La arquitectura de los ordenadores es el estudio de la estructura, funcionamiento y diseño de los mismos. Va referido, sobre todo aspectos de hardware, pero también afecta a algunas cuestiones de software.

1.COMPONENTES DE UN ORDENADOR:

1.1 CPU: La Unidad central de proceso o CPU, es un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones. Se ocupa del control y el proceso de datos en los ordenadores. La CPU es un microprocesador fabricado en un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos. La CPU se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus. El bus conecta la CPU a los dispositivos de almacenamiento (por ejemplo, un disco duro), los dispositivos de entrada (por ejemplo, un teclado o un mouse) y los dispositivos de salida (por ejemplo, un monitor o una impresora).

1.2 MEMORIA RAM: se utiliza como memoria de trabajo de los ordenadores para el sistema operativo, los programas y la mayor parte del software. En la RAM se cargan todas las instrucciones que ejecutan la unidad central de procesamiento (procesador) y otras unidades del computador.
Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder (acceso secuencial) a la información de la manera más rápida posible.
Durante el encendido del ordenador, la rutina POST verifica que los módulos de RAM estén conectados de manera correcta. En el caso que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de tarjetas madres emiten una serie de sonidos que indican la ausencia de memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico sobre la memoria RAM indicando fallos mayores en la misma.

1.3 PROCESADOR: Procesador también llamado CPU (Unidad Central de Procesamiento), es el componente en una computadora digital que interpreta las instrucciones y procesa los datos contenidos en los programas de la computadora. La operación fundamental de la mayoría de los CPU, es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantentienen en una cierta clase de memoria de computador. Hay cuatro pasos que casi todos los CPU de arquitectura de von Neumann usan en su operación: fetch, decode, execute, y writeback, (leer, decodificar, ejecutar, y escribir).

1.3 DISCO DURO: Un disco duro (del inglés hard disk (HD) es un disco magnético en el que puedes almacenar datos de ordenador. El disco duro es la parte de tu ordenador que contiene la información electrónica y donde se almacenan todos los programas (software). Es uno de los componentes del hardware más importantes dentro de tu PC. El término duro se utiliza para diferenciarlo del disco flexible o disquete (floppy en inglés). Los discos duros pueden almacenar muchos más datos y son más rápidos que los disquetes. Por ejemplo, un disco duro puede llegar a almacenar más de 100 gigabytes, mientras que la mayoría de los disquetes tienen una memoria máxima de 1.4 megabyte.

1.4 PLACA BASE: La placa base o placa madre es el dispositivo sobre el que se montan los distintos elementos que se encuentran en el interior de la CPU. Sus funciones incluyen, anclaje de los distintos elementos, comunicación y conexionado para periféricos externos como pueden ser teclados, ratones o el monitor.
Los circuitos y conexiones que encuentras sobre cualquier placa base es lo que denominamos chipset. Algunos modelos de placas disponen de tarjeta gráfica o de sonido integradas. En estos puedes optar por no añadir una adicional si es suficiente para tus necesidades. Esto te permite en por ejemplo en equipos pensado para trabajar en oficina donde la gráfica no es muy importante poder ahorrar algo de dinero no teniendo que comprar una discreta.
Es muy importante, al elegir una placa base conocer qué cantidad máxima de memoria RAM puedes añadir, número y tipo de conexiones externas que tiene, y que procesadores soporta.

1.5 TARJETA GRAFICA: Es la encargada de ayudar al procesador a realizar las operaciones relacionadas con la representación de los gráficos en la pantalla de tu PC. Como te he comentando anteriormente a veces esta funcionalidad se encuentra integrada en la placa base y por tanto no es necesario un dispositivo adicional.Cualquier tarjeta gráfica moderna es capaz de realizar gran número de tareas. Entre ellas están desde la creación y representación de esos mundos tridimensionales que ves en los juegos a la reproducción de películas de alta calidad.Este es un elemento que ha pasado de ser independiente, a integrase en la placa base y finalmente a acabar en el interior del propio procesador. En poco tiempo será extraño ver un equipo con una tarjeta gráfica no integrada.

