componentes del ordenador

5/12/2018 Componentes Del Ordenador - slidepdf.com

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FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DEL ORDENADOR

1. FUNCIONAMIENTO BÁSICO DEL ORDENADOR

Un ordenador es una máquina electrónica que sirve para procesar informacióndigital .

La información digital es aquella que puede expresarse en términos de 0 y 1, es decir,en el sistema binario de numeración. Si partimos de una información analógica, como unafotografía en papel, es necesario digitalizarla previamente antes de introducirla en el ordenador;en este caso mediante un escáner.

ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento básico de un ordenador puede expresarse mediante el siguienteesquema:

1. Debemos suministrar unos datos de entrada al ordenador. Estos datos deben estar en formato digital y podemos suministrárselos de varias formas:

• Desde dispositivos de entrada, como el ratón, el teclado, o un escáner.

• Desde unidades de almacenamiento de datos, como un disco duro, una unidad óptica(CD-ROM o DVD), una memoria flash, etc.

• A través de una conexión de red, como una red local o Internet.

2. El ordenador procesa dichos datos de entrada de acuerdo con las instruccionesdel programa que se esté ejecutando en ese momento. El procesamiento de datos puedeconsistir en realizar cálculos con ellos, o en transferirlos de un lugar a otro. Esta labor la realiza,fundamentalmente, el microprocesador , que actúa como Unidad Central de Procesamiento(CPU).

3. Como consecuencia del procesamiento de los datos por parte del ordenador, ésteobtiene un resultado, que llamamos datos de salida. Estos datos pueden mostrarse en lapantalla del monitor, enviarse a una impresora, almacenarse en el disco duro, etc.

LA MÁQUINA Y LOS PROGRAMAS

Un ordenador es una máquina electrónica (hardware), que no serviría para nada sino fuese por los programas (software). Desde el punto de vista electrónico, la informacióndigital es convertida en impulsos eléctricos de dos tipos, asignando, por ejemplo, el 0 a 0voltios y el 1 a 5 voltios. Gracias a la electrónica los ordenadores actuales pueden realizar milesde millones de operaciones por segundo, con precisión y fiabilidad.

Para que el ordenador haga algo es necesario que un programa le indique lo que tiene

que hacer. Las operaciones que hace un ordenador son muy simples, pero las realiza a tantavelocidad, que puede resolver problemas complejos en muy poco tiempo. Podemos distinguir entre dos tipos de programas:

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• Sistemas operativos, como Windows, Linux y Mac OS, que son imprescindibles parael funcionamiento del ordenador.

• Aplicaciones, como los procesadores de texto, las hojas de cálculo, los programasde retoque fotográfico, etc. Estos programas nos permiten hacer cosas muy diversas con losordenadores. Pero hay que tener en cuenta que cada aplicación está diseñada para undeterminado sistema operativo.

2.- LA INFORMACIÓN DIGITAL

La información que percibimos y manejamos es de tipo analógico: un texto, unaimagen, un sonido… Sin embargo, el ordenador sólo entiende de ceros y unos, es decir deinformación digital. Para digitalizar una información analógica es necesario asignar a cada datoanalógico un conjunto de ceros y unos, de acuerdo con unas reglas.

SISTEMA BINARIO DE CODIFICACIÓN

Estamos acostumbrados a “codificar” los números en el sistema decimal, éste sistemautiliza 10 dígitos para escribir los números y la base es el 10. Cuando damos un número comoel 236 sabemos que dependiendo de la posición que ocupa cada cifra representa un valor distinto, así

236 = 2 x 102 + 3 x 101 + 6 x 100

Los ordenadores sólo disponen de dos dígitos, para codificar toda la información, asípara codificar números se emplea el sistema binario.

Ejemplo, codificar los números 236, 57, 456 en binario.

Igualmente se puede convertir un número codificado en binario a decimal.

Codificar de binario a decimal: 10101001, 1100111, 1011001

Para digitalizar los caracteres del alfabeto y otrossímbolos, se asigna a cada uno una combinación de cerosy unos que recibe el nombre de código ASCII ( AmericanStandar Code for Information Interchange).

