Si se necesitará en un equipo más puertos específicos, una solución frecuentemente usada sera instalar una tarjeta de ampliación de puertos.
Las que mas se usan son las tarjetas de puertos USB, que permites aumentar la cantidad de estos conectores, o mejorar los que ya existen.
Actualmente estas tarjetas están en el mercado con soporte para ranura PCI/PCI Express.
Las tarjetas adaptadoras se utilizan cuando se dispone de un periférico o dispositivo diseñado para un sistema de hardware específico y se quiere instala en otro ordenador que no dispone de este tipo de conector.
Tarjetas controladoras de disco
Si queremos aumentar el número de conectores IDE o SATA debemos de usar las tarjeas de expansión de disco. Existen tarjetas de expansión de disco híbridas que sirven para ambos. Estas tarjetas suelen tener un formato PCI.
Tarjetas de expansión en ordenadores portátiles
Aparte de las tarjetas de expansión diseñadas para ordenadores de sobremesa, existen otras para los ordenadores portátiles.
Estas tarjetas añaden algunas de las funcionalidades que tienen las tarjetas de ordenadores de sobremesa.
PCMCIA: Este tipo ya no se utiliza hoy en día, ya que se han sustituido por las ExpressCard. Una de sus características es que tiene todos los tipos y versiones, lo que permite conectar y desconectar las tarjetas con el equipo encendido
ExpressCard: Soporta un doble sistema de conectividad con el bus del sistema a través de PCI Express o USB 2.0. La mejora principal que dispone la ExpressCard es su mayor ancho de banda. Dispone de dos factores de forma distintos. Los fabricantes de tarjetas la utilizan para la ampliación del ordenador con dispositivos de incremento de puertos USB, FireWire, tarjetas de red LAN y Wi-Fi...
Es un dispositivo que permite la reproducción, la grabación y la digitalización del sonido, a través de un software específico. Las placas bases de los equipos mas modernos disponen del sistema de sonido integrado y suelen ser de gran calidad, y en pocas ocasiones se amplian estos equipos con tarjetas de expansión de sonido.
Operaciones básicas:
Las operaciones que normalmente ejecuta una tarjeta de sonido son: Grabación, Reproducción y la Síntesis.
MIDI:
Es un estándar industrial adoptado por prácticamente toda la industria musical y por el mundo informático, que regula la forma en que se conectan instrumentos y ordenadores, a través de qué cables y el formato de los mensajes que se intercambian.
Componentes de una tarjeta de sonido:
Los componentes de una tarjeta de sonido son:
-ADC
-El mezclador
-DSP
-DAC
-Interfaz con la placa base
Conectores:
Los conectores más utilizados a nivel de usuario son los mini-jack, pero tienen menos calidad que los RCA aunque son más económicas. Profesionalmente se usan los conectores SPDIF.
Tarjetas capturadoras de vídeo
Son tarjetas de expansión diseñadas con el objetivo de capturar y codificar el vídeo analógico para convertirlo en formatos digitales.
Normalmente tendrán uno o varios conectores BNC y/o algún conector RCA.
Tarjetas sintonizadoras de televisión
Son dispositivos que permiten sintonizar diferentes canales de televisión en la pantalla del ordenador a través de la señal que proviene de una antena externa o portátil.
La tarjeta de red comunica un ordenador con una red locas y se suele instalar en una ranura PCI de la placa base.
Conectores: La salida de conexión de la tarjeta de red debe ser del mismo tipo que el cableado, el más utilizado es el conector RJ45 para el cable de par trenzado.
Dirección MAC: La dirección MAC es un código identificador de 48 bits que corresponde de forma única a una tarjeta o interfaz de red. Cada dispositivo tiene su propia dirección MAC determinada y configurada por el IEEE y el fabricante. Se codifica en hexadecimal.
Velocidad: Una tarjeta de ed puede trabajar a distintas velocidades. Las tradicionales operaban entre 4 y 16 Mb/s, pero ahora se quedan obsoletas, ya que las nuevas tecnologías de comunicación hacen que tenga mucha más velocidad. Los más usados son el Ethernet a 10 Mb/s, el Fast Ethernet a 100 Mb/s y el Gigabit Ethernet a 1000 Mb/s.
