WEBQUEST DE FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DE IVÁN CASADO

Y CÉSAR MANUEL RUBALCABA

ARQUITECTURA DE LOS ORDENADORES

El esquema de funcionamiento básico de un ordenador que se

describirá es el establecido por la arquitectura de Von Neuman

(Existe también la arquitectura de Harvard en la que los datos y las

instrucciones se encuentran almacenados en distintos lugares)

Debe notarse que esta arquitectura no es exclusiva de lo que

conocemos como ordenador personal, sino que otro tipo de

dispositivos la posee, como por ejemplo un ipod touch.

EL SISTEMA INFORMÁTICO

Sistema informático hace referencia a cualquier colección o

combinación de programas, datos, procedimiento y equipamiento

utilizado en el procesamiento de la información: Sistema de

contabilidad, sistema gestor de base de datos, la red usada para

transmitir los datos, etc.

El microprocesador

Los microprocesadores son el núcleo electrónico del ordenador. Para

su correcto trabajo constan de distintas partes interconectadas y la

forma de comunicarse tanto entre ellas como el resto del ordenador

han determinado las distintas estructuras de ensamblaje de los

microprocesadores: CISC, RISC, EPIC o híbridas. También se atiende

a características de direccionamiento y encapsulado.

Funciona en base a la repetición de ciclos de instrucciones. El flujo de

los procesos elementales que cada ciclo tiene es la base de

procesamiento de datos del microprocesador.

¿Qué es RISC?

En arquitectura computacional, RISC (del inglés Reduced Instruction

Set Computer, en español Computador con Conjunto de Instrucciones

Reducidas) es un tipo de diseño de CPU generalmente utilizado en

microprocesadores o micro controladores con las siguientes

características fundamentales:

Instrucciones de tamaño fijo y presentado en un reducido número de

formatos.

Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la

memoria de datos.

Microprocesador RISC

¿Qué es CISC?

En arquitectura computacional, CISC (del inglés Complex Instruction

Set Computer, en español Computador con Conjunto de Instrucciones

Complejas) es un modelo de arquitectura de computadores. Los

microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se

caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas

entre operandos situados en la memoria o en los registros internos,

en contraposición a la arquitectura RISC.

Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre instrucciones,

por lo que, en la actualidad, la mayoría de los sistemas CISC de alto

rendimiento implementan un sistema que convierte dichas

instrucciones complejas en varias instrucciones simples del tipo RISC,

llamadas generalmente microinstrucciones.

Los CISC pertenecen a la primera corriente de construcción de

procesadores, antes del desarrollo de los RISC. Ejemplos de ellos

son: Motorola 68000, Zilog Z80 y toda la familia Intel x86, AMD x86-

64 usada en la mayoría de las computadoras personales actuales.

Hay que hacer notar, sin embargo que la utilización del término CISC

comenzó tras la aparición de los procesadores RISC como

nomenclatura despectiva por parte de los defensores/creadores de

éstos últimos.

Microprocesador CISC

Las características técnicas comerciales de los procesadores hacen

referencia a:

Ancho de bus (datos y comunicaciones) medido de bits

Frecuencia (mal llamada velocidad) de proceso interna y

externa

Conjunto de palabras que es capaz de reconocer y ejecutar.

Tipo, y tamaño de la memoria caché

Tipo, conjunto y numero de registros accesibles

Tamaño de palabra de trabajo en medida de bits.

Procesadores de 64 y 32 bits son los más usados hoy en día.

¿Qué es un registro?

En informática, o concretamente en el contexto de una base de datos

relacional, un registro (también llamado fila o tupla) representa un

objeto único de datos implícitamente estructurados en una tabla.

Un registro es un conjunto de campos que contienen los datos que

pertenecen a una misma repetición de entidad. Se le asigna

automáticamente un número consecutivo (número de registro) que

en ocasiones es usado como índice aunque lo normal y práctico es

asignarle a cada registro un campo clave para su búsqueda.

¿Cómo son físicamente los microprocesadores y donde se

insertan? (en relación con ZIF)

Físicamente, el micro, no es más que una pastilla de silicio. En un PC

se coloca sobre la placa base en un conector que se denomina socket.

Un ZIF, del inglés Zero Insertion Force, es un tipo de zócalo que

permite insertar y quitar componentes sin hacer fuerza y de una

forma fácil, ya que lleva una palanca que impulsa todos los pines con

la misma presión, por lo que también evita que se dañen.

Microprocesador en zócalo ZIF

Comparativa entre Intel I3 I5 I7 y ARM

Partes de un microprocesador

El encapsulado: Es lo que rodea a la óblea de silicio en sí,

para darle consistencia, impedir su deterioro y permitir el

enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su

zócalo en la placa base.

La memoria caché: Es una memoria ultrarrápida que emplea

el micro para tener a mano ciertos datos que

predeciblemente serán utilizados en las siguientes

operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM

reduciendo el tiempo de espera. Niveles L1 y L2(Mas grande,

aunque algo menos rápida )

Coprocesador matemático, o más correctamente FPU

(unidad de coma flotante) Es la parte del micro

especializada en esa clase de cálculos matemáticos.

Los registros: son básicamente un tipo de memoria

pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible

para algunos usos particulares. Hay varios grupos de

registros en el procesador.