En esta tabla puedes ver los códigos ASCII de lasletras mayúsculas y los números, también tienen sucódigo las letras minúsculas, signos de puntuación,

pulsaciones de teclado, etc.Ejercicio, escribe tu nombre en formato ASCII.

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3.- MEDIDA DE LA INFORMACIÓN DIGITAL

Para medir la información digital se utilizan diferentes unidades, según el tamaño de lainformación a medir. La unidad elemental es el Bit, que corresponde a cada uno de los ceros y

unos de que consta una información digital.La unidad mínima de información es el bit, puede almacenar distintos tipos de

información como, si una lámpara está encendida o apagada, si una pregunta es verdadera ofalsa, en general cualquier información que pueda tener dos únicos valores.

Un conjunto formado por 8 bits recibe el nombre de Byte.

1 0 1 1 0 0 1 1

¿Qué número decimal representa el byte anterior?

Además, se utilizan los siguientes múltiplos del byte:

1 Kilobyte (kB) = 1.024 Bytes (~ 1000 Bytes).

1 Megabyte (MB) = 1.024 KB = 1.048.576 Bytes (~ un millón de Bytes).

1 Gigabyte (GB) = 1.024 MB = 1.048.576 kB = 1.073.741.824 Bytes (~ mil millones de Bytes).

1 Terabyte (TB) = 1.024 GB = 1.048.576 MB = 1.073.741.824 kBytes (~ un billón de Bytes).

Nombre Abrev. Factor binario Tamaño S.I.

bytes B 20 =1 100 =1

Kilo k 210 =1.024 103 =1.000

Mega M 220 =1.048.576 106 =1.000.000

Giga G 230 =1.073.741.824 109 =1.000.000.000

Tera T 240= 1.099.511.627.776 1012 =1.000.000.000.000

Ejercicios:

Sabiendo que un DVD de simple capa tiene una capacidad de 4,7 GB, que lacapacidad de un CD es de 700 MB y que la capacidad de un disquete es de 1,44 MB, calcula acuantos CDs y cuántos disquetes equivale dicho DVD.

Suponiendo que 2 horas de cine en calidad Divx ocupan 700 MB, calcula cuántas películas podemos almacenar en un disco duro de 1,5 TB

Suponiendo que una canción en formato mp3 ocupa 5 MB, calcula cuántas canciones podemos almacenar en un reproductor de mp3 con una memoria de 4 GB.

4.- VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN DE LA INFORMACIÓN Acabamos de ver las unidades que nos permiten medir la capacidad de almacenar

información, más adelante veremos los dispositivos que almacenan esta información, discosduros, memorias Flash, DVDs, etc.

Cuando usamos el ordenador constantemente estamos transfiriendo información deunas unidades a otras, del disco duro a la memoria RAM, del disco duro a un DVD, delordenador al mp3. Cuando nos conectamos a Internet, también estamos recibiendo informacióndesde un ordenador que se puede encontrar al otro lado del mundo.

La información no siempre viaja a la misma velocidad, para medirla es necesarioemplear una unidad que es el kilobit por segundo.

Un kilobit por segundo es una unidad de medida que se usa en telecomunicaciones einformática para calcular la velocidad de transferencia de información a través de una red oentre dispositivos. Su abreviatura y forma más corriente es kbps.

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Equivale a 1000 bits por segundo.

Ejemplo:

64 kbps = 1000 x 64 = 64000 bits/s

También se puede medir en Mbps, Megabits por segundo y Gbps Gigabits por segundo.

En algunas ocasiones los datos se expresan en bytes por segundo (Bps), entonces unkBps es igual a un kilobyte por segundo, un MBps es igual a un megabyte por segundo y unGBps es igual a un gigabyte por segundo. Esto último lo puedes comprobar cuando descargasun archivo desde Internet, la ventana que aparece te informa de los KBytes/s a los que seproduce la descarga.

Velocidad de conexión a Internet

Si te fijas en la publicidad de las empresas que ofrecen conexión a Internet, verás quesiempre hablan de “Megas”, conexión a 6 “Megas”, 20 “Megas” y próximamente con la fibraóptica tendremos conexiones de 100 “Megas”. Estas empresas deberían de hablar de la unidadde velocidad expresada correctamente en Mbps, megabits por segundo.

