ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 23 -

23

UNIDAD DIDACTICA I

PRESENTACIÓN En esta unidad, Ud encontrará herramientas teóricas para aproximarse a los componentes principales de un equipo y resumir sus características fundamentales. Con tal propósito, hemos organizado este material en:

1) textos de lectura que tratan sobre los conceptos básicos del tema en cuestión.

2) Actividades de aprendizaje que deberá realizar para analizar y aplicar los conceptos estudiados. Al finalizar el desarrollo de los contenidos y actividades de la unidad, le proponemos un trabajo práctico de carácter obligatorio que consiste en la observación, elaboración de un gráfico y un informe descriptivo breve de los componentes de una PC.

3) Autoevaluación: esta consiste en la identificación de las barreras/facilitadores y las estrategias que Ud desplegó para estudiar.

Para identificar los tipos de actividades deberá observar los iconos que acompañan las consignas. Esperamos que con el estudio de esta unidad, Ud. adquiera las herramientas básicas para avanzar en la comprensión de los contenidos de las siguientes unidades. OBJETIVOS Al finalizar esta unidad, Ud. estará en condiciones de:

· Conocer la arquitectura de un ordenador personal actual

· Tener una visión histórica de la evolución de los procesadores. CONTENIDOS Los contenidos están organizados en un bloque que trata sobre un panorama general de los componentes de una PC y una breve reseña historia de la evolución de las mismas. BIBLIOGRAFÍA y WEBGRAFÍA La historia de los procesadores, desde ENIAC hasta Nehalem. Intel. Karbo M., PC Cuadernos Técnicos, Arquitectura del PC Teoría y Práctica. Cuaderno 17. Francia 2004 www.pc-cuadernos.com

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 24 -

24

SITIOS DE INTERNET http://wiki.gleducar.org.ar/wiki/DPD_Hardware_y_Arquitectura http://www.zator.com/Hardware/H3.htm www.upseros.com/fotocopiadora/ficheros/ComofuncionaunPC/01.-conceptosfundamentales.pdf http://observatorio.cnice.mec.es/index.php?module=subjects&func=viewpage&pageid=41 Imágenes extraídas de: http://educasitios.educ.ar/grupo1221/files/Component http://hardwareucv.blogspot.com/2008/06/hardware_17.html http://librosdigitalesfree.blogspot.com/2008/08/curso-de-armado-y-reparacion-de-pc.html

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 25 -

25

ÍNDICE

Bloque 1

1. Introducción al hardware del PC

2. Componentes básicos de un ordenador

3. Microprocesadores

4. El procesador

4.1. Introducción

4.2. Breve reseña histórica de los procesadores

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 26 -

26

1. Introducción al hardware del PC El propósito de este escrito es describir los componentes principales de un equipo y resumir sus características fundamentales. Para introducir el tema, la primera cuestión es la siguiente: ¿qué es un ordenador? Es un dispositivo electrónico capaz de recibir datos de entrada, realizar una serie de operaciones con ellos, y generar datos de salida como resultado. La sucesión de cálculos a realizar está determinada por un programa. Veamos un ejemplo. Imagine por un momento que desarrolla un circuito electrónico capaz de sumar dos números, introducidos por un teclado, y presentar el resultado en una pantalla. En la Figura 1 se muestra un esquema de dicho dispositivo, cuya parte principal es un circuito encargado de recibir dos números como entrada, y devolver la suma como salida. Si ahora desea ampliar su dispositivo para que efectúe restas, deberá realizar cambios en el circuito, con toda seguridad. Aún más complicados serán los cambios si desea dotar de una funcionalidad más compleja a su dispositivo. E incluso mucho más si se debe realizar una secuencia de operaciones, una tras otra, para obtener el funcionamiento deseado.

Figura 1. Un sistema electrónico sumador de números Una solución consiste en crear un módulo electrónico capaz de realizar un conjunto de operaciones; observe la figura 2, que pueden ser seleccionadas en cada momento. Las líneas digitales de la parte inferior permiten indicar al dispositivo cuál es la operación – instrucción - a realizar en cada instante. El circuito leerá los datos de entrada, realizará la operación seleccionada, y devolverá datos de salida, empleando las líneas destinadas a ello. Una secuencia de operaciones conforma un programa, que define totalmente el comportamiento del sistema electrónico. La solución presentada ofrece una gran ventaja: es posible cambiar el funcionamiento del dispositivo simplemente modificando el programa, sin necesidad de alterar su diseño electrónico. Un ordenador responde al comportamiento presentado.

