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TRABAJO PRESENTADO POR: RUTH KATHERINE PRECIADO CASTILLO INSTITUTO TÉCNICO INDUSTRIAL N MANTENIMIENTO

ARQUITECTURA BÁSICA DE UNA COMPUTADORA

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TRABAJO PRESENTADO POR:RUTH KATHERINE PRECIADO CASTILLO

INSTITUTO TÉCNICO INDUSTRIAL NMANTENIMIENTO

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ARQUITECTURA BÁSICA DE UNA COMPUTADORA

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TABLA DE CONTENIDO Concepto de arquitectura Microprocesador o CPU Memoria RAM Memoria ROM Memoria cache Memoria de video (VRAM) El chipset Batería Unidad de disco flexible Unidad de disco duro Unidad de disco removible Unidades CDR, CD-RW Unidad DVD Lector de tarjetas de memoria

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CONCEPTO DE ARQUITECTURA

Arquitectura (informática), término general que se aplica a la estructura de un sistema informático o de una parte del mismo. El término se aplica también al diseño del software de sistema, por ejemplo, el sistema operativo, y a la combinación de hardware y software básico que comunica los aparatos de una red informática. La arquitectura de ordenadores se refiere a toda una estructura y a los detalles necesarios para que sea funcional, es decir, cubre sistemas informáticos, microprocesadores, circuitos y programas del sistema. Por lo general, el término no suele referirse a los programas de aplicación, como hojas de cálculo o procesadores de textos, que son necesarios para realizar una tarea pero no para que el sistema funcione.

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MICROPROCESADOR O CPU

• El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador.

• Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

• Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma flotante(conocida antiguamente como «coprocesador matemático»).

• El microprocesador está conectado generalmente mediante un zócalo específico de la placa base de la computadora; normalmente para su correcto y estable funcionamiento, se le incorpora un sistema de refrigeración que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que eliminan el exceso del calor absorbido por el disipador. Entre el disipador y la cápsula del microprocesador usualmente se coloca pasta térmica para mejorar la conductividad del calor.

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MEMORIA RAMLa memoria de acceso aleatorio (Rendón Access Menor, RAM) se utiliza como memoria de trabajo de computadoras 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 de cómputo.

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 de la computadora, 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.

 

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Memoria cache

En informática, la caché es la memoria de acceso rápido de una computadora, que guarda temporalmente los datos recientemente procesados (información).1

La memoria caché es un búfer especial de memoria que poseen las computadoras, que funciona de manera similar a la memoria principal, pero es de menor tamaño y de acceso más rápido. Es usada por el microprocesador para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con más frecuencia.

La caché es una memoria que se sitúa entre la unidad central de procesamiento(CPU) y la memoria de acceso aleatorio (RAM) para acelerar el intercambio de datos.

Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia en la caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo que sea menor el tiempo de acceso medio al dato. Cuando el microprocesador necesita leer o escribir en una ubicación en memoria principal, primero verifica si una copia de los datos está en la caché; si es así, el microprocesador de inmediato lee o escribe en la memoria caché, que es mucho más rápido que de la lectura o la escritura a la memoria principal.2

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MEMORIA ROM

La memoria de solo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite solo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.

Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente en su sentido más estricto, se refiere solo a máscara ROM -en inglés, MROM- (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente y, por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin embargo, las ROM más modernas, como EPROM y Flash EEPROM, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aun siendo descritos como "memoria de sólo lectura" (ROM). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria. A pesar de la simplicidad de la ROM, los dispositivos reprogramables son más flexibles y económicos, por lo cual las antiguas máscaras ROM no se suelen encontrar en hardware producido a partir de 2007.

   

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MEMORIA DE VIDEO Una tarjeta de vídeo, también llamada tarjeta gráfica (entre

otros nombres) tiene a su cargo el procesamiento de los datos que provienen del procesador principal (CPU o UCP) y convertirlos en información que se pueda representar en dispositivos tales como los monitores y los televisores. Cabe mencionar que este componente puede presentar una gran variedad de arquitecturas, aunque comúnmente se denominan de igual forma, incluso si se habla de un chip de vídeo integrado en una placa madre (motherboard); en este último caso, es más correcto decir GPU (Unidad de Procesamiento Gráfico).

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LA BATERÍA Batería, aparato que transforma la energía química en

eléctrica, y consiste en dos o más pilas eléctricas conectadas en serie o en paralelo en mixto. Se han desarrollado diversos tipos de nuevas baterías para vehículos eléctricos. Se trata de versiones mejoradas de las baterías convencionales, pero aún tienen numerosos inconvenientes como su corta duración, alto costo, gran volumen o problemas medioambientales. Las baterías destinadas a vehículos eléctricos incorporan sulfuro de litio-hierro, cinc-cloro, hidruro de níquel y sulfuro de sodio. Las compañías suministradoras de electricidad están desarrollando este tipo de baterías para utilizarlas como “niveladores de carga”, a fin de compensar las fluctuaciones esporádicas del sistema. Estas baterías ocupan poco espacio y apenas tienen efectos dañinos para el medioambiente.

