89001274 Ensamblaje De Computadoras I.pdf

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Tabla de Contenidos TAREA 1: COMPROBAR LAS ESPECIFICACIONES PRINCIPALES DE UN COMPUTADOR.... 7 EQUIPOS Y MATERIALES: ........................................................................................................... 8 ORDEN DE EJECUCIÓN: ............................................................................................................. 8 OPERACIÓN 1: .......................................................................................................................... 8 Usar el Sistema Operativo Para Identificar Velocidad del CPU y Cantidad de Memoria RAM.................................................................................................................................... 8 OPERACIÓN 2: .......................................................................................................................... 9 Usar el Sistema Operativo Para Identificar Recursos del Sistema .................................... 9 OPERACIÓN 3: ........................................................................................................................ 11 Usar el Sistema Operativo Para Identificar Unidades de Almacenamiento ..................... 11 FUNDAMENTO TEÓRICO: .................................................................................................. 12 Información Digital: ........................................................................................................... 12 Datos: ............................................................................................................................... 12 Señal Eléctrica: ................................................................................................................ 12 Frecuencia: ....................................................................................................................... 13 Almacenamiento de la Información: ................................................................................. 13 Unidades de Almacenamiento de Información Digital: .................................................... 14 Sistemas de Numeración en el Computador: .................................................................. 15 CÓDIGO ASCII: ............................................................................................................... 16 Sistema Binario: ............................................................................................................... 16 Sistema Decimal: ............................................................................................................. 16 Sistema Hexadecimal:...................................................................................................... 17 Conversión Entre Sistemas de Numeración: ................................................................... 17 TAREA 2: COMPROBAR VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL COMPUTADOR COMPATIBLE ................................................................................................................................. 20 EQUIPOS Y MATERIALES: ......................................................................................................... 21 ORDEN DE EJECUCIÓN: ........................................................................................................... 21 OPERACIÓN 1: ........................................................................................................................ 21 Identifica Partes de un Case Compatible ......................................................................... 21 OPERACIÓN 2: ........................................................................................................................ 23 Determina ventajas y desventajas del case compatible .................................................. 23 FUNDAMENTO TEÓRICO: .................................................................................................. 24 ¿Qué es una Computadora? ............................................................................................ 24 Generaciones de las Computadoras: ............................................................................... 27 La Computadora Personal ............................................................................................... 28 Apple ................................................................................................................................ 28 Mac vs PC ........................................................................................................................ 28 PC de Marca (OEM) vs PC Compatible (Clon) ................................................................ 30 PC de Marca (OEM / Original Equipment Manufactured): ............................................... 31 PC compatibles (Ensamblados o Clones): ....................................................................... 32 Funciones Básicas de un Computador ............................................................................ 33 Hardware, Software y Firmware ....................................................................................... 33 Partes del Computador .................................................................................................... 35 Case – CPU (Gabinete) ................................................................................................... 35 Factor de Forma del Case:............................................................................................... 35 Factores a Tener en Cuenta en la Elección de un Gabinete: .......................................... 37 TAREA 3: INSTALACIÓN DE LA PLACA BASE .......................................................................... 41 EQUIPOS Y MATERIALES: ......................................................................................................... 42 ORDEN DE EJECUCIÓN: ........................................................................................................... 42 OPERACIÓN 1: ........................................................................................................................ 42

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Colocar aisladores y sujetadores en el case ................................................................... 42 OPERACIÓN 2: ........................................................................................................................ 43 Realizar Instalación Física de la Placa Base ................................................................... 43 OPERACIÓN 3: ........................................................................................................................ 44 Reconocer las Partes Principales de la Placa Base ...................................................... 44 OPERACIÓN 4: ........................................................................................................................ 45 Realizar Conexión de Conectores del Panel Frontal ....................................................... 45 FUNDAMENTO TEÓRICO: .................................................................................................. 46 Descarga Electroestática (ESD) ...................................................................................... 46 Placa Base: ...................................................................................................................... 47 Especificaciones de una Placa Base: .............................................................................. 47 Empaque y Accesorios de una Placa Base Nueva: ......................................................... 47 Principales Especificaciones de una Placa Base: ........................................................... 48 Bus de Lado Frontal (FSB)............................................................................................... 54 Soporte de Microprocesador ............................................................................................ 54 Soporte de Memoria ......................................................................................................... 55 Tecnología de Integración ................................................................................................ 55 Placa Base Integrada ....................................................................................................... 55 Placa base Semi-integrada .............................................................................................. 56 Partes de la Placa Madre ................................................................................................. 56 Puertos de Comunicación ................................................................................................ 57 Puertos Clásicos: ............................................................................................................. 57 Puertos Modernos (actuales) ........................................................................................... 59 Buses de Comunicación................................................................................................... 63 Placas de 64 Bits .............................................................................................................. 65 Buses de Expansión (Slots de Expansión) ...................................................................... 66 Chipset ............................................................................................................................. 69 Arquitectura North y South Bridge ................................................................................... 70 Arquitectura de Concentrador .......................................................................................... 74 TAREA 4: INSTALACIÓN DE LA FUENTE DE PODER................................................................ 77 EQUIPOS Y MATERIALES: ......................................................................................................... 78 ORDEN DE EJECUCIÓN: ........................................................................................................... 78 OPERACIÓN 1: ........................................................................................................................ 78 Identificar las Partes de la Fuente .................................................................................... 78 OPERACIÓN 2: ........................................................................................................................ 79 Realizar Instalación Física de la Fuente de Poder .......................................................... 79 FUNDAMENTO TEÓRICO: .................................................................................................. 79 Voltaje AC (VAC) y Voltaje DC (VDC) ............................................................................. 79 Fuente de Poder Switching .............................................................................................. 80 Potencia de una Fuente de Poder ................................................................................... 80 Tipos de Fuentes de Poder .............................................................................................. 81 Adaptadores de Cables de Fuente .................................................................................. 85 Fuentes Certificadas y Fuentes Genéricas ...................................................................... 85 TAREA 5: ENSAMBLAJE INICIAL DEL COMPUTADOR ............................................................. 87 EQUIPOS Y MATERIALES: ......................................................................................................... 88 ORDEN DE EJECUCIÓN: ........................................................................................................... 88 OPERACIÓN 1: ........................................................................................................................ 88 Colocar aisladores y sujetadores en el case ................................................................... 88 OPERACIÓN 2: ........................................................................................................................ 89 Realizar Instalación Física de la Placa Base ................................................................... 89 OPERACIÓN 3: ........................................................................................................................ 90 Reconocer las Partes Principales de la Placa Base ...................................................... 90 OPERACIÓN 4: ........................................................................................................................ 92 Realizar Conexión de Conectores del Panel Frontal ....................................................... 92 OPERACIÓN 5: ........................................................................................................................ 92 Identificar las Partes de la Fuente .................................................................................... 92 OPERACIÓN 6: ........................................................................................................................ 93

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Realizar Instalación Física de la Fuente de Poder .......................................................... 93 OPERACIÓN 7: ........................................................................................................................ 94 Realizar medida de voltajes en la fuente de poder .......................................................... 94 FUNDAMENTO TEÓRICO: .................................................................................................. 94 Ensamblaje Inicial del Computador .................................................................................. 94 Sistema de Calidad .......................................................................................................... 95 Descarga Electroestática ................................................................................................. 96 Recomendaciones ............................................................................................................ 97 Proceso de Armado.......................................................................................................... 97 Selección de la Placa Base .............................................................................................. 99 PC Para Ofimática ............................................................................................................ 99 PC Para el Hogar (Home Cinema) ................................................................................. 100 PC de Alto Rendimiento ................................................................................................. 100 Selección de la Fuente de Poder ................................................................................... 100 Medición de Voltaje con el Multímetro ........................................................................... 101 TAREA 6: INSTALACIÓN DEL MICROPROCESADOR.............................................................. 102 EQUIPOS Y MATERIALES: ....................................................................................................... 103 ORDEN DE EJECUCIÓN: ......................................................................................................... 103 OPERACIÓN 1: ...................................................................................................................... 103 Reconocer Características del Microprocesador ........................................................... 103 OPERACIÓN 2: ...................................................................................................................... 104 Realizar la Instalación Física del CPU ........................................................................... 104 OPERACIÓN 3: ...................................................................................................................... 104 Instalar el Cooler del CPU .............................................................................................. 104 FUNDAMENTO TEÓRICO: ................................................................................................ 105 El Microprocesador (CPU) ............................................................................................. 105 Arquitectura del Microprocesador .................................................................................. 106 Microprocesadores de 64 Bits ........................................................................................ 108 Arquitectura Pipeline ...................................................................................................... 108 RISC y CISC .................................................................................................................. 109 Overcloking (Subir el Reloj)............................................................................................ 113 Refrigeración del Microprocesador ................................................................................ 113 Especificaciones del Microprocesador ........................................................................... 114 Fabricantes de Microprocesadores ................................................................................ 116 Presentación del CPU .................................................................................................... 116 Evolución de los Microprocesadores ............................................................................. 116 Breve Historia de los Microprocesadores: ..................................................................... 117 Socket Para Microprocesadores .................................................................................... 123 Socket – Slot Para Microprocesadores Intel .................................................................. 125 Socket – Slot Para Microprocesadores AMD ................................................................. 125 Tecnologías Vigentes ..................................................................................................... 125 Instalación del Microprocesador .................................................................................... 127 TAREA 7: INSTALACIÓN DE LA MEMORIA PRINCIPAL .......................................................... 130 EQUIPOS Y MATERIALES: ....................................................................................................... 131 ORDEN DE EJECUCIÓN: ......................................................................................................... 131 OPERACIÓN 1: ...................................................................................................................... 131 Reconocer Características de la Memoria Principal ...................................................... 131 OPERACIÓN 2: ...................................................................................................................... 132 Realizar la Instalación Física de la Memoria Principal ................................................... 132 FUNDAMENTO TEÓRICO: ................................................................................................ 133 Memorias en el Computador .......................................................................................... 133 Memorias Semiconductoras ........................................................................................... 134 Memoria Principal ........................................................................................................... 134 Características de la Memoria Principal ......................................................................... 135 Tecnologías de Memorias y Arquitectura de Bancos .................................................... 136 Dual Channel .................................................................................................................. 143 Memoria de Sistema 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Memorias Complementarias .......................................................................................... 145 Memoria Secundaria ...................................................................................................... 146 TAREA 8: INSTALACIÓN DE UNIDADES DE DISCO ................................................................ 149 EQUIPOS Y MATERIALES: ....................................................................................................... 150 ORDEN DE EJECUCIÓN: ......................................................................................................... 150 OPERACIÓN 1: ...................................................................................................................... 150 Reconocer Características de las Unidades de Disco ................................................... 150 OPERACIÓN 2: ...................................................................................................................... 151 Realizar la Instalación física de las unidades de disco .................................................. 151 FUNDAMENTO TEÓRICO: ................................................................................................ 151 Unidades de Disco ......................................................................................................... 151 Dispositivos de Almacenamiento ................................................................................... 152 Otros dispositivos de almacenamiento .......................................................................... 156 Integración ATA .............................................................................................................. 156 Soporte de Unidades ...................................................................................................... 157 Revisiones de la Norma ATA ......................................................................................... 158 Modos de Transferencia de Información........................................................................ 158 Dispositivos ATA ............................................................................................................ 160 Configuración de Dispositivos ........................................................................................ 160 Conflictos ........................................................................................................................ 162 Conexionado .................................................................................................................. 163 Dispositivos Serial ATA .................................................................................................. 163 Conexionado de Dispositivos S-ATA ............................................................................. 164 Estructura Física del Disco Duro .................................................................................... 165 Desde el Exterior de la Unidad ...................................................................................... 166 El Interior de la Unidad de Disco Duro ........................................................................... 167 Almacenamiento y Organización de Datos .................................................................... 171 Los Cilindros: Un Concepto Abstracto ........................................................................... 173 El cilindro: un factor del rendimiento .............................................................................. 174 Cilindro: utilidad pasada, presente y futura del concepto .............................................. 174 Calculo de la Capacidad Total de un Disco Duro .......................................................... 175 Configuración de un Disco en la PC .............................................................................. 176 Modos de Direccionamiento ........................................................................................... 176 Unidades de Estado Sólido (Solid State Drive).............................................................. 178 Discos Híbridos .............................................................................................................. 179 SSD VS HDD: ................................................................................................................ 179 TAREA 9: INSTALACIÓN DE TARJETAS DE EXPANSIÓN ...................................................... 182 EQUIPOS Y MATERIALES: ....................................................................................................... 183 ORDEN DE EJECUCIÓN: ......................................................................................................... 183 OPERACIÓN 1: ...................................................................................................................... 183 Reconocer características de las tarjetas de expansión ................................................ 183 OPERACIÓN 2: ...................................................................................................................... 184 Realizar la Instalación física de las tarjetas de expansión............................................. 184 FUNDAMENTO TEÓRICO: ................................................................................................ 185 Tarjetas Controladoras ................................................................................................... 185 Tipos de Tarjetas Controladoras .................................................................................... 186 Controladoras de Video:................................................................................................. 190 Memoria Gráfica de Acceso Aleatorio (VRAM) .............................................................. 191 Salidas de Video ............................................................................................................ 194 Interfaces con la placa base........................................................................................... 194 Alimentación ................................................................................................................... 196 Fabricantes de Tarjetas de Video .................................................................................. 196 API para gráficos ............................................................................................................ 197 Efectos gráficos .............................................................................................................. 198 Scalable Link Interface (SLI) .......................................................................................... 198 3-Way SLI y Quad SLI .................................................................................................... 199 CrossFire ........................................................................................................................ 200

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Tarjeta Capturadora de Video ........................................................................................ 202 Controladora de Red ...................................................................................................... 203 Capacidades Especiales de la Tarjeta de Red: ............................................................. 206 Ethernet - FastEthernet – GigabitEthernet ..................................................................... 207 Wi-Fi ............................................................................................................................... 207 Adaptador de Audio ........................................................................................................ 208 Muestreo de sonido ........................................................................................................ 210 Canales de sonido y polifonía ........................................................................................ 211

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1 TAREA 1: Comprobar las Especificaciones Principales de un Computador Introducción: Un Técnico en hardware de computadoras, que trabaje en entornos, donde exista diversidad de equipos de cómputo, debe identificar las especificaciones del computador, a fin de determinar las características operativas y de rendimiento de cada computador. Además, el técnico en soporte de computadoras, debe manejar las herramientas del sistema operativo para identificar las especificaciones básicas de un computador. En esta tarea revisará las herramientas:  Información del sistema  Administrador de dispositivos  Administrador de discos De manera que empecemos nuestro estudio de ensamblaje de computadoras, entendiendo los conceptos básicos de almacenamiento y procesamiento de información en el computador.

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Equipos y Materiales:  

Computador Pentium 4 o superior Sistema operativo Windows XP o superior

Orden de Ejecución: 1. Usar el sistema operativo para identificar velocidad del CPU y cantidad de memoria RAM 2. Usar el sistema operativo para identificar recursos del sistema 3. Usar el sistema operativo para identificar unidades de almacenamiento

Operación 1: Usar el Sistema Operativo Para Identificar Velocidad del CPU y Cantidad de Memoria RAM Se realizara la identificación de la velocidad y cantidad de memoria en el computador usando la herramienta información del sistema.