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 27 -

27

Figura 2. Sistema programable. Primera aproximación al funcionamiento de un ordenador 2. Componentes básicos de un ordenador Una vez presentadas las ideas más básicas, es el momento para introducir los elementos fundamentales del diseño de un ordenador. Entre otros muchos, destacan tres bloques funcionales:

· la memoria, · la unidad central de proceso (CPU), y · la entrada/salida (E/S).

La CPU es la unidad encargada de ejecutar las instrucciones definidas por los programas. La CPU comienza por leer una instrucción, la ejecuta, y genera el resultado de la operación realizada. Este proceso se repite continuamente durante su funcionamiento. La memoria se emplea para almacenar información temporal o permanentemente. Por un lado, se almacenan las instrucciones que componen los programas. También se almacenan datos de entrada con los que debe trabajar la CPU, resultados intermedios, y datos de salida devueltos por la CPU. Por ejemplo, imagine la siguiente instrucción: "MUL A,B", capaz de multiplicar dos números A y B. La instrucción debe estar almacenada previamente en la memoria, para poder llegar a la CPU en el momento preciso. Lo mismo ocurre con A y B, que también proceden de la memoria del sistema. Tras la ejecución de la instrucción, la CPU devolverá el resultado (A x B), que se debe almacenar en la memoria para ser empleado más adelante (ya sea para enviar a un dispositivo de salida, o para utilizar como entrada en una futura instrucción). La E/S es el medio establecido para la comunicación de la CPU con su entorno exterior. Mediante la definición de una cierta interfaz, la CPU puede recibir datos de los dispositivos que la rodean, denominados periféricos, operar con dicha información, y enviar los resultados generados hacia dichos dispositivos. Obviamente, los componentes de un ordenador deben hallarse conectados entre sí. El elemento encargado de dicha tarea es el bus. Un bus se debe entender como un grupo de cables, líneas digitales, que interconectan los bloques

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 28 -

28

funcionales de un ordenador, permitiendo la interacción entre los mismos. Visto de otro modo, los componentes se enlazan al bus para conectarse así con el resto de los elementos. Ya que el bus une a todos los elementos entre sí, podrían aparecer conflictos si varios de ellos intentan utilizar el bus al mismo tiempo. Esto obliga a establecer una regla importante: en cualquier instante, sólo un componente puede colocar información en el bus. El primer componente a destacar es un circuito impreso, al que comúnmente se denomina placa base. La placa base es el lugar donde van conectados todos los elementos del PC. Sobre dicha placa se pueden encontrar los elementos básicos comentados anteriormente: CPU, memoria y buses del sistema. Además, existen otros componentes, que se citan a continuación: Circuitos controladores del sistema. Conjunto de chips que se encargan de controlar el tráfico de información en el interior del PC. BIOS. Constituye la interfaz entre el hardware y el software del sistema. Es el módulo encargado de cargar el sistema operativo al arrancar el PC, y además permite configurar los parámetros de funcionamiento de la máquina. La BIOS contiene el programa de menor nivel de abstracción que se ejecuta en una PC. Memoria caché. Es un tipo de memoria con poco espacio de almacenamiento, pero de acceso muy rápido. En la caché se almacena la información que con gran probabilidad va a necesitar acceder la CPU, de forma que se mejora el rendimiento del sistema. Puertos serie, paralelo, USB, etc. Constituyen un canal de comunicación con dispositivos externos, como el ratón, la impresora, etc. Controladores estándares. Son dispositivos encargados de la comunicación con los dispositivos estándares, como el teclado, el monitor y las unidades de disco. Ranuras de expansión. Permiten instalar en el sistema nuevos dispositivos de E/S adicionales, ampliando así las posibilidades del PC: unidades de almacenamiento externas, tarjetas de sonido, módems internos, dispositivos de captura de imágenes, tarjetas de red, etc. Normalmente, en las ranuras se inserta una tarjeta controladora, que proporciona uno o varios conectores para el enlace con un dispositivo externo. Saliendo un poco más hacia el exterior, dentro del chasis del ordenador se encuentran dispositivos como las unidades de disco, y algunos subsistemas auxiliares como la fuente de alimentación, ventiladores, etc. Ya en el exterior del sistema, se encuentran los elementos estándares con los que interacciona el usuario: teclado, monitor, impresoras, etc. Dichos elementos

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 29 -

29

se unen a la placa base a través de tarjetas controladoras, o bien empleando los puertos serie, paralelo o USB.