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UNIDAD DE DISCO FLEXIBLE Disquete o Disco flexible, en ordenadores o computadoras, un

elemento plano, de forma circular, elaborado sobre un material plástico, denominado millar, y recubierto por una sustancia magnetizable, normalmente óxido de hierro. Se utilizan para almacenar información de naturaleza informática, para lo cual se insertan en un dispositivo —la unidad de disco— donde una cabeza de lectura/escritura puede escribir información alterando la orientación magnética de las partículas de su superficie. Por un procedimiento similar, esta cabeza es capaz de leer la información almacenada.

Los primeros disquetes hicieron su aparición en 1970, y pronto se convirtieron en el medio más utilizado para intercambiar información —software y archivos— entre ordenadores. La complejidad de los programas y el tamaño de algunos archivos de bases de datos o imágenes, hizo que los disquetes fuesen insuficientes para esta tarea y, a mediados de la década de 1990, fueron progresivamente sustituidos por CD-ROM.

El tamaño de los disquetes puede ser: de 8 pulgadas de diámetro, con una capacidad de almacenamiento que varía entre 100 y 500 KB; de 5.25 pulgadas de diámetro, con capacidad entre 100 KB y 1,2 MB, y de 3.5 pulgadas de diámetro, con capacidad entre 400 KB y 2,8 MB, aunque los más populares son de 1,44 MB. Los dos primeros son realmente discos flexibles, pero el tercero tiene la carcasa rígida.

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UNIDAD DE DISCO DURO Disco duro, en los ordenadores o computadoras, unidad de

almacenamiento permanente de gran capacidad. Está formado por varios discos apilados —dos o más—, normalmente de aluminio o vidrio, recubiertos de un material ferromagnético. Como en los disquetes, una cabeza de lectura/escritura permite grabar la información, modificando las propiedades magnéticas del material de la superficie, y leerla posteriormente; esta operación se puede hacer un gran número de veces.

La mayor parte de los discos duros son fijos, es decir, están alojados en el ordenador de forma permanente. Existen también discos duros removibles, como los discos Jazz de Iomega, que se utilizan generalmente para hacer Backus —copias de seguridad de los discos duros— o para transferir grandes cantidades de información de un ordenador a otro.

El primer disco duro se instaló en un ordenador personal en 1979; era un Sésgate con una capacidad de almacenamiento de 5 MB. Hoy día, la capacidad de almacenamiento de un disco duro puede superar los 50 MB. A la vez que aumentaba la capacidad de almacenamiento, los discos duros reducían su tamaño; así se pasó de las 12 pulgadas de diámetro de los primeros, a las 3,5 pulgadas de los discos duros de los ordenadores portátiles o las 2,5 pulgadas de los discos de los notebooks (ordenadores de mano).

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UNIDAD DE DISCOS COMPACTOS

Disco compacto o CD, sistema de almacenamiento masivo de información. Está formado por una base de plástico recubierta de un material que refleja la luz, habitualmente aluminio. La grabación de los datos se realiza creando agujeros microscópicos que dispersan la luz (pitas) alternándolos con zonas que la reflejan (rands). Para leer esta información que contienen se utilizan unidades específicas dotadas de un rayo láser y un fotodiodo. Su capacidad de almacenamiento es de 640 MB de información (equivalente a unos 74 minutos de sonido grabado, aunque también hay discos de 80 minutos).

Los principales estándares utilizados para almacenar la información en este tipo de discos son el CD-ROM, CD-R o WORM, CD-DA (véase Grabación de sonido y reproducción), CD-I, Potoco y DVD.

Disco de vídeo digital, también conocido en la actualidad como disco versátil digital (DVD), un dispositivo de almacenamiento masivo de datos cuyo aspecto es idéntico al de un disco compacto, aunque contiene hasta 25 veces más información y puede transmitirla al ordenador o computadora unas 20 veces más rápido que un CD-ROM. Su mayor capacidad de almacenamiento se debe, entre otras cosas, a que puede utilizar ambas caras del disco y, en algunos casos, hasta dos capas por cada cara, mientras que el CD sólo utiliza una cara y una capa. Las unidades lectoras de DVD permiten leer la mayoría de los CD, ya que ambos son discos ópticos; no obstante, los lectores de CD no permiten leer DVD.