Proceso de Ejecución: 1. Encienda el computador, luego acceda a la ventana del comando ejecutar

2. Digite: msinfo32.exe Dar clic en Aceptar

3. A continuación se muestra un resumen del sistema y allí podemos observar la velocidad del CPU y cantidad de memoria RAM. Además en esta pantalla se observan otros datos relacionados al computador.

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Observación:  La velocidad de un computador está relacionada directamente con la velocidad del CPU y la cantidad de memoria RAM

Operación 2: Usar el Sistema Operativo Para Identificar Recursos del Sistema Se realizara la identificación de los recursos del sistema operativo Windows usando la herramienta Administrador de dispositivos.

Proceso de Ejecución: 1. Encienda el computador, luego acceda a la ventana del comando ejecutar

2. Digite: devmgmt.msc Dar clic en Aceptar

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3. En la pantalla Administrador de dispositivos, seleccionar la ficha Ver, luego la opción Recursos por tipo.

4. A continuación se muestra los recursos usados por el sistema.

5. Se muestra la asignación de memoria para los diferentes componentes del computador.

Observación:  La asignación de memoria para los diferentes componentes del computador esta mapeado usando el sistema de numeración hexadecimal

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Operación 3: Usar el Sistema Operativo Para Identificar Unidades de Almacenamiento Se realizara la identificación de las unidades de almacenamiento de información en el computador la herramienta Administrador de discos.

Proceso de Ejecución: 1. Encienda el computador, luego acceda a la ventana del comando ejecutar

2. Digite: diskmgmt.msc Dar clic en Aceptar

3. A continuación se muestra la herramienta Administración de discos, allí se observan las diferentes unidades de almacenamiento usados

Observación:  Las unidades de almacenamiento usadas por el computador pueden ser internas o externas, además pueden estar preparadas para su uso actual o reservado para un uso futuro.

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FUNDAMENTO TEÓRICO: Información Digital: El computador es un sistema electrónico digital, presente actualmente en cada actividad de la vida humana. Está compuesto básicamente por una tarjeta electrónica principal (placa base), un microprocesador, memorias y dispositivos de entrada y salida. Con estos componentes físicos y teniendo como complemento componentes lógicos (programas), el computador procesa información, “Información Digital”. Se puede entender por información a un conjunto de datos procesados o por procesar. El computador recibe, almacena, procesa y entrega datos de diferentes tipos. Desde datos que se pueden percibir por nuestros sentidos y otros que no son percibidos físicamente por nuestros sentidos.

Datos: Un dato es la representación simbólica de un atributo o una característica de una entidad física o lógica. Por lo tanto los datos empleados en el computador pueden ser datos físicos o datos lógicos.

Los datos para que puedan ser procesados deben ser convertidos en Señal Eléctrica, para que esto sea posible se utiliza la tecnología electrónica.

Señal Eléctrica: Una señal eléctrica es un voltaje (V) o corriente (I), generalmente de nivel bajo que lleva algún tipo de información. De acuerdo a su comportamiento en el tiempo y sus características propias se agrupan en 2 grandes grupos: Señal Analógica y Señal Digital. Prograna Nacional de Informática

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  

Señal Analógica Son señales continuas. Son señales reales, que pueden ser percibidas por nuestros sentidos. Ej.: temperatura, corriente alterna , voz, video, etc.

  

Señal Digital Son señales discretas. Son señales tratadas por componentes electrónicos. Ej.: datos binarios, señal de sincronía, etc.

Frecuencia: Se puede definir como el número de señales que son procesadas en un segundo. En el computador representa velocidad (rapidez).Se expresa en Hertz. (Hz)

Nota: La Información Digital está conformada por señales digitales binarias (poseen sólo dos estados) y es utilizada por los diferentes sistemas electrónicos de comunicación actuales, siendo quizá el computador el de mayor uso.

Almacenamiento de la Información: La información digital se almacena en diferentes dispositivos electrónicos para poder ser tratada. Según sus características cada dispositivo almacena mayor o menor cantidad de información digital.

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Unidades de Almacenamiento de Información Digital: EL BIT: Es la mínima unidad de almacenamiento de información digital. Puede ser un 1 o 0 lógico EL BYTE: Unidad de almacenamiento que contiene siempre 8 bits. Es la unidad empleada en los sistemas digitales actuales.

MÚLTIPLOS DEL BYTE:

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La diferencia de valores de 1024 (en lugar de 1000 del sistema internacional) se da debido a que en el sistema binario la potencia 210 = 1024 es la más cercana a 1000. Algunos ejemplos del uso de estas unidades en la representación de datos en el computador son:   

Un documento de texto simple con el mensaje “Hola Mundo” ocupa 10 Bytes Un archivo de música MP3 de 3.23 minutos de duración ocupa aproximadamente 3.23 Megabytes (MB) Un video de alta definición de una duración de 0.33 segundos (dependiendo de su resolución) ocupa aproximadamente 4.14 Megabytes (MB)

OTRAS UNIDADES:   

NIBLE: Formado por 4 bits. WORD: Formado por 16 bits. Double Word: Formado por 32 bits.

Sistemas de Numeración en el Computador: Al recibir, procesar, almacenar y entregar datos; el computador trabaja con diferentes sistemas de numeración, los cuales son:   

Sistema Binario (en el procesamiento de datos) Sistema Decimal (en la entrada y salida de datos) Sistema Hexadecimal (en el almacenamiento de datos)

Además el computador puede hacer uso de otros tipos de codificación como: el código ASCII, BCD, BCN, etc.

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CÓDIGO ASCII: Código formado por 7 bits, se emplea para representar letras, números, símbolos especiales y caracteres de control. Este código representa a 33 caracteres no imprimibles y 99 caracteres imprimibles. Ej.:

Sistema Binario: Sistema de numeración que emplea solo dos símbolos para representar cualquier cantidad. Estos símbolos son los números 0 y 1, a los cuales se les llama BIT (BInary digiT). El sistema de numeración binaria es tomado como un sistema de numeración referencial, ya que se utiliza en el procesamiento de la información digital. Por ejemplo el dato binario: 10001110 10110000 11110101 no es interpretado fácilmente. Se debe conocer la codificación empleada.

Sistema Decimal: Sistema de numeración que emplea 10 símbolos para representar cualquier cantidad. Estos símbolos son los números: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9. El sistema de numeración decimal se emplea en el ingreso de datos al computador y para mostrar los datos procesados por el computador.

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Sistema Hexadecimal: Sistema de numeración que emplea 16 símbolos para representar cualquier cantidad. Estos símbolos son los números: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 y las letras: A B C D E F. El sistema de numeración hexadecimal se emplea en la representación de los datos, instrucciones, direcciones de memoria e información de errores emitidos por el computador.

Conversión Entre Sistemas de Numeración: Conversión de Datos Decimales a Datos Binarios:

Método: Divisiones Sucesivas Consiste en dividir el número a convertir de manera sucesiva entre dos. El número convertido resulta de formar el número, con el último cociente y los residuos de cada división, ordenándolos de manera inversa al que fueron apareciendo.

Conversión de Datos Decimales a Datos Binarios:

Método: Descomposición Polinómica Consiste en representar el número binario como producto de cada digito que forma el número binario, por su peso respectivo (potencia de dos según la posición que ocupe). Ejemplo: Convertir el numero binario 1100100 a decimal 1100100 = 1x26 + 1x25 + 0x24 + 0x23 + 1x22 + 0x21 + 0x20 = 100

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Conversión de Datos Decimales a Datos Hexadecimales:

Método: Tabla de conversión Consiste en convertir el numero decimal a binario, luego convertimos a hexadecimal utilizando la tabla de conversiones, para ello se separa en bloques de 4 bits de derecha a izquierda, si faltasen bits se completa con bits cero a la izquierda. Tabla de conversión: Número Hexadecimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

Número Binario 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

Ejemplo: Convertir el numero decimal 100 a hexadecimal 1) Convertimos a binario el numero decimal 100 = 1100100 2) Luego agrupamos en grupos de 4 bits y convertimos usando la tabla Binario Hexadecimal

0110 6

0100 4

3) El numero decimal 100 = 64H Conversión de Datos Hexadecimales a Datos Decimales:

Método: Tabla de conversión Consiste en convertir el número hexadecimal a binario usando la tabla de conversión, luego convertimos a decimal.

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Ejemplo: Convertir el numero hexadecimal 64H a decimal 1) Cada digito hexadecimal produce 4 bits. Hexadecimal Binario

6 0110

4 0100

1. El numero binario 01100100 = 100 (Decimal)

ACTIVIDAD 1. Ordene de mayor a menor los PCs de acuerdo a su velocidad: PC1  0,333 GHz PC2  2800 MHz PC3  2.4 GHz PC4  1100 MHz PC5  3 300 000 KHz 2. Indique las capacidades de almacenamiento de los siguientes medios: Disquete, CD-ROM, DVD-ROM, Blu Ray, Disco duro, Memorias, iPod, iPhone. 3. Cuantos CDs se necesitaran para guardar la información de un disco duro de 360 GB. 4. El IP en binario de un computador es: 10101010111100001011111101010111 Indique su equivalente en formato decimal y en formato hexadecimal. 5. Indique alguna otra utilidad de las herramientas de Windows usadas en la tarea 1

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2 TAREA 2: Comprobar Ventajas y Desventajas del Computador Compatible Introducción: En la selección de un computador para un determinado uso pueden existir diferentes alternativas a considerar, por ejemplo: precio, capacidad de actualización, garantía, etc. Un Técnico en hardware de computadoras, debe estar en la capacidad de recomendar la elección de un determinado tipo de computador de acuerdo a la necesidad de la empresa o del usuario. En esta tarea conocerá las ventajas y desventajas de un computador compatible (ensamblado) y uno de marca (OEM). Además identificara las partes externas e internas de un case compatible.

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Equipos y Materiales:  

Computador Pentium 4 o superior para practica Destornillador estrella mediano

Orden de Ejecución: 1. Identifica partes de un case compatible 2. Determina ventajas y desventajas del case compatible

Operación 1: Identifica Partes de un Case Compatible Se realizara la identificación de las partes de un case compatible y se entiende el uso de cada elemento identificado.

Proceso de Ejecución: 1. Utilizando el case del computador de práctica que se le asigno, identifique los elementos del panel frontal. Utilice como referencia el siguiente esquema.

2. Con las observaciones realizadas, complete la siguiente tabla: COMPONENTES DEL PANEL FRONTAL HDD LED

PWR LED

PWR SW

RST SW

USB AUX

AUDIO AUX

BAHIAS 31/2

BAHIAS 51/4

Cantidad Uso Características Principales

3. Utilizando el case del computador de práctica que se le asigno, identifique los elementos de la parte posterior. Utilice como referencia el siguiente esquema.

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4. Con las observaciones realizadas, complete la siguiente tabla: ELEMENTOS DE LA PARTE POSTERIOR Bahías de Expansión

Ventilador del Case

Conectores del Panel Posterior

Elementos de la Fuente de Poder

Cantidad/Nombres Uso Características Principales

5. Retire la tapa lateral, luego identifique las partes internas del case y el uso que se les da. Utilice como referencia el esquema siguiente:

6. Con las observaciones realizadas, elabore una tabla descriptiva. Utilice como referencia la siguiente tabla: ELEMENTOS INTERNOS Bahías 51/4

Bahías 31/2

Ventilador

Bahías Int. 31/2

Soporte Motherboard

Fuente de Poder

Cantidad Uso Características Principales

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Observación:  El gabinete sirve de protección para todo el hardware interno del computador.

Operación 2: Determina ventajas y desventajas del case compatible Se realizara una comparación del case compatible con uno de un equipo de marca (OEM) y se establecerá ventajas y desventajas del case compatible.

Proceso de Ejecución: 1. Destape un case compatible y uno de marca (OEM) y establezca diferencias físicas entre ambas. Las imágenes son referenciales.

2. Después de haber realizado sus observaciones complete las siguiente tabla: Características

Case Compatible

Case de Marca (OEM)

Bahías Internas Bahías de expansión Tornillos de sujeción Conectores de fuente Switch de RST

3. Mencione ventajas y desventajas del case compatible Ventajas

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Desventajas

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Observación:  Si aceptamos la definición de que un computador clonado o compatible es aquel que está ensamblado a partir de componentes de terceros, en la actualidad absolutamente todos los computadores que hay en el mercado (de PC's, se entiende) son clónicos o compatibles.

FUNDAMENTO TEÓRICO: ¿Qué es una Computadora? El nombre computadora (nombre que deriva del latín computare, que significa contar), computador u ordenador como lo mencionan los españoles, nos tienta a pensar que se trata de un aparato que simplemente sirve para contar u ordenar cosas. Nada más alejado de la realidad. Si bien una posible aplicación podría ser la de contar u ordenar elementos, esto no es lo que mejor describe a esta poderosa herramienta de nuestros días. Las computadoras, a diferencia de otros artefactos, tienen la posibilidad de actuar en consecuencia con un resultado o una evaluación: tienen la habilidad de poder tomar decisiones. Además, tanto la acción que deben tomar en cada caso, como la determinación de qué cosas deben evaluar, son muy fáciles de modificar, pues no hay necesidad de cambiar partes físicas. Éstas se establecen por medio de una secuencia de órdenes o programa, que el usuario carga para realizar una determinada tarea. Estas características únicas, hacen que las computadoras sean auxiliares indispensables para casi todas las actividades humanas de la actualidad. Una computadora es pues, una máquina electrónica controlada 100% por el ser humano, es decir, funciona de acuerdo a las instrucciones que el hombre le indica. Al unir más de una instrucción en forma lógica y coherente, se crea un programa. Mediante el uso de estos, la computadora es capaz de recibir, procesar y almacenar información. En otras palabras, una computadora no es útil si no tiene un programa que le indique lo que tiene que hacer El valor de una computadora radica en la velocidad y precisión con la cual ésta ejecuta las instrucciones. La capacidad de una computadora se hace específicamente para el ambiente en donde ésta va a operar. Una microcomputadora personal, para la oficina o el hogar, una computadora portátil o laptop para ir de viajes, o una computadora matriz para controlar grandes cantidades de información. Cada una de estas máquinas se ha diseñado para procesar diferentes tipos de información y por ello, cada una de ellas tendrá un valor de acuerdo a su capacidad.