Figura 3. Esquema básico de un ordenador. 3. Microprocesadores Aunque ya se estudiará en posteriores unidades, es conveniente comentar las partes que componen la CPU: Unidad de decodificación de instrucciones. Se encarga de interpretar las instrucciones que componen los programas. A partir de una instrucción, extrae la acción a realizar y la forma de encontrar los datos con los que trabajar (almacenados en memoria, incluidos en la propia instrucción, etc.). Unidad Aritmético Lógica más conocida por el acrónimo inglés ALU. Es el módulo encargado de efectuar las operaciones aritméticas - suma, resta, etc., y lógicas: and, not, or, etc. Registros. Cada registro es una unidad de memoria, que permite almacenar temporalmente un dato. La CPU puede leer los registros para obtener datos de entrada. También puede almacenar los resultados devueltos, de forma que futuras instrucciones puedan emplearlos como entrada. En todo ordenador existen algunos registros especiales, dedicados a tareas muy concretas: contador de programa, indicadores del estado de la CPU, etc. Unidad de control de buses. Este bloque controla los procesos de transferencias de información, ya sea internamente a la CPU, o de forma externa. Antiguamente, estos bloques funcionales se implementaban mediante complicados circuitos electrónicos, que ocupaban un espacio considerable y ofrecían un rendimiento no muy elevado (en comparación con el actual). Con el avance de la tecnología, nacieron los microprocesadores, circuitos integrados que contienen una CPU completa. Esta invención marcó por completo la historia de los ordenadores, dando paso al nacimiento de los ordenadores personales.

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 30 -

30

Figura 4 Los componentes de una PC

4. El procesador 4.1. Introducción El término procesador es un relativamente moderno. Se refiere a lo que en los grandes ordenadores de antaño se conocía como Unidad Central de Proceso UCP (CPU "Central Processin Unit" en la literatura inglesa). Comenzó siendo del tamaño de un armario, posteriormente se redujo al de una gran caja, después se construyó en una placa de unas 15 x 15 pulgadas. Finalmente se construyó en un solo circuito integrado encapsulado en un "chip" que se inserta en un zócalo de la placa-base.

Nota interesante

El primer microprocesador comercial, el 4004, una UCP de 4 bits fue desarrollado por Intel en 1970; inicialmente fue también un desarrollo por encargo para una compañía Japonesa de calculadoras (Busicom), aunque más tarde, en Noviembre de 1971, fue comercializado como MCS-4 ("Microcomputer System 4-bit").

Parece ser que los primeros en integrar todos los elementos de una UCP en un solo chip fueron los ingenieros de Texas Instruments, que en Junio de 1971 anunció la primera "CPU on a chip". Se trataba de un desarrollo hecho por encargo de una empresa denominada Computer Terminal Corporation (que luego sería Datapoint).

En los primeros tiempos de la informática personal, que podemos suponer se inicia con la introducción del PC ("Personal Computer") por IBM a mediados de

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 31 -

31

1981, el mercado de microprocesadores para el PC estaba copado por Intel, que arrancando con el 8088, un modesto procesador de 16 bits a 4.77 MHz de velocidad de reloj, fue sufriendo sucesivas mejoras; principalmente en lo que respecta a la velocidad (que en el 2001 ha alcanzado más de 1 GHz. para equipos comerciales); capacidad de procesamiento en paralelo; capacidad de los registros; cache interna y facilidades hardware para multiprogramación.

Nota interesante En círculos restringidos, a mediados de los 70 algunos fanáticos de la electrónica comenzaron a hacer desarrollos caseros sobre un kit del tipo "Hágalo Usted mismo" fabricado por una empresa llamada Micro Instrumentation Telemetry Systems, que utilizando un microprocesador Intel 8080 comercializó el ahora legendario Altair. Rápidamente siguie ron los Tandy de Charles Tandy, y los Apple de Wozniak y Jobs, que sin darse cuenta escribieron páginas imborrables de la historia de la tecnología.

El procesador Intel 8088, elegido por IBM para su primer modelo de PC era una versión simplificada de un procesador más potente, el 8086, que tenía registros y bus de datos de 16 bits. Sin embargo, por razones de simplificación y economía se eligió el 8088 con registros de 16 bits, pero bus de datos de 8 (coincidente con el bus de datos la placa-base que era también de 8 bits). No solo el ancho del bus, otros muchos detalles de diseño habían hecho especular sobre en el futuro del recién nacido.

Imagen de un procesador Intel 80386 de 16 MHz

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 32 -

32

4.2. Breve reseña histórica de los procesadores La primera computadora electrónica fue la ABC (Atanasoff Berry Computer), construida entre 1937 y por el doctor Vincent V. Atanasoff, y Clifford E. Berry. Pesaba 320 kg. Y ocupaba el espacio de una mesa. Su función principal era resolver problemas de algebra con la mayor exactitud. Los últimos desarrollos de Intel en tecnología de procesadores han logrado maximizar su rendimiento, la reducción de su tamaño y consumo energético. Pero no siempre fue así, pues en los comienzos de la informática, las computadoras eran grandes maquinarias, capaces de realizar sólo algunos cálculos matemáticos. En 1946 fue presentada públicamente la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), desarrollada por John Presper Eckert y John William Mauchly. Se trataba de un coloso de 167m2 y pesaba 27 toneladas, cuyo funcionamiento podía elevar la temperatura del ambiente hasta los 50ºC. A diferencia de sus contemporáneas, la ENIAC prescindía completamente de procesos analógicos. Durante las décadas del ’50 y ’60 se produjo otro gran avance: las computadoras dejaron de funcionar a base de tubos de vacío y comenzaron a emplear circuitos de transistores. Inventados en 1947 por William Shockley, John Bardeen y Walter Brattain, los transistores son pequeños interruptores de transmisión eléctrica. El desarrollo de los circuitos integrados permitió en 1971 la aparición del primer microprocesador, el 4004 de Intel®, que tenía 2000 transistores. En 1981 apareció el procesador 8088 de Intel®. El mismo era de 16 bits, trabajaba a un máximo de 10MHz y disponía de 29.000 transistores. Un año después, el procesador Intel® 286, que contaba con 139.000 transistores, salió al mercado. Intel® desarrolló en 1985 un procesador que disponía de 287.000 transistores, es decir, cien veces más que el procesador 4004 de casi quince años atrás: era el Intel® 386, que con sus 32 bits fue el primero que permitió ejecutar múltiples tareas. El Procesador Intel® Pentium® fue lanzado en 1991. Ocupaba una superficie de 0.8 micrones y contaba con 3 millones de transistores. Ocho años después la cantidad de transistores pasó a ser tres veces mayor (9.5 millones) con el Procesador Intel® Pentium® III. Al comienzo del nuevo milenio, Intel® se encontraba desarrollando procesadores de 90nm que brindaban mayor desempeño y menor consumo energético. Fueron los primeros procesadores fabricados en Silicio.

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 33 -

33

En 2005 hizo su aparición el primer procesador multinúcleo del mercado: el Intel® Pentium® D. Fue el comienzo de la tecnología Dual-Core en microprocesadores, que un año después llevó al desarrollo del Procesador Intel® Core™ 2 Duo. Su proceso de fabricación de 65nm le permitió llegar a disponer de 290 millones de transistores. Los avances en tecnología multicore siguieron su curso y los procesadores de cuatro núcleos Intel® Core™ 2 Quad hicieron su aparición en 2007. De esta manera, el liderazgo de Intel una vez más se tradujo en mayor desempeño para el usuario, capaz ahora de disfrutar al máximo de la experiencia multimedia. Por fin, llega la era de los 45nm en 2008, dados a conocer bajo el nombre en código de Nehalem. Los procesadores más pequeños del mundo, que utilizan Hafnio como componente, se implementaron en los nuevos desarrollos de Intel® Core™ 2 Duo, Intel® Core™ 2 Quad, Intel® Xeon® y la línea de reciente aparición, Intel® Atom™ y representan la mayor innovación en la electrónica de los últimos 40 años. Las innovaciones en arquitectura informática han logrado que un poder mucho mayor al del gran coloso ENIAC habite e un microchip más pequeño que la punta de un dedo. En la historia de los procesadores, podemos destacar varios hitos importantes, por ejemplo:

a. Soporte para memoria virtual. La introducción en 1982 del procesador Intel 80286 marcó un hito importante por varios motivos. Por primera vez, el procesador podía acceder más rápidamente a sus propios registros que a la RAM más rápida existente; desde entonces esta ventaja no ha hecho sino aumentar en favor del procesador. Desde el punto de vista del software, el verdadero avance fue la implementación en el micro de un dispositivo que permitía el manejo de memoria virtual. Hasta entonces, el manejo de este tipo de memoria había que realizarlo a nivel del Sistema Operativo, pero el 286 permitía ya manejarlo de forma nativa mediante el procesador, con las consiguientes mejoras del rendimiento y la seguridad. El micro tenía un bus de datos de 24 bits, que le permitía acceder directamente más de 16 MB de memoria física, y hasta 1 GB de memoria virtual. Implementaba también un mecanismo de multitarea, denominado modo protegido, que le permitía conmutar entre varias aplicaciones, cada una de las cuales parecía correr en modo real, pero el sistema tenía algunas deficiencias, que fueron subsanadas en el 80386.

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 34 -

34

b. Introducción del coprocesador matemático integrado

Los procesadores del tipo 8086 solo podían realizar operaciones aritméticas con números enteros. Para los fraccionarios debían utilizar complicados artificios, por lo que desde el principio se crearon procesadores específicos para operaciones aritméticas con números fraccionarios. Conocidos como coprocesadores de punto flotante o coprocesadores matemáticos, eran una opción instalable en un zócalo vacío preparado al efecto en la placa-base, enlazado mediante líneas especiales con el procesador principal. Estos procesadores aligeraban grandemente los cálculos en las aplicaciones que eran capaces de sacar partido de su existencia, y no solo realizaban operaciones de números fraccionarios, también operaciones como raíz cuadrada, e implementaban funciones trascendentes como cálculo del seno, coseno, tangente, arcotangente, logaritmos y exponenciación. A partir de la introducción del 80486, Intel incorporó el coprocesador matemático junto con el principal, con lo que su existencia dejó de ser opcional, convirtiéndose en estándar.

c. Capacidad de procesar varias instrucciones en paralelo La ejecución de cada instrucción ensamblador no se realiza en un solo ciclo de reloj. Cada instrucción puede contener varias microinstrucciones, de forma que en general el rendimiento del procesador no equivale a una instrucción en cada ciclo. Una forma de aumentar la eficiencia es procesar varias instrucciones en paralelo, de forma que, en la medida de lo posible, varias instrucciones se encuentran en diversas fases de ejecución simultánea de su microcódigo. Utilizando un número conveniente de estas vías de ejecución paralela se consiguen rendimientos que actualmente han excedido la relación 1:1, de forma que la arquitectura súper escalar del Pentium Pro proporciona rendimientos del orden de tres instrucciones por ciclo de reloj.

Nota interesante El término súper escalar significa que existen vías de procesamiento paralelo en el procesador. Por ejemplo, se dice que el Pentium Pro utiliza una arquitectura súper escalar de tres vías, lo que supone que su rendimiento equivale tres instrucciones por cada ciclo de reloj. Esta arquitectura también se conoce como Pipeline, y ha sido comparada con la cadena de montaje de automóviles, en las que en la misma cadena existen unidades - instrucciones - con diverso grado de terminación. El resultado es un mayor número de unidades terminadas que si se esperase a terminar completamente un automóvil antes de iniciar la construcción del siguiente.

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 35 -

35

El primero en implementar esta arquitectura en el PC fue el 80386 de Intel, que incluye seis de estas vías de ejecución:

· La unidad de interfaz del bus - Bus Interface Unit - accede a memoria y a otros dispositivos de E/S.

