1.2. La caja o Chasis

MF 1207_1 Operaciones auxiliares de montaje de componentes informticosComponentes internos de los equipos microinformticos

IntroduccinComponentes internos de los equipos microinformticos2Un ordenador es un conjunto de elementos cuya pieza fundamental es la unidad central de proceso, la cual se conectan a los componentes internos, que veremos en esta unidad, como son, la fuente de alimentacin, la placa base, las tarjetas de expansin, las memoria RAM, la memoria ROM, disco duros: monitor, teclado, ratn, impresora

ObjetivosComponentes internos de los equipos microinformticos3Identificar los diferentes elementos que intervienen en los procedimientos de montajeEnsamblar los componentes hardware internos utilizando las herramientas adecuadasDistinguir en las placas base los diferentes zcalos de conexin de microprocesadores y los disipadores.Distinguir los distintos tipos de puertos, bahas internas y cables de conexin existentesIdentificar, mediante el aspecto y los colores, los conectores de tarjetas de equipos.Identificar las posiciones correctas para instalar un dispositivo o tarjeta en la ranura o baha correspondiente.

ndice de contenidoComponentes internos de los equipos microinformticos4La caja o chasisFuente de alimentacinLa placa BaseEl chipsetLa Memoria ROM BIOSEl MicroprocesadorMemoria RAMTarjetas de expansinTarjeta GrficaDisco Duro HDDLector-Grabador ptico CD-DVDUnidades de Estado Slido SSD

Componentes internos de los equipos microinformticos

La Caja o Chasis

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IntroduccinComponentes internos de los equipos microinformticos6La caja o chasis es el elemento envolvente donde se monta todos los componentes que comprende el ordenador. Las hay de varios formatos y medidas para albergar placas bases de diferentes tamaos y caractersticas.Por su diseo y peso las cajas de aluminio son las ms recomendables para estas funciones.

Caja con chapa troqueladaComponentes internos de los equipos microinformticos7Las cajas de chapa troquela (chapa gris) son las ms comunes en el mercado.Hay que evitar las cajas de bajo coste con chapa muy fina en las que la gran parte de la rigidez la proporcionan los paneles laterales, frontales y elementos que se fijan en su interior (placa base, lectores, etc.)

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La caja de aluminioComponentes internos de los equipos microinformticos8Cada vez son ms las cajas que utilizan este material en su construccin pues rene unas caractersticas ptimas para el chasis.Muchas de las cajas suelen combinar aluminio en los frontales y partes ms visibles y chapa troquelada en otras zonas.

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Formatos ms usualesComponentes internos de los equipos microinformticos9Semitorre ATX: 44x21x51 cm.Torre EATX: Se utiliza para contener muchos discos duros y unidades de CD.Micro ATX: Ocupan muy poco espacio, suelen llevar una sola baha externa de 5 Mini ITX: Suelen llevar una baha formato Slim. Las placas soportadas son las mini-ITX. Las fuentes de alimentacin suelen ser de baja potencia (150W).

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Formatos ms usualesComponentes internos de los equipos microinformticos10Semitorre ATXMicro ATX

Mini ITX

Torre ATX

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Posibilidades de expansinComponentes internos de los equipos microinformticos11Las bahas son las posibilidades de expansin de una caja. Los formatos son:5 . Utilizada principalmente por lectores pticos.3 . Utilizada principalmente para discos duros.Lo mnimo exigible en una caja, salvo aquellas que disponen de muy poco espacio, son dos bahas de 5 y dos bahas de 3 .La fijacin ms usual es mediante tornillera pero en cajas de ms calidad suelen utilizarse sistema de guas que permiten una instalacin ms rpida.

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Distribucin de componentes hardware en la cajaComponentes internos de los equipos microinformticos12

Fuente de AlimentacinVentiladoresSlot de expansin

Placa Base

Bahas de 5

Bahas de 3

Discos Duros

Lectores pticos

Conectores exteriores

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Aislar el ruido de la cajaComponentes internos de los equipos microinformticos13Aislar la caja del ordenador es otro mtodo para reducir el ruido del ordenador cuando est en funcionamiento. Para ello se emplean distintos tipos de espumas que se adhieren a las superficies interiores de la caja del PC. En las tiendas de bricolaje y de sonido profesional encontrars kits de aislamiento acstico que podrs utilizar para este cometido.

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Componentes internos de los equipos microinformticosLa Fuente de Alimentacin del PC

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IntroduccinComponentes internos de los equipos microinformticos15La fuente de alimentacin de un ordenador es un dispositivo que convierte la corriente alterna en corriente continua directa para alimentar los distintos circuitos y dispositivos del ordenador.

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Fuente de alimentacin del PC Componentes internos de los equipos microinformticos16

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Las Fuentes de Alimentacin del PCComponentes internos de los equipos microinformticos17El tipo de fuente de alimentacin del PC que se utilizan son las que se denominan fuentes conmutadas por su alto rendimiento, mejor del 70% u 80%, prestaciones, bajo coste y volumen. Estn constituidas de circuitos de rectificacin, filtrado, circuito de control y transformacin.

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Cules son los procesos que realiza?Componentes internos de los equipos microinformticos18Realiza los siguientes procesos:Rectificacin: Se convierte la corriente alterna en corriente continua mediante el puente rectificador o de Graetz. Filtrado. En este paso obtenemos la corriente continua ms estable y directa, eliminando las oscilaciones de la tensin pulsante de la alterna.Circuito de control. Este circuito genera una seal cuadrada de pulsos que acta sobre un transformador adaptador.Transformador adaptador. Permite el control de la frecuencia del circuito de control para adaptar las distintas salidas de tensin a la salida (3,3,V, 5 V y 12V).

Diagrama simblico de una fuente de alimentacin conmutada.

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Qu es el circuito Flyback ?Componentes internos de los equipos microinformticos19La fuente de alimentacin conmutada posee un circuito denominado Flyback que es el encargado de regular los pulsos de conmutacin a travs de un circuito oscilador y un transistor de potencia MosFET, generando una frecuencia de conmutacin que se aplica al transformador de salida para obtener las tensiones y corrientes adecuadas. Adems de este circuito, veremos a continuacin, el filtro de entrada y proteccin, rectificador y filtro de alta tensin, circuito Flyback y rectificador de salida y filtro LC.

Filtro de entrada de redEsquema de un filtro de entrada y proteccinComponentes internos de los equipos microinformticos20El filtro de lnea de entrada tiene como funcin proteger y bloquear los efectos transitorios que provienen de la red elctrica de 230Vca y a la vez evitar la insercin en la red de interferencias generadas por la propia fuente.

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Rectificador y filtro de alta tensinRectificador y filtro de alta tensinComponentes internos de los equipos microinformticos21

El rectificador ms filtro de alta tensin genera una seal continua a partir de la alterna presente en la red elctrica, donde el filtro puede ser tan complejo como en la figura o de un simple condensador se valdra.

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El circuito Flyback Esquema bsico de un conmutador flyback, donde se muestra los elementos y necesidades bsicas del circuito a partir de una corriente continua. Componentes internos de los equipos microinformticos22Es la operacin de conmutacin que realiza un circuito produciendo impulsos hacia un inductor formado por dos bobinas. El circuito flyback consiste en:Una tensin de entrada continua de alta tensinUn elemento de paso ON-OFFUn inductor con dos bobinasUn rectificador en el circuito secundario.Un circuito de control.

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Rectificador de salida y filtro LCEsquema del rectificador de salida y filtro LC.Componentes internos de los equipos microinformticos23

El rectificador ms filtro de salida recibe la energa almacenada en el inductor durante la etapa de conmutacin ON-OFF. Dado que la frecuencia de conmutacin suele ser de 40 KHz a 200 KHz.

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Tipos de fuentes de alimentacinComponentes internos de los equipos microinformticos24Fuente de alimentacin AT:(Avance technology / tecnologa avanzada). Hizo su aparicin en las primeras 286 hasta las MMX, incluso en algunas PII.

Fuente de alimentacin ATX:(Advance technology Extended / tecnologa avanzada extendida). Aparece en algunas MMX se establece en las PII y es la estndar actual.

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Fuente de alimentacin ATComponentes internos de los equipos microinformticos25Es de encendido mecnico, es decir, tiene un interruptor que al oprimirse cambia de posicin y no regresa a su estado inicial hasta que se vuelva a pulsar.Algunos modelos integraban un conector de tres terminales para alimentar directamente elmonitor CRTdesde la misma fuente.Este tipo de fuentes se integran mnimo desde equipos tan antiguos conmicroprocesador Intel 8026hasta equipos conmicroprocesador Intel Pentium MMX.

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Fuente de alimentacin ATXComponentes internos de los equipos microinformticos26ATX son las siglas de ("AdvancedTechnologyeXtended") tecnologa avanzada extendida, que es la segunda generacin de fuentes de alimentacin introducidas al mercado para computadoras con microprocesador Intel Pentium MMX.A la fuente ATX se le puede llamar fuente de poder ATX, fuente de alimentacin ATX, fuente digital, fuente de encendido digital,fuentes de pulsador, entre otros nombres.Es de encendido digital, es decir, tiene un pulsador que al activarse regresa a su estado inicial, sin embargo ya gener la funcin deseada de encender apagar.

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Fuente de alimentacin ATXComponentes internos de los equipos microinformticos27Algunos modelos integran un interruptor trasero para evitar consumo innecesario de energa elctrico durante el estado de reposo "Stand By",Este tipo de fuentes se integran desde los equipos con microprocesadorIntel Pentium MMXhasta los equipos con los mas modernos microprocesadores.Es una fuente que se queda en "Stand By" en estado de espera, por lo que consumen electricidad an cuando el equipo este "apagado", lo que tambin le da la capacidad de ser manipulada consoftware.

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Fuente de alimentacin ATXComponentes internos de los equipos microinformticos28Las dimensiones de las fuentes estndar (ATX) para equipos son: Ancho 15 cms, Fondo 14 cms y alto 8,6 cms.Existen fuentes con dimensiones ms reducidas pero resultan mucho ms caras, con lo cual hay veces que en vez de cambiar la fuente de alimentacin hay que plantearse el cambio de caja y fuente al salir ms econmico. En ocasiones es difcil encontrar un repuesto, salvo que lo podamos conseguir desde el mismo fabricante.