Wake on LAN: Es un estándar de redes de ordenadores Ethernet que permite encender remotamente ordenadores apagados gracias al envío de un paquete especial que recibe la tarjeta de red.
Tarjeta de red mediante adaptador USB: Este adaptador se puede conectar a cualquier ordenador, convirtiendo la interfaz USB en un puerto de red LAN tipo Ethernet o Fast Ethernet.
Tarjeta de red para Wi-Fi
Wi-Fi es un sistema de envío de datos que utiliza ondas de radio en lugar de cables. Su instalación es mucho más rápida y económica, pero son menos segura y una velocidad menor.
Estándares: Los estándares IEEE 802.11b y el IEEE 802.11g estan disponibles casi universalmente con una banda de 2,4 GHz. También estamos utilizando el estándar IEEE 802.11a o WIFI 5, que opera a una banda de 5 GHz.
Tarjetas de Red Wi-Fi USB: Estan son tarjetas de Red Wi-Fi que se conectan a través de los puertos USB. Hay varios tipos:
-Nanowireless: Son de tamaño muy pequeño y son muy baratas. Se colocan en el conector USB para dar al equipo funcionalidad Wi-Fi.
-Tarjetas con antena externa: Son tarjetas que disponen de un conector para acoplar una antena externa. Esto permite potenciar la señal de emisión/recepción del equipo.
La tarjeta gráfica es una de las más importantes del equipo, ya que es la responsable de mostrar texto, imágenes y gráficos en el monitor. Muchas placas bases integran esta función pero la mayoría de ordenadores utilizan tarjetas gráficas para potenciar y mejorar la salida de datos hacia el monitor.
La tarjeta gráfica controla la apariencia, el movimiento, el color, el brillo y la claridad de las imágenes, procesando cada bit de datos enviado. La mayoría usan la ranura PCI Express x16.
Componentes
La tarjeta gráfica contiene varios componentes:
GPU: La GPU implementa operaciones gráficas llamadas primitivas, optimizadas para el procesamiento gráfico. Una de las características de la GPU es la frecuencia de reloj del núcleo.
VRAM: En el caso de que la tarjeta gráfica esté integrada en la placa, se utiliza la memoria RAM del propio ordenador, y si se instala como tarjeta de expansión, la tarjeta dispondrá de memoria propia. Pues esta es la memoria de vídeo o VRAM.
RAMDAC: El RAMDAC es capaz de dar soporte a diferentes velocidades de refresco del monitor, aunque se está quedando un poco obsoleto. La frecuencia de actualización es el número de veces que se dibuja la imagen en la pantalla por segundo.
Conectores: Hay 4 tipos, que son:
SVGA
DVI
S-Video
HDMI
Interfaces con la placa base
Existen varios tipos de interfaces que se utilizan para conectar las tarjetas gráficas, aunque en la actualidad se suele usar el PCI Express x16. Actualmente se venden tarjetas gráficas que además de los 16 carriles, soportan el estándar 2.1.
Procesamiento en paralelo
El procesamiento en paralelo es un método para conectar dos o más tarjetas de vídeo PCIe para producir una sola señal de salida que incremente el poder de procesamiento disponible para gráficos.
Según quién sea el fabricante de la GPU, se le denomina de varias formas:
SLI: Si es de nVIDIA.
Crossfire: Si es de AMD.
Multimonitor
Dependiendo del hardware que tengamos, podremos llegar a usar 6 pantallas simultaneamente con un único ordenador debido a la potencia de las nuevas tarjetas gráficas.
Dispondremos de varios formatos de trabajo:
En espejo: Se repite la imagen en todos los monitores.
Escritorio extendido: Se detectan y enumeran los monitores, y en cada uno de ellos se muestra parte de nuestro escritorio. Puede orientarse en vertical u horizontal.
Tarjetas gráficas USB
No han tenido mucha aceptación debido a su poca potencia. Son baratas y se suelen utilizar para dar a un equipo mas potencia para poner más monitores o proyectores en paralelo.
