El hardware de un

Computador

Profesor: Patricio Poblete P.

"Un computador es un dispositivo electrónico digital utilizado para elprocesamiento de datos. El computador posee dispositivos de entrada y salida(E/S) que permiten a los usuarios interactuar con esta información medianteel Software (Sistema Operativo)“.El computador es un aparato digital porque trabaja con el Sistema binario,utilizando 0 y 1.

¿ Que es un computador ?

El computador

Un computador es básicamente una máquina que realiza dos funciones básicas: ejecuta en forma muy rápida una secuencia de instrucciones (un programa) y almacena y recupera grandes cantidades de información (datos) para producir un resultado a un requerimiento determinado.

En qué consiste una computadora

Básicamente una computadora consiste de dos partes: el hardware y elsoftware.

El hardware (hard: duro, ware: utensilios, equipo) es un términogenérico utilizado para designar a todos los elementos físicos que locomponen, es decir, gabinete, monitor, placa madre, memoria RAM ydemás (es lo tangible o lo que podemos tocar).

En tanto, el software (soft: blando) es todo aquello que le proporcionaa la computadora las instrucciones necesarias para realizar unadeterminada función. Entre ellos se destacan el sistema operativo,juegos, controladores de dispositivos, etc. (es lo intangible o lo que nopodemos tocar).

1.- La Placa Madre o Motherboard

Motherboard significa tarjeta madre y en la práctica se trata de la tarjeta principal de la computadora. Es una serie de placas plásticas fabricadas entre otros materiales, a base de un material llamado "Pertinax", el cuál es insensible al calor y muy resistente. En estas placas se encuentran una gran cantidad de líneas eléctricas (Buses), que interconectan diferentes tipos de conectores soldados a las mismas. A esta placa se conectan todos los demás dispositivos necesarios para el correcto funcionamiento del equipo (el microprocesador, memorias, tarjetas de expansión, unidades de disco duro, unidades ópticas, suministro eléctrico, etc.)

La BIOS (sigla en inglés de Basic Input/Output System)en español "sistema básico de entrada y salida") es uncódigo de software (programa alojado en un chip) quelocaliza y reconoce todos los dispositivos necesariospara cargar el sistema operativo en la memoria RAM;es un software muy básico instalado en la placabase que permite que ésta cumpla su cometido, es lo primero que se ejecutadurante el arranque del computador. Es una memoria ROM (Read Only Memory– Memoria solo lectura)Proporciona la comunicación de bajo nivel, el funcionamiento y configuración delhardware del sistema que, como mínimo, maneja el teclado y proporciona unasalida básica (emitiendo pitidos normalizados por el altavoz de la computadora sise producen fallos) durante el arranque. La BIOS usualmente está escrita enlenguaje ensamblador. La BIOS guarda información como el tipo de procesador,discos, fecha, hora, password de acceso al computador, etc. Esta información nose borra ya que la placa madre tiene una pila que alimenta la BIOS para mantenerlos datos en la memoria.

La BIOS

El Chipset

El chipset es el conjunto de circuitos integradosdiseñados con base a la arquitectura de un procesador(en algunos casos diseñados como parte integral de esaarquitectura), permitiendo que ese tipo deprocesadores funcionen en una placa base. Sirven depuente de comunicación con el resto de componentesde la placa, como son la memoria, las tarjetas deexpansión, los puertos USB, ratón, teclado, etc.

Las placas un poco más antiguas suelen incluir dos integrados, denominados NorthBridge y South Bridge (Puente Norte y Puente Sur), las más modernas tienen unosolo Sandy Bridge y las de última generación también tienen uno, el Ivy Bridge, ysuelen ser los circuitos integrados más grandes después del microprocesador.

El Zócalo (Socket)

Un socket es un zócalo con una serie de pequeños agujeros siguiendouna matriz determinada, donde encajan los pines de los procesadorespara permitir la conexión entre estos elementos. Dicha matriz recibe elnombre de PGA (Pin grid array), y es la que suele determinar ladenominación del socket. Existen una gran variedad de socket,compatibles con determinadas marcas (AMD - INTEL) y modelos deprocesadores. La motherboard debe ser del mismo tipo de socketque el procesador.

• Socket AM3+ Pensado para la familia AMD FX de arquitecturaBulldozer. Es capaz de soportar micros más antiguos de AMD.