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El uso de la computadora se está implementando en todos los campos de trabajo. Las computadoras están en todos lados y existen en muchas formas, tamaños y colores. Por ejemplo: una calculadora de bolsillo, el reloj de un microondas, el control remoto

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de un televisor, los juegos de video, y los cajeros automáticos, entre otros. En trabajos donde el hombre no se concentra o no pone la atención debida a causa de la naturaleza repetitiva de la tarea, una computadora puede realizar la misma durante toda una semana, 24 horas al día, sin pérdida de velocidad ni precisión. Las ventajas de las computadoras se pueden resumir en cuatro puntos: rapidez, precisión, economía y confiabilidad

Generaciones de las Computadoras: Primera Generación (1946 - 1959) Esta generación se caracteriza por el uso de tubos al vacío para conducir la electricidad. Las computadoras de esta generación eran muy grandes en tamaño y lentas al procesar datos. A causa de la gran cantidad de calor que emitían, se requería que siempre estuvieran en un lugar con mucha ventilación. Una vez que las computadoras de esta generación comenzaban un proceso, el mismo no podía ser interrumpido hasta que la computadora lo terminará por completo. Podían realizar 1,000 instrucciones por segundo. Entre las computadoras pertenecientes a esta generación están: la ENIAC y la UNIVAC, siendo estas las primeras computadoras comerciales. Segunda Generación (1959 - 1964) Aparecen los transistores. Estos reemplazan los tubos al vacío de la primera generación. Un transistor representa 40 tubos de vacío y son más pequeños y duraderos. Las computadoras de esta generación resultaron más económicas ya que consumían menos energía y ocupaban menos espacio. Su capacidad de memoria se amplía al igual que las unidades de entrada y salida de información. Su velocidad de ejecución aumenta y además surgen los primeros lenguajes de programación, ejemplo: FORTRAN. Estas computadoras podían realizar 10,000 instrucciones por segundo. Tercera Generación (1965 - 1971) En la tercera generación los circuitos integrados pasan a sustituir los transistores. Un circuito integrado (I.C.) es un pequeño encapsulado de silicón que contiene en su interior miles de transistores. Estos proveen mayor velocidad, durabilidad y a su vez son más económicos que los transistores de la segunda generación. Las computadoras de ésta generación son más pequeñas y costosas. Estas computadoras podían realizar 1, 000,000 de instrucciones por segundo y podían ejecutar varias tareas al mismo tiempo. Cuarta Generación (1972 - ) Los circuitos integrados pasan a integraciones a larga escala, es decir se aumenta la cantidad de transistores de manera considerable en cada circuito integrado. En esta generación el microprocesador, el cual permitirá el surgimiento de micro computadoras y las computadoras personales, siendo la primera computadora personal la APPLE II, en 1977. El circuito integrado hace que las computadoras de esta generación sean mucho más rápidas. La eficiencia de éstas aumenta considerablemente y se reduce el tamaño y el costo de las mismas.

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La Computadora Personal En la década del 70, por la aparición del microprocesador (un micro circuito electrónico integrado, comúnmente llamado chip que contiene todo lo necesario para realizar tareas de cómputo), se pudo desarrollar la idea de un equipo informático relativamente sencillo y económico, generando un nuevo mercado referido al segmento de equipos orientados al individuo: La Computadora Personal o PC. A principios de la década del 80, IBM presenta su PC, basada en el microprocesador iapx8088 de la firma Intel, y aunque otras computadoras personales ya existían, pasó a ser inmediatamente adoptada por la mayoría de los entusiastas. Años después, motivados por la demanda constante de ese modelo, los orientales comenzaron a ofrecer copias idénticas (o clones) a la mitad del precio de IBM, inundando al mundo de computadoras personales y creando nuevos mercados, dado su menor costo. IBM, en un intento por frenar la copia de sus equipos, modifica el modelo PC por el PS/2 (Personal System 2 – Sistema Personal 2), patentando algunas partes del diseño para evitar que la sigan copiando. Pero el fenómeno de la PC, no pudo detenerse, y comenzó a evolucionar tecnológicamente por sí mismo, llegando a nuestros días con posibilidades sólo soñadas en la década del 80.

Apple Hablar de Apple computers nos remonta al inicio de la computadora personal, nos hace ver como una empresa ha sido líder en equipos destinados a aplicaciones de desarrollo gráfico y con gran auge en el campo de la producción de Video. Y finalmente, es hablar de una empresa que ha revolucionado a la industria musical con su popular iPad rompiendo paradigmas y sorprendiendo en cada conferencia en la que Steve Jobs se hace presente.

Mac vs PC En el mundo de las computadoras de uso doméstico, existen dos tipos de computadoras, las comúnmente conocidas como Macintosh (Mac) aunque su marca comercial es Apple, y las más comunes en el mercado las llamadas PC (en inglés Personal Computer) para las que hay muchas marcas en venta como IBM, HP, Compaq y Acer por mencionar algunas. ¿Por qué los dos tipos? Esto se debe a que hace tiempo un grupo de desarrolladores de sistemas operativos para computadoras que no estaban de acuerdo con las normas de diseño de sus colegas, decidió desarrollar sus propias especificaciones y normas de diseño, apartándose así del común de su tiempo. Dicha empresa se consolidó como Apple creándose así la diferencia entre Macintosh y PC, que con el tiempo ha crecido por ejemplo en el aspecto físico y en los procesadores que integran ambas plataformas y se ha reducido en otras como en la manera de manejar o comunicarse con su sistema operativo. Para casos prácticos esto significa que aunque las dos son computadoras personales la manera de trabajar en ambas es diferente y que algunos de los trabajos realizados en una serán incompatibles en la otra (o sea que no se podrán leer o se perderá alguna de la información). Para decidir cuál comprar es importante conocer las ventajas y desventajas de ambas.

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Principales Ventajas Macintosh

PC

Su diseño físico es muy agradable a la vista. Su vida útil, según los expertos, es mayor a la de una PC. El sistema operativo es muy atractivo y amigable (o sea fácil de usar). Por lo general es más rápida y eficiente en programas gráficos o avanzados y están a la par con las PC en programas básicos como Office. Otro punto a favor es que las MAC actualmente cuentan con una serie de herramientas a través de las cuales éstas pueden leer un diskette o zip formateado para PC, sin embargo no sucede esto en el caso contrario. Dado que su uso es muy amigable, permiten fácilmente la instalación de periféricos y la reactivación del sistema si llegara a presentar problemas. Existen programas especialmente diseñados para emular el ambiente de trabajo de la PC en la Mac.

La PC está considerada como estándar mundial. La mayoría de los programas son desarrollados para PC e incluso son más baratos. Existe una gran cantidad de equipo disponible, soporte e información, e incluso los periféricos para esta plataforma son más baratos que los de una MAC.

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Principales Desventajas Macintosh

PC

Su desventaja principal radica en que debido a su incompatibilidad con las PC (que son el estándar) no cuenta con tantos programas, hardware y soporte disponibles como para una PC. Su precio es un poco más alto que el de las PC.

Su sistema operativo no es considerado tan amigable como el de las MAC. Aumenta la complejidad para instalar nuevos aditamentos o periféricos (no funciona del todo bien la tecnología Plug & play –conecta y usa-).

Otro punto que se debe tomar en cuenta para la decisión es que actualmente en la mayoría de las oficinas, escuelas y universidades se utiliza la plataforma PC, por lo que si se realiza trabajos en casa y se continua en otro sitio, y además seleccionaron la plataforma Mac, tendrán que trabajar con aplicaciones que sean compatibles en ambos sistemas (como el Office o Adobe Photoshop, por mencionar algunos) y tener bien claro que habrá aplicaciones con nula compatibilidad. Para facilitar la decisión se recomienda considerar los siguientes puntos: Compre una Macintosh

Compre una PC

Si con ella se piensa trabajar en diseño gráfico, animación, vídeo o música. Si no le satisface a quienes la usaran el sistema operativo de la PC (Windows) y requieren una manera diferente y más fácil de manejar una computadora. Si decide requiere adquirir un equipo con una mayor vida útil. Si no le importa contar con pocas opciones de marcas cuando requiera adquirir equipo adicional.

Si planea usar la computadora para continuar el trabajo de la oficina en casa y los programas que hay en su oficina no son compatibles con los que maneja la Mac. Desea economizar en el gasto de compra inicial del equipo. Desea un amplio soporte en servicio, programas de software y periféricos.

PC de Marca (OEM) vs PC Compatible (Clon) Un "clon" o equipo armado o ensamblado es aquel que el comprador puede adaptar a sus necesidades y preferencias particulares eligiendo cada uno de los componentes por separado, desde el color y forma del chasis hasta el modelo, marca y forma de la tarjeta de red. Mientras que en el caso de los equipos de marca reconocida estos se venden en paquetes predefinidos cuya configuración es difícil cambiar (son como los automóviles). Cabe mencionar que en el caso de las computadoras Macintosh no existe la posibilidad de conseguir un "clon". Tanto los equipo de marca como los ensamblados presentan ventajas e inconvenientes que se indica a continuación.

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PC de Marca (OEM / Original Equipment Manufactured): Ventajas 

CONTROL DE CALIDAD: Los equipos de las grandes marcas deben pasar por un riguroso control de calidad, no sólo de cada componente, sino también del equipo completo, lo que significará que se generarán menos fallas (sin que de ninguna manera se eliminen).



GARANTÍA: Es cada vez más frecuente que estos equipos ofrezcan 23 meses de garantía tanto en mano de obra como en componentes.



COMPATIBILIDAD: Por lo general son altamente compatibles ya que respetan normas y estándares, por lo que el hardware se adapta sin problemas (claro primero investigue porque hay algunas marcas que no son 100% compatibles).



DOCUMENTACION: Las computadoras de marca suelen incluir una completa y detallada documentación, que cubre tanto la instalación física como la configuración de los programas.



SOFTWARE: Los equipos de cómputo de fabricantes suelen incluir un paquete de software que comprende no sólo el sistema operativo, sino también programas básicos (procesador de texto, hoja de cálculo, programa de dibujo, e incluso base de datos), además ofrecen a sus compradores constantes actualizaciones de los "programas controladores" necesarios para configurar el hardware del equipo, vía Internet.



SERVICIO TECNICO: En estos equipos el servicio técnico presta ayuda al usuario no solo con relación al equipo sino sobre los programas incluidos.

Desventajas 

REPARACIONES: Algunos fabricantes utilizan tecnología y diseño propio por lo que todas las reparaciones se deben hacer a través de ellos, estos servicios son generalmente caros y lentos.



ACTUALIZACIONES (renovación del equipo a través de la sustitución de alguno de sus componentes): Por la misma razón mencionada anteriormente, muchos equipos de marca requieren del servicio autorizado y por tanto especializado que maneja esa marca.

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PC compatibles (Ensamblados o Clones): Ventajas 

PRECIO: Es la mayor ventaja de este tipo de computadoras; con configuraciones iguales o similares, un equipo ensamblado será siempre entre un 20% y un 40% más barato que uno de marca.



ACTUALIZACIONES: El proceso de actualización es relativamente simple, y puede hacerlo usted mismo, pues consiste en sustituir un componente por otro e instalar los "programas controladores" driver necesarios. Esto hace posible actualizar componentes poco a poco y no todo de una vez.



COMPONENTES: En un equipo ensamblado es factible adaptar las especificaciones a nuestros deseos, no sólo en cuanto a características, sino también en cuanto a marcas, recordando siempre que la calidad tiene un precio.



REPARACIONES: La reparación de un equipo ensamblado (y de uno de marca) se reduce en la mayoría de los casos a la sustitución de una pieza por una nueva. La ventaja de estos equipos es que no requiere de un servicio autorizado de fábrica.

Desventajas 

GARANTIA: La garantía está determinada por cada una de las piezas y así, no todas tendrán ni el mismo fabricante que responda por la garantía ni igual duración de la misma.

1. DOCUMENTACION: La documentación de las computadoras ensambladas

suele limitarse a una serie de manuales o folletos en inglés y peor aún, la documentación viene en un disquete o CD-ROM, el cual, no se puede leer hasta que se ha instalado el equipo y montado un sistema multimedia. 2. SOFTWARE: La mayoría de los equipos ensamblados no incluyen ningún tipo

de software "de regalo", sino que se paga aparte. Desde luego, un aspecto a valorar en un equipo es el costo de los programas que vaya a utilizar, pues puede hacer que su computadora ensamblada salga más cara que una de marca con algunos títulos de software incluidos. Ponga mucha atención en que los programas incluidos sean de utilidad para usted y que no se trata de discos de demostración. 

SERVICIO TECNICO: El servicio técnico de una tienda de informática o una pequeña cadena no tiene por qué ser peor que el de una gran marca, pero debe recordar que la garantía no cubre los programas, ni la configuración del equipo.

Finalmente recuerde que no debe basar su decisión únicamente en el precio, si la máquina ensamblada que le ofrecen es mucho más barata que una de marca revise con detenidamente las características, velocidad, soporte técnico y garantía de la misma. Ponga en la balanza todos estos factores, pero sobre todo, asegúrese de conseguir la computadora que usted necesita.

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Funciones Básicas de un Computador Entrada La unidad de entrada, INPUT, es el término que se utiliza para referirse a la entrada de datos al computador. Entre los medios más usados para la entrada de datos están: el teclado, el mouse, los discos flexibles y las cintas magnéticas, entre otros. Proceso La unidad central de proceso (CPU) se encarga de realizar cualquier acción en el interior de la computadora. Es ahí donde todos los procesos y cómputos se llevan a cabo. La CPU se apoya para el procesamiento en unidades de almacenamiento, siendo la memoria principal (RAM) la más importante. Salida La unidad de salida, OUTPUT, se utiliza para obtener la información deseada. La información se define como el resultado obtenido luego de procesar los datos. Esta información puede obtenerse mediante papel, monitor, etc.

Hardware, Software y Firmware Para lograr la funcionalidad mencionada anteriormente, son necesarios dos componentes fundamentales: uno físico, conocido como Hardware <-jar uer-> y otro no físico (o intangible) conocido como Software <-sof uer->. Hardware (hard en inglés significa duro, difícil), hace referencia a todo lo tangible, todo aquello que podemos ver y tocar de una computadora, como es por ejemplo la pantalla, los circuitos electrónicos y el teclado. El término en inglés, difícil, se refiere a la dificultad que representa modificar algún componente (no es fácil por ejemplo modificar de tamaño la pantalla, o agregarle teclas a un teclado).

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Software (soft en inglés significa blando, fácil), al contrario de hardware, se refiere a lo intangible, aquello que no podemos tocar o ver directamente, como son las instrucciones (programas) que establecen la conducta de la computadora. El término en inglés, fácil, se refiere a la facilidad que representa modificar, agregar o reemplazar programas para cambiar la funcionalidad y aplicabilidad de la misma. Ambos componentes son indispensables para lograr un sistema que funcione. El hardware es el que en última instancia permite tanto hacer el trabajo, como hacerlo tangible; mientras que el software es la inteligencia que le ordena al hardware trabajar. Si no existiera hardware como los parlantes o auriculares, no podríamos por ejemplo escuchar sonidos; y si no existiera el software, los parlantes no trabajarían y no emitirían sonido alguno. El firmware es un bloque de instrucciones de programa para propósitos específicos, grabado en una memoria de tipo no volátil (ROM, EEPROM, Flash, etc.) que establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de un dispositivo de cualquier tipo. Al estar integrado en la electrónica el dispositivo es en parte hardware, pero también es software, ya que proporciona lógica y se dispone en algún tipo de lenguaje de programación. Funcionalmente, el firmware es el intermediario (interfaz) entre las órdenes externas que recibe el dispositivo y su electrónica, ya que es el encargado de controlar a ésta última para ejecutar correctamente dichas órdenes externas. El programa BIOS de una computadora es un firmware cuyo propósito es activar una máquina desde su encendido y preparar el entorno para la instalación de un Sistema Operativo complejo, así como responder a otros eventos externos (botones de pulsación humana) y al intercambio de órdenes entre distintos componentes de la computadora.