Suelen tener una salida VGA y DVI, pero están fabricando tarjetas gráficas USB con salida HDMI debido a la tecnología USB 3.0
Estructura física y funcionamiento. Direccionamiento
Undisco duro es una caja herméticamente cerrada, que en su interior contiene un conjunto de componentes electrónicos y mecánicos capaz de sincronizar los dos motores y las acciones de las cabezas de lectura/escritura. Contiene 4 partes destacadas:
Cabezas.
Brazo mecánico.
Motores.
Platos.
El disco en realidad es una pila de discos llamadas platos que almacenan la información magnéticamente. Los diferentes platos que forman el disco giran a una velocidad constante y no cesan mientras el ordenador está encendido. Cada cara del plato tiene asignado uno de los cabezales de lectura/escritura.
El disco duro realiza una serie de acciones en la operación de lectura:
Desplazar los cabezales de lectura/escritura hasta el lugar donde empiezan los datos.
Esperar a que el primer dato llegue donde están los cabezales.
Leer el dato con el cabezal.
Estructura lógica
La estructura lógica de un disco duro es la forma en la que se organiza la información que contiene. Está formada por varias partes:
El sector de arranque: Es el primer sector de todo el disco duro. En él se almacena la tabla de particiones, que contiene información acerca del inicio y el fin de cada partición.
El espacio de particionado: Es aquel que ha sido asignado a alguna partición. Las particiones se definen como cilindros.
El espacio sin particionar: Es aquel que no se ha asignado a ninguna partición.
Características y factores de forma
La capacidad y el rendimiento de los discos duros se determina en función de varios factores:
Modo de transferencia: Hace referencia a cómo se transfieren los datos desde la unidad del disco duro hacia la memoria RAM. Hay dos tipos: PIO y DMA.
Tiempo de acceso: Es el tiempo usado por las cabezas de lectura/escritura para colocarse encima del sector que se va a leer o escribir.
Tiempo de búsqueda: Es el tiempo que necesita la unidad para desplazar las cabezas desde una pista a otra.
Velocidad de rotación: Marca la velocidad de giro del disco.
Latencia: Cuando se desplazan las cabezas hasta el cilindro adecuado, la unidad tiene que esperar hasta que el sector deseado pase por debajo de la cabeza.
Capacidad de almacenamiento: Es la característica principal de un disco duro. Se mide en GB, aunque también se esta empezando a utilizar el TB.
Caché del disco: Almacena las lecturas, de forma que cuando la controladora solicite datos del disco, ya los tenga disponibles en su caché y no haya que esperar a que los cabezales cambien de posición.
Discos duros ATA/IDE
Han sido los discos duros mas utilizados hasta hace poco. La conexión del disco al sistema se hará mediante un cable plano de 40 pines que se conecta a la interfaz IDE o conector IDE en la placa base.
Discos duros SATA
La tecnología Serial ATA (SATA) se ha convertido en el estándar para conectar discos duros. La velocidad de transferencia es de 150 Mb/s. Los discos SATA emplean diferentes conector a los discos IDE.
Discos duros SCSI
Los discos SCSI se utilizan en ambientes más profesionales, donde se necesitan mayor rendimiento y fiabilidad. Son más caros pero suelen ser más rápidos a la hora de transmitir datos, con una tasa de transferencia casi constante y usan menos microprocesador para dicha tarea.
Discos duros SSD
Los discos duros SSD son más rápidos y silenciosos ya que no tienen elementos móviles, no desprenden calor, resisten mucho mejor los golpes y su consumo energético es inferior. Se suelen conectar a través del conector SATA o PATA de nuestro ordenador. Los discos SSD están basados en memorias no volátiles.
Discos duros PCI Express
Existen dispositivos SSD no volátiles que pueden conectarse a la placa base a través de la ranura PCI Expres, con ello se pueden alcanzar velocidades de lectura y escritura superiores a la conexión mediante la interfaz SATA.
Discos duros externos
Los más utilizados son los que se conectan mediante un cable USB , los discos externos no necesitan alimentación. También se conectan a través de puertos FireWire y Serial ATA externo, según el tipo.
Cabinas de discos
Las cabinas de discos son sistemas de almacenamientos de datos formados por múltiples discos físicos. Disponen de múltiples puertos para ofrecer alta disponibilidad basada en la existencia de múltiples caminos.