De esta forma una conexión de 6 Mbps permite transferir la información contenida en 6Megabits en 1 segundo.

Es importante conocer también, que las velocidades que se anuncian son velocidadesde “bajada” información que se recibe en el propio ordenador, la velocidad de “subida”velocidad a la que se puede transmitir información desde el ordenador es menor parauna conexión de 6 Mbps suele ser de 512 kbps.

En Internet podemos utilizar algún “testde velocidad” que nos informará de la velocidadde conexión que tenemos en un momentodeterminado.

Ejercicios,

Supongamos que tenemos en casa una conexión de 6 Megabits/s y que todas lastransferencias de información se producen a esta velocidad, en la realidad no ocurre porque lavelocidad que nos ofrece la compañía es la máxima posible, en la práctica siempre tenemosuna velocidad menor. Además la velocidad de conexión en Internet depende del ordenador al que estemos conectados.

¿Cuántos bytes se pueden transmitir en un segundo?

¿En cuánto tiempo descargaremos un documento de Word de 500 KB?

¿Cuánto tiempo tardaríamos en descargar un CD (700 MB) si la velocidad de conexiónfuera de 200 KB/s?

Hasta qué número decimal puedes codificar con 4, 8 y 16 bits.

Representa los siguientes números en binario, 45, 23, 129.

Representa los siguientes números en decimal, 1000001, 11111111, 1001.

Completa las frases:

1,44 MB son ___________________bytes

700 GB son ___________________ Terabytes.

2 TB son ___________________ GB.1 Mb son ___________________ bytes

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5.- EL INTERIOR DEL PC

Las siglas PC proceden del inglés “Personal Computer”, a día de hoy se utiliza estenombre para denominar a los “ordenadores de sobremesa” cuyos componentes están alojados

en una caja de cierto tamaño. En ocasiones al contenido de la “caja” o “torre” se le denominaCPU porque es propiamente el ordenador al que se conectan los “periféricos” como teclado,ratón, monitor impresora, etc.

La mayoría de los elementos fundamentales de los que depende el funcionamiento deun ordenador se encuentran en el interior de la caja, sujetos a un bastidor metálico yprotegidos del exterior por una carcasa, generalmente también metálica. Si retiramos dichacarcasa podremos ver el interior del PC, como se muestra en la figura.

En el interior del PC se encuentran los siguientes componentes:

o Fuente de alimentación.

o Placa base, es el componente principal, a la que se conectan el resto de

componentes.

o El disco duro.

o La unidad óptica, ya sea de tipo DVD o Blu-ray disc.

También podemos observar unos cables de colores, que parten de la fuente dealimentación y que son los encargados de suministrar la corriente eléctrica necesaria a todoslos componentes. Así mismo, hay otros cables, en forma de banda y de color gris, que

conectan el disco duro, la disquetera y la unidad óptica con la placa base y que sirven paratransmitir los datos entre dichos componentes y la placa base.

5.1 FUENTE DE ALIMENTACIÓNLa fuente de alimentación convierte la corriente alterna que tomamos de la red

eléctrica en continua, que es la que necesitan los circuitoselectrónicos del ordenador. Además, reduce la tensión desde 220 Vhasta unos pocos voltios.

Tiene un potente ventilador que evacua el calor que seproduce en su interior durante su funcionamiento. A veces también

incluye una toma de corriente para el monitor, así como uninterruptor , que permite cortar la corriente al ordenador sinnecesidad de desenchufarlo.

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5.2 PLACA BASELa placa base es el circuito electrónico más importante del ordenador. A ella se

conectan, de una u otra forma todos los demás componentes del ordenador. Está formada por una placa de circuito impreso rectangular , de dimensiones un poco mayores a un papel detamaño A4.

Una placa base está constituida por chips o circuitos que realizan las funcionesprincipales del ordenador, memoria y elementos para conexionar otros dispositivos.