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Partes del Computador

Case – CPU (Gabinete) Caja metálica con partes de plástico que es utilizado para instalar los componentes internos del computador. El case o gabinete tiene la misión de proteger los componentes internos de las ondas electromagnéticas. La refrigeración es un aspecto muy importante en los equipos más modernos, por lo que un computador no debe colocarse cerca de un radiador o calefactor ni en lugares donde reciba los rayos directos del sol. El case ofrece un soporte para la placa base, las tarjetas de ampliación y dispositivos. La fuente de alimentación abastece a todos los componentes y la mayoría de las veces viene incorporada en el. El case o gabinete produce un "efecto chimenea" óptimo en espacios cerrados; por este motivo, el aire caliente que se produce por el funcionamiento de los componentes se expulsa hacia fuera. El aire frío fluye desde abajo a través de pequeñas hendiduras y distintas ranuras de ventilación. Elementos de un Case Nuevo:      

Fuente de alimentación Chasis Cable power (cable poder) Cables del panel frontal Tornillos Aisladores.

Factor de Forma del Case: Se denomina ¨form factor” (factor de forma) al tamaño físico y a la forma de un dispositivo. En nuestro caso nos ocuparemos de los factores de forma correspondientes al case y su relación con el Motherboard y la fuente de

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alimentación. El factor de forma del case es el que determina el diseño general, tamaño y prestaciones del mismo. Los distintos tipos de factores de forma en un case requerirán distintos tipos de motherboard. Esto se debe a la diferencia entre las medidas físicas, el tamaño, los orificios de fijación, distribución de los componentes y conectores de la fuente de alimentación. Estudiaremos cual fue la evolución de los distintos factores de forma a través del tiempo y cuáles fueron sus necesidades de implementación y a qué tipo de equipos PC están dirigidos. El sentido de los factores de forma es la estandarización del formato en la fabricación de las partes. Es decir que el fabricante de motherboards pondrá los orificios de fijación de tal modo que después coincidan con los orificios que el fabricante del gabinete proporciona. También dentro de estos factores se determinan estandarizaciones como la ubicación de los componentes dentro de un gabinete como así también la distribución de las partes que componen un motherboard, como deberá ser la fuente de alimentación, el flujo de aire dentro del gabinete y el tipo de panel trasero (conexionado) que nos proporciona el fabricante del motherboard. Dentro de los Factores de forma se especifican también las dimensiones del gabinete. Los hay de variadas formas y prestaciones, algunos de excelente calidad y otros no tanto, y es muy importante la elección del mismo dado que la robustez y confiabilidad del sistema se va a sustentar en parte en él. En la mayoría de los casos la fuente de alimentación viene incluida dentro del gabinete y por lo consiguiente también debemos tener en cuenta su calidad. Los factores de forma más comunes en case de PC’s, relacionándolo con la fuente de alimentación y la placa base son:  Case AT (desfasado)  Case ATX (en desuso)  Case ATX 12V  Case BTX

Case AT: Este gabinete utiliza una fuente AT que se caracteriza por un contenedor P8 y P9 (suministra energía a la fuente de alimentación) además de un conector para el botón encendido.

Case ATX: Este tipo de gabinetes posee 3 versiones: ATX (sólo conector de 20 pines), ATX 12V 1.X (conector 20 pines, conector de 4 pines, conector de 6 pines y conector SATA) y ATX 12V2 2.X (conector 24 pines, conector sata, conector de 4 pines) A la primera también se le denomina gabinete para Pentium III y a las 2 últimas se le denomina para Pentium IV. Para poder diferenciar entre las diferentes versiones de ATX es

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necesario observar cual de los siguientes conectores se encuentra presente en la fuente de alimentación.

Case BTX: Los conectores de la fuente BTX traen la misma distribución que las fuentes ATX 12V 2.X. Los case BTX no traen compatibilidad con placas ATX, ya que la ubicación en el case cambia. Aunque no tan populares, pero en creciente difusión actualmente también existen:  BTX  Micro BTX  Pico BTX

Factores a Tener en Cuenta en la Elección de un Gabinete: El Factor de Forma: La primera consideración a tener en cuenta en la elección de un gabinete es el factor de forma, puesto que es lo que va a determinar qué tipos de Motherboards podemos colocar en él y por consiguiente que pretendemos del sistema que vamos a integrar.

El Tamaño:

Después de determinar que factor de forma es el correcto para nuestro caso, la segunda pregunta es determinar cuánto espacio necesitamos (en el interior del gabinete) y cuanto espacio podemos ocupar (Ej. En un escritorio). Esto determinará

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cuantas bahías necesitamos en el interior (dado por la necesidad de ampliación de dispositivos), la necesidad de ampliar la cantidad de ventiladores extra; y también cual es el que se adapta a las necesidades térmicas del sistema en general.

La Fuente de Alimentación: Como estudiaremos más adelante es un elemento vital para el armado de un equipo PC. La consideración que debemos tener es en primera medida cual va a ser el requerimiento de consumo de dicha fuente Ej. 250 w, 300 w, 350w Etc. Y dentro de este punto que tipo de conectores de alimentación para el Motherboard posee.

Nota: El CASE – CPU también se clasifica según la potencia de consumo de la fuente, tomando como referencia valores comerciales tenemos: Case AT

80 W – 300 W

Case ATX

250 W – 350 W

Case ATX 12V

300 W – 500 W

Case BTX

350 W – 550 W

Estilos y Tamaños: MINI TOWER:

Es uno de los tamaños usados por mucho tiempo, por su practicidad al ocupar poco espacio. Algunos integradores de PC’s manejaron versiones un tanto más pequeñas llamadas “sub mini” o “micro”. Generalmente esta medida tiene una o dos bahías de 5 ¼ externas y 3 de 3 ½ internas. Soportaron placas base en desuso actualmente (hasta placas Pentium III o equivalentes)

MEDIUM TOWER (MIDI TOWER)

Este tamaño es utilizado actualmente. Brinda más espacio que el que nos brinda el mini tower. Generalmente tiene 3 a 5 bahías de 5 ¼ externas y 3 de 3 ½ internas.

FULL TOWER Full Tower es la medida más alta disponible en el mercado, generalmente orientado a la línea de servidores y está diseñado para ser instalado en el suelo directamente. También es muy usual su presentación con más de una

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fuente o con características particulares como soportar más de cuatro dispositivos internos. Tiene más de cinco bahías de 5 ¼ externas y 3 de 3 ½ una externa y dos o tres internas. Y además aporta 7 o más slots de expansión en su panel trasero. Es el gabinete que aporta mayor expansión y el que permite más fácil el acceso al interior del mismo.

DESKTOP Este diseño es utilizado cuando el espacio de trabajo es reducido ya que el monitor puede colocarse arriba del gabinete. Las desventajas de este gabinete es la de no tener demasiado espacio para la expansión y por su reducido espacio suelen levantar temperatura. Los Motherboards para esta tecnología son el LPX y el NLX. Usado por integradores de equipos OEM. SLIM Este tipo de gabinetes es utilizado por las grandes marcas para integrar PC’s orientadas a una solución integral y específica (como por ejemplo INTERNET) utilizan casi con exclusividad el factor de forma FLEX ATX y son de reducido tamaño y “legacy free” (libre de dispositivos heredados, como por ejemplo puertos seriales) en la mayoría de los casos.

En la actualidad en la fabricación de los gabinetes, se están reemplazando todos los tornillos por encastres, lo cual lo hace mucho más fácil el armado y desarmado.

Refrigeración: Un aspecto muy importante en el desempeño del computador es la adecuada refrigeración, los cases utilizan sistemas de refrigeración basadas en: coolers, toberas y refrigeración líquida.

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Modding: Es una moda impuesta que está orientado a personalizar el sistema aparecen muchas variantes.

ACTIVIDAD 1. ¿Cuándo elegiría Ud. Un case Full Tower? 2. ¿Qué ventajas aporta usar un computador domestico PC en lugar de un MAC? 3. Investigue y haga un comentario sobre modding 4. Investigue sobre los case usados en laptops 5. ¿Cómo clasificaría los case de acuerdo a su evolución en el tiempo? 6. ¿Qué importancia tiene en el desempeño del computador elegir

adecuadamente un case? 7. Realice un cuadro comparativo de ventajas y desventajas de comprar un PC

de marca y uno compatible. 8. investigue sobre el costo de diferentes CASE comercializados actualmente.

Realice un cuadro comparativo de características principales de similitudes y diferencias. Prograna Nacional de Informática

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3 TAREA 3: Instalación de la Placa Base Introducción: En el ensamblado de un computador, la instalación de la placa base es una de las tareas más importantes. Esta operación debe realizarse tomando las precauciones y las medidas de seguridad adecuadas, ya que la placa base es un elemento bastante sensible a descargas electroestáticas y una manipulación incorrecta la puede averiar. El técnico en Hardware de computadoras debe conocer las partes de la placa base, el uso que le pueda dar para obtener su máximo rendimiento y su correcta instalación en el case del computador En esta tarea aprenderá la correcta instalación de una placa base en el computador. Además conocerá los principales partes de la placa base y su utilidad.

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Equipos y Materiales:    

Case Tower Placa base para practica Destornillador estrella mediano Alicate tipo pinza

Orden de Ejecución: 1. 2. 3. 4.

Colocar aisladores y sujetadores en el case Realizar instalación física de la placa base Reconocer las partes principales de la placa base Realizar conexión de conectores del panel frontal

Operación 1: Colocar aisladores y sujetadores en el case Se colocan los aisladores y/o sujetadores en el case, para luego instalar la placa base.

Proceso de Ejecución: 1. Usando el case de práctica, identifique el lugar donde se instala la placa base (Motherboard). A manera de prueba coloque la placa base sobre la superficie donde ira instalada. 2. Identificar los agujeros que usara para colocar los aisladores y tornillos de sujeción. Luego retire la placa madre, para proceder a colocar los aisladores, Las imágenes son referenciales.

3. Coloque los aisladores en los agujeros que sujetaran la placa base. Las imágenes son referenciales.

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4. Una vez colocado los aisladores, ya se podrá colocar la placa base. La imagen es referencial.

Observación:  El gabinete se debe aislar de la placa base ya que es conductor.

Operación 2: Realizar Instalación Física de la Placa Base Se procede a instalar la placa base en la superficie de la placa base tomando las precauciones del caso.

Proceso de Ejecución: 1. Antes de manipular la placa base, tome las medidas de precaución para evitar descarga electroestática. 2. Proceda a la instalación de la placa base en la superficie del case, use los tornillos adecuados. Las imágenes son referenciales

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Observación:  La placa base es sensible a descarga electroestática (ESD).

Operación 3: Reconocer las Partes Principales de la Placa Base Se identificara las principales partes de la placa base, la función que cumplen y sus características principales.

Proceso de Ejecución: 1. Utilizando la placa base asignada para práctica, realice una observación de su parte posterior, identifique los conectores que incorpora. Elabore un cuadro con sus observaciones. La imagen y el cuadro son referenciales.

Nombre del Conector

Uso del Conector

Características (Color, cantidad, número de pines, etc.)

PS/2 USB COM …

2. Identifique los elementos que se encuentran en la superficie de la placa base asignada para práctica. Elabore un cuadro con sus observaciones. La imagen y el cuadro son referenciales. Nombre del Conector ATX-12V

Uso del Conector

Características (Color, código, cantidad, número de pines, etc.)

FAN PCI 16X ….

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Observación:  Se debe conocer la forma de los conectores y ubicación de pines para realizar una instalación correcta de los elementos en la placa base.

Operación 4: Realizar Conexión de Conectores del Panel Frontal Se realizara la conexión de los elementos del panel frontal (leds, speaker, USB, etc.) del case con los conectores de la placa base

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Proceso de Ejecución: 1. Identifique los cables del case que incorporan los conectores del panel frontal (leds, conectores USB, audio, speaker). 2. Ubique en la superficie de la placa base asignada para práctica, los conectores del panel frontal (leds, conectores USB, audio, speaker). Las imágenes son referenciales. 3. Proceda a realizar la conexión de los cables del panel frontal del case de respetando polaridad de leds.

Observación:  Se debe conectar los conectores del panel frontal respetando la polaridad.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Descarga Electroestática (ESD) Es un fenómeno físico que se da por la acumulación de cargas eléctricas en exceso en un cuerpo y que por contacto con otro genera una corriente espontánea (corriente estática). Esta corriente aunque es temporal puede dañar componentes de la placa base u otros elementos del computador como CPU o memorias.

El cuerpo humano está formado por electrones, como todo en el universo, por lo tanto puede generar descargas electroestáticas. Para proteger las partes del computador contra este fenómeno se deben tomar las precauciones necesarias. Entre las principales medidas podemos indicar:   

Uso de pulseras antiestáticas Uso de guantes antiestáticos Contacto con superficie metálica antes de manipular partes del computador

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Placa Base: Es la tarjeta más importante del computador, recibe diferentes nombres: Tarjeta principal, Mainboard, Motherboard, Placa madre, Tarjeta plana, etc. Es una placa de circuito impreso de doble cara, sobre la que se encuentra el circuito electrónico principal del sistema, este circuito conecta los principales elementos del sistema empleando conectores y puertos de comunicación. Entre los elementos más importantes del sistema tenemos: El microprocesador, La memoria principal (RAM), Puertos de comunicación y Los buses de comunicación.

Especificaciones de una Placa Base: Son las características de la placa base, nos permiten diferenciar una placa de otra así como conocer su capacidad de actualización. Estas especificaciones las podemos encontrar en los manuales de usuario que nos proporciona el fabricante de la placa.

Empaque y Accesorios de una Placa Base Nueva:

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Principales Especificaciones de una Placa Base:    

Formato (Factor de Forma) Soporte de Microprocesador Soporte de Memoria Tecnología de Integración

Formato (Factor de Forma) de la Placa Base Como ya se indicó en una tarea anterior, se denomina factor de forma al tamaño físico y a la forma de un dispositivo. En este caso nos ocuparemos de los factores de forma correspondientes al Motherboard y su relación con el gabinete y la fuente de alimentación. El factor de forma del Motherboard es el que determina el diseño general, tamaño y prestaciones del mismo. Los distintos tipos de factores de forma en un Motherboard requerirán distintos tipos de gabinetes. Esto se debe a la diferencia entre las medidas físicas, el tamaño, los orificios de fijación, distribución de los componentes y conectores de la fuente de alimentación. Estudiaremos cual fue la evolución de los distintos factores de forma a través del tiempo, cuáles fueron sus necesidades de implementación y a qué tipo de equipos PC están dirigidos. El sentido de los factores de forma es la estandarización del formato en la fabricación de las partes. Es decir que el fabricante de Motherboard pondrá los orificios de fijación de tal modo que después coincidan con los orificios que el fabricante del gabinete proporciona. También dentro de estos factores se determinan estandarizaciones como la ubicación de los componentes dentro de un gabinete como así también la distribución de las partes que componen un Motherboard, como deberá ser la fuente de alimentación, el flujo de aire dentro del gabinete y el tipo de panel trasero (conexionado) que nos proporciona el fabricante del Motherboard. Los diferentes tipos de Motherboard clasificados por su factor de forma (con todos sus derivados) son: AT, BABY AT, ATX, NLX, LPX, SPX, WTX y BTX

Factor de Forma AT El AT es el más antiguo de los factores de forma y también el más grande, pues sus dimensiones son 12 pulgadas de ancho (unos 30 Centímetros) x 11 pulgadas de profundidad (unos 27 Cm.). Este factor de forma fue utilizado en la época de las 386 (1992, 1993). AT y BABY AT tienen varios puntos en común, los dos poseen puertos seriales y paralelos con conexionado del tipo PIN (por ejemplo el paralelo tiene 26 pines como salida desde el Motherboard) y la vinculación hacia el panel trasero del gabinete se efectúa con un cable plano. Estos también tienen un conector de teclado del tipo DIN soldado al Motherboard y con salida hacia el panel trasero.

