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PLATAFORMAS TECNOLOGICAS Subido Por: Robert17Tokio

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Analiza los conceptos de la arquitectura del

computador

OBJETIVO DE ESTA SESION

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ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

• Como funciona un PC

Todo PC funciona, desde un punto de vista llamado externo, con un esquema similar y muy simple a través de los periféricos de entrada (teclado, ratón, micrófono...) se introducen datos. Estos pasan a guardarse en los dispositivos correspondientes (memorias) y se incorporan a la unidad central donde se procesan.

El resultado de tal procesamiento se envía a los periféricos de salida

(monitor, impresora...) dando lugar a la salida de datos. Internamente, la transferencia de los datos desde los dispositivos de entrada llega a la unidad central de proceso a través de los denominados buses de datos. En el CPU se procesan y siguen el camino inverso al recorrido anteriormente: se guardan en la memoria y restantes unidades de almacenamiento y salen mediante los dispositivos de salida.

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Definiciones de: computador, arquitectura y organización del computador

• Se puede definir la arquitectura de computadores como el estudio de la estructura, funcionamiento y diseño de computadores. Esto incluye, sobre todo a aspectos de hardware, pero también afecta a cuestiones de software de bajo nivel.

• Computador, dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o bien compilando y correlacionando otros tipos de información.

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Definiciones de: computador, arquitectura y organización del computador

ENTRADA

Ingreso de Datos

Dispositivos de

Entrada

PROCESO

Trabajo de la CPU

Unidad Central de

Proceso

SALIDA

Entrega de

Resultados

Dispositivos de

Salida

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Reseña histórica de los computadores La era mecánica de los computadores • Podríamos decir que las máquinas mecánicas de calcular constituyeron la

"era arcaica" o generación 0 de los computadores. • Una evolución de estas máquinas son las máquinas registradoras

mecánicas que aún existen en la actualidad. La era electrónica de los computadores • Los computadores envasados en elementos mecánicos planteaban ciertos

problemas:

– La velocidad de trabajo está limitada a inercia de las partes móviles. – La transmisión de la información por medios mecánicos (engranajes, palancas,

etcétera.) es poco fiable y difícilmente manejable.

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• Los computadores electrónicos salvan estos inconvenientes ya que carecen de partes móviles y la velocidad de transmisión de la información por métodos eléctricos no es comparable a la de

ningún elemento mecánico.

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Generación de Computadores

• 1ª generación: (1946-1955) Computadores basados en válvula de vacío que se programaron en lenguaje máquina o en lenguaje ensamblados.

• 2ª generación: (1953-1964) Computadores de transistores. Evolucionan los modos de direccionamiento y surgen los lenguajes de alto nivel.

• 3ª generación: (1964-1974) Computadores basados en circuitos integrados y con la posibilidad de trabajar en tiempo compartido.

• 4ª generación: (1974- ) Computadores Que integran toda la CPU en un solo circuito integrado (microprocesadores). Comienzan a proliferar las redes de computadores.

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Generación de Computadores

• 5ª Los ordenadores de la quinta generación de computadoras contienen una gran cantidad de microprocesadores trabajando de manera paralela, lo que permite el reconocimiento de voz e imágenes. Asimismo, tienen la capacidad de comunicarse con un lenguaje natural e ir adquiriendo la habilidad para tomar decisiones con base en procesos de aprendizaje fundamentados en sistemas expertos e inteligencia artificial.

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Generación de Computadores

• Características de la quinta generación de computadoras:

• 1) Los ordenadores de la quinta generación de computadoras estarán hechos con microcircuitos de alta integración que funcionarán con un alto grado de paralelismo imitando algunas características de las redes neurales con las que funciona el cerebro humano.

• 2) La quinta generación de computadoras cuenta con computadoras con inteligencia artificial.

• 3) Existe una interconexión entre todo tipo de computados, dispositivos y redes integradas

• 4) Integración de datos, imágenes y voz

• 5) La quinta generación de computadoras cuenta con ordenadores que utilizan el lenguaje de la quinta generación: lenguaje natural.

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LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO

• Funciones que realiza

• La Unidad central de proceso o CPU, se puede definir como un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones. La CPU se ocupa del control y el proceso de datos en los computadores. Habitualmente, la CPU es un microprocesador fabricado en un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos.

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• El microprocesador de la CPU está formado por una unidad aritmético-lógica que realiza cálculos y comparaciones, y toma decisiones lógicas (determina si una afirmación es cierta o falsa mediante las reglas del álgebra de Boole); por una serie de registros donde se almacena información temporalmente, y por una unidad de control que interpreta y ejecuta las instrucciones.

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• Para aceptar órdenes del usuario, acceder a los datos y presentar los resultados, la CPU se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus.

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Elementos que la componen • Unidad de control: controla el funcionamiento de la

CPU y por tanto del computador.