VentiladoresConector de corriente de red alternaInterruptor de encendido/apagadoAlimentacin para placa base ATXAlimentacin dispositivos SATAAlimentacin conector ATX 24Alimentacin conector ATX12V15cms14cms 8,6 cms

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Caractersticas de la fuentes de alimentacin.Componentes internos de los equipos microinformticos29Algunas caractersticas de una fuente de alimentacin son las siguientes:PFC (Power Factor Correction). Factor de correccin de potencia. Todas tienen PFC pero puede ser activo o inactivo. La fuentes con active PFC (activo) son ms eficientes (95% o superior) y la calidad de la corriente es mejor as como reduce la emisin de interferencias electromagnticas. Eficiencia. Normalmente la eficiencia la da el fabricante en %. Mientras ms eficiente sea la fuente de alimentacin mejor. Ms de un 80% o 90% suelen ser de valores aceptables.Nivel de ruido. Cuanto menor sea el nivel de ruido mejor ser la fuente. Las fuentes silenciosas tienen unos ventiladores de mejor calidad y de ah su bajo nivel sonoro.Conectores SATA. Cuantos ms conectores SATA traiga la fuente mejor. De esa forma no habr que utilizar adaptadores. Actualmente todos los discos duros y lectores pticos son SATA.Single fan, Dual Fan, etc. Nmero de ventiladores que tiene la fuente de alimentacin. A mayor nmero de ventiladores ms refrigerada estar.

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Conectores ATX de las fuentes de alimentacinComponentes internos de los equipos microinformticos30Existen dos tipos de conectores ATX, el de 20 o 24 pines y el de 12 V con 4 u 8 pines:

Conector hembra y macho ATX de 20 pinesConector hembra ATX-12V 8 pines en placa base

La placa base que funcionan con conectores ATX de 24 pines suelen admitir conectores de 20 pines siempre que se estn conectados por los pines 1 y 13.De la fuente de alimentacin salen los conectores para alimentar diferentes dispositivos.

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Voltajes de salida de la fuenteComponentes internos de los equipos microinformticos31Los componentes de un ordenador trabajan con tres voltajes diferentes (3,3, 5 y 12 voltios). Los 3,3, y 5 voltios son voltajes muy frecuentes utilizados por circuitos electrnicos y 12 voltios son necesarios cuando se trata de hacer funcionar motores como los ventiladores, el disco duro o lectores pticos.

Como se puede observar el conector ATX de 20 pines es igual que el de 24, nada ms que al primero se le aadieron 4 pines ms, uno de cada voltaje (12V, 5V voltios, 3,3 voltios ) y uno masa.

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Reducir el nivel de ruido del ventilador de la fuente de alimentacinComponentes internos de los equipos microinformticos32El ruido generado por la fuente de alimentacin depende de la cantidad de la misma y del tamao del ventilador utilizado: los ventiladores grandes necesitan una menor velocidad de giro para obtener el mismo caudal de aire, lo que redunda en un nivel de ruido menor. Tambin existen fuentes de alimentacin pasiva (sin ventilador) e incluso transformadores externos (como los de los porttiles), pero su potencia es reducida y el flujo de refrigeracin interior del PC empeora al quedarse el aire estancado.Otro factor es la acumulacin de polvo y otros materiales en suspensin en el aire que ensucian los elementos de la fuente y dificultan el libre giro de las aspas. Para evitar este problema lo ms aconsejable es limpiar peridicamente, el ventilador y las rejillas de entrada y salida del aire. En ese momento es aconsejable tambin comprobar que los tornillos de fijacin del ventilador a la fuente estn bien apretados.

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ImportanteComponentes internos de los equipos microinformticos33Asegurarse de tener instalada en el enchufe del ordenador donde se toma la corriente elctrica de red, que posea tierra fsica en la toma de corriente, esto evitar problemas de derivaciones y descargas electrostticas que podra daar el equipo.No obstruir la entrada del aire del ventilador, evitar colocar el equipo encajonndolo dentro del mueble. Utilice regularmente un soplete de aire comprimido para evacuar todo el polvo que se acumula dentro de la fuente de alimentacin.No colocar ningn tipo de liquido cerca de la fuente de alimentacin.

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Componentes internos de los equipos microinformticos

La Placa Base

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IntroduccinComponentes internos de los equipos microinformticos35La placa base es una gran placa electrnica que integra decenas de circuitos y chips ideados para interconectar todos los componentes hardware internos del PC.Para ello, la placa base incorpora diversos conectores, ranuras y zcalos que permiten la interconexin fsica con los otros componentes hardware (mdulos de memoria, el procesador, las tarjetas de ampliacin e incluso los discos duros). Para permitir el funcionamiento correcto de toda la ristra de conectores y ranuras, y garantizar el correcto flujo de datos entre todos los componentes interconectados, la placa base dispone de una serie de chips y circuitos que gestionan y conforman los buses de datos de alta velocidad.

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Formato fsico de las placas baseComponentes internos de los equipos microinformticos36El componente principal de la placa base es el chipset, que, junto con el tipo de zcalo del procesador, conformarn las caractersticas tcnicas y condicionarn las prestaciones del equipo. Partiendo de la funcionalidad comn de los diferentes tipos de placas base, la evolucin y aparicin de nuevos componentes han hecho que el diseo de estas tarjetas haya variado. As, el soporte para nuevas tecnologas como memoria DIMM, RIMM, DDR., puertos USB, Firewire, AGP, etc. ha obligado a una mayor sofisticacin de las placas base, pero tambin el mayor tamao de los microprocesadores, la necesidad de disipadores y la aparicin de nuevas ranuras (slot) han exigido un cambio de disposicin de componentes y variaciones en el tamao.

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Descripcin de la placa baseComponentes internos de los equipos microinformticos37

Conector interno de corriente ATX 24 PinesConectores interno SATA 3 GB/sConector interno IDE/PATAChipset NorthBrigeSlots Memoria RAM (Dual Channel)Zcalo MicroprocesadorSocket. Slots PCI Express X16Conector interno de corriente ATX12 (CPU)Chipset SouthBridge Slots PCISlots PCI Express X4Conectores externos

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Formato ATXComponentes internos de los equipos microinformticos38El formato ms usual es el ATX (Advanced Technology eXtended), tambin el mini-ATX es muy frecuente. De momento se resiste a ser sustituida por formatos ms avanzados y de dimensiones ms razonables.

Las ventajas principales de estas placas son una mejor ventilacin al situarse la CPU justo debajo de la fuente de alimentacin recibiendo aire fresco de sta y menos maraa de cables.

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Otros formatosComponentes internos de los equipos microinformticos39Formato LPX. Es poco recomendable por su tamao reducido y pocos componentes, se utiliza en equipos de sobremesa y con uno o tres slots. Generalmente de tecnologas diferentes (PCI e ISA habitualmente).Formato NLX. Este formato, bajo un diseo similar al LPX, se usa para usuarios finales. Est desarrollado por Intel encaminado a adaptar el formato LPX a los requerimientos ms exigentes de los PC actuales.Formato BTX. Responde a una nueva redistribucin de componentes a fin de optimizar la electrnica del PC y facilitar el conexionado de componentes. Este tipo de placa es fcilmente identificable ya que cambia la posicin de la fuente con respecto a los conectores.

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Otros formatosComponentes internos de los equipos microinformticos40Como se ha visto, la eleccin de la placa base no es una tarea sencilla. A pesar de no haber profundizado an en cada uno de los elementos funcionales que la compone, el tamao es el primero de los parmetros significativos.

FormatoDimensiones (Alto x Ancho) mmATX305x244Mni-ATX384x208Micro-ATX244x244FlexATX229x191BTX325x267MicroBTX264x267DTX203x244Mini-DTX203x170Mini-ITX170x170Nano-ITX120x120Pico-ITX100x72

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Formatos ms reducidosComponentes internos de los equipos microinformticos41La reduccin de tamao de las placas Mini-ATX, Micro ATX o Micro BTX no es mucha, simplemente reducen dos o tres ranuras de expansin y la placa resultante siendo bastante grande.La reduccin real se lleva a cabo, por ejemplo, en las placas Mini-ITX, Nano-ITX y Pico-ITX es un formato que tiene mucho xito.Normalmente, esta placas base tienen al menos una ranura de expansin y muchos dispositivos integrados como sonido, canales con salida digital, red Gigabit, SATA, etc.Placa Base Mini-ITX

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Elementos de una placa baseComponentes internos de los equipos microinformticos42

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Elementos de una placa baseComponentes internos de los equipos microinformticos43En una placa base podemos encontrar los siguientes componentes que la forma: 1. Zcalo para el microprocesador2. Northbridge3. Southbridge4. BIOS o UEFI5. Zcalos de memoria6. Ranuras PCIe x167. Ranuras PCI8. Ranuras PCIe x1 y x49. Alimentacin ATX 2.x10. Pila11. Conectores USB y de audio internos12. Conectores Serial ATA (SATA)13. Conectores LED y botones14. Conectores para dispositivos externos

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1. Zcalo del MicroprocesadorComponentes internos de los equipos microinformticos44Es el conector donde se puede inserta o extraer el microprocesador en la placa base. Los formatos ms utilizados son PGA y LGA. Los zcalos ZIF pueden considerarse como un subtipo de zcalos PGA.Cada tipo de microprocesador requiere un tipo de zcalo especfico

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Socket PGA (Pin Grid Array)Componentes internos de los equipos microinformticos45Son sockets clsicos utilizados en microprocesadores que fueron importantes en 386 y 486.Socket ZIF (Zero Insertion Force). Disponde de un mecanismo con una patilla que permite levantar y bajar para insertar el micro sin realizar fuerza sobre l.

Zcalo Socket ZIF

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Socket LGA (Land Grid Array)Componentes internos de los equipos microinformticos46En este socket los pines estn en la placa base en vez de en el micro.Estos microprocesadores son menos delicados que los micros con pines.

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Tipos de zcalos para microComponentes internos de los equipos microinformticos47 Nombre N contactos Micro soportado NotasSocket 754754 /2003 AMD; Athlon 64, SempronZIF, sin soporte Dual ChannelSocket 939939 / 2004AMD: Athlon 64, Sempron, OpteronZIF, soporta Dual ChannelSocket 940940 / 2004AMD : Opteron, Athlon 64 FXZIF, zcalo para servidores,AM2940 / 2006AMD: Athlon64/64FX/64X2, Sempron, Opteron, PhenomZIF, soporta memoria DDR2AM2+940 / 2007AMD: Mismo que AM2 ms los Phenom IIHypertransport 3.0.AM3938/2009AMD: Todos los Phenom II para AM2+ZIF. Soporta Hypertransport 4.0. Soporte de DDR3.Socket T/LGA 775775/2004INTEL: Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Core 2 DUOLGA, soporte para memoria RAM DDR2.LGA 771771/2006INTEL: Xeon Dual/Quad CoreLGASocket P478/2007INTEL: Core 2 Duo, Celeron M ZIF. No es compatible con el socket 478 o el socket M aun teniendo el mismo nmero de pins.Socket 441441/2008INTEL: AtomUtilizado en portatilSocket B / LGA 13661366/2008INTEL: Core 7, Xeon 5500 seriesSocket 11551155/2009INTEL: Core 5Controlador PCIe y DDR3Socket 11561156/2009INTEL: Core 5Controlador PCIe y DDR3Socket 15671167INTEL: XeonLGA. Socket.