1.6 EL BUS: Se denomina bus, en informática, al conjunto de conexiones físicas (cables, placa de circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de hardware para que se comuniquen entre sí. El propósito de los buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicación entre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canal de datos. Ésta es la razón por la que, a veces, se utiliza la metáfora "autopista de datos".

Un bus se caracteriza por la cantidad de información que se transmite en forma simultánea. Este volumen se expresa en bits y corresponde al número de líneas físicas mediante las cuales se envía la información en forma simultánea. Un cable plano de 32 hilos permite la transmisión de 32 bits en paralelo. El término "ancho" se utiliza para designar el número de bits que un bus puede transmitir simultáneamente.

Por otra parte, la velocidad del bus se define a través de su frecuencia (que se expresa en Hercios o Hertz), es decir el número de paquetes de datos que pueden ser enviados o recibidos por segundo. Cada vez que se envían o reciben estos datos podemos hablar de ciclo.

1.7 ACUMULADOR: El acumulador es un dispositivo capaz de transformar energía potencial química en energía eléctrica. Se compone esencialmente de dos electrodos sumergidos en un electrolito donde se producen las reacciones químicas debidas a la carga y la descarga.

1.8 DISIPADOR DEL CALOR Y EL VENTILADOR: Instrumento utilizado para la disminución de la temperatura de algunos componentes electrónicos, se basa en la segunda ley de la termodinámica en la que se transfiriere el calor de la parte caliente.

1.9 MEMORIA ROM:Una memoria ROM es aquella memoria de almacenamiento que permite sólo la lectura de la información y no su destrucción, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía que la alimente. ROM es una sigla en inglés que refiere al término “Read Only Memory” o “Memoria de Sólo Lectura”. Se trata de una memoria de semiconductor que facilita la conservación de información que puede ser leída pero sobre la cual no se puede destruir. A diferencia de una memoria RAM, aquellos datos contenidos en una ROM no son destruidos ni perdidos en caso de que se interrumpa la corriente de información y por eso se la llama “memoria no volátil”. Con frecuencia, las memorias ROM o de sólo lectura se usaron como principal medio de almacenamiento de datos en los ordenadores. Por ser una memoria que protege los datos contenidos en ella, evitando la sobre escritura de éstos, las ROM se emplearon para almacenar información de configuración del sistema, programas de arranque o inicio, soporte físico y otros programas que no precisan de actualización constante.

Una memoria ROM es aquella memoria de almacenamiento que permite sólo la lectura de la información y no su destrucción, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía que la alimente.
ROM es una sigla en inglés que refiere al término “Read Only Memory” o “Memoria de Sólo Lectura”. Se trata de una memoria de semiconductor que facilita la conservación de información que puede ser leída pero sobre la cual no se puede destruir. A diferencia de una memoria RAM, aquellos datos contenidos en una ROM no son destruidos ni perdidos en caso de que se interrumpa la corriente de información y por eso se la llama “memoria no volátil”.
Con frecuencia, las memorias ROM o de sólo lectura se usaron como principal medio de almacenamiento de datos en los ordenadores. Por ser una memoria que protege los datos contenidos en ella, evitando la sobreescritura de éstos, las ROM se emplearon para almacenar información de configuración del sistema, programas de arranque o inicio, soporte físico y otros programas que no precisan de actualización constante.

... via Definicion ABC http://www.definicionabc.com/tecnologia/memoria-rom.php

1.10 CHIPSET:El chipset es el conjunto de circuitos que nos encontramos sobre la placa base. Se encarga de conectar los distintos elementos que se encuentran en el interior de la CPU.
Su funcionalidad ha ido cambiando bastante a lo largo del tiempo, debido sobre todo a cambios que se han producido en los propios procesadores. Estos, integran cada vez más elementos que anteriormente encontrábamos sobre la placa.Además, la capacidad para crear dispositivos cada vez más pequeños, ha permitido que tarjetas que tenían que ser discretas, como la de sonido o la de red pasen a estar soportadas por el propio chipset.Para que lo entiendas de una forma sencilla, se pasa de tener un dispositivo discreto que realiza una función como puede ser una tarjeta gráfica a integrarlo en el chipset sobre la placa base y después gracias a las mejoras en las tecnologías de fabricación a incluirlo en el interior del procesador. Esto lleva a que en ciertos equipos tengas duplicidades. Es decir varios elementos que pueden ser usados para realizar el mismo trabajo cada uno con sus propias prestaciones.