• Socket FM2. Acompaña a los procesadores AMD A series basados enPiledriver tiene que tener soporte para la tarjeta gráfica integrada

• Socket 2011. Intel los utiliza en sus procesadores Sandy Bridge E. Eneste caso no tiene tarjeta gráfica integrada. Tiene 2011 pines.

• Socket 1155. Lanzado en Enero de 2011. Utilizada por tanto por losIntel Core de Segunda Generación, y los de Tercera Generación oSandy e Ivy Bridge. Tiene 1155 contactos. (Intel Core i3, i5 e i7)

• Socket 1150. Es un zócalo de CPU destinado a ser utilizado por losmicroprocesadores de la microarquitectura Haswell (Intel Core i3, i5 ei7 de cuarta generación)1 2 y Broadwell.

Algunos Socket Actuales

Socket 1

Socket 7

Socket 775

Socket 1155

Las ranuras de memoria RAM son los conectores en los cuales seconectan los módulos de memoria principal del ordenador omemoria RAM. A estos conectores también se les denomina bancosde memoria.

Las ranuras de memorias RAM

Conectores IDE

CONECTORES IDE: (Integrated Drive Electronics): Electrónica de unidadesintegradas. Conecta todos aquellos dispositivos IDE como las unidades dedisco duro, de CD y DVD. Se conecta a través de un cable de tipo cinta planade 40 líneas. Este tipo de conectores ya casi no existe, pero aún quedandispositivos y motherboards que lo traen.

SATA (Serial Advanced Technology Attachment) es una interfaz de transferenciade datos entre la placa madre y algunos dispositivos de almacenamiento, comopuede ser el disco duro, lectores y grabadores de CD/DVD/BR, unidades deestado sólido. Es la conexión de discos que se usa actualmente.

Conectores SERIAL ATA o SATA

Algunos tipos son:

• ISA (Industry Standard Architecture)• PCI (Peripheral Component Interconnect)• PCI Express.• PCI Express x16• AGP (Accelerated Graphics Port)

Las ranuras de expansiónLas ranuras de expansión: se tratan de ranuras en que se puedenconectar tarjetas de expansión, estas tarjetas se utilizan para agregarcaracterísticas o aumentar el rendimiento de un ordenador. Pueden sertarjetas de red, tarjetas de sonido, tarjetas de video, tarjetas con máspuertos USB, etc.

Puerta Paralela Tarjeta de video Puertos USB

Tarjeta de sonido Puertos de comunicación Tarjeta de Red

Conector ATX de alimentación: Es donde se conecta la fuente de poder a la placa madre y son dos conectores, uno de 24 conexiones y otro de 4 conexiones.

Conectores de energía

Otros conectores

Conectores del Panel Frontal• Power Switch: Interruptor de encendido• Reset Switch: Botón de reset o reinicio• Power Led: Luz de encendido• HDD Led: Luz de uso del disco duro• Speaker: Parlante interno de computador• USB Frontal: Conexión USB del panel frontal

El manual de la motherbord

En el manual seencuentra el mapade la tarjetamadre, donde semuestran todossus componentes yconectores. Enotras páginas delmanual semuestran cadauno de estosconectores endetalle.

Otra información importante respecto de lamotherboard son las especificaciones, que esdonde vienen todas las características de lamotherboard. Es importante hacer notar quejunto con el manual viene un CD o DVD contodos los drivers o controladores delHardware, sin esto no funcionará bien elcomputador

2.- El microprocesador o CPU

La CPU (Central Processing Unit) es un conjunto de circuitos sumamentecomplejos, integrados por componentes electrónicos microscópicosencapsulados en un pequeño Chip, se le suele llamar por analogía el cerebro deun computador. Se encarga de la coordinación y dirección de todas lasoperaciones que se llevan a cabo entre los diversos dispositivos de lacomputadora; tales como la memoria RAM, las unidades de disco duro, laejecución de instrucciones de los programas y sobre todo des SistemaOperativo, el control hacia los puertos de comunicación, las operacionesmatemáticas, etc.