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2. Northbridge & 3. Southbridge Componentes internos de los equipos microinformticos48El Northbridge normalmente solo es necesario si el procesador no integra una controladora PCIe x16 destinada a la tarjeta grfica. En sistemas antiguos, el Northbridge integraba tambin la controladora de memoria RAM.El Southbridge se encarga de controlar los canales ms lentos, como SATA, PCIe x1 o USB, y normalmente no necesita disipador trmico.

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4. BIOS o UEFIComponentes internos de los equipos microinformticos49Es la memoria encargada de almacenar las rutinas de inicializacin y arranque del sistema. Otra memoria, la CMOS, se encarga de guardar los parmetros de configuracin de la BIOS.

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5. Zcalos de memoria Componentes internos de los equipos microinformticos50Son las ranuras destinadas a la conexin de los mdulos de memoria. Suele haber 4 o 6 zcalos agrupados de 2 en 2 o de 3 en 3 por color para identificar los mdulos que trabajan juntos en el mismo canal. Consta de 240 pines de conexin cada uno para mdulos DDR3 de hasta 8 GB o incluso ms.

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6. Ranuras PCIe x16Componentes internos de los equipos microinformticos51Son los conectores destinados a la tarjeta grfica. En algunas placas base se dispone de varios conectores de este tipo para conectar diversas tarjetas grficas.

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7. Ranuras PCIComponentes internos de los equipos microinformticos52Antiguo bus PCI de 32 bits. Muchos sistemas integran slots de este tipo para proporcionar compatibilidad con tarjetas ms antiguas.

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8. Ranuras PCIe x1 y x4Componentes internos de los equipos microinformticos53Las ranuras de expansin habituales para integrar dispositivos internos, tales como tarjetas de red inalmbricas, tarjetas sintonizadoras de TDT, capturadoras de video, tarjetas de sonido, controladores de disco SAS, etc.

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9. Alimentacin ATX 2.xComponentes internos de los equipos microinformticos54Conector de alimentacin MOLEX de 24 pines que proporciona la mayora de tensiones a la placa base y un conector adicional de 4 u 8 pines que suministra una alimentacin adicional de 12 V para el microprocesador.

MOLEX de 24 pinesMOLEX de 4 u 8 pines

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10. PilaComponentes internos de los equipos microinformticos55Su funcin es alimentar la memoria CMOS para que no se pierdan los datos de configuracin del BIOS. Al ser una memoria de muy bajo consumo, se utiliza normalmente una pila botn de 3V, CR2032, que suele durar hasta que el ordenador se queda obsoleto.

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11. Conectores USB y de audio internosComponentes internos de los equipos microinformticos56Estos conectores sirven para llevar las salidas USB, de audio o de otro tipo (eSata, Firewire, puerto serie.) bien al frontal de la caja o bien a las ranuras de expansin mediante un adaptador adecuado. Sirven para ampliar el nmero de salidas que es capaz de proporcionar el estndar ATX o para llevar las salidas a otros lugares de la caja.

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12. Conectores Serial ATA (SATA)Componentes internos de los equipos microinformticos57Destinados a conectar los discos duros y las unidades de CD/DVD/Blue Ray. La velocidad de transferencia puede ser de 3 GB/s o de 6 GB/s por canal, habitualmente marcada cada velocidad con un color distinto. Suele ser habitual integrar funciones RAID.

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13. Conectores LED y botonesComponentes internos de los equipos microinformticos58Conectores de los LED indicadores del frontal de la caja y de los pulsadores de encendido y reset y el altavoz del sistema.

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14. Conectores para dispositivos externosComponentes internos de los equipos microinformticos59Conjunto de conectores para todos los perifricos externos. Segn las caractersticas de la placa podemos encontrar conectores USB, Ethernet, de audio, Firewire, eSata, FireWire o DVI/VGA/HDMI/DisplayPort en el caso de que la placa base integre la tarjeta grfica.

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Jumpers y conmutadores DIPComponentes internos de los equipos microinformticos60El Jumper es un puente elctrico que opera a modo de interruptor. Al colocarlo, se cierra el circuito entre los dos puntos de sus extremos y al extraerlo, se abre dicho circuito.

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El ChipsetComponentes internos de los equipos microinformticos

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IntroduccinComponentes internos de los equipos microinformticos62El microprocesador o CPU moderno es una pieza de ingeniera concebida para procesar ingentes cantidades de datos a velocidades vertiginosas.Quien se encarga de proporcionar esos datos es la memoria RAM, por lo que esta deber ser lo suficientemente rpida.Sin embargo, por muy rpidas que sean la CPU y la memoria, si no se consigue que la transferencia de datos entre ambos elementos sea igualmente rpida toda esta potencia bruta no podr ser aprovechada de forma adecuada.El Chipset es un conjunto de procesadores situados en la placa base que est pensado para que funcione como si fuera un bloque nico y realizan las funciones de comunicacin entre los elementos de la placa base. Cada uno tiene una misin especifica y hacen que sean los responsables de la comunicacin entre los dems elementos del equipo informtico (disco duro, microprocesador, memoria).

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El ChipsetComponentes internos de los equipos microinformticos63Cada modelo de chipset est especialmente concebido para una determinada familia o tipo de procesador, por lo que, normalmente, los procesadores Intel funcionarn sobre placas base con chipset Intel, pero ideados especficamente para los procesadores Intel.Lo mismo ocurre con AMD, que desarrolla sus procesadores y chipsets, si bien existen placas base para procesadores AMD que incorporan chipset de otras firmas, como nVIDEA, Via o SiS.El chipset puede estar formado por un monochip que integra el Southbridge (puente sur) y el multipchip, que integra el Southbridge y el Northbridge (puente norte).Los chipset monochip son utilizados en sistemas en donde el procesador ya integra las funciones del Northbridge y, por tanto, solo son necesarias las funcionalidades de Southbridge.

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Diagrama de comunicacin del Northbridge & SouthbridgeComponentes internos de los equipos microinformticos64

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Estructura del ChipsetComponentes internos de los equipos microinformticos65Los siguientes microprocesadores forman el Chipset de una placa base:El Northbridge. Es el microprocesador ms importante del chipset.El Southbridge. Es el segundo microprocesador ms importante del chipset.La controladora IDE.La controladora SATA.El sper I/O. Controla la entrada/salida de la placa base hacia componentes como (puerto serie, paralelo, ratn, teclado o disquetera).La controladora de sonido. Forma actualmente un ncleo independiente.La controladora Ethernet. A igual que la controladora de sonido esta controladora tambin requiere del Southbridge para comunicarse con el resto del sistema.

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El NorthbridgeComponentes internos de los equipos microinformticos66La funcin principal del Northbridge es proporcionar la infraestructura que permite el trfico de datos entre el procesador y las tarjetas PCIe dedicadas a la tarjeta grfica. En sistemas ms antiguos, el Northbridge tambin integra el controlador de la memoria RAM.

El Northbridge es un chip que cada vez trabaja a ms alta frecuencias, generando ms calor. Por eso suele estar escondido bajo un disipador de grandes dimensiones.

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El NorthbridgeComponentes internos de los equipos microinformticos67Dentro de los microprocesadores que compone el chipset, el Northbridge es el ms importante. Aparece con las placas ATX y se sita en la parte norte de la placa junto a la CPU y la memoria.Se encarga de gestionar:La memoria.Comunicacin con el procesador.Comunicacin con los dems componentes del equipo a travs del Southbridge.Puertos grficos (AGP).

NorthbridgeTipo de procesadorAdaptador GrficoFrecuencia FSB

Tipo y Frecuencia de la memoria

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El SouthbridgeComponentes internos de los equipos microinformticos68Es el chip que integra las funcionalidades de los componentes secundarios o perifricos que no requieren un elevado trfico de informacin constante con el procesador. El Southbridge descarga cierto volumen de trfico del Northbridge, que de otra forma frenara la interconexin entre los componentes principales.

El Southbridge no esta directamente conectado a la CPU. La conexin a la CPU es a travs del Northbridge mediante el DMI (Direct Media Interface).

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El SouthbridgeComponentes internos de los equipos microinformticos69Se le suele llamar concentrador de controladores de entrada/salida porque se encarga de controlar casi la totalidad de los elementos de entrada y salida del equipo. Estos son:Administracin de potencia elctrica.BIOS.Bus PCI.Bus ISA.Controlador DMA.Controlador SATA o PATA.Controlador de interrupciones.Interfaz de sonido AC97.Puente LPC.Reloj en Tiempo Real.SMBus.Soporte Ethernet.Soporte RAID.Soporte USB.

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El SouthbridgeComponentes internos de los equipos microinformticos70

NorthbridgeRAMSper I/OCPU

S-SATA

SouthbridgeBIOSGestin Bus SistemaPCIe x1

Audio Alta definicin

PCIex16FSBDMI

PCI

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Ubicacin del Chipset en la Placa baseComponentes internos de los equipos microinformticos71

SOUTHBRIDGENORTHBRIDGE

NESO

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Distintos tipos de ChipsetComponentes internos de los equipos microinformticos72

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Diagrama grfico chipset 82875P/82801EB IntelComponentes internos de los equipos microinformticos73

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Estableciendo un SimilComponentes internos de los equipos microinformticos74Podramos comparar el Northbridge y el Southbridge con carriles de distintas velocidades. Los vehculos ms lentos estaran obligados a circular por los carriles en los que no puede superarse un cierto limite de velocidad, pero que quedara lejos de la velocidad mxima a la que pueden circular los vehculos que la transitan de modo que no entorpecen a los vehculos que circulan por los carriles destinados a circular a mayor velocidad. Esto permite que en el Northbridge la circulacin de la informacin se realice a velocidades muy superiores, ya que el trfico lento de datos no obstruye constantemente el flujo de datos con los buses ms rpidos.

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RecuerdaComponentes internos de los equipos microinformticos75Actualmente tal como hemos comentado antes, las funciones que requieren una mayor velocidad, como el acceso a la memoria o a la tarjeta grfica, se integran directamente en el chip del microprocesador, o en su defecto en el chip Northbridge. El Northbridge est, a su vez, unido al procesador mediante un bus de muy alta velocidad. Este bus, en el caso de los procesadores de Intel suele ser el QPI (QuickPath Interconnect) o, en procesadores con menos requerimiento, DMI (Direct Media Interface). El fabricante de procesadores AMD utiliza Hypertransport.Las funciones con unos requerimiento de velocidad menores se agrupan en otro de los chipsets denominado en este caso Southbridge que a su vez se comunica con el Northbridge mediante un bus de alta velocidad (el DMI si hablamos de los procesadores Intel). A este chip se le conectan dispositivos como el disco duro, el lector de DVD, los conectores PCI express x1 o los dispositivos USB.

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Componentes internos de los equipos microinformticos

El Programa ROM.BIOS /UEFI

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El BIOSComponentes internos de los equipos microinformticos77El BIOS (Basic Input Output System) es la interfaz que acta entre el hardware y el sistema operativo implementado a bajo nivel. Contiene un programa llamado BIOS SETUP que es el encargado de configurar la mquina.