Cada año los fabricantes de componentes diseñan nuevos dispositivos de manera queuna placa de hace unos años será distinta a otra más actual, aunque la función de suselementos será la misma.

Ejercicio, la imagen muestra una placa de hace unos años, describe qué elementoshan cambiado en una placa actual.

Entre los diferentes componentes electrónicos de la placa base cabe destacar algunos

circuitos integrados, también llamados chips, por su importancia en el funcionamiento delordenador:

• El Chipset. Normalmente está formado por dos chips de gran tamaño, que reciben losnombres de Puente norte y Puente sur , y cuya función es regular el flujo de datos entre losdiferentes componentes conectados a la placa base (procesador, memoria RAM, tarjeta gráfica,disco duro, etc). Actualmente el chipset puede incluir también circuitos con funciones de sonido,de tarjeta gráfica, de red y de MODEM, si bien las prestaciones en cuanto al sonido y a losgráficos son muy inferiores a las que se consiguen con tarjetas específicas.

• La BIOS. Se trata de una memoria ROM (de solo lectura, que no se borra al apagar el ordenador) que contiene las instrucciones necesarias para arrancar el ordenador y cargar el sistema operativo (por ejemplo, Windows). Durante el arranque la BIOS lee los datos quecontiene la memoria CMOS y realiza un chequeo de los dispositivos de hardware. Si todo va

bien, busca el sistema operativo y lo carga. A partir de ese momento es el sistema operativo elque toma el control del ordenador.

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MICROPROCESADOR

El microprocesador es un circuito integrado formado por millones de transistores, cuyafunción es procesar los datos y las instrucciones que recibe de la memoria RAM. El áreaocupada por dicho circuito viene a ser un cuadrado de 1 cm de lado, pero la gran cantidad depatillas de conexión que necesita para conectarse a la placa base, hace que su tamaño totalsea mayor.

Durante su trabajo el microprocesador genera una gran cantidad de calor que esnecesario evacuar mediante un disipador térmico y un ventilador.

El microprocesador se inserta en la placa en el “zócalo” para el microprocesador, cadaplaca base está construida para alojar un tipo de microprocesador concreto.

Algunas de las características que determinan el rendimiento de un microprocesador son las siguientes:

• La frecuencia de reloj, que determina el ritmo de trabajo del procesador. Se mide enhercios (Hz). Un hercio equivale a un ciclo de reloj por segundo. Los procesadores actualestrabajan a frecuencias de reloj del orden de millones de hercios (megahercios, MHz) o inclusode miles de millones de hercios (gigahercios, GHz). El procesador Intel Core I7 trabaja a 3,8GHz.

• El número de transistores el componente electrónico básico del microprocesador esel transistor, el número de los mismos permite comparar el circuito de distintosmicroprocesadores, actualmente se incorporan cientos de millones de transistores.

• La tecnología de proceso, que determina la anchura de las pistas que unen losdiferentes transistores. Actualmente se emplea tecnología de 32 nm.

• El número de bits que puede utilizar en sus operaciones. El primer procesador paraPC, el 8088 (de 1979) trabajaba con 16 bits. Actualmente los procesadores de Intel y AMDtrabajan con 64 bits.

• La memoria caché. Se trata de una pequeña memoria incluida en el propioprocesador. Su función es actuar como memoria intermedia entre la memoria RAM y elnúcleo del procesador , almacenando los datos y las instrucciones con los que va a trabajar elprocesador de forma más inmediata. Su tamaño es pequeño, pero su velocidad de trabajo es

muy alta. Se divide en dos niveles: nivel 1 (L1) y nivel 2 (L2).

• La frecuencia del bus frontal (FSB) (Frontal Side Bus) es el canal de datos quecomunica al procesador con la memoria RAM a través del puente norte. Cuanto mayor sea lafrecuencia de trabajo (expresada en MHz) mayor cantidad de datos por segundo se podrántransferir entre la memoria y el procesador.

A continuación puedes ver una tabla con las características de varios procesadores, deel primero que se utilizó en un ordenador personal (el 8088) hasta el actual Intel Core I7.