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Factor de Forma BABY AT Este factor de forma se impuso rápidamente en el Estándar de la industria aproximadamente entre los años 1993 y 1997 y fue utilizada en los Motherboard de la línea Pentium. Algunas de las características a favor es el tamaño, sensiblemente menor que el de su predecesor el AT, alrededor de 8 pulgadas (20 centímetros) x 10 pulgadas (25 cm.). El Zócalo de la CPU (socket) está situado cerca de los slots de expansión por lo que en algunos casos podía interferir con la colocación algunas placas en dichos slots. La ubicación del mismo traía como consecuencia que, el flujo de aire que debía pasar por el gabinete hacia el microprocesador era interrumpida por el cableado desde la fuente y las controladoras IDE y FDC hacia los dispositivos ubicados en las bahías delanteras. Las entradas y salidas (como aclaramos más arriba) están separadas y se conectan en forma independiente por medio de conectores tipo “Berg” y cables planos hacia el panel trasero de la PC, lo cual hace todavía más engorroso el trabajo dentro del gabinete.

Factor de Forma ATX Este factor de forma está diseñado como una evolución del Baby AT. ATX marca un profundo cambio en la arquitectura del Motherboard y de otros componentes como el gabinete y la fuente de alimentación. Dentro del Motherboard hay cambios significativos como la ubicación del zócalo de la CPU ahora colocado cerca de la fuente de alimentación permitiendo así que el flujo de aire provocado por el ventilador de la fuente (ya sea expeliendo o impeliendo aire) no se vea interferido por ningún elemento como sucedía con la tecnología Baby AT. Otro cambio dentro del Motherboard es la conexión de la fuente de alimentación, que ahora es un solo conector a diferencia del AT que eran dos. Las diferencias y prestaciones de estos y otros conectores de fuentes los veremos más adelante, cuando veamos todo lo referente a las fuentes de alimentación. Las medidas de ATX son 30 x 24 cm. (12" x 9.6"). Estas son algunas de las mejoras más importantes que incorpora ATX: Puertos de entradas y salidas integrados: A diferencia de Baby AT, que tiene los conectores de salida independientes del Motherboard, ATX tiene todos estos puntos de conexión soldados directamente desde el Motherboard y hacia una única salida, estandarizando la conectividad de todos los periféricos. Slots de expansión sin interferencias: La reubicación del zócalo de la CPU proporciona la comodidad de no interferir en la colocación de las placas de expansión pudiendo así tener un acceso mucho más cómodo a las mismas. Control de encendido por software: La energía suministrada por la fuente de alimentación está controlada para el encendido y el apagado mediante señales desde

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el Motherboard y no desde una llave conmutadora como en AT. Esto permite el apagado y el encendido por software tolerando un manejo de la energía mucho más flexible (Power Management). Voltaje desde la fuente: El Motherboard ATX tiene soporte para la entrada de 3,3 volts por parte de la fuente de alimentación (esta es una característica no incluida en los sistemas AT). Este voltaje es utilizado por la mayoría de los nuevos procesadores. Un mejor flujo de aire: La fuente de alimentación ATX está construida pensando en un mejor manejo de la corriente de aire dentro del gabinete, que conjuntamente con la nueva ubicación del procesador y la posible inclusión de varios Ventiladores (unos colocando aire hacia el interior del gabinete y otros extrayéndolo) asegura la estabilidad de la temperatura interior. Menor interferencia en el acceso a las bahías: La reubicación de los componentes dentro del Motherboard permite también que el conexionado de los dispositivos IDE y disqueteras se sitúe cerca de las bahías lo cual reduce la interferencia de estas conexiones con el acceso a otros dispositivos.

Este factor de forma es el más utilizado en la actualidad, y de esta tecnología se desprendieron varios otros factores de forma que atienden a diversas necesidades que plantea el mercado de las PC’s. Estos son los siguientes:

Mini ATX Mini ATX es esencialmente igual a ATX pero más reducido en cuanto a su forma, sus medidas son 28 x 20 cm. (11.2" x 8.2").

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MICRO ATX Micro ATX es una evolución de ATX sus medidas son 24 x24 cm. (9.6" x 9.6"), este factor de forma, en cuanto a su especificación, soporta hasta cuatro slots de expansión pudiendo combinar estos libremente (ISA, PCI, PCI/ISA compartidos, AGP). Los orificios de montaje cambian, puesto que las medidas son diferentes, pero igualmente es compatible con la mayoría de los gabinetes ATX.

Flex ATX Flex ATX es una extensión de micro ATX que define una menor superficie para el tamaño del Motherboard 22 x 19 cm. (9" x 7,5"). Flex ATX (como su nombre lo indica) brinda flexibilidad de construcción de sistemas puesto que permite crear PC’s Desktop, LCD-Personal Computers o sistemas todo en uno (all in one). Esta especificación indica que Flex ATX soporta únicamente procesadores basados en socket (zócalo) no siendo posible instalar entonces procesadores basados en slot. También se definió una nueva fuente de alimentación con dimensiones más reducidas.

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LPX y Mini LPX Es un diseño desarrollado por Western Digital para PC’s de escritorio. Eran utilizados por los constructores de PC’s de escritorio con diseño dirigido a ocupar poco espacio que permitía colocar el monitor sobre el gabinete. NLX es la evolución de LPX.

NLX Este factor de forma (se desarrolló a partir de la época del Pentium II) está orientado a las PC’s de escritorio que necesiten espacios reducidos (los gabinetes que soportan el monitor arriba de ellos) y pocos requerimientos en cuanto a prestaciones. Este diseño soporta los futuros procesadores, todas las tecnologías de memoria y no aporta un desmonte más fácil puesto que se reduce la cantidad de tornillos a sacar. La tecnología se completa con una tarjeta llamada “Riser Card” en la cual residen los slots de expansión. El objetivo de esta tarjeta es ahorrar espacio ubicando a las placas de expansión paralelas al Motherboard. El panel trasero está modificado con respecto a ATX para satisfacer las necesidades de la construcción de dichos sistemas.

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WTX Este Factor de Forma está diseñado para estaciones de trabajo de medio y alto nivel. La idea introducida aquí es dar flexibilidad y accesibilidad. Este diseño fue desarrollado por INTEL en 1998. Esta tecnología fue adoptada por los constructores de sistemas orientados a servidores pues estandariza particularidades como modelos térmicos y niveles de energía electromagnética. WTX está diseñado para: 1) Soportar procesadores de 32 y 64 Bits 2) Soportar sistemas de 2 procesadores en todas sus configuraciones 3) Tecnologías de memorias presentes y futuras 4) Facilidad de acceso a los elementos internos

BTX El BTX fue creado por Intel, como evolución del ATX en 2004 para intentar resolver problemas de refrigeración que tenían algunos procesadores. El formato BTX es prácticamente incompatible con el ATX, salvo en la fuente de alimentación. Las CPUs y las tarjetas gráficas consumen cada vez más y más potencia, y esto resulta en una mayor disipación térmica. Por otro lado, los usuarios reclaman cada vez más PC’s que sean silenciosos. Las actuales cases y placas madre ATX no fueron diseñadas para los increíbles niveles de calor que se producen en ellas. Así comienza la necesidad de un nuevo formato. La placa base BTX tuvo muy poca aceptación por parte de fabricantes y usuarios y por lo cual fue dejada de fabricar en muy poco tiempo (2007). En cuestión de tamaños, hay tres tipos: picoBTX, microBTX y regularBTX, con los siguientes tamaños máximos: picoBTX: 20.3 x 26.7 cm, microBTX: 26.4 x 26.7 cm, regularBTX: 32.5 x 26.7 cm

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Bus de Lado Frontal (FSB) El front-side bus, también conocido por FSB, está relacionado con la velocidad de los microprocesadores y su comunicación con la placa base. La placa base es diseñada para que soporte sólo cierta velocidad de FSB, por lo tanto también soportara ciertos tipos de microprocesadores. El concepto de velocidad de bus, está relacionado también con velocidad de comunicación de otros componentes del computador como la memoria RAM.

Soporte de Microprocesador Esta especificación indica que microprocesador se puede instalar en la placa base, según el tipo y/o la velocidad de bus de lado frontal (FSB/Front Side Bus). Esta especificación la podemos obtener del manual de la placa base.

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Soporte de Memoria Esta especificación indica los módulos de memoria RAM que se puede instalar en la placa base, según su tecnología y velocidad (BUS). Esta especificación la podemos obtener también del manual de la placa base.

Tecnología de Integración Se refiere a la forma como se ubican en la placa base las controladoras y los puertos de entrada y salida. En los sistemas actuales podemos observar principalmente 2 categorías tomando como referencia las controladoras principales:  Placa Base Integrada  Placa Base Semi - Integrada La tecnología de integración de las controladoras en la placa base actualmente es principalmente Built-In (utiliza al máximo os recursos del sistema)

Placa Base Integrada Este tipo de placas incorpora en su estructura las principales controladoras de uso actual (sonido video y red) además de los puertos de entrada y salida más utilizados.

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Placa base Semi-integrada Estas placas incorporan sólo algunas de las controladoras (generalmente sonido y red) y los puertos de entrada y salida. Tienen mayor performance (rendimiento) y son de costo más elevado, recomendado para aplicaciones que utilizan muchos recursos de video. Se le debe agregar la tarjeta controladora de video.

Partes de la Placa Madre

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Puertos de Comunicación Permiten la comunicación con los periféricos de entrada, salida y de almacenamiento. Los periféricos se conectan a estos puertos de manera directa o a través de cables de conexión.

Puertos Clásicos: Aquí nombramos dos puertos antiguos, actualmente son poco usados en aplicaciones domésticas. Se mencionan al puerto serial y al puerto paralelo.

Puerto Serial Un puerto serie o puerto serial es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, utilizado por computadoras y periféricos, donde la información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez utilizando un solo cable para la transmisión y recepción. Se ha usado para conectar las computadoras a dispositivos como mouse, joystick, terminales, módems, etc. Interfaces como Ethernet, Firewire y USB mandan datos como un flujo en serie, el término "puerto serie" normalmente identifica el hardware conforme al estándar RS-232, diseñado para interactuar con un modem o con un dispositivo de comunicación similar. Actualmente en la mayoría de los periféricos serie, la interfaz USB ha reemplazado al puerto serie puesto que es más rápida. La mayor parte de las motherboard están conectadas a dispositivos externos a través de USB y, a menudo, ni siquiera llegan a tener un puerto serie como conector soldado a la placa base, pero lo incorporan como conector On Board (sobre la placa), que para habilitarlo se hace uso de un adaptador serial. El puerto serial clásico del computador viene en dos presentaciones de conectores machos de 25 y 9 pines y son conocidos como conectores machos DB9, DB25 o conector RS-232.

Cuando se utiliza el puerto serial en un computador el sistema se configura para utilizar dirección de entrada y salida especificas, además de direcciones IRQ.

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El puerto serie se elimina para reducir costos y se considera que es un puerto heredado y obsoleto. Sin embargo, los puertos serie todavía se encuentran en sistemas de automatización industrial y algunos productos industriales y de consumo. Los dispositivos de redes, como los router y switch, a menudo tienen puertos serie para modificar su configuración. Los puertos serie se usan frecuentemente en estas áreas porque son sencillos, baratos y permiten la interoperabilidad entre dispositivos. La desventaja es que la configuración de las conexiones serie requiere, en la mayoría de los casos, un conocimiento avanzado por parte del usuario y el uso de comandos complejos si la implementación no es adecuada.

Puerto Paralelo Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico, cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de byte a la vez utilizando 8 cables para la transmisión y recepción. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. Mediante el puerto paralelo podemos controlar también periféricos como focos, motores entre otros dispositivos, adecuados para automatización. Se ha utilizado principalmente para conectar impresoras, actualmente ha sido reemplazado por el puerto USB en esta función. Muchas placas actuales ya no lo incluyen como conector soldado, pero pueden traerlo como conector On Board para su uso a través de adaptadores. El conector paralelo es de 25 pines macho, es conocido como conector DB25 macho o puerto LPT.

Los sistemas operativos basados en DOS y compatibles gestionan las interfaces de puerto paralelo con los nombres LPT1, LPT2 y así sucesivamente. Las direcciones base de los dos primeros puertos son:

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 

LPT1 = 0x378 LPT2 = 0x278

La estructura consta de tres registros: de control, de estado y de datos.   

El registro de control es un bidireccional de 4 bits, con un bit de configuración que no tiene conexión al exterior, su dirección en el LPT1 es 0x37A. El registro de estado, se trata de un registro de entrada de información de 5 bits, su dirección en el LPT1 es 0x379. El registro de datos, se compone de 8 bits, es bidireccional. Su dirección en el LPT1 es 0x378.

Puertos Modernos (actuales) Son los puertos usados en las comunicaciones actuales destacan los puertos USB y el puerto Firewire.

Puerto USB Fue creado para usar la capacidad PNP (plug and play) y conectar periféricos externos. Permite ahorrar recursos del sistema, además permite la desconexión y conexión en caliente. Admite hasta 127 dispositivos simultáneos en el computador como: teclados, mouse, cámaras, etc. Cuando se conecta un nuevo dispositivo USB, el computador lo enumera y agrega el software necesario para que pueda funcionar, TIPOS DE PUERTOS USB:  USB SERIE A: Para dispositivos donde el conector está conectado permanentemente, por ej..: teclados y mouse.  USB SERIE B: Para dispositivos que requieren cables removibles, por ej..: impresoras, scanner.

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Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos según su velocidad de transferencia de datos: 







Baja velocidad (1.0): Tasa de transferencia de hasta 1,5 Mbps (192 KB/s). Utilizado en su mayor parte por dispositivos de interfaz humana (Human Interface Device) como los teclados, los ratones (mouse), las cámaras web, etc. Velocidad completa (1.1): Tasa de transferencia de hasta 12 Mbps (1,5 MB/s) según este estándar. Ésta fue la más rápida antes de la especificación USB 2.0, y muchos dispositivos fabricados en la actualidad trabajan a esta velocidad. Estos dispositivos dividen el ancho de banda de la conexión USB entre ellos, basados en un algoritmo de impedancias LIFO. Alta velocidad (2.0): Tasa de transferencia de hasta 480 Mbps (60 MB/s) pero por lo general de hasta 125Mbps (16MB/s). Está presente casi en el 99% de los PC actuales. El cable USB 2.0 dispone de cuatro líneas, un par para datos, una de corriente y una de toma de tierra. Súper alta velocidad (3.0): Tiene una tasa de transferencia de hasta 4.8 Gbps (600 MB/s). Esta especificación es diez veces más veloz que la anterior 2.0 y se lanzó a mediados de 2009 por Intel, según se cree o quizá por otra empresa de Hardware, de acuerdo con la información recabada de Internet. La velocidad del bus es diez veces más rápida que la del USB 2.0, debido a que han incluido 5 conectores extra, desechando el conector de fibra óptica propuesto inicialmente, y es compatible con los estándares anteriores.