En la actualidad existen 2 marcas de microprocesadores para computadores personales, estas son ADM E INTEL.Características importantes y que definen el rendimientode los procesadores:• Marca del procesador• Tipo de Socket del procesador• Tecnología: tamaño del transistor, se mide en nm (nanómetros)• Número de núcleos: Entre mas núcleo tenga un microprocesador, mayor

cantidad de información será procesada al mismo tiempo.• Memoria Caché considerando la cantidad (Bytes) y tipo (L1-L2-L3) Es una

memoria ultrarrápida utilizada por el microprocesador.• Bus de datos frontal (velocidad en Mhz) se encarga del transporte de diferentes

tipos de información.• Velocidad de procesador (se mide en Mhz o Ghz)• Consumo de energía (en Watts)• Si de 32 o de 64 bits (se relaciona directamente con el Sistema Operativo que se

instala)

Tipos de microprocesadores

Algunos de los procesadores actuales

Ránking de Procesadores

Modelo Núcleos Frecuencia Frec. turbo Velocidad

Intel Core i7 4980HQ 4 2800 MHz 3600 MHz 10291

Intel Core i7 4910MQ 4 2900 MHz 3900 MHz 9787

Intel Core i7 4870HQ 4 2500 MHz 3700 MHz 9549

Intel Core i7 3920XM 4 2900 MHz 3800 MHz 9418

Intel Core i7 4900MQ 4 2800 MHz 3800 MHz 9323

Intel Core i7 3820QM 4 2700 MHz 3700 MHz 9189

Intel Core i7 5700HQ 4 2700 MHz 3500 MHz 9087

Intel Core i7 3840QM 4 2800 MHz 3800 MHz 9056

Intel Core i7 4800MQ 4 2700 MHz 3700 MHz 8593

Intel Core i7 3720QM 4 2600 MHz 3600 MHz 8574

Intel Core i7 4810MQ 4 2800 MHz 3800 MHz 8573

Intel Core i7 4770HQ 4 2200 MHz 3400 MHz 8300

3.- La memoria principal o memoria RAM

La memoria de acceso aleatorio (Random-Access Memory, RAM) es un chipque se utiliza como memoria de trabajo en las computadoras por elsistema operativo, los programas y todo el software. Es volátil, o sea alapagar el computador se pierde. En la RAM se cargan todas las instruccionesque ejecutan la unidad central de procesamiento (CPU) además de los datoso información que se utiliza en el proceso.

4MB de memoria RAM para uncomputador VAX de finales de los 70.

Las principales características de la memoria RAM son:

• Cantidad: Se mide en MB o GB (MegaBytes o GigaBytes), hoy hay chips de memoria de 1, 2, 4 y 8 Gb.

• Frecuencia: se mide en Mhz y nos da un parámetro para medir la velocidad de ellas. (400-667-800-1333-1600-1866-2133Mhz)

• Tipo: Existen distintos tipos, los actuales son DDR, DDR2, DDR3, DDR4, siendo el primer tipo el más antiguo y el último el más moderna y veloz.

• Conexión: Es el número de pines que tiene el chip. (240 pines)• Voltaje: nos da una referencia de la energía que gasta la

memoria. (1,35 - 1,5 - 1,6 – 1,8 volts)

Sobre todo la combinación de las 3 primeras nos dará una medida del rendimiento final de la memoria.

La unidad de disco duro o unidad de disco rígido (en inglés: Hard Disk Drive, HDD) es el dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. Es memoria no volátil.

4.- Unidad de Disco Duro o Hard Disk Drive

Características principales de los discos duros

• Tipo de conexión: SATA o IDE.• Capacidad: Actualmente se mide en GB y TB• Velocidad de rotación: 5400 RPM (notebooks) y 7200 RPM (PC)• Tasa de transferencia: Velocidad con que lee y graba la información

Gb/Seg (Giga bits por segundo).• Número de platos: Implica el Nº de cabezales que tiene• Tamaño: 2,5’’ (notebook) y 3,5’’ (PC).• Tamaño de la memoria Caché: Medido en MB

Otros dispositivos de almacenamiento

Discos SSD (Solid State Disk)

El formateo de disco esun conjunto deoperaciones informáticas,que permiten restablecerun disco duro, unamemoria USB, unapartición del disco duro ode la memoria USB ocualquier otro dispositivode almacenamiento dedatos a su estado original,u óptimo para serreutilizado o reescrito connueva información. Estaoperación borra lainformación contenida enel disco.

Tabla de asignación de archivos

Tabla de asignación de archivos, comúnmente conocido como FAT (delinglés File Allocation Table), es un sistema de archivos desarrollado paraMS-DOS, así como el sistema de archivos principal de las ediciones deMicrosoft Windows hasta Windows Me.