Nombre Fecha Número detransistores

Tecnologí a (micras)

Frecuenci a

Númerode bits

MIPS Millones deinstrucciones por segundo

8088 1979 29.000 3 5 MHz 16 0,33

Pentium 1993 3.100.000 0,8 60 MHz 32 100

Pentium 4 2000 42.000.000 0,18 1,5 GHz 32 1700 Core I7 2010 995.000.000 0,032 3,4 GHz 64 128.300

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Actualmente todos los PCs están equipados con microprocesadores de dos fabricantesIntel y AMD. Cada año sacan nuevos modelos de microprocesadores al mercado, másavanzados que los anteriores. Actualmente (finales de 2011) tienen diferentes modelos conmayor o menor potencia de cálculo, estas son las actuales denominaciones comerciales.

Gama alta Gama media Gama baja

Intel Core I7 Core I5 Core I3

AMD Fusión Llano A8 Fusión Llano A6

MEMORIA RAM (Random Acces Memory)

Son los circuitos donde se almacenan datos mientras el ordenador está encendido,permiten almacenar las instrucciones del programa y los datos con los que en ese momentotrabaja el programa. Es una memoria mucho más rápida que la de los medios dealmacenamiento como el disco duro.

Físicamente es una plaquita rectangular de circuito impreso con varios chips, que seacopla a la placa base a través de una ranura específica.

Características

Capacidad para almacenar datos, es la cantidad de información que puedealmacenar, (1 GB, 2 GB, 4 GB, 8 GB). En las placas base suele haber varias ranuras parainsertar módulos de RAM, de manera que se pueden insertar varios módulos de una cantidaddeterminada.

El tipo de memoria. Actualmente, la mayoría de los ordenadores utilizan memorias deltipo DDR-SDRAM. El prefijo DDR significa Double Data Rate, es decir, doble tasa de datos,porque es capaz de transferir varios paquetes de datos por cada ciclo de reloj. Dependiendo dela placa se deben conectar módulos de RAM tipo DDR2 o DDR3 que son los más actuales.

La velocidad de trabajo, expresada en MHz. Nos da idea de la velocidad a la que setransmiten los datos, actualmente se emplean frecuencias de 1600 MHz.

El ancho de banda. Es la máxima cantidad de datos/segundo que puede intercambiar la memoria con el procesador a través del bus que los une (el FSB). Se expresa enmegabytes/segundo.

El ancho de banda máximo de las actuales memorias RAM DDR3 es de 16000 MB/s.

CONECTORES DE LA PLACA BASEHemos comentado anteriormente que una placa base está formada por unos chips y el

conectores para conexionar otros elementos, estos conectores los podemos dividir en variostipos.

Conector de la alimentación.

Conecta la placa base con la fuente de alimentación, requiere de varios cables queproporcionan diferentes valores de voltaje continuo, 1,5V, 3V, 5V, 12 V.

Ranuras de expansión

Permiten conectar “tarjetas de expansión” que añadan funciones nuevas a la placa, hoyen día la placas suelen llevar todo lo necesario pero en tiempos eran imprescindibles. Los tipos

de ranuras de expansión actuales son:

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PCI: de uso general permite conectar tarjetas como, capturadora de vídeo, tarjeta desonido, tarjeta de red, etc. Actualmente no son muy usadas porque esas funciones ya vienenincorporadas a la placa base. La velocidad de transmisión puede alcanzar los 2000 Mbps

PCI Express: Hay varias versiones dependiendo del número de conexiones, PCIe x4,PCIe x16, alcanzan una velocidad de transmisión de 16 Gbps. La aplicación principal es laconexión de una tarjeta de vídeo o tarjeta gráfica.

Ejercicio Sitúa en esta placa:

las ranuras de expansiónindicando tipo.

El zócalo microprocesador.

El Chipset.

Las ranuras para memoriaRAM.

El conector de alimentación.

Pregunta. ¿Qué tipode ranura de expansión seempleaba hace unos 6 años para la conexión de la tarjetagráfica?

Puertos de E/S

Son los conectores que podemos ver desde el exterior de la “torre” permiten conectar periféricos y medios de almacenamiento.