Puerto FireWire También llamado IEEE_1394, diseñado para altas transferencias de datos en video y sonido. El IEEE 1394 (conocido como FireWire por Apple iLink por Sony) es un estándar multiplataforma para entrada/salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como cámaras digitales y videocámaras a las computadoras.

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Existen cuatro versiones: FireWire 400 (IEEE 1394-1995) Lanzado en 1995. Tiene un ancho de banda de 400 Mbps, 30 veces mayor que el USB 1.1 (12 Mbps) y similar a la del USB 2.0 (480 Mbps), aunque en pruebas realizadas, en transferencias de lectura de 5000 archivos con un total de 300 Mb, FireWire completó el proceso con un 33% más de velocidad que USB 2.0, debido a su arquitectura peer-to-peer mientras USB utiliza arquitectura slave-master. La longitud máxima permitida con un único cable es de 4,5 metros, pudiendo utilizarse hasta 16 repetidores para prolongar la longitud (no pudiendo sobrepasar nunca la distancia de 72 metros). Su conector está dotado de 6 pines, dos de ellos destinados a la alimentación del dispositivo (excepto en la versión distribuida por sony, iLink, que carece de estos dos pines de alimentación) ofreciendo un consumo de unos 7 u 8 W por puerto a 25 V (nominalmente) Revisión IEEE 1394a-1995 En el 2000 se implementó una revisión de IEEE 1394-1995, añadiéndole características como difusión asíncrona, una reconfiguración de bus más rápida, concatenación de paquetes, y ahorro de energía en modo suspensión. FireWire 800 (IEEE 1394b-2000) Lanzado en el 2000. Duplica aproximadamente la velocidad del FireWire 400, hasta 786.5 Mbps con tecnología full dúplex, cubriendo distancias de hasta 100 metros por cable. Firewire 800 reduce los retrasos en la negociación, utilizando para ello 8b10b (código que codifica 8 bits en 10 bits, que fue desarrollado por IBM) y permite suficientes transiciones de reloj, la codificación de señales de control y detección de errores. El código 8b10b es similar a 4B/5B de FDDI (que no fue adoptado debido al pobre equilibrio de corriente continua), que reduce la distorsión de señal y aumenta la velocidad de transferencia. Así, para usos que requieran la transferencia de grandes volúmenes de información, resulta muy superior al USB 2.0. Posee compatibilidad retroactiva con Firewire 400 utilizando cables híbridos que permiten la conexión en los conectores de Firewire400 de 6 pines y los conectores de Firewire800, dotados de 9 pines. No fue hasta 2003 cuando Apple lanzó el primer uso comercial de Firewire800. FireWire s1600 y s3200 (IEEE 1394-2008) Anunciados en diciembre del 2007, permiten un ancho de banda de 1.6 y 3.2 Gbps, cuadruplicando la velocidad del Firewire 800, a la vez que utilizan el mismo conector de 9 pines.

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FireWire s800T (IEEE 1394c-2006) Anunciado en junio del 2007. Aporta mejoras técnicas que permite el uso de FireWire con puertos RJ45 sobre cable CAT5, combinando así las ventajas de Ethernet con Firewire800. Características generales     

Soporta la conexión de hasta 63 dispositivos con cables de una longitud máxima de 425 cm con topología en árbol. Soporte Plug and Play. Soporta comunicación peer-to-peer que permite el enlace entre dispositivos sin necesidad de usar la memoria del sistema o la CPU Soporta conexión en caliente. Todos los dispositivos Firewire son identificados por un identificador IEEE EUI64 exclusivo (una extensión de las direcciones MAC Ethernet de 48-bit)

Comparativa de Velocidades        

Firewire 800= 0,8 Gbps Firewire s1600= 1,6 Gbps FireWire s3200= 3,2 Gbps SATA I= 1,5 Gbps SATA II= 3 Gbps SATA III= 5 Gbps USB 2.x= 0,48 Gbps USB 3= 4,8 Gbps

Aplicaciones de FireWire Edición de vídeo digital: La edición de vídeo digital con FireWire ha permitido que tuviera lugar una revolución en la producción del vídeo con sistemas de escritorio. La incorporación de FireWire en cámaras de vídeo de bajo costo y elevada calidad permite la creación de vídeo profesional en Macintosh o PC. Atrás quedan las carísimas tarjetas de captura de vídeo y las estaciones de trabajo con dispositivos SCSI de alto rendimiento. FireWire permite la captura de vídeo directamente de las nuevas cámaras de vídeo digital con puertos FireWire incorporados y de sistemas analógicos mediante conversores de audio y vídeo a FireWire. Si unimos la posibilidad de usar las conexiones FireWire para crear redes TCP/IP a las prestaciones de FireWire 2 (FireWire 800), tenemos razones muy serias para que Apple recupere rápidamente la atención de los fabricantes de periféricos para satisfacer las necesidades de los usuarios de aplicaciones que requieren gran ancho de banda en redes locales, como todas las relacionadas con el vídeo digital. Por no hablar de introducirse en un posible mercado nuevo.

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Buses de Comunicación Son medios de comunicación, permiten transportar datos, direcciones y señales de control dentro del computador. Físicamente se encuentran:   

Dentro de microprocesador (bus del CPU) Sobre la placa base (bus de sistema) En la conexión de la placa base con los periféricos.

Estructura del Bus Está compuesto por un conjunto de líneas paralelas y por cada línea se transporta un bit (dato dirección o señal de control)

Transporte de Datos (por el bus de datos) Cada línea transporta un bit de datos, de tal manera que para transportar un dato que por ejemplo contiene 6 caracteres, estos se transportan en bytes por segundo. En la figura se muestra un sistema con un ancho de 8 bits en el bus de datos.

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Clasificación de Los Buses Los buses se clasifican según:  La información que transportan:  Buses de datos  Buses de Dirección  Buses de control  Su ubicación física:  Buses Internos  Buses externos Buses Según la Información que Transportan

Buses Según su Ubicación Física Buses Internos: Están ubicados dentro del microprocesador. Están diseñados para transportar datos, dirección y pulsos de control.

Buses Externos:

Son los que se encuentran sobre la placa base, transportan señales de control, datos y direcciones. Se clasifican en: bus principal, bus local (FSB) y bus de expansión.

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Placas de 64 Bits Las placas base actualmente (y desde antes) traen soporte para microprocesadores de 64 bits (longitud de sus registros, internos al procesar datos). Para aprovechar esta característica que está relacionado con el ancho del bus de datos se debe: 

 

Instalar un procesador de 64 bits, recién desde el 2003 con los procesadores ATHLON 64 de AMD y posteriormente con los últimos modelos del PENTIUM4 de INTEL se empieza a emplear la tecnología de 64 bits en los computadores para uso doméstico. Instalar como mínimo 4GB de memoria RAM, ya que el mapeo de memoria ocupa más espacio guardando la misma información que en plataformas de 32 bits. Instalar un sistema operativo creado para plataformas de 64 bits, con sus respectivos controladores.

En un inicio las aplicaciones de software no requerían una plataforma de 64 bits para obtener un desempeño óptimo, pero en estos tiempos el desarrollo de aplicaciones de desarrollo de diseño CAD y diseño gráfico entre otras, hacen de la plataforma de 64 bits una necesidad para un mejor desempeño. Es así como se introducen los procesadores de 64 bits en equipos domésticos (antes eran usados en servidores).

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Buses de Expansión (Slots de Expansión) Se desarrollan sobre arquitecturas tecnológicas desde los usados por sistemas antiguos como: ISA, MCA, EISA, CNR, AMR, VESA y las mejoradas PCI, AGP, PCIE. Transportan: •

Señales eléctricas: datos, dirección y control

•

Señales lógicas de interrupción (IRQ)

•

Voltajes de polarización y de referencia

•

Otras señales complementarias

Los datos salen o ingresan del sistema a través de Conectores de plásticos, con contactos de metal (slot) que permiten la comunicación con el exterior mediante tarjetas de interfaz (controladoras). Según sus formas físicas, arquitecturas y tecnologías de fabricación existen de diferentes tipos. Se hará una revisión de los principales slots usados en el computador a lo largo del tiempo.

BUS ISA (8 BITS) ISA (Industry Standard Architecture, Arquitectura Estándar de la Industria). Fue el primer bus de expansión, utilizaba 8 bits y su color distintivo era el negro. Fue adoptado por la industria como un estándar de facto ya que todos los fabricantes adoptaban las mismas características técnicas y por consiguiente compatibilidad.

BUS ISA (16 BITS) Fue el bus más conocido, ya que fueron usados por mucho tiempo, la diferencia con su antecesor son: cantidad de bits que maneja (16), cantidad de contactos y tamaño de la ranura, pero manteniendo su color distintivo negro. Por ser cronológicamente los primeros, también son los más lentos de todos.

La tecnología siguió avanzando y surgieron los procesadores de 32 bits, los nuevos dispositivos de expansión requerían de una mayor cantidad de datos. La solución fue una nueva generación de buses, para esta necesidad se desarrollaron dos buses que se describen a continuación, pero entraron en desuso rápidamente ya que no tenían buena compatibilidad con dispositivos ISA, se citan como referencia tecnológica.

VESA LOCAL BUS VESA Local Bus (Video Electronics Standards Association Local Bus, Bus Local Asociación de Estándares de Video Electrónico), fue una de las primeras ofertas para trabajar con 32 bits de datos, la ranura de expansión utilizada es un conector de 56 contactos de color marrón que se agregó a continuación de uno del tipo ISA 16.

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EISA EISA (Extended ISA, ISA Extendida) fue otra opción de 32 bits con una ranura de expansión bastante particular, ya que el formato físico y electrónico es el mismo al ISA y posee un agregado de contactos en la parte más profunda del conector para la tecnología de 32 bits.

PCI PCI (Peripheral Component Interconnect – Interconexión de Componentes Periféricos). Esta es la versión de INTEL para el bus de 32 bits y compatible con su generación de procesadores llamados Pentium, el color característico del conector es blanco. También fue pensado para trabajar en con 64 bits. Esta tecnología es aun utilizada en la actualidad.

AGP AGP (Accelerated Graphics Port = Puerto Gráfico Acelerado). Las aplicaciones en video se desarrollaron rápidamente, como respuesta ello se introdujo un puerto de video dedicado, que duplica la velocidad a 66 MHz, manteniendo el ancho del Bus a 32 bits. Dadas las necesidades gráficas, la velocidad de transferencia de datos de este puerto ha ido aumentando, gracias a nuevas técnicas implementadas para tal fin, siendo el ancho de banda de AGP x1 es de 266 Mega bytes por segundo.

La solución aportada por esta tecnología, es que el ancho de banda no se comparte con otros dispositivos como en el Bus PCI y la frecuencia del Bus fue elevada al doble de la utilizada por su antecesor, por otro lado posee una conexión directa con el puente norte (chipset principal), que le permite acceder a la memoria principal del sistema, dejando a los desarrolladores la posibilidad de realizar escenas más complejas e intensas. Esta característica del puente norte también se utiliza para poder entablar una comunicación especial con la placa de video, que le permite transferir el doble o hasta ocho veces la cantidad de datos en la misma unidad de tiempo, independientemente de la frecuencia del sistema de memoria y el microprocesador, esta característica tiene como resultado que se pueda variar la cantidad de datos hacia y desde el puerto y se las conoce como X2, X4, X8 el ancho de banda que proporcionan es 533 MBps, 1.07 GBps y 2.1 GBps por segundo respectivamente.

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Un punto importante que indicar es que los niveles de consumo de voltaje varían dependiendo de la tecnología de tarjeta de video a instalar y modo de funcionamiento. En 1X y 2X es 3.3 V, en 4X es 3.3 v ó 1.5 V, en 8X es 0.7 V ó 1.5 V

PCIE (PCI Express) PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) Fue desarrollado en julio de 2002. A diferencia del bus PCI, que se ejecuta en una interfaz, el bus PCI Express se ejecuta en una interfaz en serie, lo que permite alcanzar un ancho de banda mucho mayor que con el bus PCI. El bus PCI Express se presenta en diversas versiones (1X, 2X, 4X, 8X, 12X, 16X y 32X), con rendimientos de entre 250 Mb/s y 8 GB/s, es decir, 4 veces el rendimiento máximo de los puertos AGP 8X. Dado que el costo de fabricación es similar al del puerto AGP, es de esperar que el bus PCI Express lo reemplace en forma progresiva. Los conectores PCI Express no son compatibles con los conectores PCI más antiguos. Varían en tamaño y demandan menos energía eléctrica. Una de las características más interesantes del bus PCI Express es que admite la conexión en caliente, es decir, que puede conectarse y

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desconectarse sin que sea necesario apagar o reiniciar la máquina. Existen en diferentes tamaños y usos.

El PCI Express estándar también tiene como finalidad reemplazar la tecnología PC Card, mediante conectores "PCI Express Mini Card". Además, a diferencia de los conectores PCI, que sólo pueden utilizarse para establecer conexiones internas, el PCI Express estándar puede utilizarse para conectar periféricos externos mediante el uso de cables. A pesar de ello, no compite con los puertos USB ni FireWire. PCI Express 3.0 es la siguiente generación de la especificación PCIE, el sistema de intercambio de datos entre CPU y GPU. PCIE 2.0 codifica los datos utilizando 8 / 10 bits, transfiriendo datos a 5 giga transferencias por segundo en 16 líneas (x16) PCIE 3.0, codificará los datos en 128 / 130-bit y la tasa de transferencias pasa a ser de 8 giga transferencia por segundo. Si PCIE 2.0 x16 es capaz de transferir hasta 16 Gbps, hablamos de una mejora sustancial con PCIe 3.0, llegando hasta 32 GBps.

Chipset Se usa ese término para nombrar a un conjunto de chips de control (controladores) que dirigen el flujo de datos hacia y desde componentes claves de la placa base, lográndose de esta manera la comunicación de todos los componentes del sistema y se logra la compatibilidad de hardware. En un inicio estos chips se encontraban separados cumpliendo una función de control única. A medida que la tecnología fue avanzando se fueron desarrollando arquitecturas en las que estos chips controladores se fueron integrando en un solo chip que cumplía más de una función de control. Una de las primeras integraciones se dio en los sistemas 386 y 486 dentro de un chip (multichip) se integraron más de un chip controlador.

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Al integrar en un solo chip los controladores de los diferentes componentes de la placa base, este chip (chip set) fue adquiriendo mayor importancia por las funciones y capacidades que podía desempeñar tanto que, en estos días es un factor importante a considerar para ver el desempeño y características de una placa base.

Arquitectura North y South Bridge Arquitectura multinivel desarrollada por Intel a lo que denomino CHIPSET. El chipset es el conjunto (set) de chips que dirigen el flujo de datos en la placa base, a la vez que controlan algunas funciones como por ejemplo: la forma en que interaccionan el microprocesador, memoria principal (RAM), los distintos buses de expansión, puertos y tecnologías.

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Intel desarrollo esta arquitectura con tres chips que se le conoce con los nombres: North Bridge, South Bridge y Súper I/O. Según su diseño una placa puede tener uno, dos o los tres chips set.