1.11 TARJETA GRÁFICA O DE VÍDEO:La tarjeta de vídeo es un dispositivo electrónico que se encarga de regular y determinar la forma en cómo se mostraran las imágenes y texto que se observa en el monitor de la computadora. Son las que envían señal a nuestro monitor, televisor o proyector. La calidad de la tarjeta de video en una computadora influye sobre todo a la hora de jugar, editar vídeo o 3D.La tarjeta de vídeo se encarga de traducir la información que se procesa en la computadora y mostrarla de manera que se pueda entender por el usuario común, a este dispositivo también se le conoce como controlador de vídeo, adaptador de vídeo, acelerador de vídeo o acelerador gráfico, en la actualidad existen muchas marcas y modelos de tarjetas de vídeo y la gran mayoría están destinadas para usuarios que requieren mucha capacidad gráfica para trabajar, por ejemplo los diseñadores gráficos o los vídeo jugadores.

1.12 TARJETA DE SONIDO:Una tarjeta de sonido es un dispositivo de expansión para las computadoras con la cual se puede obtener audio de baja, media o alta calidad, esta tarjeta es controlada a través de driver o controladores que son distribuidos por el fabricante de la tarjeta comúnmente de forma gratuita.Las motherboard actuales ya tienen incorporado un chips de audio que hace las veces de esta tarjeta, pero las especificaciones técnicas que estas poseen son muy inferiores a las que se pueden encontrar en una tarjeta que se instale por separado en un puerto PCI o PCI express.
Las aplicaciones multimedia necesitan de un sistema de gestión de audio que haga las mezclas adecuadas para que los sonidos salgan al exterior. Estas aplicaciones hacen uso de la tarjeta de sonido y la tarjeta de video con la finalidad que los programas que brindan la oportunidad de hacer edición de video, presentaciones multimedia y entretenimiento como los videojuegos funcionen a la perfección.

1.13 MODEM:es un dispositivo de hardware que se conecta con tu ordenador y a una línea telefónica. Permite al ordenador conectarse con otros ordenadores a través del sistema de teléfono. Básicamente, los módems son para los ordenadores lo que un teléfono hace para los seres humanos.
Generalmente, hay tres tipos de módem: externos, tarjetas PC, e internos.
La mayoría de los ordenadores actuales tienen módems internos así que puedes enchufar el cable del teléfono directamente al ordenador.

1.14 BIOS:
BIOS (Basic Input/Output System), es una pequeña pieza de software alojada en la tarjeta madre de nuestro PC, cuya función es activar todos los controladores y las funciones necesarias para el correcto funcionamiento del PC.El BIOS se activa cada vez que encendemos la máquina. Al activarse, verifica el Hardware instalado y su funcionamiento, dando la orden de encendido a cada periférico para que arranque el sistema de manera eficiente.
El BIOS se encarga de verificar si tenemos conectado el teclado, mouse y monitor en nuestro equipo, y detecta cualquier error de configuración o problemas con algún periférico o disco duro del equipo. También se encarga de buscar al sistema operativo y ponerlo en marcha.

1.15 UNIDAD DE CD-ROM: Para leer discos compactos (CD) se necesita un lector de CD-ROM, que es un dispositivo dependiente del ordenador y controlado por éste. Estos lectores admiten tanto discos compactos musicales como CD-ROM, y se han hecho prácticamente indispensables para usos generales. Con un tamaño ajustado al hueco de 5 ¼ " de la caja del ordenador, el lector se distingue por el aspecto de la parte que queda hacia afuera, la cual tiene recuerda a los lectores de discos compactos musicales de los equipos de sonido, pues al igual que estos, dispone de una bandeja que puede ser extraida mediante la pulsación de un botón, para colocar el disco en ella.

Vídeos de la arquitectura de un ordenador: