Arquitectura y Emsamblaje de Computadores

Semana 02

Semiconductores Como sabemos existen materiales capaces de

conducir la corriente eléctrica mejor que otros. Generalizando, se dice que los materiales que presentan poca resistencia al paso de la corriente eléctrica son conductores. Analógicamente, los que ofrecen mucha resistencia al paso de esta, son llamados aislantes. No existe el aislante perfecto y prácticamente tampoco el conductor perfecto.

Existe un tercer grupo de materiales denominados semiconductores que, como su nombre lo indica, conducen la corriente bajo ciertas condiciones.

Bit y Bytes• La unidad de almacenamiento tanto en discos

como en cintas y en memoria de trabajo (RAM) es el Byte. Un Byte está constituido por 8 pulsos o señales, llamados bits (abreviatura de binary digit = dígito binario).

• Cada símbolo interpretable, que se puede almacenar en la computadora: letras del alfabeto, signos de puntuación, etc., están formados por bytes.

• La capacidad de almacenamiento (fijo o temporal) se mide de acuerdo a la cantidad de bytes que pueden contener.

Unidades de medida

Unidad de medida de almacenamiento

Equivalente a

Byte (B) 8 bits

Kilobyte (KB) 1024 Bytes (= 210) bytes

Megabyte (MB) 1024 Kilobytes (= 220 bytes) (1048576 bytes)

Gigabyte (GB) 1024 Megabytes (= 230 bytes) (1073741824 bytes)

Terabyte (TB) 1024 Gigabytes (= 240 bytes) (1099511627776 bytes)

Petabyte (PB) 1024 Terabytes (= 250 bytes) (1125899906842624 bytes)

Exabyte (EB) 1024 Petaytes (= 260 bytes) (1152921504606846976 bytes)

Zettabyte (ZB) 1024 Exabytes (= 270 bytes) (1180591620717411303424 bytes)

Yottabyte (YB) 1024 Zettabytes (= 280 bytes) (1208925819614629174706176 bytes)

Memorias del Sistema

RAM (Random Access Memory) Static RAM (SRAM)

Async SRAM Sync RAM Pipeline Burst SRAM

Dinamic RAM (DRAM) Fast Page Mode (FMP DRAM) Extended Data Out (EDO DRAM) Synchronous DRAM (SDRAM) PC100 DDR ESDRAM

ROM (Read Only Memory) PROM EPROM EEPROM

Memorias RAM La memoria RAM (Random Access

Memory – Memoria de Acceso Aleatorio) es la memoria de almacenamiento principal en donde la PC guarda los datos que está utilizando en ese momento

La memoria que auxilia a la CPU en el procesamiento de los datos se conoce como memoria RAM (Random Access Memory = Memoria de Acceso Aleatorio).

Se hace referencia a esta memoria como de “acceso aleatorio” debido a su capacidad de tener acceso a cada byte de forma directa. A diferencia de la memoria ROM, la RAM es “volátil”, es decir, pierde su contenido una vez se apaga la computadora.

Memoria RAM

Memorias RAM

FPM (Fast Page): más rápida que la anterior, por su estructura (el modo de Página Rápida) y por ser de 70 ó 60 ns. Usada hasta con los primeros Pentium, físicamente SIMM de 30 ó 72 contactos (los de 72 en los Pentium y algunos 486).

EDO (Extended Data Output-RAM): permite introducir nuevos datos mientras los anteriores están saliendo lo que la hace un poco más rápida que la FPM. Muy común en los Pentium MMX y AMD K6, con refrescos de 70, 60 ó 50 ns. Físicamente SIMM de 72 contactos y DIMM de 168.

SDRAM (Sincronic-RAM): Funciona de manera sincronizada con la velocidad de la placa base (de 50 a 66 MHz), de unos 25 a 10 ns. Físicamente solo DIMM de 168 contactos, es usada en los Pentium II de menos de 350 MHz y en los Celeron. El estándar de la memoria SDRAM es el llamado JEDEC de diciembre de 1996

Memorias RAM PC100: memoria SDRAM de 100 MHz, que utilizan los

AMD K6-II, III, Pentium II y micros más modernos. Ofrecen una transferencia de 8 bytes/ciclo x 100 MHz = 800 MB/seg. (0,8 GB/seg).

DDR SDRAM, Double Data Rate SDRAM, está basado el estándar JEDEC, y la diferencia con la SDRAM es que por cada ciclo de reloj se activa dos veces, una en el flanco de subida y otra en el de bajada, con ello teóricamente se dobla la velocidad.

ESDRAM, Enhanced SDRAM, esta memoria es una memoria SDRAM normal pero además se le añade un módulo de SRAM, como la memoria de la cache, este módulo viene a funcionar como la caché del procesador, con ello se consigue un mejor tiempo de respuesta

• Los fabricantes de computadoras siempre acompañan el hardware del que nos proveen con ciertas rutinas de software básicas para rutinas de software básicas para comunicacióncomunicación con los dispositivos a bajo nivel.