Los Chipset son un conjunto de circuitos integrados montados sobre la tarjeta madre. El mismo funciona como el eje del sistema de cómputo, interconectando otros componentes, como el microprocesador, las memorias RAM, ROM, las tarjetas de expansión y de video. El chipset como tal, no incluye a todos los integrados instalados sobre una misma tarjeta madre, aunque es el lugar de conexión de los sistemas soportados por esos otros integrados, como puede ser las funciones de red, sonido, alimentación eléctrica y control de las temperaturas. Es el que determina muchas de las características de una tarjeta madre y por lo general, la referencia de la misma, está relacionada con la del Chipset. A diferencia de un microcontrolador estándar, el microprocesador no tiene mayor funcionalidad sin el soporte de un chipset: la importancia del mismo ha sido relegada a un segundo plano por las estrategias de marketing.

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El funcionamiento de un chipset está determinado por la arquitectura con la que se diseña el computador. En el caso de los computadores PC es un esquema de arquitectura abierta que establece modularidad: el Chipset debe tener interfaces estándar para los demás dispositivos. Aun así hay libertad para escoger entre varios estándares y características, por ejemplo en el caso de los buses de expansión, dos tarjetas madre pueden tener bus PCI-Express, pero pueden soportar una cantidad muy diferente de tarjetas y de distintos anchos de bus (1x, 8x, 16x). La terminología de los integrados a cambiado desde que se creó el concepto del chipset a principio de los años 90, pero todavía existe equivalencia haciendo algunas aclaraciones: 

El NorthBridge, puente norte, MCH (memory controller hub), GMCH (Graphic MCH), se usa como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, las comunicaciones con el puente sur, y el puerto gráfico AGP o el PCIExpress de gráficos. Al principio tenía también el control de PCI, pero esa funcionalidad ha pasado al puente sur.



El SouthBridge o puente sur controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, FireWire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN, PCI-Express 1x y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de comunicar el microprocesador con el resto de los periféricos.

Se suele comparar al Chipset con la médula espinal: una persona puede tener un buen cerebro, pero si la médula falla, todo lo de abajo no sirve para nada. En la actualidad los principales fabricantes de chipsets son AMD, ATI Technologies (comprada en 2006 por AMD), Intel, NVIDIA, Silicon Integrated Systems y VIA Technologies. NORTH BRIDGE: El Northbridge es el circuito integrado más importante del conjunto de chips (Chipset) que constituye el corazón de la placa madre. Recibe el nombre por situarse en la parte superior de la placa base con formato ATX y por tanto no es un término utilizado antes de la aparición de este formato. También es conocido como MCH (concentrador controlador de memoria) en sistemas Intel y GMCH si incluye el controlador del sistema gráfico. Es el chip que controla las funciones de acceso desde y hacia el microprocesador, AGP o PCI Express, memoria RAM, vídeo integrado (dependiendo de la placa) y Southbridge. Su función principal es la de controlar el funcionamiento del bus del procesador, la memoria y el puerto AGP o PCI-Express. De esa forma, sirve de conexión (de ahí su denominación de "puente") entre la placa madre y los principales componentes de la placa base: microprocesador, memoria RAM y tarjeta de vídeo AGP o PCI Express. Generalmente, las grandes innovaciones tecnológicas, como el soporte de memoria DDR o nuevos FSB, se implementan en este chip. Es decir, el soporte que tenga una placa madre para determinado tipo de microprocesadores, memorias RAM o placas AGP estará limitado por las capacidades del Northbridge de que disponga.

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La tecnología de fabricación de un Northbridge es muy avanzada, y su complejidad, comparable a la de un microprocesador moderno. Por ejemplo, en un Chipset, el Northbridge debe encargarse de sostener el bus frontal de alta velocidad que lo conecta con el microprocesador. En algunas placas tienen un adaptador de vídeo integrado lo que le añade trabajo al sistema. Debido a esto, la mayoría de los fabricantes de placas madres colocan un disipador (a veces con un ventilador) encima del Northbridge para mantenerlo bien refrigerado. Antiguamente, el Northbridge estaba compuesto por tres controladores principales: memoria RAM, puerto AGP o PCI Express y bus PCI. Hoy en día, el controlador PCI se inserta directamente en el Southbridge ("puente sur"), y en algunas arquitecturas más nuevas el controlador de memoria se encuentra integrado en el procesador; este es el caso de los Athlon 64 de AMD. Los Northbridges tienen un bus de datos de 64 bit en la arquitectura X86 y funcionan en frecuencias que van desde los 66MHz de las primeras placas que lo integraban en 1998 hasta 1GHz de los modelos actuales de SIS para procesadores AMD64 El microprocesador se comunica con este chip a través del bus local (FSB), al igual que la memoria principal (RAM) y este a su vez se comunica con el bus externo AGP o PCIE y el South bridge a través del bus principal.

SOUTH BRIDGE: El Southbridge o puente sur, también conocido como Concentrador de Controladores de Entrada/Salida - I/O Controller Hub (ICH), es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la placa base. El southbridge no está conectado a la CPU y se comunica con ella indirectamente a través del northbridge Puente Norte. La funcionalidad encontrada en los southbridges actuales incluye soporte para:  Bus PCI  Bus ISA  Bus SPI  System Management Bus ( SMBus )

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       

Controlador DMA Controlador de Interrupcciones Controlador IDE (SATA o PATA) Puente LPC Reloj en Tiempo Real - Real Time Clock Administración de potencia eléctrica APM y ACPI BIOS Interfaz de sonido AC97 o HD Audio.

Adicionalmente el southbridge puede incluir soporte para Ethernet, RAID, USB y Codec de Audio. Algunas veces incluye soporte para el teclado, el ratón y los puertos seriales, sin embargo, aún en el 2007 los computadores personales (PC) gestionaban esos recursos por medio de otro dispositivo conocido como Super I/O. En los últimos modelos de placas el Southbridge integra cada vez mayor número de dispositivos a conectar y comunicar por lo que fabricantes como AMD o VIA Technologies han desarrollado tecnologías como HyperTransport o Ultra V-Link respectivamente para evitar el efecto cuello de botella que se producía al usar como puente el bus PCI. SÚPER I/O Controla las funciones de entrada y salida de los puertos que se encuentran integradas a la placa base como: puertos serie, paralelo, controlador de disquetera, puertos IDE, teclado, etc. En los sistemas actuales ha pasado a segundo plano en importancia, ya que los puertos que controla están siendo reemplazados por otros. En la mayoría de placas el fabricante de este chip no es el mismo que el de los chipset.

Arquitectura de Concentrador Esta arquitectura se basa en la arquitectura North y South Bridge. El North Bridge recibe el nombre Concentrador Controlador de Memoria (MCH) y el South Bridge recibe el nombre de Concentrador Controlador de Interface (ICH). No es sólo el cambio de nombre si no que se cambia el control en el bus PCI, se incorpora una interface dedicada llamada concentrador la cual conecta directamente el bus PCI y el chip ICH duplicando la velocidad de acceso de dispositivos PCI

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Este sistema MCH/ICH permite un mayor rendimiento para los dispositivos PCI, además soporta nuevas tecnologías de alta velocidad como ATA-66, ATA-100, USB 2.0, DUAL CHANEL, S_ATA etc. Además que deja de ser compatible con tecnologías lentas y antiguas como ISA. En la actualidad el chipset a alcanzado gran importancia al seleccionar una placa base, ya que del tipo de chipset que tenga la placa base se determinara las funcionalidades de la placa base, entre algunas funciones que determina el chipset podemos indicar:  Voltaje, cantidad y tipo de microprocesador soportad  Velocidad del microprocesador  Tipo y cantidad de memoria soportada  Soporte de video integrado  Cantidad y tipo de buses externo  Gestión de energía  Etc. A diferencia de la Flash BIOS el chipset no puede actualizarse, para ello se tendría cambiar de placa base.

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ACTIVIDAD 1. ¿Cuándo elegiría Ud. Un case Full Tower? 2. ¿Qué ventajas aporta usar un computador domestico PC en lugar de un MAC? 3. Investigue y haga un comentario sobre modding 4. Utilizando el internet descargue el manual de tres placas base de diferentes fabricantes. Realice un cuadro comparativo con especificaciones principales. 5. ¿Qué importancia tiene conocer las características del chipset principal de una placa base? 6. Realice un cuadro comparativo con las principales características de los slots de expansión usados actualmente en placas base.

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4 TAREA 4: Instalación de la Fuente de Poder

Introducción: La fuente de poder (fuente de alimentación) es un elemento de mucha importancia, ya que se encarga del suministro eléctrico a todos los componentes del computador. Su instalación o sustitución es una de las tareas realizadas con frecuencia por un técnico en hardware de computadoras. En esta tarea aprenderá la correcta instalación de una fuente de alimentación en el computador. Además conocerá las principales partes de la fuente de alimentación y su utilidad.

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Equipos y Materiales:   

Computador Pentium 4 o superior Fuente de alimentación Destornillador estrella mediano

Orden de Ejecución: 1. Identificar las partes de la fuente 2. Realizar la instalación física de la fuente de poder

Operación 1: Identificar las Partes de la Fuente Se identificaran las partes externas de la fuente de poder, la función que cumplen y sus características principales.

Proceso de Ejecución: 1. Usando la fuente de poder de práctica, identifique los elementos de su parte externa. Realice un cuadro con sus observaciones. La imagen es referencial.

2. Elabore un cuadro de resumen con las principales características de su fuente de práctica. El cuadro que se muestra es referencial. Fabricante y Modelo:_______________ Conectores (Nombre)

Potencia: _________________

Uso de conectores

Características

Observación:  Se debe identificar la forma física de cada conector para una correcta instalación.

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Operación 2: Realizar Instalación Física de la Fuente de Poder Se procede a instalar la fuente de poder en el interior del case.

Proceso de Ejecución: 1. Realice la instalación de la placa base en el case, use los tornillos adecuados. Las imágenes son referenciales

Observación:  Al instalar la fuente de poder tener cuidado que los cables de salida no tengan contacto con las hélices de los ventiladores.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Voltaje AC (VAC) y Voltaje DC (VDC) Se puede entender el voltaje, como la fuerza que permite la generación de corriente eléctrica. La corriente eléctrica hace posible que un circuito electrónico empiece a funcionar. Existen dos tipos principales de voltaje: El voltaje de corriente alterna y el voltaje de corriente directa (continua). El voltaje de corriente alterna (VAC) se encuentra en la red doméstica e industrial y se caracteriza por sus valores altos (110V, 220V, 340V, etc.) y su cambio de polaridad. Este tipo de voltaje no se puede emplear para dar energía (polarizar) componentes internos del computador. El voltaje de corriente directa (VDC) se emplea para alimentación de componentes y equipos electrónicos (computador, teléfonos celulares, televisores, etc.) y se caracteriza por sus valores bajos (3.5V, 5V, 12V, etc.) y su valor constante (positivo o negativo).

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Fuente de Poder Switching Es el componente que se encarga de suministrar la energía eléctrica a todos los componentes del computador, así pues, este componente permite la polarización de todos los dispositivos electrónicos de las tarjetas electrónicas de los diferentes componentes del computador (chips, transistores, etc.). Además de dar energía eléctrica a cada componente del computador, la fuente de poder es la encargada de realizar la conversión del voltaje de corriente alterna (VAC) que se encuentra en la red eléctrica domiciliaria o industrial en voltaje de corriente continua o directa (VCD) que es usado por el computador.

Las fuentes de alimentación del computador son de tecnología switching (conmutada), este tipo de fuentes para generar los voltajes de alimentación de corriente continua (VCD) internamente realizan una conversión en voltaje de corriente continua de alto voltaje, que luego es reconvertida en voltaje alterno de alta frecuencia, y finalmente es convertida en voltaje de corriente continua de bajo voltaje.

Nota: Las Fuentes de poder viene con el case, pero también se distribuyen por separado para ser usada como pieza de recambio

Potencia de una Fuente de Poder Está relacionado con el rendimiento de una fuente, cada fuente debe ser capaz de entregar la potencia necesaria a cada componente instalado en el computador, no todos los componentes consumen la misma potencia del computador. La potencia de una fuente se expresa en Watts (W). Cada computador según los componentes que tenga instalado consumirá una determinada cantidad de potencia de la fuente de poder.

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La fuente de poder es diseñada para que proporcione una determinada cantidad de potencia, los detalles se pueden observar en la etiqueta de especificaciones técnicas de la fuente de poder.

Tipos de Fuentes de Poder Las fuentes de alimentación también se clasifican según el factor de forma, esto indicara el tipo de placa y case donde serán instaladas. Según el tipo de PC se pueden hablar de diferentes tipos de fuentes. Siendo 2 tipos los más usados a lo largo de la evolución del computador: Las fuentes AT (en desuso) y las fuentes ATX (usadas actualmente). Se explicaran las características y elementos externos de ambos tipos de fuentes.

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Fuente de Alimentación AT Fue la fuente usada por mucho tiempo en los computadores, actualmente ya no son empleados, se indica como referencia en la evolución de la fuente de poder para computadoras.

Características de una Fuente AT:

Entre las características más importantes

podemos indicar:   

Encendido manual a través de un interruptor externo Alimentación de la placa base mediante 2 conectores llamados P8 y P9. Proporciona voltajes de salida de: +5V, -5V, +12V, -12V

En este tipo de fuentes se debía tener cuidado al realizar las conexiones, una conexión incorrecta arruina la placa base o la misma fuente.

Los colores de los cables de los conectores de salida de la fuente están normalizados según el voltaje y la señal que entregan.

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Fuente de Alimentación ATX Es el tipo de fuente de poder que se encuentra vigente actualmente. Entre algunas mejoras respecto a las fuentes AT se pueden indicar:   

Apagado por software Alimentación principal de la placa base mediante un conector monoblock llamado ATX Se agrega un nivel de voltaje de salida de 3.3 V y señal de bajo consumo (stand by)

Las fuentes ATX fueron evolucionando de acuerdo a la necesidad de contar con más energía en el computador, lo que dio origen a nuevos tipos de fuentes ATX. Entre los principales tipos se pueden indicar:   

Fuente de Alimentación ATX Fuente de Alimentación ATX 12V V1.X Fuente de Alimentación ATX 12V V2.X

Los colores de los cables de los conectores de salida de la fuente también están normalizados según el voltaje y la señal que entregan.

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Fuente de Alimentación ATX 12V V1.X Estas fuentes aparecen con placas que necesitaban voltaje adicional para poder operar de manera óptima. Estas fuentes son compatibles con placas que empleaban fuente ATX. Entre algunas características de estas fuentes se pueden indicar:     

Apagado por software Conector para la placa base un monoblock de 20 contactos Conector adicional de 4 pines llamado ATX 12V y un conector de 6 contactos (P6) Conector de 5V (stand by) y señal de 3.3V Las fuentes ATX 12 V V1.3 (Versión 1.3) incorporan el conector S_ATA de 15 contactos

Los colores de los cables que llevan las señales y voltajes de salida también están normalizados.