Actualmente encontramos:Puertos PS/2 para ratón y teclado son

específicos para estos periféricos, aunque a día dehoy muchos teclados y ratones se conectan alpuerto USB.

Puerto USB (Universal Serial Bus)

Actualmente es el puerto más utilizadopara conectar cualquier tipo de periférico. Hastahace poco se empleaba la versión USB 2.0 queofrece una velocidad de transmisión de 400 Mbps.Empieza a salir al mercado la versión USB 3.0 con

velocidad de transferencia de 4,8 Gbps.En general los fabricantes de placas

bases, montan distintos puertos USB en la parteposterior de la torre y salidas para que, a través decable, montar puertos USB en el frontal del ordenador.

Puerto FireWire

No está tan extendido como el USB, permite tasas de velocidad elevadas 400Mbps por lo que se emplea para transferencia de información como vídeo, para algunas videocámaras.

Puerto para red LAN

Es el que se emplea para conectar el ordenador a Internet a través de un router.

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Puertos de vídeo

Actualmente podemos conectar el ordenador a un monitor o TV mediante varios tiposde puertos.

Puerto DVI es el más moderno y el que mejores características ofrece porque latransmisión de la información se hace de forma digital.

Puerto VGA es que se empleó antes de aparecer el anterior, ofrece menos calidad deimagen porque la transmisión es analógica.

Puerto HDMI, permite conectar el ordenador a un TV moderno (con este tipo deentrada) la transmisión de la información se hace de forma digital y transmite vídeo y audio.

Puerto S-Video, permite conectar el ordenador a un dispositivo de vídeo analógicocomo los antiguos televisores.

En todos los casos el puerto de vídeo puede estar construido en la misma placa baseo en la “tarjeta gráfica”, a día de hoy las actuales placas bases incorporan la “tarjeta gráfica”integrada en la misma placa por lo que encontraremos el conector en la misma.

Si necesitamos más “potencia gráfica” deberíamos de instalar una “tarjeta gráfica” en

cuyo caso el puerto al que conectaremos el monitor estará situado en dicha tarjeta.

Puertos de sonido

Construidos en la placa o en una tarjeta de sonido, permiten conectar periféricos desonido, micrófono, altavoces, equipo de música.

Ejercicio, nombra algunos puertos antiguos que ya no incorporan las placas pero quete los puedes encontrar en un ordenador de hace unos años.

Ejercicio, identifica los puertos:

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LA TARJETA GRÁFICATiene como función procesar la información de las imágenes que vemos en la pantalla,

actualmente la mayoría de placas base incorporan al chipset los circuitos de la tarjeta gráfica,de manera que no es necesario instalar una tarjeta adicional al ordenador. Además los últimosmicroprocesadores de Intel y AMD, llevan incorporada las funciones gráficas en el mismomicro.

Si deseamos utilizar el ordenador con programas que requieran del manejo de muchosdatos gráficos, videojuegos 3D, diseño en 3D, edición de vídeo, necesitaremos incorporar unatarjeta gráfica más potente.

Actualmente todas las placas base llevan una ranura PCI Express x16 donde seconecta esta tarjeta, la misma está formada por

o una GPU (Unidad de procesamiento de gráficos) que realiza los

cálculos, es el equivalente al microprocesador del ordenador. Genera tanto calor quees necesario incorporar un ventilador para refrigerarla.

o Memoria RAM

para almacenar los datos einstrucciones que tiene queprocesar la GPU. Se utilizamemoria GDDR 3 y las tarjetasactuales incorporan del orden de1 GB de esta memoria.

o El puerto gráfico

para conexión del monitor o TV,actualmente incorporan puertosVDI y HDMI.

Actualmente hay dos fabricantesde GPUs Nvidia con su serie Geforce y

ATI con su serie Radeon (actualmenteATI pertenece a AMD). Encontraremosen el mercado tarjetas de distintosfabricantes que incorporan una GPU Geforce o Radeon.

CONECTORES PARA MEDIOS DE ALMACENAMIENTOLas placas actuales disponen de dos tipos de conexión para los medios de

almacenamiento internos, discos duros y unidades ópticas.

EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics, Es el conector más antiguo, las placasantiguas llevaban dos conectores a los que se podían conectar dos unidades de

almacenamiento con cable planote 80 hilos. Usan el protocolo ATA puede alcanzar unavelocidad máxima de transferencia de 133 MB/s (ATA/133).

Serial ATA (SATA) utiliza un cable estrecho y puede alcanzar velocidades detransferencia de 600 MB/s (SATA3). Es el que actualmente se utiliza.

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5.3.- UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

Actualmente todos los PCs montan como unidades de almacenamiento un disco duro(HD) y una unidad óptica (DVD o Bluray).

5.3.1.- El disco duroLa función del disco duro es almacenar de manera permanente los programas y los

datos. Cuando un ordenador se enciende, la BIOS tras chequear que todos los componentesestán bien, accede al disco duro para que se cargue el sistema operativo que tienealmacenado. Una vez que el sistema operativo toma el mando del ordenador, podemosejecutar uno u otro programa que tengamos instalado en el disco duro.

La gran mayoría de PCs montan discos duros de tecnología magnética, aunqueempiezan a aparecer en el mercado unidades de disco denominadas SSD, que emplean lamisma tecnología para almacenar datos que las memorias de los “pendrives” o las tarjetas dedatos.

Los discos duros “magnéticos” están formados por varios discos metálicos recubiertos

de una capa de material magnético. Ambas caras de cada disco son útiles para grabar información digital. Para leer y escribir datos hay un cabezal de lectura/escritura, de tipoelectromagnético. La información (0 ó 1) se almacena en forma de campo magnético, habríaque imaginar la superficie del disco formada por minúsculos imanes, la orientación de losmismos determina el dato almacenado, 0 ó 1, es el cabezal el que o bien “escribe” o “lee” lainformación, orientando o detectando la orientación de cada minúsculo “imán”

Los discos giran a una velocidad constante que suele ser de 5400 rpm o de 7200 rpm(cuanta más velocidad de giro mayor es la velocidad de lectura/escritura). Gracias a esta granvelocidad de giro se establece una fina película de aire entre la superficie de cada disco y elcabezal correspondiente. La distancia entre el cabezal y el disco puede ser de solo 1 micra (1millonésima de metro). El giro del disco, junto con el movimiento del brazo, permite que elcabezal pueda llegar a cualquier punto de la superficie útil del disco. Cuando el disco duro no

funciona, los cabezales se aparcan automáticamente en una zona especial, de manera quenunca entren en contacto con la superficie del disco.

Características de un disco duroLas características principales de un disco duro son las siguientes:

o El tamaño del disco, las medidas estandar son de 3,5 pulgadas para

PCs de sobremesa y 2,5 pulgadas para portátiles.

o Capacidad de almacenamiento expresada en gigabytes o Terabytes.

Actualmente son normales discos de 500 GB a 1,5 TB.

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o El tipo de interfaz (conexión a la placa base). Para PCs de sobremesa

actualmente se emplea la conexión Serial ATA que ofrece hasta 600 MB/s develocidad. Hace unos años el estándar era la conexión EIDE ATA, conocidanormalmente por IDE.

o La velocidad de giro. Los discos duros actuales suelen girar a 7200rpm.

o El tiempo de acceso. Es el tiempo que tarda en situarse el cabezal en

una posición aleatoria del disco, para leer un dato. Suele estar comprendido entre 8 y9 milisegundos.

Los discos duros externos están basados son los mismos que los internos peromontados en una carcasa con conexión USB para conectarlos a cualquier ordenador.

5.3.2.- La Unidad ópticaSe denominan así las unidades que permiten leer o escribir información digital en

discos mediante la acción de un rayo láser . Actualmente se utilizan 2 tipos de unidades.

o Unidad lectora y grabadora de DVD. Lee y escribe CD’s y

DVD’s.o Unidad lectora y grabadora Bluray. Además de los anteriores

permite trabajar con discos Bluray.