· La unidad de precarga de instrucciones - Code Prefetch Unit - recibe

objetos desde la unidad de bus y la sitúa en una cola de 16 bytes.

· La unidad de decodificación de instrucciones - Instruction Decode Unit - decodifica el código objeto recibido en la unidad de precarga y lo traduce a microcódigo.

· La unidad de ejecución - Execution Unit - ejecuta las instrucciones del microcódigo.

· La unidad de segmento - Segment Unit - traduce direcciones lógicas en

direcciones absolutas, y realiza comprobaciones de protección.

· La unidad de paginación - Paging Unit - traduce las direcciones absolutas en direcciones físicas; realiza comprobaciones de protección de página, y dispone de una cache con información de las 32 últimas páginas accedidas.

d. Introducción de soporte para sistemas multiprocesador

Esta capacidad, originaria del mundo de los mainframe, se introdujo en el procesador Intel 80486, permitiendo así el desarrollo de auténticos sistemas multiproceso en la informática personal. Este procesador también incluyó por primera vez dispositivos de ahorro de energía, incluyendo que el procesador redujese su velocidad, o incluso suspendiese la ejecución manteniendo su estatus, de forma que pudiera ser reiniciado en el mismo punto de la hibernación.

e. Movilidad y conectividad En el primer trimestre del 2003 Intel materializa bajo una sola denominación las tendencias más significativas del momento en el mundo de la computación: movilidad y conectividad, la palabra de moda es Wireless. A este efecto anuncia Centrino; más que un procesador es un compendio de tecnología móvil con el que el gigante del hardware se posiciona en el cada vez más importante segmento de los dispositivos móviles. Bajo estas siglas se integran un procesador Pentium M, la familia de chipset Intel 855 y las funciones de red inalámbrica del dispositivo Intel Pro/Wireless 2100 Network Connection para el estándar 802.11.

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 36 -

36

f. Multinúcleo

A lo largo de 2005 se comienzan a popularizar los procesadores de doble núcleo en los ordenadores personales. Parece que, una vez agotadas las posibilidades de procesamiento de instrucciones en paralelo en un solo procesador - multi-threading -, los pasos se orientan hacia los procesadores de doble núcleo, dos procesadores en un mismo chip, cada uno con su propia cache, con lo que el multiproceso cobra un significado real en las máquinas que los montan - Hyper-threading -. Los equipos personales, incluso portátiles tienen ahora capacidades de proceso que hasta hace poco estaban restringidas a servidores de gama alta con dos procesadores. Por ejemplo, máquinas Intel con dos procesadores Xeon.

Nota interesante En general, una máquina con dos procesadores es más rápida que una de doble núcleo, pero en ambos casos, para sacar provecho de sus posibilidades, es necesario que el Sistema Operativo sea capaz de reconocer el "hyperi-threading", y que el software de aplicación también sea capaz de usar procesos multi-hebra SMT - Simultaneous Multi-threading Technology -.En caso contrario, será detectado y utilizado un solo núcleo. Puede obtener abundante y puntual información sobre esta tecnología en el sitio de Intel.

En Noviembre de 2006 Intel presentó en Ginebra, Suiza, su primer procesador con cuatro núcleos quad-core en un mismo chip. La prensa especializada destacó que su capacidad multiplica por miles de millones la del primero que salió al mercado en 1971. El nuevo procesador contiene 2.000 Millones de transistores frente a 2.300 del primero y su frecuencia de reloj es de 2.66 GHerzios, frente a los 740 KHerzios del anterior. Además presentan la ventaja de consumir un 50% menos que la serie precedente. Los portavoces de Intel señalan que, en vista del éxito alcanzado por los de doble núcleo, sus planes incluyen fabricar procesadores de 80 núcleos en un plazo de 5 años.

1. Elabore un glosario con los términos clave que identificó en el texto anteriormente leído.

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 37 -

37

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

1. Elabore una línea de tiempo sobre la evolución de los procesadores, utilizando - como mínimo la información - del siguiente cuadro y el punto 1 Lógica e Historia del PC del Cuaderno Técnico Nº 17.