Estas cabinas de almacenamientos en discos se pueden conectar a la red de almacenamiento SAN. Esta te permite compartir los recursos de almacenamiento entre varios servidores en una LAN o una WAN.
DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO ÓPTICO
CD-ROM
Es el medio más habitual utilizado para almacenar datos. Existen muchos formatos de disco, pero la diferencia entre ellos es la forma en que se codifica la información.
DVD
Las características principales de un DVD son su velocidad y su capacidad de almacenamiento. Son del mismo tamaño que los CD pero pueden contener más datos.
La velocidad de transferencia es mayor a la de los CD. Existen también varios tipos de formatos de DVD, como el DVD-Rom o el DVD-Video entre ellos.
Blu-Ray
El Blu-Ray es un formato de disco óptico pensado para almacenar vídeo de alta definición de datos. Su capacidad es de 25 GB y 50 para el modelo de doble capa, y se esta trabajando en la tecnología multicapa para que la capacidad llegue a unos 400 GB.
Soporta una calidad de video de 1920x1080, es decir, alta resolución (HD).
La velocidad de transferencia de datos supera cualquier formato.
MEMORIAS FLASH
Son unos dispositivos portátiles de pequeño tamaño, con gran capacidad de almacenamiento, resistentes y de bajo consumo. Las suelen utilizar dispositivos como teléfonos móviles, reproductores de audio pero la que mas utiliza esta tecnología son las cámaras digitales. Es una memoria no volátil y de tipo EEPROM.
Sistema de memorias internas del ordenador/Secciones
El sistema de memoria de los ordenadores modernos consta de varias secciones con diferentes tareas:
La memoria de trabajo/RAM:
Es la memoria principal del ordenador que se puede leer y escribir con rapidez. Pierde sus datos al apagar el ordenador. Su tamaño se mide en Megabytes o Gigabytes.
La memoria caché:
Es más rápida que la RAM y se usa para acelerar la transferencia de datos. En esta memoria se almacenan datos de la RAM a los que accederá el microprocesador proximamente. Justo antes de necesitar esos datos, se seleccionan y se colocan en esta memoria.
La memoria CMOS:
Es la que almacena datos de configuración física del equipo. Cuando ejecutas el programa Setup se pueden cambiar los datos almacenados allí.
Memoria de solo lectura/ROM:
Es solo de lectura pero se puede modificar una o más veces, dependiendo del tipo de ROM. La BIOS de los ordenadores actuales está grabada en una ROM, llamada Flash-ROM.
La memoria gráfica o de vídeo:
Se utiliza para satisfacer las necesidades de la tarjeta gráfica. Muchas la llevan integrada, pero otras de gama baja emplean parte de la memoria RAM para aplicaciones.
Parámetros a tener en cuenta en la memoria
Algunos de los parámetros a tener en cuenta en la memoria son:
La velocidad:
Se mide en MHz. 1 MHz equivale a 1 millón de operaciones (lecturas y escrituras) en un segundo.
El ancho de banda/tasa de transferencia de datos:
Es la máxima cantidad de memoria que puede transferir por segundo, se miden en MB/s o en GB/s.
Dual/triple channel:
Permite a la CPU trabajar con dos/tres canales independientes y simultáneos para acceder a los datos. Se multiplica el ancho de banda.
Tiempo de acceso:
Es el tiempo que tarda la CPU en acceder a la memoria. Se mide en nanosegundos.
Latencia:
Es el retardo producido producido al acceder a los distintos componentes de la memoria RAM.
Latencia CAS/CL:
Indica el tiempo que transcurre desde que el controlador de memoria envía una petición para leer una posición de memoria hasta que los datos son enviados a los pines de salida del módulo.
ECC:
Todas las memorias RAM experimentan errores, las memorias ECC son capaces de detectar y corregir algunos de estos errores.
Tipos de RAM
Hay dos tipos básicos de RAM:
DRAM(Dynamic RAM): Es la memoria principal de los ordenadores personales. Su contenido se reescribe continuamente. Ha tenido que adaptarse al ritmo de evolución de los microprocesadores y conjuntos de chips ya que es la memoria principal.