En estas pantallas de configuracin es posible ajustar aspectos como la velocidad de acceso a la memoria RAM o el multiplicador de la CPU, as como habilitar, deshabilitar o configurar los componentes integrados en la placa base, gestin de energa, comprobar valores de temperatura, voltajes, etc.

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El BIOSComponentes internos de los equipos microinformticos78Al arrancar la mquina, la memoria no contiene an ningn tipo de software y es el BIOS quien asume las funciones de control en el PC. De esta forma, el microprocesador acudir a una direccin estandarizada por los fabricantes de BIOS (en el rango comprendido entre F000h FFFFh, los primeros 64 KB por encima del primer megabyte) para encontrar la direccin de inicio de la BIOS.Por lo tanto, el BIOS se encargar de suministrar servicios y rutinas a bajo nivel, es decir, prximas a la mquina, como pueden ser la escritura o lectura en discos o el proceso de gestin de la informacin recibida de otros dispositivos.

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El BIOSComponentes internos de los equipos microinformticos79 El BIOS responde a una secuencia de funcionamiento que da como resultado el arranque del PC o, en su defecto, mensajes del POST. Debe tenerse presente que la BIOS mantiene sus datos gracias a la pila del PC que alimenta la memoria CMOS para poder almacenar los valores de configuracin del sistema. Un fallo de tensin puede desconfigurar ntegramente la mquina.

Para poder cambiar estos valores y ajustarlos convenientemente ser necesario entrar en el setup, al que normalmente accederemos pulsando la tecla SUPR en el proceso de arranque.

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RecuerdaComponentes internos de los equipos microinformticos80El BIOS es un programa que se encuentra en un chip EEPROM de memoria no voltil, es decir, no se borra cuando se apaga el ordenador. Son las primeras instrucciones que lee la mquina al inicializarse. Contiene informacin imprescindible para el correcto funcionamiento de la placa base y para que esta pueda comunicarse con el resto de dispositivos. Se trata de un chip de memoria de tipo Flash ROM, que aunque solo es utilizado para lectura, tambin puede ser reescrito mediante software.

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UEFI, el sustituto del BIOSComponentes internos de los equipos microinformticos81El PC, a lo largo de los aos, ha sido modernizndose y adaptndose a las nuevas tecnologas pero an queda un reducto en el que nuestro ordenador se mantiene con muy pocas variaciones desde el ao 1981. EFI es el acrnimo de Extensible Firmware Interface (Interfaz Firmware Extensible) y no es nada nuevo, ya que es un desarrollo de Intel que se empez a gestar all por el ao 1998.EFI naci como respuesta a las limitaciones del BIOS, que solo puede trabajar en modo de 16 bits y direccionar 1 MB de memoria, adems de estar muy ligado al hardware del primer PC de 16 bits de IBM, el PC AT.

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Actualizacin del BIOSComponentes internos de los equipos microinformticos82Esta es una operacin delicada, que nicamente debe llevarse a cabo si necesitas resolver un problema de funcionamiento de la placa, o si pretendes aadir alguna caractersticas nuevas, como la mejora del soporte para discos duros o microprocesadores. Para efectuar estos cambios hay que seguir de manera escrupulosa las indicaciones del fabricante, ya que la forma de actuar en cada placa es diferente.Otra precaucin que hay que adoptar es asegurarse de que el suministro elctrico no fallar durante el proceso de actualizacin, ya que eso podra daar la placa definitivamente y obligara a tener que extraer el chip del BIOS y sustituirlo por otro con el BIOS correcto, una operacin mucho ms delicada.

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Actualizacin del BIOSComponentes internos de los equipos microinformticos83Podrs conseguir las actualizaciones y los detalles de instalacin en la web del fabricante de la placa base o en pginas especializadas. Habitualmente, dicha actualizacin consiste en dos ficheros: uno que contiene los datos del nuevo BIOS y otro que constituye el programa encargado de grabarlos en la memoria Flash ROM. Antiguamente esta operacin solo poda realizarse desde el entorno DOS puro generado por un disquete de arranque. En la actualidad y dado que muchos ordenadores no cuentan ya ni siquiera con la unidad lectora de disquetes, los fabricantes ofrecen utilidades que permiten llevar a cabo dicha actualizacin desde Windows o, como mnimo, desde una memoria Flash USB (tipo lpiz).

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Componentes internos de los equipos microinformticosEl Microprocesador

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El microprocesador o CPUComponentes internos de los equipos microinformticos85El microprocesador es la parte ms importante de un equipo informtico.Se suele denominar micro o CPU (Central Proccess Unit Unidad Central de Procesos) UCP en espaol. Aunque a veces se suele denominar CPU a la caja que contiene la placa base, micro, memoria y dems componentes.Un microprocesador est compuesto por millones de transistores dentro de un circuito integrado. Los microprocesadores han ido evolucionando a lo largo de la historia incluyendo ms chips en la placa de silicio y ms ncleo en menos espacios.

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El microprocesador o CPUComponentes internos de los equipos microinformticos86El microprocesador tiene la funcin de recibir y procesar una serie de datos.El procesador moderno es una pieza de ingeniera concebida para procesar ingentes cantidades de datos.Pero para poder aprovechar toda esa potencia hay que alimentarlo de forma adecuada para conseguir que en ningn momento se quede parado esperando la llegada de nuevos datos.Quien se encarga de proporcionar esos datos es la memoria RAM, por lo que esta deber ser lo suficientemente rpida.Sin embargo, por muy rpidas que sean la CPU y la memoria, si no se consigue que la transferencia de datos entre ambos elementos sea igualmente rpida toda esta potencia bruta no podr ser aprovechada de forma adecuada.

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Parmetros de un microprocesador

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Velocidad de reloj (MHz y GHz)Componentes internos de los equipos microinformticos88La velocidad del reloj impone al ritmo de trabajo del microprocesador. La frecuencia se mide en hercios (Hz).1 Kilohercio (KHz) equivale a 10 Hercios.1 Megahercio (MHz) equivale a 10 Hercios.1 Gigahercio (GHz) equivale a 10 Hercios.La velocidad del reloj en Hz no indica la velocidad real del microprocesador. Tambin intervienen la eficacia del microprocesador, la tecnologa, el nmero de ncleos, etc.369

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Velocidad del busComponentes internos de los equipos microinformticos89El bus que comunica el microprocesador con el Northbridge se denomina Front Side Bus (FSB) en los microprocesadores Intel o FSB Hipertransport (HTT), Lightning Data Transport (LDT) o simplemente hipertransport en procesadores AMD.La velocidad del bus viene dada por el ancho del bus (64 bits normalmente ) y la velocidad del mismo en MHz. Adems, la velocidad del bus del microprocesador suele estar relacionada con la de otros buses como el de memoria, PCI y PCI Express o AGP.Normalmente la velocidad del bus de memoria es la misma que la del FSB (forma sncrona), mientras que otros buses funcionan segn una fraccin del FSB (3/4, por ejemplo). El hipertransport es una evolucin mejorada del FSB clsico lo cual permite que la comunicacin Microprocesador Northbridge sea muy eficiente.

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Esquema general con los busesComponentes internos de los equipos microinformticos90

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Memoria cach internaComponentes internos de los equipos microinformticos91La memoria cach al ser ms rpida que la memoria RAM, acelera el rendimiento dado que almacena los datos que se prev que ms se van a usar.Existen varios tipos de cach:L1 o primaria de nivel 1. Estn integradas en el ncleo del microprocesador y funciona a la mxima velocidad.L2 y L3 o de nivel 2 y 3. Conectadas al micro mediante el back side bus (bus trasero) el cual es ms rpido que el bus frontal. Pueden estar implementadas en el ncleo, encapsulado o ser externas. La cach L2 es ms lenta que la L1 y la L3 que la L2.

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Tecnologa de fabricacinComponentes internos de los equipos microinformticos92La tecnologa de fabricacin indica el tamao del elemento ms pequeo del chip y da una idea de lo avanzado de la tecnologa de construccin del mismo.Actualmente los microprocesadores que se pueden que compramos en una tienda estn fabricados en una tecnologa de 45 nanmetros (nm). Un nanmetro es la millonsima parte de un milmetro.

Estructura interna del microprocesador

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VoltajeComponentes internos de los equipos microinformticos93El voltaje (Vcore o voltaje del ncleo) nos indica ciertas caracterstica del micro. A menor voltaje el consumo del mismo ser menor y tambin menor la generacin de calor.Hay que respetar los parmetros del fabricante y no modificarlo salvo que se est seguro de lo que se est haciendo.

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Tipos de ncleoComponentes internos de los equipos microinformticos94Una cosa es el nombre con el que se comercializa un ncleo (Core i5, por ejemplo) y otra es el nombre clave utilizado para el proceso de desarrollo (Nehalem, Yorksfield, Wolfdale). Por ejemplo, para el Core i5 existen varios microarquitecturas (Lynnfield, Clarkdale, Clarksfield y Allendale) lo cual implica que el micro internamente va a ser diferente aunque externamente se venda todos como Core i5.Actualmente ya no es tan rentable el aumentar la velocidad del reloj lo que est llevando a aumentar el nmero de ncleos para aumentar el rendimiento. El aumento del nmero de ncleos tiene las siguientes ventajas:Mejora el rendimiento ms si se sube la velocidad del reloj.Mejores prestaciones en multitareas dado que los ncleos pueden trabajar con tareas diferentes a la vez.

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Disipacin del calor

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Disipacin del calorComponentes internos de los equipos microinformticos96Los primeros microprocesadores no tenan ningn sistema de disipacin del calor. Sin embargo, a partir del Pentium 486 los microprocesadores empezaron a utilizar disipadores (rejillas o aletas que estn pegadas al microprocesador) para refrigerarse.Conforme fue necesario a estos disipadores se le coloc un ventilador que aumentaba la refrigeracin al forzar a que el aire recircule ms deprisa.El efecto overclocking no produce generalmente ningn dao. La nica consecuencia directa es el sobrecalentamiento que se soluciona mediante el uso de un ventilador-disipador.

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La temperatura en los microsComponentes internos de los equipos microinformticos97En la actualidad, todas las placas incluyen sistemas de alimentacin para ventiladores auxiliares que aparecen serigrafiado como CPU_FAN.En el caso en los que se fuerce a trabajar al micro a una mayor frecuencia suele ser recomendable usar una pasta trmica entre el microprocesador y el disipador ya que, adems de favorecer la conductividad trmica, tambin se consigue eliminar zonas de no-contacto entre el disipador y el microprocesador, que se traducen en reas de elevadas temperaturas y por tanto en inestabilidad de los semiconductores que se manifiesta en forma de cuelgues.

