EL HARDWARE DE LOS EQUIPOS INFORMÁTICOS

1.- INTRODUCCIÓN

Un PC (Personal Computer) es un procesador de datos, es decir, realiza cálculos y transmite datos entre sus diferentes componentes. Los datos que maneja internamente el ordenador son datos digitales o binarios, es decir, datos formados exclusivamente por 0 y 1, que representan a un nivel bajo y a un nivel alto de tensión. Todos los datos analógicos (sonidos, imágenes, textos, etc.) se traducen a datos binarios para ser procesados.

El primer PC fue creado por la empresa IBM en 1981; estaba basado en el microprocesador 8088 de la empresa Intel y adaptado al sencillo sistema operativo de Microsoft (MS-DOS). Funcionaba a una velocidad de hasta 8 MHz. Los actuales Intel Core I 7 trabajan a 3.500 Mhz.

Al hablar de ordenadores, es frecuente que aparezcan con frecuencia las palabras hardware y software; vamos a aclarar su significado:

Hardware: es la parte física del ordenador (circuitos, discos, monitor, etc).

Software: es la parte lógica del ordenador, es decir, el conjunto de instrucciones o programas que dirigen el funcionamiento del ordenador y el tratamiento de los datos.

2.- LA CONSTITUCIÓN DE UN PC

El PC está constituido por la llamada unidad de sistema (que es una caja que contiene la fuente de alimentación, la placa base, el microprocesador, la memoria, las tarjetas de expansión y periféricos internos, como el disco duro, las unidades de CD y DVD, etc.) y los periféricos externos, como el teclado, la impresora, el monitor, el ratón, etc.

Todos estos dispositivos están interconectados a través de interfaces. La Interfaz está formada por circuitos electrónicos (situados normalmente en los componentes y en la placa base) y un software (controladores o drivers) que contiene un conjunto de normas (estándar) que permiten el intercambio de datos entre los dispositivos conectados. Estos controladores deben ser instalados en el sistema.

Cada interfaz está diseñada para conseguir la máxima capacidad de transferencia de datos (ancho de banda) entre los dispositivos que conecta.

3.- EL MICROPROCESADOR

EL microprocesador o CPU es un conjunto de circuitos integrados formado por millones de transistores, que puede realizar cálculos con los datos y transmitirlos a gran velocidad.

Físicamente la CPU es bastante pequeña; en su núcleo está el circuito electrónico, que puede tener un tamaño de 1 cm x 1 cm y que, en el caso de los microprocesadores actuales, contiene más de 100 millones de transistores.

El circuito electrónico está encapsulado en un cuadrado de plástico mucho mayor, necesario para crear espacio para todos los contactos eléctricos que hay que utilizar para conectar el microprocesador a la placa base.

Los principales fabricantes de microprocesadores son las empresas Intel (los Pentium y los Intel Core) y AMD (los Athlon, Phenom, FX y A4)

En Windows podemos ver las características de nuestra CPU en el cuadro de diálogo Propiedades del sistema (clic con el botón secundario sobre el icono Mi PC > Propiedades > General).

Los microprocesadores actuales funcionan a unas frecuencias muy elevadas, del orden de 3,5 GHz, y ello hace que se genere una gran cantidad de calor en un espacio reducido. Por ello, es imprescindible que estén bien refrigerados, de ahí que se coloque encima un ventilador.

4.- LA PLACA BASE

La placa base, o placa madre, es una gran tarjeta de circuito impreso a la que van conectados todos los componentes del ordenador a través de sus conectores. Además, en ella se ubica una gran cantidad de circuitos integrados, siendo el principal de ellos el chipset.

Los principales elementos de la placa base son:

Conectores de alimentación: a través de los cuales, la fuente de alimentación le suministra los diversos voltajes necesarios (3,3V, 5V y 12V)

Zócalo de CPU: es donde va conectado el microprocesador.

Zócalos de memoria RAM: en ellos se conectan los módulos de memoria RAM; su número varía de 2 a 6

El chipset: es un circuito electrónico que gestiona la transferencias de datos entre los diferentes componentes del ordenador (microprocesador, memoria, tarjeta gráfica, disco duro y periféricos de entrada y salida). Está dividido, físicamente, en dos partes:

Puente norte: controla la interconexión del microprocesador con la memoria RAM y la unidad de procesamiento gráfico (que puede estar integrada en la placa o en una tarjeta gráfica conectada). Gestiona un gran flujo de información y se calienta mucho, por lo que suele llevar acoplado un disipador térmico o un ventilador propio.

Puente sur: se encarga de gestionar el flujo de datos que entran y salen de las unidades de almacenamiento (disco duro y lectores ópticos de disco) y de los periféricos de entrada y salida (teclado, ratón, dispositivos USB, dispositivos PCI, impresora,...).

El reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del microprocesador y de los periféricos.

La BIOS: es un programa guardado en una memoria no volátil (antes de tipo ROM, hoy día de tipo flash) que realiza las operaciones de puesta en marcha del ordenador: chequea el equipo, carga el sistema operativo, pone en comunicación el microprocesador con los periféricos, etc. Los parámetros susceptibles de ser modificados se guardan en la CMOS.

La CMOS: es una pequeña memoria que guarda cierta información de la configuración del equipo, así como la fecha y la hora. La interfaz para cambiar la configuración se denomina SETUP, donde se entra presionando la tecla “Suprimir” (“F2” en otros ordenadores) en el momento del arranque.

La pila: alimenta la memoria CMOS, para que no se pierda la configuración guardada cuando el equipo está apagado.

Los buses: son “caminos eléctricos” que interconectan el microprocesador, el chipset, la memoria, los conectores de entrada/salida y las ranuras de expansión. Están el bus RAM, el bus PCI, el PCI Express, el bus USB, el bus Firewire, etc, cada uno con su velocidad propia.

Los conectores de entrada/salida: incluye conectores PS2 para teclado y ratón, puerto serie, para dispositivos antiguos, puerto paralelo, para impresoras antiguas, puertos USB, puerto de red RJ45, conectores gráficos (VGA, DVI, HDMI), conectores IDE y SATA (para discos duros, lectores ópticos de disco y unidades de estado sólido), conectores de audio (altavoces y micrófonos).

Ranuras de expansión: para conectar tarjetas de expansión, como la tarjeta gráfica. Los tipos actuales son las PCI y las PCI Express (las tarjetas gráficas van en éstas últimas).

Las placas base actuales se clasifican en dos grupos, las placas para microprocesadores AMD y las placas para microprocesadores Intel. Dentro de cada uno de estos dos grupos hay numerosas variantes que se diferencian fundamentalmente por el tipo de zócalo de CPU, de forma que cada placa sólo admite determinados microprocesadores.

Por ejemplo, la placa de la figura de antes tiene un tipo de zócalo intel 775, que admite microprocesadores Intel Pentium 4, Celeron, Core 2 y Xeon, pero no admite los más actuales Intel Core i3, i5 e i7, por ejemplo.

Otro aspecto que diferencia las placas base es su formato (dimensiones) lo cual determina las cajas en las que pueden instalarse. Los formatos más utilizados son el ATX (ancho 305 mm) y el MicroATX (ancho 244 mm).