SRAM (Static RAM): Es una memoria estática, que mantiene la información siempre que no se interrumpa la alimentación. Ocupan más tamaño, tienen menos capacidad y son más caras y rápidas que las DRAM. Se suelen utilizar como memorias cachés del microprocesador y de la placa base.
VRAM: Es una memoria de propósito especial usada para los adaptadores de vídeo. La VRAM puede ser accedida por dos diferentes dispositivos de forma simultánea.
SIMM: Es un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria y que se inserta en un zócalo SIMM en la placa madre o en la placa de memoria.
DIMM: Es un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, que se inserta en un zócalo DIMM en la placa madre y usa generalmnte un conector de 168 contactos.
DIP: Es un tipo de encapsulado consistente en almacenar un chip de memoria en una caja rectangular con dos filas de pines de conexión en cada lado.
RAM Disk: Se refiere a la RAM que ha sido configurada para simular un disco duro.
Memoria caché o RAM Caché: Un caché es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad.
Componentes internos de un ordenador. El microprocesador
El procesador es el componente principal del ordenador. Dirige y controla todos los componentes y se encarga de llevar a cabo las operaciones matemáticas y lógicas en un corto periodo de tiempo.
Arquitectura interna del microprocesador
Cuanto mas evoluciona la electrónica también lo hacen los microprocesadores y se le van añadiendo dentro del micro componentes que hacen que sean cada vez más rápidos y potentes. Para elegir el micro hay que saber para que vamos a querer utilizar el ordenador, ya que no todo consume los mismos recursos.
Los últimos micros sobrepasan la barrera del GHz.
Características del microprocesador
La velocidad:
La velocidad de un micro se mide en MHz o GHz. Todos los micros modernos tienen dos tipos de velocidades:
Velocidad interna: Es la velocidad a la que funciona el micro internamente.
Velocidad externa: También llamada velocidad FSB, es la velocidad a la que se comunica el micro con la placa base
La memoria caché:
La memoria caché es usada por el procesador para reducir el tiempo necesario para acceder a los datos de la memoria principal. Es una "minimemoria" más rápida y que guarda copias de los datos que se usan frecuentemente.
Todos los procesadores tienen caché de nivel 1 (L1) y una segunda caché de nivel 2 (L2). Los mas modernos tienen otro tipo llamado nivel 3 (L3).
La alimentación:
Los microprocesadores reciben electricidad de la placa base, y existen dos tipos:
Voltaje externo: Permite al procesador comunicarse con la placa base. Suele ser de 3,3 voltios.
Voltaje interno: Es menor que el externo y le permite funcionar con una temperatura interna menor.
Arquitectura de 32 y 64 bits.
Cuando se habla de las distintas arquitecturas se hace referencia al ancho de los registros con los que trabaja el ancho de los buses de datos.
Las principales diferencias de la arquitectura de 32 y 64 son:
La arquitectura de 32 estaba enfocada a ejecutar aplicaciones de carga pequeña/media y con ciertas limitaciones:
Números en rango 2 (elevado a 32), si se usa un procesador de 64 bits, se convierte en un rango dinámico de 2 (elevado a 64).
La arquitectura de 32 bits no puede utilizar mas de 4 GB de memoria RAM.
Los procesadores de 64 bits son bastante más utilizados pero hay ciertas aplicaciones que solo se pueden usar con procesadores de 32 bits.
Intel y AMD: Evolución histórica.
Evolución
histórica de los procesadores Intel
Intel se fundó en 1968, y su primer microprocesador se
presentó en 1971.
El 15 de Noviembre de 1971 Intel lanzó el primer
microprocesador llamado Intel 4004, un CPU de 4bits y el primer microprocesador
en un solo chip y el primero disponible comercialmente.
El 1 de Abril de 1972 se anunció la versión mejorada que era
el 8008 y tenía como ventaja acceder a más memoria y procesar 8bits. Alcanzaba
los 740 KHz.
En Abril de 1974 Intel lanzó el 8080. Multiplicaba por 10 el
rendimiento del anterior microprocesador (8008) gracias a sus 2 Mhz de
velocidad.
En 1977 salió al mercado el Intel 8085, procesador de 8 bits y
binariamente compatible con el anterior. Exigía menos soporte de hardware.