Los discos tienen un diámetro de 120 mm y un grosor de 1,2 mm, con un orificio centralde 15 mm de diámetro. La estructura de un disco es la siguiente: la base es un disco depolicarbonato (plástico transparente) sobre la que va una fina capa de metal, generalmente dealeación de aluminio, que contiene la información grabada y actúa como superficiereflectante; para terminar con una capa de laca de policarbonato, que sirve de protección yque es sobre la que se imprimen las etiquetas del disco.

Las actuales unidades se conectan al conector S-ATA igual que los discos duros.

Forma en la que se almacena la información

La información digital contenida en los discos consiste en una serie de marcas de dostamaños diferentes (una equivale a un 0 y otra a un 1), distribuidas en forma de espiral desde laparte interior del disco hasta la parte externa. La diferencia entre el formato CD y el DVD estáen la separación entre vuelta y vuelta de la espiral (1,6 micras para el CD y 0,74 micras para elDVD) así como en la distancia que hay entre dos marcas consecutivas (0,83 micras para el CDy 0,4 micras para el DVD). Eso implica una mayor densidad de datos en el caso del DVD, demanera que en un DVD de una cara y una capa caben 4,7 GB de datos, frente a los 700 MB(0,64 GB) del formato CD. La máxima capacidad de almacenamiento de un DVD son los 17 GBque se pueden almacenar en un disco de doble capa y doble cara.

El formato Bluray, actualmente menos difundido en discos para equipos informáticosque el DVD, permite almacenar un máximo de 50 GB en un disco con las mismas dimensiones

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que un CD. Esto es posible gracias a que la “longitud de onda” del láser que lee los datos esmenor.

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FuncionamientoLa forma en que la unidad óptica

(CD o DVD) realiza la lectura de losdatos digitales grabados en el disco es lasiguiente:

1. Un diodo láser emite un rayode luz que incide sobre la superficie deldisco, llegando hasta la zona interior enla que se encuentran las marcas(grandes y pequeñas) que representanla información digital.

2. Como la zona que contienelas marcas es de un material reflectante,el rayo láser es reflejado con mayor omenor intensidad según que incida sobre una marca o sobre una zona sin marcas. Como lasmarcas son de dos tamaños diferentes, el tipo de luz reflejada por una marca durará más omenos tiempo según el tamaño de la marca.

3. El rayo láser reflejado es conducido, mediante espejos y lentes, hasta un sensor, quees capaz de distinguir entre los dos tipos de luz: la que refleja una marca y la que refleja unazona sin marcas. Según el tiempo que dure la luz correspondiente a una marca, el sensor “sabe” si se trata de una marca grande o pequeña, es decir, de un 1 o un 0.

4. Finalmente, el sensor convierte la luz reflejada por las marcas en dos tipos deimpulsos eléctricos, según la marca a la que corresponda.

5.3.3.- Otras unidades de almacenamientoA día de hoy son importantes las unidades externas que permiten transportar

información de un ordenador a otro. Se conectan a los puertos USB, Firewire o e-SATA y nospodemos encontrar con diferentes sistemas:

Discos duros externos, son discos duros como los internos que se introducen en unacarcasa con una conexión por cable al ordenador o a través de Wifi. Actualmente hay muchascarcasas que permiten reproducir contenidos en una TV, con lo que hablamos de “disco duromultimedia”.

Dispositivos basados en “memorias flash”, los “pendrives”, también llamados“memorias USB” permiten almacenar información a través de una tecnología conocida comoFlash. Esta tecnología está basado en el almacenamiento de información (1 ó 0) mediante lapresencia o no de carga eléctrica. Se emplea en tarjetas de memoria, teléfonos móviles,memorias USB o los más modernos discos SSD de estado sólido.

Ejercicio, responde a las siguientes cuestiones, razonando la respuesta.

¿Es necesaria actualmente la tarjeta gráfica en un ordenador.

Ordena de mayor a menor velocidad de transmisión, Disco duro, unidad DVD, memoriaRAM, memoria Flash.

¿Puede arrancar un ordenador si no tiene conectado el disco duro?

¿Cómo es posible que un DVD almacene más información que un CD si tienen el mismo tamaño?

¿Qué componente de un ordenador tiene una función similar a la del microprocesador?

¿Existe algún tipo de memoria RAM fuera de la placa base?

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