Pasta Trmica

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Influencia de la temperatura en la resistencia de un conductorComponentes internos de los equipos microinformticos98Al calentarse un metal, aumenta la agitacin de sus tomos, lo que dificulta el desplazamiento de electrones; el resultado es un aumento de la resistencia en el conductor.Ensayos sobre distintos materiales conductores permitieron comprobar un aumento constante de la resistencia con la temperatura.Por tanto, la resistencia de un conductor al aumentar la temperatura es igual a la que tena inicialmente ms el aumento experimentado.

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Exigencias en la refrigeracinComponentes internos de los equipos microinformticos99Actualmente para una refrigeracin muy exigente se suele utilizar incluso heatpipes (tubos huecos sellados, los cuales tienen un lquido refrigerante en su interior el cual se evapora y absorbe calor para luego condensarse en otro extremo).Refrigerar un micro actual es fundamental. Un microprocesador actual sin ningn sistema de refrigeracin (incluso el disipador) durara funcionando segundos. No obstante, los micros tienen un sistema de proteccin que apaga el microprocesador cuando alcanza cierta temperatura.

Heatpipes

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El futuro de la refrigeracin de los microprocesadoresComponentes internos de los equipos microinformticos100La refrigeracin de los procesadores es sumamente importante, se estn investigando materiales y tcnicas porque una de la limitaciones de la evolucin de los microprocesadores es precisamente la refrigeracin.Descarga de corona, viento inico o aceleracin de fluidos electrostticos son algunas de las tcnicas en las que se est investigando para el futuro de la refrigeracin de los microprocesadores.

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ImportanteComponentes internos de los equipos microinformticos101El exceso acumulado de polvo y suciedad, provoca un aumento del ruido pero tambin impide la correcta refrigeracin de los componentes. Mantener en buenas condiciones el sistema de refrigeracin del microprocesador es bsico para garantizar una correcta estabilidad de todo el sistema.

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Como reducir el ruido del ventilador del microprocesadorComponentes internos de los equipos microinformticos102Dos son las lneas de actuacin para reducir las molestias provocadas por un elemento ruidoso: aislarlo acsticamente o conseguir reducirse nivel de ruido.La mejor manera de reducir su nivel de ruido es cambiarlo por otro ms silencioso. Pero antes de adoptar esa medida puedes comprobar si mediante una limpieza en profundidad es posible limitar ese ruido molesto.Con mucho cuidado y desmontndolo del disipador, utiliza un aspirador y limpia todas las aspas y contorno de polvo y suciedad.

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Componentes internos de los equipos microinformticos

La Memoria RAM

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La memoria RAMComponentes internos de los equipos microinformticos104La memoria RAM, o memoria principal, es voltil; esto quiere decir que la informacin almacenada en ella se pierde al desconectarle la energa.Cuando se desea usar un programa o un archivo de datos, las instrucciones y la informacin se cargan previamente en la RAM desde la unidad de almacenamiento, como el disco duro, disquete o CD, para que la unidad de procesamiento (CPU) pueda ejecutar ms rpido las tareas, ya que trabajar directamente en el disco sera sumamente lento. Las modicaciones de los datos existentes, el ingreso de ms informacin, los clculos y bsquedas, se hacen en la RAM y el resultado se graba en la unidad de almacenamiento.

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RecuerdaComponentes internos de los equipos microinformticos105Los mdulos de memoria RAM es uno de los elementos ms crticos del ordenador. Se puede daar si tocamos sus contactos elctricos sin haber descargado previamente la electricidad esttica tocando algo metlico grande, como el chasis del PC. Adems, puede generar bloqueos, pitos y mensajes de error sin causa clara, por lo que es recomendable, para descartar esta posibilidad, intercambiar sus mdulos por otros de distinto fabricante.

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La memoria RAMComponentes internos de los equipos microinformticos106Los equipos tienen memoria RAM ( Random Access Memory) en muchos elementos internos, por ejemplo, en el procesador (memoria cach, registros), en los lectores pticos (buffer o cach), en las tarjetas grficas (memoria de vdeo o grfica).Cuando hablamos de memoria RAM, memoria de acceso aleatorio, estamos hablando principalmente de la memoria que se inserta en la placa base.

Placa Base, slot de memoriaMdulos de memoria

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La memoria RAMComponentes internos de los equipos microinformticos107La memoria RAM son los chips de memoria (circuitos integrados de color negro) que estn soldados a la placa de color verde, todo esto se llama mdulo de memoria. Los chips de memoria estn compuestos de las celdas de memoria donde se almacenan los bits.El tipo de memoria a insertar en una placa base depender de la misma. A igual que el procesador, las placas bases no admiten cualquier tipo de memoria.Chips de memoriaMduloMuesca de posicionamientoPines de conexin al slot placa base

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La memoria RAM para el S.O.Componentes internos de los equipos microinformticos108Por regla general, cuanto ms memoria RAM tenga el PC, tanto mejor. El sistema operativo Linux funciona bien desde 32MB de memoria principal, mientras que Windows 95 requiere mnimo 32MB. Para Windows 98 y Milennium, lo mnimo sera 128MB (con menos funciona muy lento). Para Windows 2000 y Windows XP y Vista se recomienda ms de 256MB. Con Windows 7 y 8 se recomienda ms de 1 GB.

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Parmetros fundamentales de la memoriaComponentes internos de los equipos microinformticos109Velocidad de acceso (nanosegundos ns)Velocidad de reloj.Latencias y CAS.Dual Channel.Voltaje.ECC

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Velocidad de acceso (nanosegundos ns)Componentes internos de los equipos microinformticos110 Cuanto menor tiempo de acceso tenga la memoria ms rpida ser. Por ejemplo, una memoria DDR3-1600 puede tener una velocidad de acceso de 5 nanosegundos. Procura colocar en los equipos el mismo tipo de memoria. En el caso de que coloques diferentes tipos de memoria con distintas velocidades, esto producir que todas trabajen a la velocidad de la ms lenta.

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Velocidad de reloj.

Componentes internos de los equipos microinformticos111Las memorias DDR, DDR2 y DDR3 se suelen denominar de dos formas, segn la velocidad del reloj del bus (DDR3-1600, DDR3-1333, DDR3-1066) o bien por su ancho de banda terico (PC3-12800, PC3-10600, PC3-8500). Normalmente se denominan por la velocidad de reloj del bus. El ancho de banda terico es la mxima capacidad de transferencia del bus.En las memorias DDR, DDR2 y DDR3 el ancho de banda de los mdulos se calcula multiplicando por 8 la velocidad del bus.DDR-400 = PC-3200DDR3-1600 = PC3-12800.

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Latencias y CAS.Componentes internos de los equipos microinformticos112CAS (Column Access Strobe- tiempo de acceso a la columna) o CL (CAS y CL CAS Latency es lo mismo) son los tiempos de latencia (retardos) que tienen las memorias al acceder a ellas. Cuando vemos CAS3 o CL3 significa que hay que esperar 3 ciclos de reloj para acceder a ella (si accedemos antes sera arriesgado). Al igual velocidad de la memoria elegiremos la que tiene el CAS o CL ms bajo.

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Dual Channel.Componentes internos de los equipos microinformticos113Con el uso de esta tcnica, la CPU funciona con dos canales independientes y simultneos, con lo cual las cifras de ancho de banda efectivo se disparan.

Para utilizar dual channel hay que seguir al pie de la letra las indicaciones del fabricante de la placa base (mdulos de memoria de calidad pareados y colocados en el slot correspondiente).

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VoltajeComponentes internos de los equipos microinformticos114El voltaje viene determinado por el tipo de memoria y tecnologa. Un voltaje ms alto supone mayor consumo y temperatura, aunque a veces mejora el rendimiento, por lo que suele elevarse al hacer overclocking. Algunos fabricantes ofrecen mdulos de alto rendimiento con mayor voltaje y mejor refrigeracin.

Las memorias DDR3 reducen el consumo elctrico en un 30% debido a que el voltaje que necesitan es mucho menor (1,5V) frente a las memorias DDR2 (1,8V) o DDR (2,5V).

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ECCComponentes internos de los equipos microinformticos115ECC (Error Checking and Correction Deteccin y correccin de errores).Las memorias RAM pueden sufrir fallos pues los bits pueden cambiar de valor. Las memorias ECC gracias a la paridad pueden detectar y corregir algunos de estos fallos.

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Tipos de mdulos de memoriaComponentes internos de los equipos microinformticos116Mdulos obsoletosMdulos DIMM-DDRMdulos GDDRMdulos SO-DIMM Los circuitos integrados (chips) de memoria RAM usualmente se disponen en mdulos para facilitar su insercin en las ranuras del bus de memoria de la placa base.

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Mdulos obsoletosComponentes internos de los equipos microinformticos117Son mdulos que actualmente estn en desuso por su tecnologa, prestaciones, compatibilidad, etc. De ms antiguo a ms nuevo tenemos: DIP, SIP, SIMM y RIMM.

Memoria SIMM de 144 pines Memoria Dual DIP

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Mdulos obsoletosComponentes internos de los equipos microinformticos118El mdulo SIMM (Single In-line Memory Module), hoy en desuso, consta de una pequea placa de circuito impreso con conectores (pins) por ambos lados de un borde. Inicialmente se fabric de 30 contactos (30-pin), manejaba slo 8 bits de datos en cada direccin de almacenamiento, meda unos 8,5 cms de largo y se deba insertar un nmero par de mdulos en la placa base (2, 4 8). Vena con capacidad para 4Mb, 8Mb y 16Mb, y con diferentes velocidades de acceso, medida en nanosegundos.Posteriormente se fabric de 72 contactos, con capacidades mayores que los mdulos de 30 contactos, unos 10,5 cms de longitud y manejaba bus de 32 bits.

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Mdulos DIMM-DDR.Componentes internos de los equipos microinformticos119Los hay de cuatro tipos los cuales contienen el tipo de memoria correspondiente:

DIMM-SDR. Obsoleto. 168 pines. Utiliza memoria SDRAM.

DIMM-DDR. Este tipo de memoria comienza a quedarse obsoleto. Tiene 184 pines.

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Mdulos DIMM-DDR.Componentes internos de los equipos microinformticos120El mdulo DIMM (Dual In-line Memory Module) tiene 168 contactos (pines) a lado y lado del borde de insercin. Mide unos 13 cm de longitud, y puede almacenar palabras binarias de 64 bits en cada direccin. El manejo de los datos se optimiza alternando los ciclos de acceso a los bancos de memoria. En la mayora de los casos no es necesario instalar en el sistema los mdulos por parejas. El DIMM es el mdulo ms utilizado para la memoria SDR y DDR SDRAM.El mdulo SO-DIMM (Small Outline DIMM) es una versin compacta del mdulo DIMM convencional. Viene en dos tamaos, 72 y 44 pines. Se utiliza en computadoras porttiles.