Modelo Año Imagen

ABC Atanasoff Berry Computer

1937

ENIAC Electronic Numerical Integrator And Computer

1946

Introducción de los transistores 1947

Aparición del primer microprocesador, el 4004 de Intel®, con 2000 transistores.

1971

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 38 -

38

8088 1979

80286 1982

80386 1985

80486 1989

Pentium 1993

Pentium-pro 1995

Pentium II 1997

Pentium III 1999

Pentium 4 2001

Pentium M 2003

Pentium® D 2005

Intel® Core™ 2 Quad

2007

La era de los 45nm 2008

2. Subraye la respuesta correcta ¿Qué investigador jugó un papel relevante en los dos puntales clave del desarrollo tecnológico que culminó con el nacimiento del PC en Agosto de 1981?

· Jack Kilby: El transistor y el circuito integrado. · Robert Noyce: El circuito integrado y el microprocesador. · Gordon Moore: El microprocesador y las sucesivas escalas de integración. · Federico Faggin: El 4004 y el Z80.

¿Quién está considerado desde los años 70 como el precursor de los entornos de ventanas e iconos en el entorno PC tal y como se conocen en Windows?

· Alan Kay, director cientí co del Palo Alto Research Center. · Bill Gates, fundador de Microsoft. · Gary Kildall, fundador de Digital Research. · SteveWozniak, fundador de Apple Computer.

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 39 -

39

¿Cuál es el primer computador de propósito general de la historia?

· El IBM PC. · El Apple Macintosh. · El Busicom. · El ENIAC.

¿Qué dispositivo desencadenó la aparición del microprocesador?

· Un mainframe. · Una calculadora. · Una memoria estática. · Un lector de tarjetas perforadas.

¿En qué marco temporal se suceden las distintas generaciones de computadores?

· En la década de los 40 la primera, en los 50 la segunda, en los 60 la tercera, en los 70 la cuarta, en los 80 la quinta, en los 90 la sexta y en la década actual la séptima.

· Lo anterior sólo es correcto hasta la cuarta generación. · Lo anterior sólo es correcto hasta la cuarta generación, y además, en las

dos décadas siguientes se suceden seis generaciones de microprocesadores.

· Todo es incorrecto, ya que nuestro punto de partida, el primer PC, aparece en 1980.

¿Qué generación de computadores se origina con la llegada del circuito integrado o chip?

· La segunda, ya que aparece en esa década. · La tercera, ya que no se aplica de forma extendida hasta la década

siguiente. · La cuarta, ya que su desarrollo no tiene lugar en la industria informática

hasta la década de los 70 en que entra en escena el microprocesador. · Todas a partir de la cuarta, lo que ha provocado la existencia de

subgeneraciones. ¿Qué famoso computador vio la luz en 1975, ofreciendo conjuntamente un procesador 8080 de Intel y un sistema operativo CP/M junto con el panel frontal, la fuente de alimentación y la carcasa?

· Altair. · Spectrum. · Z80. · Zilog.

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 40 -

40

¿Cuántos transistores tenía el primer procesador 8086 de Intel?

· 2.900. · 29.000. · 290.000 · 2.900.000

¿Qué procesador dispone por primera vez de buses de datos y direcciones de 32 bits?

· 80386 de Intel. · 68020 de Motorola. · 80486 de Intel. · 68000 de Motorola.

¿Qué chip procesador de Intel incluye por primera vez un coprocesador matemático integrado para cálculos de punto flotante (FPU)?

· El 80296. · El 80386. · El 80486. · El Pentium.

Trabajo Práctico

1. Complete el siguiente esquema con el nombre que le corresponde a cada componente.

1

2

3

4

5

6

7

8

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 41 -

41

9

10

2. Observe una PC, enuncie las especificaciones técnicas del mismo y describa cada uno de sus componentes. Incorpore al texto, una fotografía del equipo observado. ...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 42 -

42

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

1. Identifique los temas, las palabras, los razonamientos, las expresiones, las figuras y los cuadros que no entendió

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

ISIV Folio

Unidad Didáctica I

Autor: ISIV - 43 -

43

2. Explique brevemente por qué no entendió

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

3. Describa brevemente cómo resolvió la situación ...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................