• Unidad aritmético-lógica (ALU): encargada de llevar a cabo las funciones de procesamiento de datos del computador.

• Registros: proporcionan almacenamiento interno a la CPU.

• Interconexiones CPU: Son mecanismos que proporcionan comunicación entre la unidad de control, la ALU y los registros.

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Periféricos

De

Entrada

Memoria

Principal

Unidad de Control

Unidad

Aritmética

Periféricos

De

Salida

CPU

Unidad Central de Proceso

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Tipos

• Básicamente nos encontramos con dos tipos de diseño de los microprocesadores: RISC (Reduced-Instruction-Set Computing) y CISC (complex-instruction-set computing). Los microprocesadores RISC se basan en la idea de que la mayoría de las instrucciones para realizar procesos en el computador son relativamente simples por lo que se minimiza el número de instrucciones y su complejidad a la hora de diseñar la CPU.

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• Los microprocesadores CISC, al contrario, tienen una gran cantidad de instrucciones y por tanto son muy rápidos procesando código complejo.

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PROCESADOR • La informática avanza a pasos agigantados y por este

motivo que pensamos en cambiar de equipo, o al menos actualizarlo lo suficiente para poder tener nuestro PC acorde con el software y hardware que va apareciendo. Esto nos permite seguir aprendiendo, actualizarnos y acomodarnos también a las nuevas tecnologías. El procesador del sistema es el cerebro del PC, el cual permite distribuir y controlar cualquier operación desde el momento del arranque hasta que apagamos el equipo. Según esto es lógico pensar que cuanto más rápido trabaje el procesador, más rápido podrá terminar todas las tareas; esto se traduce en mayor agilidad en el arranque del PC, de los programas,...es decir, una mejora general muy importante.

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• Si bien, de todos es sabido que el procesador es muy importante para aumentar la velocidad, pero el resto de componentes deben ser los más adecuados ya que de lo contrario el procesador no podrá trabajar a máximo

rendimiento por culpa del resto de componentes.

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Unidades de medida de velocidad

• La velocidad de un procesador se mide en Megahertz y, mientras mayor es el número de megahertz con que trabaja el computador, tiene mayor velocidad de proceso. En realidad, los megahertz indican la velocidad del reloj interno que posee todo microprocesador. Este establece el número de pulsos que se efectúan en cada segundo. Cuanto mayor sea el número de pulsos, mayor será la velocidad del microprocesador.

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Los primeros computadores personales compatibles (PC) poseían microprocesadores 8088 y 8086. Estos son prácticamente idénticos y poseen una velocidad desde 4,77 Mhz a 10 Mhz. Hoy en día ya no se fabrican. Estos fueron reemplazados por los microprocesadores 286, que poseen velocidades de entre 8 y 16 Mhz. Actualmente también han dejado de fabricarse.

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Tipos de micros y fabricantes

Microprocesadores hay muchos, pero tan solo 2 marcas en el

mercado son las más conocidas y se alzan como competidoras muy serias.Hace algunos años Intel estaba a la cabeza tanto de fabricación como de ventas y distribución, pero un cambio en el mercado con una fuerte aparición de AMD ha establecido un nuevo estándar en las configuraciones de los equipos de venta directa.

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Tipos de conexión a las placas base • Para poder actualizar correctamente

el microprocesador de nuestra placa base, lo primero que tenemos que saber es qué tipo de conexión admite nuestra placa, para así buscar el procesador más adecuado. Podemos resumir mucho diciendo que existen 2 tipos de conectores.

• SOCKET. Este tipo de conectores se basan en lo que se llama zócalo ZIF, es decir, "Zero Insertion Force" ó "Fuerza de Inserción Cero", donde los procesadores pueden instalarse sin efectuar ninguna presión sobre ellos, facilitando mucho las cosas y sobre todo minimizando los riesgos.

• SLOT. Los microprocesadores se instalan como si de un cartucho se tratara, tal como los de juegos de consola o similar.

Slot para Pentium II,III y Xeon

Socket 462 para Athlon de AMD

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Consideraciones para actualizar el procesador

• 1. Antes de considerar la actualización del procesador de su Pc, debe reunir cierta información sobre su equipamiento actual. El tipo de motherboard, el tipo de procesador y la cantidad de memoria que tiene su Pc. Un punto muy importante (realmente MUY IMPORTANTE) es el tipo de socket (zócalo) que tiene su motherboard: Slot 1, que se usa para Pentium II y III, o Socket 7 usado para Pentium y AMD K6 y K6-III. El socket determina que tipo de procesador entra físicamente en su Pc.

• Después deberá averiguar que tipo de "chipset" tiene su motherboard. ¿Que es el "chipset"? El chipset determina que procesadores son compatibles con el motherboard.

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Mostrar

• Realizar el diagrama de funcionamiento del RPC.

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