Físicamente el chip del microprocesador está constituido por una

pastilla de silicio en la que por distintos procedimientos foto químicos

se han insertado varios millones de transistores en un óblea de 1,5 x

1,5 cm, aproximadamente. Para darle un soporte con la rigidez

adecuada, la oblea se encapsula en un soporte de cerámica de 6 x 6

x 0,5 cm que le da su aspecto externo. La parte inferior de la cápsula

está rodeada de los contactos o “pines” que permiten la conectividad

del microprocesador con el resto de elementos del sistema.

¿Por qué son tan importantes los procesadores ARM? Cite

algunos ejemplos de algún sistema informático en el que se

usen.

La arquitectura de los procesadores móviles existentes, con el

permiso de Intel y su procesador Atom Z2460 con arquitectura x86,

es ARM. ARM ofrece tanto los juegos de instrucciones necesarios para

programar aplicaciones como diseños de referencia para fabricar los

procesadores capaces de trabajar con ellos.

Ejemplos:

ARM v6 Huawei u8650

ARM v7 Optimus L5

Investigue y exponga los diferentes tipos de memorias RAM

que existen.

RAM : Memoria primaria de la computadora, en la que puede

leerse y escribirse información en cualquier momento, pero que

pierde la información al no tener alimentación eléctrica

EDO RAM: Tecnología opcional en las memorias RAM utilizadas

en servidores, que permite acortar el camino de la transferencia

de datos entre la memoria y el microprocesador.

BEDO RAM: Tecnología opcional; se trata de una memoria EDO

RAM que mejora su velocidad gracias al acceso sin latencias a

direcciones contiguas de memoria.

DRAM: Es el tipo de memoria más común y económica,

construida con capacitores por lo que necesitan constantemente

refrescar el dato que tengan almacenado, haciendo el proceso

hasta cierto punto lento.

SDRAM: Tecnología DRAM que utiliza un reloj para sincronizar

con el microprocesador la entrada y salida de datos en la

memoria de un chip. Se ha utilizado en las memorias

comerciales como SIMM, DIMM, y actualmente la familia de

memorias DDR (DDR, DDR2, DDR3, DDR4, GDDR, etc.), entran

en esta clasificación.

FPM DRAM: Tecnología opcional en las memorias RAM

utilizadas en servidores, que aumenta el rendimiento a las

direcciones mediante páginas.

RDRAM: Memoria DRAM de alta velocidad desarrollada para

procesadores con velocidad superior a 1 GHz, en esta

clasificación se encuentra la familia de memorias RIMM.

SRAM / Caché Memoria RAM muy veloz y relativamente cara,

construida con transistores, que no necesitan de proceso de

refresco de datos. Anteriormente había módulos de memoria

independientes, pero actualmente solo se encuentra integrada

dentro de microprocesadores y discos duros para hacerlos más

eficientes.

¿Qué tipo de encapsulamiento utilizan las memorias RAM de

los portátiles?

Encapsulado tipo DIP

Es una palabra reducida del idioma inglés que expresa Dual in

Line Package o encapsulado de doble línea; es un tipo de chip

de memoria que posee pines metálicos organizados en dos

zonal lineales simétricas.

Encapsulado tipo SIP

Es una palabra reducida del idioma inglés que expresa Single in

Line Package o encapsulado de una sola línea; es un tipo de

chip de memoria que posee pines metálicos organizados solo en

un extremo del empaque.

¿Qué tipo de memoria

RAM existen en los Smartphone?

DRAM: Es el tipo de memoria más común y económica,

construida con capacitores por lo que necesitan

constantemente refrescar el dato que tengan

almacenado, haciendo el proceso hasta cierto punto

lento.

Busca en internet y añade imágenes de cada uno de los

dispositivos de almacenamiento anteriores.

Memoria Gráfica

Ranuras de expansión y Buses

Unidades de almacenamiento

Magnéticos

HD Iinterno y HD externo

Ópticos

DVD Y Blu-Ray

Discos de estado sólido basados en flash (SSD)

Discos de estado sólido

Explicar cuál es la distribución estándar de las teclas en el

teclado en español.

En España se usa el teclado QWERTY que es el más común, pero a

diferencia de otros países en España y Latinoamérica incluye la letra

Ñ.

Encontrar periféricos señalizadores distintos del ratón.

Joystick

Pantalla táctil

Game pad PC

Lápiz óptico

Trackball

¿Qué es un Trackball?

Un trackball es un dispositivo apuntador, compuesto por una bola

incrustada en un receptáculo que contiene sensores que detectan la

rotación de la bola en dos ejes —como si fuera un ratón de

computadora boca arriba, pero con la bola sobresaliendo más. El

usuario hace girar la bola con el pulgar, los dedos, o la palma de la

mano para mover el cursor.

El led indicador suele mostrar un color verde y parpadear.

Cuando hacemos referencia a la conexión Wi-Fi a/b/g/n nos referimos

a la frecuencia.

Buscar imágenes ilustrativas de medios de transmisión.

Cable Coaxial

UTP

Fibra óptica

Busque imágenes sobre cada uno de los dispositivos de

interconexión de los que se ha hablado

Repetidor. Nivel físico OSI

Concentrador

Puente o Bridge

Conmutador o Switch

Router

Busque imágenes sobre cada una de las topologías de las que

se ha hablado.

Topología en malla

Topología en bus

Topología en estrella

Topología en anillo

Topología en árbol

Topología Híbrida