Las implementaciones de FAT tienen algunas desventajas; por ejemplo, lafragmentación excesiva de los datos. Cuando se borran y escriben nuevosarchivos, suele dejar fragmentos dispersos por todo el soporte dealmacenamiento. Esto complica el proceso de lectura y escritura,haciéndose cada vez más lento. Para agilizar la lectura/escritura se usa unaherramienta de defragmentación, pero es un proceso demasiado largo ylento.

FAT16. La FAT original del sistema operativo MS-DOS y que, normalmente, soportantodos los sistemas operativos. Se llama FAT16 porque utiliza 16 bits para cada elementode la FAT.FAT32. La FAT especifica de Windows (usado por Windows 95 y Windows 98, que sevendía con ordenadores nuevos desde 1997). Como su nombre indica, utiliza 32 bits paracada elemento.NTFS. (NT File System). El sistema de archivos de Windows NT, que incluye característicasde protección a nivel de archivo. Se utiliza también en Windows XP, Vista y Windows 7.ReFS. El nuevo sistema de archivos resistente a errores que utiliza Windows 8. ReFS sacael máximo provecho a los espacios de almacenamiento, como discos duros y unidades deestado sólido.NODO-I. El sistema de archivos del sistema operativo UNIX, que incluye características deseguridad, protección y enlace de archivos.CDFS. (CD-ROM File System). El sistema de archivos utilizados en las unidades CD-ROMpara ser reconocidas como unidades lógicas dentro de un ordenador.UDF. (Universal Disk File System). El sistema de archivos utilizado en los discos DVD-Video(sólo permite lectura, no escritura).

Distintos tipos de Sistemas de archivos

FAT FAT32 NTFS

El acceso a los archivos de una partición local está disponible mediante MS-DOS, todas las versiones de Windows y OS/2.

El acceso a los archivos de una partición local sólo está disponible a través de Windows 95 OSR2, Windows 98, Windows Millennium Edition, Windows 2000, Windows XP y los productos de la familia Windows Server 2003.

Un equipo en el que se ejecute Windows 2000, Windows XP,Windows Server 2003 o Windows 7 puede tener acceso a los archivos de una partición NTFS local. Un equipo que ejecuta Windows NT 4.0 con Service Pack 5 o posterior puede tener acceso a algunos archivos. Los demás sistemas operativos no permiten el acceso local.

FAT FAT32 NTFS

Volúmenes del tamaño del disco hasta 4 GB.No admite dominios.

En los volúmenes con un tamaño entre 33 MB y 2 TB se puede escribir y leer con los productos incluidos en la familia de Windows Server 2003.A los volúmenes con un tamaño de hasta 32 GB se les puede dar formato FAT32 mediante los productos incluidos en la familia Windows Server 2003.No admite dominios.

El tamaño mínimo de volumen recomendado es aproximadamente de 10 MB. El tamaño máximo de volumen y partición comienza en 2 terabytes (TB) y va aumentando. Por ejemplo, un disco dinámico formateado con un tamaño de unidad de asignación estándar (4 KB) puede tener particiones de 16 TB menos 4 KB. Para obtener más información acerca de los tamaños máximos de volumen y partición, vea el Kit de recursos de Windows Server 2003, Guía de administración de servidores en el sitio Web de kits de recursos de Microsoft Windows. No puede utilizarse en disquetes.

El tamaño máximo de archivo es 2 GB.

El tamaño máximo de archivo es 4 GB.

El tamaño máximo de archivo es potencialmente de 16 TB menos 64 KB, aunque el tamaño de los archivos no puede ser mayor que el volumen o la partición que los contiene.

Tarjeta de sonido

Es una tarjeta para expansión que sirve para laentrada y salida de audio entre la computadoray el exterior por medio de puertos de audio, asícomo de permitir trabajar con un dispositivopara juegos como Joystick.

La principal característica de las tarjetas desonido es el tipo de salida que posee:• 2.1, es decir, dos altavoces más subwoofer.• 5.1, que proporcionan una calidad de sonido

tipo Dolby, y tiene salidas independientespara altavoces frontales, traseros, central ysubwoofer.