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Mdulos DIMM-DDR.Componentes internos de los equipos microinformticos121DIMM-DDR2. Tiene 240 pines. Los mdulos DIMM-DDR2 no son compatibles con los DIMM-DDR dada la diferencia de pines, aunque si son compatibles con mdulos DIMM-DDR2 ms lentos.

DIMM-DDR3. Aunque tienen tambin 240 pines como el anterior no son compatibles entre s al tener la muesca de posicionamiento en un lugar diferente las memorias DDR3 en prestaciones son superiores a las DDR2 porque mejoran la velocidad de transferencia aunque aumenta el tiempo de retardo.

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Mdulos GDDRComponentes internos de los equipos microinformticos122Son mdulos especficos para tarjetas de video que contienen memoria GDDR.

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Mdulos SO-DIMM.Componentes internos de los equipos microinformticos123Son mdulos especficamente diseados para porttiles lo cual hace que sea una versin reducida de los mdulos DIMM. Tienen 100, 144 y 200 contactos y las caractersticas en voltaje y prestaciones de la memoria son las mismas que la de un equipo convencional.

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Clasificacin de las memorias RAMComponentes internos de los equipos microinformticos124 Las ms utilizadas actualmente son las memorias SDRAM (Synchronous DRAM). Estas memorias estn sincronizadas con el bus del sistema de tal manera que las hace ms precisa y ms simples, se clasifican en:DDR. Viene de Double Data Rate SDRAM, las cuales doblan la tasa de transferencia. El voltaje utilizado es de 3,3 Voltios.DDR2. Es una evolucin de la memoria DDR. Entre sus ventajas:Funciona a una velocidad ms alta de reloj (hasta 533 MHz con doble aprovechamiento de 1066MHz.Voltaje de 1,8V.DDR3. Es una evolucin de la memoria DDR2.La velocidad efectiva llega a ser de 1600 MHz.El voltaje disminuye 1,5 lo que hace que baje el consumo.Su mayor densidad permite mdulos de mayor capacidad.Nota: Los mdulos de memoria DDR, DDR2 y DDR3 no son compatibles entre s. Fsicamente es imposible por la posicin de las muesca que evita su insercin.

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Memoria RobsonComponentes internos de los equipos microinformticos125 La memoria Robson o turbo memory es en realidad una memoria flash de tipo NAND pero en muchos equipos la venden como si fuese memoria RAM (3 GB RAM+1 Robson). Esta memoria utiliza memoria flash, que permite al equipo arrancar ms rpido, cargar programas ms rpidamente, reducir el consumo, etc. Ventajas:Es ms rpida que el disco duro.Permanece la informacin cuando el equipo se apaga.Aumenta la autonoma de las bateras de los porttiles.Algunos sistemas operativos la utilizan como cach de disco duro o ampliacin de la memoria RAM. La evolucin de esta memoria son las unidades SSD.

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Componentes internos de los equipos microinformticos

Tarjetas de Expansin

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IntroduccinComponentes internos de los equipos microinformticos127Hoy en da cada vez se utilizan menos las tarjetas de expansin a que muchas funciones como la conectividad Ethernet, el audio o la tarjeta de vdeo estn integradas en la propia placa base y tambin por las posibilidades de la conectividad USB.

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IntroduccinComponentes internos de los equipos microinformticos128Pero, sin duda, se sigue teniendo mucha utilidad la disponibilidad de tener ranuras de expansin en la placa base que son los conectores en los que se insertan las tarjetas de expansin, como la tarjeta grfica o la tarjeta de red inalmbrica, Modem, WiFi, etc.

Gracias a ellas existe la posibilidad de ampliar la capacidad y nmeros de dispositivos internos con los que cuenta el ordenador.

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Donde se conectan las tarjetas de expansin ?Componentes internos de los equipos microinformticos129Las tarjetas de expansin se conectan en las ranuras de expansin que estn conectadas al correspondiente bus de expansin, que habitualmente ser de tipo PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) Interconexin de componentes perifricos express.El bus PCIe es un bus en serie que ofrece velocidades de hasta 4 GB/s en la versin 2.0, la ms habitual. En la revisin 3.0 la velocidad de transferencia se amplia hasta doblar este valor a 8 GB/s.Este ancho de banda es suficiente para las necesidades de la mayora de las tarjetas de expansin, pero PCIe no solo fue diseado para ampliar las capacidades del PC, sino tambin para interconectar la tarjeta grfica al sistema.

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Qu funcin hace el bus PCIe?Componentes internos de los equipos microinformticos130As, lo que hace el bus PCIe es crear un enlace entre la CPU y el dispositivo de salida pero con la particularidad de que este enlace puede abarcar uno o ms carriles (lanes). Dado que PCIe es un bus bidireccional, es decir, que puede recibir y transmitir datos a la vez, cada uno de estos carriles requiere 4 conductores, dos para transmitir los datos y dos para recibirlos.Obviamente, a mayor cantidad de carriles, mayor ser el nmero de conductores y conectores a utilizar, por lo que PCIe especifica diversos tipos de ranuras, ms grandes o ms pequeos, que nos permitirn obtener a su vez distintas capacidades de transferencia.A pesar de que el estndar PCIe contempla enlaces de hasta 32 carriles (x32), los tipos de ranuras PCIe ms habituales son la x1, la x4 y la x16.

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Tarjetas de expansin ms utilizadasLas tarjetas de expansin utilizan los puertos PCI, AGP y PCIe, adems de las PCMCIA.

Componentes internos de los equipos microinformticos131

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Tarjeta expansin capturadora o sintonizadora de televisinComponentes internos de los equipos microinformticos132Es una tarjeta que se conecta en uno de los slot PCI del ordenador. Junto a la tarjeta vienen unos drivers y programas que permiten sintonizar, memorizar canales y grabar directamente o de forma programadas los canales.

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Tarjeta de redComponentes internos de los equipos microinformticos133Permitir al equipo conectarse con otros de forma inalmbrica, mediante cable o ambas.

Red WiFiRed Ethernet

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Tarjeta de sonidoComponentes internos de los equipos microinformticos134La tarjeta de sonido permite la entrada y salida de sonido al equipo. Actualmente la mayora de las placas base llevan incorporada la tarjeta de sonido, aunque si se necesita una tarjeta de calidad habr que adquirir e instalar una adicional.

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Tarjeta grficaComponentes internos de los equipos microinformticos135Su funcin bsica consiste en convertir la informacin procedente de la CPU en seales interpretables por el monitor principalmente para poder ser visualizada. Al igual que la tarjeta de sonido, esta suele estar integrada en las placas bases actuales. Para disponer de una tarjeta de calidad normalmente hay que adquirirla e instalarla por separado en la placa base.

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Tarjeta expansin PCI-SCASIComponentes internos de los equipos microinformticos136Permite conectar al equipo discos SCSI, los cuales suelen ser de mejor calidad y prestaciones que los discos normales. Estas tarjetas y los discos no suelen ser nada econmicos.

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Tarjeta expansin PCI-RAIDComponentes internos de los equipos microinformticos137Permite implementar distintos tipos de sistemas RAID. Suelen estar especializadas y sin duda darn mejor rendimiento que los sistemas RAID integrados en las placas base.

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Tarjeta expansin PCI-IDEComponentes internos de los equipos microinformticos138Este tipo de tarjetas se utilizan fundamentalmente para aumentar el nmero de puertos IDE del equipo.

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Tarjeta expansin SATAComponentes internos de los equipos microinformticos139Permite aumentar el nmero de puertos SATA internos o externos o dotar al equipo de ellos si no dispona.

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Tarjeta expansin USBComponentes internos de los equipos microinformticos140Permite aadir ms puertos USB al equipo. Son econmicas y en el caso de adquirir una se aconseja optar por alguna que como mnimo tenga 4 puertos externos y uno interno.

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Tarjeta expansin FirewireComponentes internos de los equipos microinformticos141Al igual que la tarjeta anterior sta es similar pero para puertos firewire.

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Tarjeta de TVComponentes internos de los equipos microinformticos142Esta tarjeta recibe y procesa la seal de TV. Mediante un programa instalado en el PC, del mismo fabricante, permite sintonizar y configurar canales de TV y visualizarlo por el Monitor.

BracketsComponentes internos de los equipos microinformticos143Se suelen utilizar para habilitar puertos externos normalmente en las ranuras de expansin del chasis, ya sean SATA, USB, sonido, etc. Pueden suministrarse junto con la placa base.

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La Tarjeta GrficaComponentes internos de los equipos microinformticos

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IntroduccinComponentes internos de los equipos microinformticos145Es uno de los componentes ms imprescindible del equipo informtico.Al igual que el resto de tarjetas de expansin, la tarjeta grfica se conecta al bus PCIe. Algunas placas bases solo cuentan con una nica ranura de este tipo (x16) pero otras cuentan con diversas ranuras. Las ranuras x16 adicionales pueden utilizarse para conectar tarjetas de menor velocidad. Con varias tarjetas grficas podemos ampliar el nmero de monitores que se pueden conectar al PC. As, mientras que con una nica tarjeta grfica normalmente solo podemos conectar, como mucho, 2 monitores, con dos tarjetas podremos conectar hasta 4 monitores.

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La Tarjeta GrficaComponentes internos de los equipos microinformticos146La tarjeta grfica es el elemento del equipo que enva al monitor la informacin que debe de salir por pantalla.

El procesador de las tarjetas grficas actuales puede llegar a superar el gigahercio.

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Esquema de una tarjeta grficaComponentes internos de los equipos microinformticos147

MEMORIAVIDEOMICROPROCESADOR GRFICOGPUMONITORSEALSEALDATOSDATOS

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La memoria de vdeoComponentes internos de los equipos microinformticos148Antiguamente la tarjeta de vdeo se basaban en memoria DDR. Actualmente los fabricantes se han decantado por otros tipos de memoria ms eficientes como DDR2 y DDR3 que son memorias RAM convencionales y memorias especificas de vdeo, como son GDDR3, aunque es muy parecido a las memorias DDR2 y DDR3, tienen algunas caractersticas que la hacen ms apropiadas para la tarjeta de vdeo.A la hora de elegir una tarjeta grfica elige una que sea PCI Express, puesto que el ancho de banda es de 3,5 veces superior a AGP8X y PCI.PCI Express proporciona una velocidad superior a 4 GB por segundo en las transferencia de datos en ambas direcciones.

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La GPUComponentes internos de los equipos microinformticos149La GPU (Graphics Processing Unit Unidad de procesado de grficos) es el procesador de las tarjetas grficas.Dada la exigencia grfica de los videojuegos, aplicaciones 3D o programas de edicin de vdeo, se hace necesario un procesador que aligere la carga de trabajo que tiene el procesador central. La GPU se encarga de gran parte de las tareas para grficos mientras que la CPU est realizando otra serie de tareas.Existen dos tcnicas que se emplean en la mejora de la imagen final:Antialiasing (AA). Es una tcnica que consiste en suavizar los bordes de los objetos, para obtener imgenes ms reales.Anisotropic Filtering (AF). Es el tipo ms avanzado de suavizado de texturas. Ofrece mucha calidad pero al contrario consume muchos recursos. El RAMDAC (Random Acess Memory Digital-to-Analog Converter Conversor analgico digital de RAM) es el encargado de convertir la seal digital con la que trabaja el ordenador en una seal analgica interpretable por el monitor.