• El Sistema Operativo maneja la comunicación con los dispositivos a través de estas rutinas. El conjunto de estas rutinas se conoce como el BIOS (Basic Input – Output System = Sistema Básico de Entrada y Salida), que entra en acción desde el momento en que se enciende la computadora:

o Revisa la presencia y el estado de los dispositivos conectados al sistema.

o La cantidad de memoria disponible., transfiere el control al registro de arranque, etc.

o Transfiere el control al registro de arranque, etc.

• Estas rutinas son colocadas por el fabricante en un chip especial de memoria que va montado sobre la tarjeta madre (Motherboard).

• Por lo general el conjunto de estas rutinas no cambia y no debe ser alterado por los usuarios. Por ello ese chip especial de memoria es de “solo lectura”: Read Only Memory (ROM) = Memoria de solo lectura.

Memorias ROM

PROM

EPROM

Programable Read-Only Memory = Memoria Programable de Solo Lectura. Se programa utilizando un tipo de dispositivo conocido como Quemador PROM o Programador PROM, el cual almacena permanentemente las instrucciones binarias en el chip.

Erasable Programable Read-Only Memory = Memoria Borrable y Programable de Solo Lectura. Este tipo de chip puede reprogramarse. Contiene una ventana de cuarzo a través de la cuál se exponen los circuitos interiores del chip. Cuando se aplica luz ultravioleta a través de la ventana se produce una reacción química que borra el EPROM.

Tipos de memoria ROM

EEPROM

Electrically-erasable programmable read-only memory (ROM programable y borrable eléctricamente), en español o castellano se suele referir al hablar como E-2-PROM y en inglés "E-Squared-PROM". Es un tipo de memoria ROM que puede ser programado, borrado y reprogramado eléctricamente, a diferencia de la EPROM que ha de borrarse mediante rayos ultravioletas. Flash ROM

Soluciona el problema de la lentitud de la reprogramación de la memoria: la realiza en bloques de 512 byte. Los fabricantes permiten que se bajen las actualizaciones de las ROM desde Internet.

Tipos de memoria ROM

ROM-BIOS-CMOS ? La CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor –

Semiconductor Complementario de Oxido de Metal) es una porción de 64 bytes encargada de almacenar los valores y ajustes de la BIOS (aquellos que el usuario podrá cambiar). Podemos almacenar datos como por ejemplo, la fecha y la hora, los parámetros que definen el disco rígido, la secuencia de arranque o la configuración de los puertos.

La BIOS es una memoria no volátil (tipo ROM) y que sus datos están guardados y son inalterables, en cambio, la CMOS es una memoria de tipo RAM y los datos que se guardan se pueden alterar pero también se borrarán en caso de existir algún corte de energía. Para prevenir que se de esta situación, es decir, que se borren los datos definidos por el usuario, se hace uso de una pila que alimentará esta memoria siempre que nuestra PC no esté en marcha.

Memoria Externa

(Almacenamiento)

Definición

Las Unidades o dispositivos de Almacenamiento son componentes del hardware de la computadora que permiten -valga la redundancia- almacenar información, para su posterior uso. En ellas podemos

transportar la información, guardarla, archivarla, etc …

Unidades Magnéticas

Se usan para guardar datos en discos portátiles.

Permiten almacenar, archivar, consultar, presentar, reutilizar, recuperar la información.

Floppy Disk, de Mitsumi

Sus capacidades varían desde los 1,44 Mb (en los disquetes comunes), hasta los 2 Gb, en las unidades Jaz de Iomega.

Unidades Magnéticas Ventajas

Portátiles. Bloqueo físico contra escritura. Almacena varios archivos de uso común

(.doc, .xls, .ppt, etc.) y hasta algunos de mayor espacio (vídeos, audio, animaciones, fotos).

Bajo costo.

Desventajas: Son muy frágiles. Por su portabilidad, se estropean rápidamente. Poseen poco espacio de almacenamiento frente a

otros dispositivos.

Unidades de Disco Duro (Hard Disk)

Son utilizados, por lo general, para almacenar el Sistema Operativo y los programas, así como la información de uso regular por parte del usuario.

Sus capacidades varían desde los 80 Gb aproximadamente (en realidad, hay de menor capacidad) y depende del avance tecnologico.

Unidades Ópticas (CD y DVD)

Son dispositivos que permiten alojar, de manera portátil, grandes cantidades de información, a un bajo costo.

Los CDs poseen una capacidad de 650 Mb, mientras que los DVD pueden alojar 4,7 y hasta 17,2 Gb de información en un solo disco.

Otras Unidades

Varias industrias, desde la fotográfica hasta la de vídeo, se han beneficiado.

Principales usos: Cámaras fotográficas Laptops PDAs Walkmans Teléfonos Celulares Vídeo cámaras Edición de vídeo (DD removibles) Etc.