• 7.1, como las 5.1, pero con salida ademáspara un juego de altavoces laterales

Tarjeta de Video

Es una tarjeta para expansión que sirve para procesar y otorgar mayor capacidad de despliegue de gráficos en pantalla, por lo que libera al microprocesador y a la memoria RAM de estas actividades y les permite dedicarse a otras tareas.Principales características:• Marca: Nvidia o AMD• Serie: Primer dígito del N° Tarjeta Ej. Geforce 400 series (ejemplos:

GT420, GT430, GT440, GTS450, GTX470, GTX480, etc)• Gama: Segundo dígito del N° de la tarjeta (mientras más alta mejor)

Ej. Gama Alta- GTX780, GTX290, GTX470Gama Media- GT640, GTS250, GT440Gama Baja- Gf210, GT520, GT610, GT620

• Cantidad de memoria RAM: medido en GB o MB.• Tipo de memoria: DDR3, GDDR3, GDDR5 (Siendo la última la más veloz)

La fuente de poder

Básicamente la fuente de poder lo que hace es convertir lacorriente alterna (AC) de nuestros hogares, a corriente directa(DC) que necesita nuestro PC.

Dentro de este cambio de corriente, además se produce unareducción de voltaje, en donde los valores típicos utilizados son3.3 volts, 5 volts y 12 volts. La línea de 3.3 y 5 volts es utilizadaprincipalmente por circuitos, RAM, CPU y otros componentes,mientras la de 12 volts es para hacer correr los motores de losdiscos duros, ventiladores, lectores, tarjetas de video de gama altaetc.

Características principales:

Potencia: Se mide en watts y a mayor potencia es mayor la cantidad de discos, tarjetas y dispositivos que se le pueden conectar.La potencia de las fuentes actuales varían entre 450 y 1.000 watts.

Conectores que trae: Es directamente proporcional a la potencia, a mayor potencia trae más conectores.

Certificación: mide los índices de eficiencia energética (80 plus, 80 plus, 80 plus Bronze, 80 plus Silver, 80 plus Gold, 80 plus Platinum) siendo la platinun la más eficiente energéticamente.

El Scanner

El escáner (del inglés scanner, el que explora o registra) es un aparato o dispositivo utilizado en electrónica e informática, digitaliza (convierte a formato digital 0-1) imágenes o documentos.

Alguna de las principales características son:• Resolución del escáner: es la cantidad máxima de DPI (puntos por

pulgada) que puede escanear (desde 1800dpi a 4800dpi)• Tamaño o formato: A4 (21x29,7), A3(29,7x42)• Velocidad de captura: PPM (páginas por minuto)

La impresora

Las impresoras son un dispositivo que permiten comunicarse con el ordenador y trasladar el texto, líneas, números o imágenes generadas por computadora a papel u otro medio.

Características principales:

• Tipo de Impresora: matriz de puntos, inyección de tinta, laser.• La velocidad de impresión: que oscila entre 100 y 3000 caracteres

por segundo (cps) en las de matriz de puntos y que se mide en páginas por minuto en las laser y de inyección de tinta.

• Metodo de conexión: Puerto Paralelo o Puerto USB.• Impresora a color o Blanco y negro.

Impresora de matriz de puntos Impresora Laser

Impresora de Inyecciónde tinta

Impresión a color (CMYK)

Al sistema de impresión en cuatro colores, se denomina cuatricromía y se basan mezclando los tres colores primarios: amarillo, magenta (una clase de violeta), y cian (un azul clarito). Mezclando estos tres colores primarios se reproducen todos los demás colores.El negro es más adecuado añadir un cartucho de tinta negra ya que creándolo a partir de otros colores el resultado no es muy bueno.

Los Monitores

El Monitor es otro de los periféricos fundamentales de los PC, ya que sinellos no podríamos trabajar ni visualizar las operaciones del SistemaOperativo ni los programas.Características de los monitores:

• Tipo: LED o LCD• Tamaño: se mide en pulgas y es la medida de la diagonal del monitor.• Resolución de pantalla: La resolución de pantalla es el número de píxeles

(puntos) que puede ser mostrado en la pantalla. Viene dada por elproducto del ancho por el alto. (800x600 – 1200x768 – 1600x1280)

• Formato: 4:3, 5:4, 16:10, 16:9, 21:9.• Tasa de refresco: es la frecuencia con la que el haz de electrones barre la

pantalla.• Pantalla Touch. Si es touch (sensible al tacto) o nó.

Modelo de color RGB (Red, Green, Blue)

Elmodelo RGB se basa en loque se conoce como síntesisaditiva de color. Empleando laluminosidad del rojo, el verdey el azul en diferentesproporciones, se produce elresto de los colores.Los monitores delas computadoras apelan ala síntesis aditiva de color parala representación de loscolores.