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Diferencia entre GPU y CPUComponentes internos de los equipos microinformticos150La GPU est especializada en el procesamiento de grficos. Estas especializadas por ejemplo en operaciones en coma flotante predominantes en los grficos 3D.Las GPU pueden llegar a aproximarse en velocidad a las CPU (no a las modernas).Las GPU al contrario que las CPU estn pensadas para trabajar en paralelo, con lo cual, aunque no tengan una velocidad muy grande pueden llegar a tener una potencia de clculo enorme dado que procesan mucha informacin a la vez.No se puede reemplazar una CPU por una GPU.

GPU En la Tarjeta Grfica

CPU En la Placa Base

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Algunas caractersticas de las tarjetas grficas actuales.Componentes internos de los equipos microinformticos151Velocidad del ncleo. Puede ir de 500 a ms de 1000 MHz. Cuanta mayor velocidad mejor.Velocidad del shader. Los shader son conjunto de instrucciones para el acelerador grfico.Ancho del bus. Ser en bits d 128, 256, 384, 512 Cuanto mayor sea la anchura del bus, mucho mejor ser la tarjeta.Velocidad de relleno de textura. Es la velocidad expresada en texel por segundo o pixeles 3D en la que la tarjeta grfica es capaz de pintar una imagen.Pxeles por ciclo (mximo).Sistema de ventilacin.Compatibilidad con Microsoft DirectX u OpenGL.

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Algunas caractersticas de las tarjetas grficas actuales.Componentes internos de los equipos microinformticos152Salida con capacidad HDCP.Procesador de flujo.SLI o Crossfire.Resolucin vertical y horizontal mxima.Numeracin y sufijos.

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Conexin de la tarjeta grficaComponentes internos de los equipos microinformticos153Algunas placas base incluye internamente la salida grfica VGA, el inconveniente es que aprovecha y resta unos megas de la memoria RAM del sistema.Se conecta al bus PCIe.Algunas placas base solo cuentan con una nica ranura de este tipo (x16) pero otras cuentan con diversas ranuras.Las ranuras x16 adicionales pueden utilizarse para conectar tarjetas de menor velocidad pero tambin se utilizan para conectar tarjetas grficas adicionales. Con varias tarjetas grficas podemos ampliar el nmero de monitores que se pueden conectar al PC. As, mientras que con una nica tarjeta grfica normalmente solo podemos conectar, como mucho, 2 monitores, con 2 tarjetas podremos conectar hasta 4 monitores.

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Conexin de la tarjeta grficaComponentes internos de los equipos microinformticos154Tener varias tarjeta grficas instaladas no solo nos puede servir para aumentar el nmero de monitores, sino que, gracias a dos tecnologas de Nvidia y de ATI (ADM), podremos hacer trabajar a las GPU de distintas tarjetas grficas en paralelo para poder aumentar la potencia de proceso total del sistema grfico. Es importante remarcar, sin embargo, que no todas las ranuras PCIe x16 proporcionan realmente 16 carriles. En algunos casos encontraremos ranuras de esta medida pero que nicamente nos proporcionarn 8 carriles (x8) o incluso 4 carriles (x4). En configuraciones de doble tarjeta grfica, por ejemplo, es habitual que ambas tengan que trabajar en modo x8, lo que, especialmente a muy alta resoluciones, puede perjudicar su rendimiento.

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Componentes internos de los equipos microinformticos

Dispositivos magnticos

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IntroduccinComponentes internos de los equipos microinformticos156El sistema operativo y los programas necesitan estar en memoria para ejecutarse. No es posible ejecutar un programa si no est en memoria central o RAM. La memoria RAM es voltil, esto quiere decir que cuando se deja de suministrar energa elctrica a la misma esta pierde su informacin. Dada esta situacin se necesita algn dispositivo como disco duro, CD, DVD, Blue Ray, etc., que almacene la informacin de forma definitiva (dispositivos no voltiles) para que esta no se pierda.Estos dispositivos de almacenamiento definitivo de la informacin han ido mejorando con el tiempo permitiendo almacenar mucha ms informacin, con un tiempo de acceso mucho menor y velocidades de transmisin mayores conforme la tecnologa ha ido evolucionando.

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Dispositivos magnticosComponentes internos de los equipos microinformticos157Los dispositivos magnticos ms importantes son:Disco duro. Son los ms utilizados en la actualidad. La tecnologa va evolucionando hacia discos SSD.Disco flexible. El tradicional disquete ya ha quedado obsoleto. Est en desuso. Los ordenadores nuevos no vienen montados con unidades de disquete Floppy Disk.Cinta. Utilizados para la realizacin de backup en entorno empresarial. Se caracterizan por una gran capacidad de almacenamiento pero por el contrario el acceso de lectura es lento pues es un acceso secuencial. Cada vez se utiliza menos este tipo de tecnologa.

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Composicin de los dispositivos magnticos.Componentes internos de los equipos microinformticos158Los dispositivos magnticos (discos duros, disquetes, cintas, etc.) estn formados por un sustrato al que en su superficie se ha depositado algn material magnetizable.El material magnetizable est agrupado en celdas. Dependiendo del tamao de cada celda se podr almacenar ms o menos informacin en la misma superficie. Cada celda va a representar un bit y el material en cada celda puede estar magnetizado en alguno de los dos estados estables o bien puede estar sin magnetizar como se puede observar en la figura. La cabeza de lectura/escritura permitir leer el soporte reconociendo la magnetizacin de las celdas y escribir la informacin magnetizando la superficie del mismo.

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EL Disco DuroA continuacin se tratar del Disco Duro. Se vern los elementos que se componen, zonas del disco, tipos de direccionamientos, caractersticas, interfaz, aparcamiento, velocidad, tamao, buffer, particiones, etc.Componentes internos de los equipos microinformticos159

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El disco duroComponentes internos de los equipos microinformticos160Un disco duro es un dispositivo el cual se encarga del almacenamiento de la informacin de forma permanente en un ordenador. Esta informacin permanecer en el disco una vez el equipo est apagado.Es el dispositivo donde reside normalmente el sistema operativo.Al contrario que la memoria RAM, es un dispositivo de almacenamiento no voltil.La informacin reside en la superficie de unos platos metlicos los cuales estn encerrados hermticamente en una carcasa.Contiene partes mecnicas y electrnica.Es un sistema de grabacin de forma magntica y digital.El acceso a la informacin es un acceso aleatorio.

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Elementos principales que componen un disco duroComponentes internos de los equipos microinformticos161Platos.Brazos.Cabezas.Chasis.

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Los platosComponentes internos de los equipos microinformticos162Los platos son el elemento que hace que un disco duro se llame disco. Un disco puede estar formado por uno o varios platos. En el caso de contar con varios platos, estos estarn apilados uno encima de otro y rotarn todos a la vez. Platos

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Composicin de los platosComponentes internos de los equipos microinformticos163Los platos (en su capa exterior) normalmente estn fabricados en algn material metlico como puede ser aluminio o incluso otros tipos de materiales como puede ser la cermica o el vidrio. Las caras externas de los platos estn cubiertas de material magnetizable (oxido de hierro u otro) o bien tienen una pelcula metlica que tambin es magnetizable.

Los platos

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Los brazosComponentes internos de los equipos microinformticos164Tambin llamados brazos actuadores. Es donde van montadas las cabezas. Las cabezas son el elemento de ms precisin y por tanto ms importantes del disco.El brazo se desplaza de derecha a izquierda a travs de la superficie del disco.Con este movimiento y el de rotacin de los platos puede accederse a toda la informacin del disco.Brazo actuador

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Las cabezasComponentes internos de los equipos microinformticos165Las cabezas son el dispositivo electromagntico que se encarga de leer, escribir y borrar los datos del dispositivo magntico.Las cabezas aunque parezca que estn en contacto con el disco en realidad no lo estn. Las cabezas vuelan sobre la superficie del disco pero sin tocarla.Si cualquier cabeza llegara a tocar la superficie del plato ste se estropeara inmediatamente.

Las cabezas

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Situacin y nmero de cabezasComponentes internos de los equipos microinformticos166Las cabezas se sitan siempre al final del brazo actuador y a travs de impulsos magnticos se encargan de leer y escribir la informacin en el plato.Dependiendo del nmero de platos que tenga el disco as ser el nmero de cabezas y la capacidad de almacenamiento del disco. Los platos tienen cabezas en ambas caras del disco. Esto es obvio, puesto que no se va a desaprovechar una de las caras de un plato. Si un disco tiene 2 platos deber de tener 4 cabezas (2 por cada plato). El nmero de cabezas est limitado por la BIOS a 16. No obstante hay discos que tienen ms de 2 cabezas por plato gracias a la tecnologa sector translation, la cual permite tener hasta 12 cabezas en un solo plato. A pesar de la tecnologa sector translacin un disco no podr tener ms de 16 cabezas.

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La carcasaComponentes internos de los equipos microinformticos167El interior de un disco duro nunca puede tener polvo o cualquier tipo de suciedad. Cualquier mota de polvo, por insignificante que sea, o suciedad depositada en la superficie de los platos hara que un disco duro no funcionarse correctamente. Por este motivo los discos duros estn sellados mediante la carcasa y su fabricacin se realiza exclusivamente en Sala Limpias. Carcasa

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Filtro de aireacin en la carcasaComponentes internos de los equipos microinformticos168No obstante, los discos duros no est hermticamente cerrados, el cambio de presin podra hacer que no funcionasen de manera adecuada, sino que tienen unos pequeos orificios llamados agujeros de aireacin que permiten al disco duro adaptarse a los cambios de presin. Estos agujeros harn tambin de filtro para que ninguna partcula de polvo o suciedad pase al interior del disco y lo estropee.

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Fabricacin del disco duroComponentes internos de los equipos microinformticos169 La fabricacin del disco duro se realizan en recintos adecuadamente preparados para su montaje, manipulacin y ensamblado: Clear Room: La sala limpia es el lugar donde se ensambla la parte mecnica, que debe de estar exhaustivamente limpia de polvo, partculas, etc. y totalmente aislada del exterior. El disco duro no debe coger, internamente, ninguna partcula o mota de polvo aunque sea muy insignificante, pues dara problemas y fallos en su funcionamiento.Test Room: La sala de pruebas consiste en el ensamblaje de la parte electrnica con la mecnica del disco duro y la realizacin de un programa de chequeo de calidad y funcionamiento del disco duro.

Sala limpia, donde se monta la parte mecnica del disco duro.