En Junio de 1978 y 1979 se lanzan los microprocesadores 8086 y
8088, que pasaron a formar el IBM PC, equipo que salió al mercado en 1981.
El 1 de Febrero de 1982 , Intel fabricó los primeros 80286,
con una velocidad entre 6 y 25 MHz.
El 16 de Octubre de 1985 Intel lanzó el i80386, con
arquitectura x86.
En 1988, Intel desarrolló un sistema sencillo de actualizar
los antiguos 286, gracias a la aparición del 80386SX. Bus de datos de 16 bits
pero por tener un menor coste.
El 10 de Abril de 1989 aparece el Intel 80486DX, tecnología de
32 bits y con la incorporación del caché de nivel 1 en el propio chip. También
este año aparece el i486, que alcanzó velocidades entre 16 y 100 MHz.
El 22 de Marzo del 1993 aparece el Pentium, con una velocidad
inicial de 60 MHz, llegando a los 200 MHz. Arquitectura real de 32 bits.
El 27 de Marzo de 1995, el procesador Pentium Pro aparece con
un aire renovado para los servidores de red y las estaciones de trabajo.
El 7 de marzo de 1997, Intel lanza el Intel Pentium 2, con
arquitectura x86, este mejoró el rendimiento en la ejecución de código de 16
bits.
En 1998 aparece el primer procesador Xeon, llamado Pentium II
Xeon, y este utilizaba tanto chipset 440 GX como el 450 NX.
El 26 de Febrero de 1999 llegó el Pentium III, con
arquitectura i686.
El 20 de Noviembre de 2000 sale al mercado el Pentium 4,
séptima generación de microprocesadores, con arquitectura x86 y diseño
novedoso.
En Marzo de 2003 llegó el Intel Pentium M, arquitectura x86 y
este no es una versión de bajo consumo del Pentium 4, sino una versión modificada
del diseño del Pentium III.
En 2005 se introducen los procesadores Pentium D, que eran 2
procesadores Pentium 4 en un solo encapsulado.
El 26 de Junio de 2006, Intel anunciaba una generación nueva,
el Xeon Dual Core que tenía tecnologíade doble núcleo. Con un 80% más de rendimiento por vatio y 60% más
rápido que la competencia.
El 2 de Marzo de 2008, Intel desarrolla el Intel Atom,
destinados para usarse en dispositivos móviles de Internet.
En 2010, Intel anuncia los famosos i3, i5 e i7 de cuatro núcleos,
para cubrir los requerimientos de proceso de cada usuario.
Y para finalizar, en enero de 2011, Intel lanzó la segunda
generación de la familia Core, que cambia la memoria caché mejora el modo Turbo
Boost y perfecciona la propia arquitectura.
En 1970 AMD introduce su primer dispositivo:el contador lógico Am2501.
En 1972 AMD se lanza al público.
En 1979comienza la producción en el nuevo centro
de fabricación de AMD en Austin.
En 1985 se constituye ATI. ATI desarrolla su primer
controlador de gráficos y su primer producto de placa gráfica.
En 1993 debuta la familia de microprocesadores AMD Am486.
En 1995 AMD introduce el microprocesador AMD-K5, el primer microprocesador x86
compatible con sockets, de diseño independiente.
En
1997, AMD introduce el microprocesador AMD-K6.
En
1999, El procesador AMD Athlon se convierte en el
primer procesador de séptima generación para Windows.
En 2000 AMD con el procesador AMD
Athlon supera el 1 GHz
En 2001 debuta el procesador AMD
Athlon MP.
En 2003 debutan el procesador AMD Opteron y el procesador AMD
Athlon 64.
En
2004 AMD demuestra el primer procesador x86.
En 2007
AMD introduce los procesadores gráficos ATI Radeon™ serie HD 2000 para entregar
el gráfico Ultimate Visual Experience™ de plataformas de escritorio y móviles.
En
2009 AMD introduce el procesador AMD Opteron™ de seis núcleos con la plataforma
de conjunto de chips de AMD, la primera plataforma de servidor que permite un
rendimiento avanzado, los beneficios de la tecnología unificada de procesador y
conjunto de chips y confirma el compromiso de AMD con el ahorro de energía.