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RecomendacionesComponentes internos de los equipos microinformticos170Las altas o bajas de energa elctrica o de tensin daan el disco duro por ello es recomendable tener su ordenador apagado en esos momentos.Cuantas veces hemos encendido y apagado innumerables veces en un da nuestro ordenador, es ms trabajoso para los discos arrancar en fro que tenerlo encendido durante mucho tiempo.Cuando nuestro disco se escuche unos ruidos medios extraos como un chillido puede existir que haya algo que este andando mal y seria recomendable ir haciendo un backup.

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Descripcin de las zonas del discoComponentes internos de los equipos microinformticos171El disco esta formado por varias zonas, estas son:Pistas: Es una circunferencia de la cara de un disco. La pista 0 es la pista ms externa.Sector: Las pistas estn divididas en sectores. El tamao del sector puede variar aunque normalmente se utiliza un sector de tamao 512 bytes.Clster: Es un conjunto de sectores.Sector geomtrico: Son los sectores contiguos pero de pista diferentes. Si el plato fuera una pizza, un sector geomtrico sera una porcin.Cilindro: Es la misma pista en los diferentes platos que tenga el disco. Si colocamos un plato encima del otro y cogemos estas pistas lo que obtenemos es un cilindro.Dado que las pistas no tienen el mismo tamao, las pista exteriores son ms grandes, los discos duros actuales tiene ms sectores en las pistas externas que en las internas. As se aprovecha mejor la superficie del plato.

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Zonas internas de un disco duroComponentes internos de los equipos microinformticos172

PistaSector geomtricoSectorClster

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Tipos de direccionamientoComponentes internos de los equipos microinformticos173CHS (Cylinder Head Sector). Actualmente este sistema no se usa pues fue el primer sistema de direccionamiento que se uso. Mediante la informacin del cilindro, la cabeza y el sector se pueden conocer la posicin de un dato en un disco.LBA (Logical Block Address). Este sistema consiste en dividir el disco en sectores y darle a cada sector un nmero entero nico. Actualmente es el que se est utilizando y es un sistema de direccionamiento lgico de bloques.

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Caractersticas de un disco duroComponentes internos de los equipos microinformticos174Tiempo medio de bsqueda. Es el tiempo medio que tarda la cabeza en situarse en la pista elegida. Sera la mitad del tiempo empleado en ir de la pista ms cercana al eje hasta la ms alejada.Latencia media. Es el tiempo medio que tarda la cabeza en situarse en el sector elegido.Tiempo medio de acceso. Es el tiempo medio que tarda la cabeza en situarse en el sector y pista elegida. El tiempo medio de acceso es la suma de la latencia media y el tiempo medio de bsqueda.Velocidad de rotacin. Son las revoluciones por minuto (RPM) de los platos . El nmero de vueltas que da un plato por minuto.Tasa de transferencia. Velocidad a la que se transfiere la informacin una vez la cabeza est en el sector y pista elegidos.

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Caractersticas de un disco duroComponentes internos de los equipos microinformticos175Los discos no responden inmediatamente a un comando. Tienen un tiempo de reaccin antes de ejecutarlo. Ese tiempo (command overhead time) puede ser de unos 0,3 ms.Los discos profesionales SCSI tienen tiempos de bsqueda y latencias mucho mejores que un disco convencional. Algunos discos de 15000 rpm pueden tener tiempos de bsqueda de 3 ms y latencias de 2ms.

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Sistema de grabacin del disco duroComponentes internos de los equipos microinformticos176Actualmente se emplean un sistema de grabacin perpendicular, con el cual se consigue aumentar la densidad de la superficie del disco lo que provoca que un mayor nmero de bits se puedan almacenar en el mismo espacio. Este aumento de la densidad eleva la velocidad de transferencia ya que se recorre menos espacio para buscar un dato.Este sistema es el responsable del gran aumento de las capacidades que han experimentado estos dispositivos.

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El interfaz del disco duroComponentes internos de los equipos microinformticos177Los interfaces de un disco duro pueden ser:IDE o PATA. Es la interfaz de los disco antiguos.SATA. Es la interfaz actual por excelencia. A su buen rendimiento se le une que los discos SATA tienen un precio muy ajustado.SCSI. Son los ms rpidos y se utilizan en entornos profesionales que requieren dispositivos de almacenamiento veloces. Estos discos son ms caros que los convencionales. Son discos duros de grana capacidad de almacenamiento y pueden llegar a tiempos de medio de acceso y velocidades de transmisin mucho ms alta que los IDE. Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros.

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La interfaz SATAComponentes internos de los equipos microinformticos178Serial ATA reduce los 16 de ancho del bus ATA paralelo (PATA) a solo 1 bit, pero transmite a velocidades muy altas (1,5 Gbits/s o 3 Gbist/s). Dada la velocidad de este interfaz, se utiliza un sistema de codificacin que da mayor seguridad a la transmisin de datos y la velocidad efectiva al final se queda en un 80% de las cifras citadas anteriormente.La velocidad de esta interfaz es de 150 MB/s (SATA I o SATA 150) o 300 MB/s (SATA II o SATA 300) frente a los 133 MB/S como mximo que ofrece el PATA.Los discos y controladores SATA II son compatibles con los sistemas ms lentos (nunca se alcanzarn los 150 MB/s).

Una cosa es la velocidad mxima de la interfaz y otra es la velocidad efectiva del disco. Los discos nunca llegan a ser tan rpidos como su interfaz, siempre son ms lentos.

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Interfaces para conexin externa de un disco duroComponentes internos de los equipos microinformticos179Una de las utilidades de los discos duros dad su capacidad y su bajo coste es utilizarlos de manera porttil conectndolos al PC.Las principales interfaces son las siguientes:USB 2.0. Es el ms difundido. Tiene un rendimiento aceptable y todos los equipos cuentan con este tipo de puertos.Firewire. Ms rpido que USB pero menos frecuente. Es una interfaz similar al USB pero mucho ms rpida y menos extendida.Serial ATA externo (eSATA). Los dos interfaces anteriores no son nativos, con lo cual le otorga a este interfaz una mayor velocidad. Es la mejor opcin a nivel tcnico puesto que el disco funcionar a la mayor velocidad posible. El cable que va del conector eSATA al disco debe de ser menos de 2 metros y 1 si se utiliza un Bracket.SCSI y SAS externas. Utilizado solo en el mundo profesional con un coste y rendimiento muy alto. Solo se utiliza cuando el interfaz eSATA no ofrece el rendimiento pretendido.

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Aparcamiento de un disco duroComponentes internos de los equipos microinformticos180El disco cuando se detiene aparca la cabezas en una zona especficamente diseada para ello llamada zona de aparcamiento.Esta zona suele tener una zona rugosa que permite limpiar la cabeza de la posible suciedad que haya podido ir recogiendo mientras trabajaba. Una capa de carbono en esta zona acta de lubricante para que la cabeza no se estropee cuando se aparca.

Zona de aparcamientoZona de datosLa zona se encuentra en la parte ms cercana al eje del plato. Cuando la cabeza esta situada en esta zona se produce un contacto pero ya a una velocidad inferior puesto que el disco ya est frenando. La capa de carbono impedir que la cabeza se estropee.

Capa de carbono

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Velocidad de rotacinComponentes internos de los equipos microinformticos181La velocidad de rotacin de los discos duros vara mucho. Hay discos que rotan a 4.500 o 5.400 rpm (revoluciones por minuto), como los discos de los porttiles, hasta discos SCSI que pueden rotar a 15.000 revoluciones por minuto (rpm). Normalmente los discos de los equipos de sobremesa funcionan a 7.200 rpm. En los porttiles el aumento de rpm lleva consigo un aumento en el consumo de batera, por esta razn estos discos trabajan a menos revoluciones.

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Tamao fsico de los discosComponentes internos de los equipos microinformticos182Desde hace mucho tiempo, los discos duros de los equipos de sobremesa tienen un tamao estndar de 3,5 (3,5 pulgadas). En ordenadores porttiles el tamao ms comn es 2,5 existiendo otras variantes de menor tamao como pueden ser discos de 1,8 (los que montan los Apple macbook air) y otros de tamao ms reducido como los Microdrive.

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Tamao del Buffer o CachComponentes internos de los equipos microinformticos183La cach sirve como almacn entre un medio muy lento (la parte interna del disco la cual es mecnica y magntica) y uno rpido (la controladora de disco). Los datos se almacenan en el buffer y en caso de que se vuelvan a leer por segunda vez es posible que todava estn all, por lo tanto no hace falta acceder al disco y la operacin ser mucho ms rpida.Obviamente cuanto mayor sea la capacidad del buffer mejor ser el rendimiento del disco. Por regla general los discos cuenta con 8, 16 o 32 MB de buffer.

Un tamao de buffer demasiado grande puede representar cierto peligro terico. Un corte de corriente inesperado puede suponer una mayor perdida de datos si al disco no le da tiempo a actualizar los datos del buffer en el soporte fsico.

Memoria cach

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Estructura lgica de un disco duro

Componentes internos de los equipos microinformticos184

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Las particionesComponentes internos de los equipos microinformticos185Prcticamente todos los discos incluso los dispositivos con memoria flash se pueden particionar. Una particin es una divisin del disco duro que puede tener un sistema de archivos independiente. Un disco puede tener varias particiones con varios sistemas de archivos.Existen tres tipos de particiones principales:Primaria.Extendida. Las particiones extendidas pueden albergar particiones lgicas.Lgica.Las particiones extendidas son necesarias, porque sino un disco solamente podra tener 4 particiones.Los sistemas operativos generalmente se instalan en particiones primarias.

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Reglas bsicas de particionado de un discoComponentes internos de los equipos microinformticos186En el particionamiento se siguen una serie de reglas y limitaciones que son:Regla 1: Un disco solo puede tener hasta 4 particiones primarias.Regla 2: Las particiones extendidas cuenta como si fueran particiones primarias.Regla 3: No puede existir ms de una particin extendida.Regla 4: Dentro de una particin extendida pueden existir una o varias particiones lgicas.

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Formateo a bajo nivel o formateo fsico.Componentes internos de los equipos microinformticos187El formato a bajo nivel se encarga de hacer un chequeo en profundidad de la superficie del disco . Verifica que todos los bytes de la superficie del disco pueden ser ledos y escritos sin problemas. En caso de encontrar algn tipo de error lo que no es extrao, sed marcan como malos y no se vuelven a utilizar.Los discos ya vienen formateados a bajo nivel de fabrica con el Servotrack y no es necesario reformatearlos. El formato no se pierde salvo en raras circunstancias (alta temperaturas, exposicin en campos magnticos, etc.).Antes de formatear a bajo nivel un disco duro asegurarse de que es completamente necesario hacerlo, quizs lo nico que necesita el disco es solamente un formateo a alto nivel.

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Formateo a alto nivel o formateo lgico