Fuente de Alimentación ATX 12V V2.X Estas fuentes aparecen con las placas con zócalo LGA y equivalentes, el tamaño es la misma de las fuentes anteriores y también son compatibles con placas antiguas, Prograna Nacional de Informática

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incorpora un conector monoblock de 24 pines, de los cuales 4 son desglosables. Entre algunas características de estas fuentes se pueden indicar:    

Se cambia el conector ATX Standard de 20 pines por otro de 24 pines Se elimina el conector P6 (de 6 pines) Se ratifica el uso de conectores S_ATA de 15 contactos Conservan el conector ATX 12V (de 4 pines)

Fuentes de Alimentación BTX Son fuentes para case BTX, por lo tanto son diseñadas para placas BTX también, son compatibles con fuentes ATX. Físicamente los conectores, estándar de colores y señales de salida son los mismos de una fuente ATX 12V V2.X. El factor de forma BTX fue descontinuado en el 2007.

Adaptadores de Cables de Fuente Se emplean cuando una placa y la fuente no tienen conectores equivalentes.

Fuentes Certificadas y Fuentes Genéricas Una fuente certificada es diseñada y fabricada con tecnología que pasa altos niveles de prueba, exigencia y control de calidad. El uso de una fuente certificada es casi obligatorio en placas base con funciones y características especiales, ya que traen conectores especiales disponibles en fuentes certificadas. El costo de una fuente certificada es mucho más elevado que el de una fuente genérica, que puede ser

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fabricada y ensamblada por diversas empresas respetando normas mínimas de control de calidad, funcionamiento y exigencias, por lo mismo el costo de las fuentes genéricas es mucho menor.

Parte Posterior de la Fuente de Poder

ACTIVIDAD 1. ¿Qué importancia tiene para usted la elección de la fuente de poder para ensamblar un computador? 2. Investigue cuales es las potencia mínimas necesarias para ensamblar un computador con el último procesador de INTEL y una tarjeta grafica de gama media, además de componentes básicos del computador.

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5 TAREA 5: Ensamblaje Inicial del Computador

Introducción: En esta tarea se realizara la instalación de los primeros componentes del computador considerando un orden lógico y respetando normas básicas de seguridad. Un técnico de hardware debe manejar el multímetro para comprobar voltajes y efectuar tareas de diagnóstico. En esta tarea se utilizara el multímetro para comprobar voltajes en la fuente de poder. Además se aprenderán algunos criterios para la selección de placas base y fuentes de poder.

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Equipos y Materiales:    

Computador Pentium 4 o superior Fuente de alimentación Destornillador estrella mediano Multímetro digital

Orden de Ejecución: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Colocar aisladores y sujetadores en el case Realizar instalación física de la placa base Reconocer las partes principales de la placa base Realizar conexión de conectores del panel frontal Identificar las partes de la fuente Realizar la instalación física de la fuente de poder Realizar medida de voltajes en la fuente de poder

Operación 1: Colocar aisladores y sujetadores en el case Se colocan los aisladores y/o sujetadores en el case, para luego instalar la placa base.

Proceso de Ejecución: 1. Usando el case de práctica, identifique el lugar donde se instala la placa base (Motherboard). A manera de prueba coloque la placa base sobre la superficie donde ira instalada. 2. Identificar los agujeros que usara para colocar los aisladores y tornillos de sujeción. Luego retire la placa madre, para proceder a colocar los aisladores, Las imágenes son referenciales.

3. Coloque los aisladores en los agujeros que sujetaran la placa base. Las imágenes son referenciales.

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4. Una vez colocado los aisladores, ya se podrá colocar la placa base. La imagen es referencial.

Observación:  El gabinete se debe aislar de la placa base ya que es conductor.

Operación 2: Realizar Instalación Física de la Placa Base Se procede a instalar la placa base en la superficie de la placa base tomando las precauciones del caso.

Proceso de Ejecución: 1. Antes de manipular la placa base, tome las medidas de precaución para evitar descarga electroestática. 2. Proceda a la instalación de la placa base en la superficie del case, use los tornillos adecuados. Las imágenes son referenciales

Observación:  La placa base es sensible a descarga electroestática (ESD).

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Operación 3: Reconocer las Partes Principales de la Placa Base Se identificara las principales partes de la placa base, la función que cumplen y sus características principales.

Proceso de Ejecución: 1. Utilizando la placa base asignada para práctica, realice una observación de su parte posterior, identifique los conectores que incorpora. Elabore un cuadro con sus observaciones. La imagen y el cuadro son referenciales.

Nombre del Conector

Uso del Conector

Características (Color, cantidad, número de pines, etc.)

PS/2 USB COM DVI

2. Identifique los elementos que se encuentran en la superficie de la placa base asignada para práctica. Elabore un cuadro con sus observaciones. La imagen y el cuadro son referenciales.

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Nombre del Conector

Uso del Conector

Características (Color, código, cantidad, número de pines, etc.)

ATX-12V FAN PCI 16X PCI

Observación:  Se debe conocer la forma de los conectores y ubicación de pines para realizar una instalación correcta de los elementos en la placa base.

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Operación 4: Realizar Conexión de Conectores del Panel Frontal Se realizara la conexión de los elementos del panel frontal (leds, speaker, USB, etc.) del case con los conectores de la placa base

Proceso de Ejecución: 1. Identifique los cables del case que incorporan los conectores del panel frontal (leds, conectores USB, audio, speaker). 2. Ubique en la superficie de la placa base asignada para práctica, los conectores del panel frontal (leds, conectores USB, audio, speaker). Las imágenes son referenciales. 3. Proceda a realizar la conexión de los cables del panel frontal del case de respetando polaridad de leds.

Observación:  Se debe conectar los conectores del panel frontal respetando la polaridad.

Operación 5: Identificar las Partes de la Fuente Se identificaran las partes externas de la fuente de poder, la función que cumplen y sus características principales.

Proceso de Ejecución: 1. Usando la fuente de poder de práctica, identifique los elementos de su parte externa. Realice un cuadro con sus observaciones. La imagen es referencial.

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2. Elabore un cuadro de resumen con las principales características de su fuente de práctica. El cuadro que se muestra es referencial. Fabricante y Modelo:_______________ Conectores (Nombre)

Potencia: _________________

Uso de conectores

Características

Observación:  Se debe identificar la forma física de cada conector para una correcta instalación.

Operación 6: Realizar Instalación Física de la Fuente de Poder Se procede a instalar la fuente de poder en el interior del case.

Proceso de Ejecución: 1. Realice la instalación de la placa base en el case, use los tornillos adecuados. Las imágenes son referenciales

Observación:  Al instalar la fuente de poder tener cuidado que los cables de salida no tengan contacto con las hélices de los ventiladores.

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Operación 7: Realizar medida de voltajes en la fuente de poder Se procede a medir y comprobar los niveles de voltajes de salida (VDC) de la fuente de poder.

Proceso de Ejecución: 1. Conectar la fuente de poder a la red eléctrica 2. Encender la fuente de poder 3. Seleccionar la escala adecuada en el multímetro, para medir voltajes de salida de corriente directa (VDC) en la fuente. 3. Realizar medidas en todos los conectores de salida de la fuente de poder y comparar con los valores medidos y los teóricos. Elabore un cuadro con sus medidas para cada conector de la fuente de poder. Las imágenes y cuadro son referenciales.

Fuente Fab: ______ Mod: _____ # Pin

Tipo: _____________

Conector: ____________

Potencia: _________

Uso del conector: _____

Color

Valor Medido

Valor Teórico

Variación

Observación:  Los valores medidos deben ser iguales a los valores teóricos.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Ensamblaje Inicial del Computador Hemos llegado al punto en el que iniciaremos el ensamblado del computador desde cero, teniendo a la vista los componentes necesarios para esta tarea. En el ensamblaje inicial consideramos: Prograna Nacional de Informática

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   

La preparación del interior del case con tornillos de sujeción y aisladores Instalar la placa base en el interior del case Instalar la fuente de poder Medir voltajes de salida en la fuente de poder

Conocemos cuales son las herramientas a utilizar y sabemos identificar cada uno de sus componentes por su tipo de bus, función, características técnicas, etc. Ahora bien, dispuestos a ensamblar un computador, es necesario señalar un conjunto mínimo de normas que harán que nuestro trabajo resulte satisfactorio. El armado de un equipo debe estar sujeto a un proceso de fabricación basado en el conocimiento de cada uno de los componentes que lo constituyen (placas, slots, ranuras, conectores, buses, voltajes, colores) y en un criterio metodológico (normas de seguridad y calidad). Las normas básicas de seguridad son un conjunto de medidas destinadas a proteger la salud de todos, prevenir accidentes y promover el cuidado del material con el que trabajamos. Debemos tener en claro que un proceso es una secuencia coherente de pasos basada en un plan previamente establecido, y con un fin esperado.

Sistema de Calidad Un sistema es un conjunto de elementos que están relacionados entre sí. Es decir, hablamos de sistema, no cuando tenemos un grupo de elementos que están juntos, sino cuando además existe una relación que los vincula, trabajando todos en equipo. Antes de armar la PC es necesario definir sus características, con qué elementos se va a fabricar y cuáles serán sus condiciones de funcionamiento. También habrá que establecer las dimensiones, forma de manejo y condiciones de seguridad. La calidad no sólo estará dada por los componentes empleados, también dependerá de la seguridad y los cuidados tomados durante su montaje, que deben tomarse en un ambiente de trabajo adecuado. Aquí veremos los cuidados y las buenas técnicas a emplear en el armado de un equipo informático. Que al ser una herramienta productiva, exige confiabilidad, siendo la calidad final del mismo muy importante para obtener un desempeño profesional.

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Descarga Electroestática Una vez reunidos todos los elementos deberemos asegurar que ninguno de ellos sufra desperfectos. Una cuestión a tratar en este punto es la electricidad estática. Si se trabaja con circuitos integrados, es necesario colocarse a tierra uno mismo. Esto es así debido a que ciertas partes de estos circuitos integrados son susceptibles de estropearse con la electricidad estática que almacena nuestro propio cuerpo. Para resolver este problema se puede emplear una pulsera conductora que se conectará debidamente a tierra, descargando la electricidad estática que posea nuestro cuerpo.

Si no contamos con este elemento bien podríamos disminuir los riesgos apoyando nuestras manos en la estructura metálica del gabinete. Si decidimos adquirir un producto completo a los efectos de asegurarnos un trabajo sin riesgos podemos utilizar un kit que incluye una alfombra antiestática sobre la que deberán depositarse los elementos de trabajo y una pulsera.

Como punto de partida debemos organizar nuestra mesa de trabajo de forma tal que no queden elementos distribuidos al azar sino que nos permita desarrollar una actividad ordenada empleando todas las herramientas que sean necesarias

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respetando la función que cada una de ellas tiene. Mantener un criterio con los elementos utilizados nos ahorrará tiempo durante el armado de la PC.

Recomendaciones Hemos iniciado el armado del equipo partiendo desde cero. Debemos señalar que no siempre vamos a integrar una máquina con los mismos componentes, sin embargo el método descrito es aplicable siempre. He aquí algunos ítems básicos a tener en cuenta:      

Preparar el ambiente de trabajo (la humedad, el polvo y el humo del cigarrillo no deberían estar presentes en nuestro laboratorio). Integrar los componentes en base a una secuencia preestablecida. No ejercer fuerza desmesurada o excesiva con ninguno de los periféricos. Cuidado con el borde de los gabinetes y con todo otro elemento que presente filos. Consultar en todo momento la documentación que acompaña a los periféricos (los manuales contienen información vital para el buen funcionamiento del sistema). Si deseamos ordenar el cableado en el interior del gabinete (favoreciendo la disipación térmica), no debemos usar, ligas elásticas pues con el tiempo se resecan y se rompen. Para este fin debemos utilizar precintos plásticos (sin ajustarlos demasiado).

Proceso de Armado Existen empresas integradoras (DELL, HP-COMPAQ, etc.) de computadoras que poseen una línea propia de secuencia y control de calidad. No existe un procedimiento único, lo cual sería muy beneficio en la calidad del producto final. Por lo general la información del proceso de fabricación de un computador por parte de estas empresas integradores es muy cerrada por lo cual el acceso a las mismas es muy difícil. Partiendo de un punto conocido, con todos los elementos para integrar un equipo existen dos caminos para elegir:  Se actúa de manera intuitiva y no se respetan las normas

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 Se trabaja en base a una secuencia lógica, respetando un orden A continuación se explica mediante un diagrama secuencial estas dos formas del proceso de armado. No existe una norma rígida, cada técnico encuentra una forma de trabajo propia, pero se debe tomar como una recomendación el proceso explicado.

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Selección de la Placa Base A medida que las computadoras tienen más relación con nuestras actividades cotidianas, también su uso será diverso, por lo que la elección de la “placa base perfecta” está relacionada con el uso que se le dará al computador. Se puede indicar 2 elementos mínimos a analizar al elegir una placa base actual:

Chipset Principal: El análisis de las características del chipset principal nos permitirá conocer el soporte relacionado a la placa base principalmente, en cuanto a procesadores soportados (debe soportar los procesadores actuales) y memoria soportada (debe soportar las tecnologías de memoria actuales). Si la placa trae la tarjeta de video incorporada también las especificaciones del chipset principal nos indicaran las características del desempeño de video de la placa.

Fabricante y Modelo de la Placa Base: Existen una gran cantidad de empresas dedicadas a la fabricación de placas base, pero no todas fabrican el chipset si no utilizan chipset de otras empresas. Esto puede implicar que un determinado modelo de placa base tenga un chipset con determinadas características, pero que tal vez no incluya el conector apropiado en la placa para aprovechar esa característica, lo que implicaría agregar hardware adicional para aprovechar dicha característica y por lo tanto gasto económico adicional. También podemos indicar algunos elementos mínimos a considerar en cuanto a características físicas de la placa base:  Si tienen varios bancos de memoria, se podrá aprovechar mas la ampliación de memorias y uso de tecnologías como Dual Channel por ejemplo.  Considerar la velocidad de tarjeta de red y posibilidad de uso de conexión inalámbrica, las comunicaciones cada vez se realizan a mayor velocidad  Considerar la cantidad de ranuras de expansión las más actuales y alguna antigua que aun este vigente (por compatibilidad)  Considerar las especificaciones del FSB ya que influirá en la velocidad del computador y en la actualización del hardware  Considerar conectores de unidades de almacenamiento (IDE, SATA)  Considerar versión puertos USB  Considere la Posibilidad de arranque de otros dispositivos con conexión USB u otro.  Considere los conectores FAN para agregar refrigeración  Considere los conectores usados en periféricos (teléfonos móviles, cámaras de video, etc.) para una conexión directa. De acuerdo al uso que se le da al computador actualmente podemos agruparlos en 3 categorías. De acuerdo a esto se elegirá la placa adecuada.

PC Para Ofimática El uso de estos equipos principalmente está orientado al trabajo de documentos y procesamiento básico de datos, tareas propias de un estudiante o en el trabajo de

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oficina. No tiene caso el gasto en placas con tecnologías y soportes tecnológicos especiales ya que simplemente la inversión no es justificada, esos recursos no serán usados. La placa madre recomendada será aquella que tenga equipada una tarjeta gráfica integrada que sea suficiente para la visualización en 2D, que permita ver imágenes y videos de calidad estándar, además que permita jugar videojuegos poco exigentes en recursos, como la mayoría de videojuegos en línea.

PC Para el Hogar (Home Cinema) Estos equipos son pensados para actividades orientadas a la vida cotidiana en el hogar y en familia. Tareas como el uso del internet para comunicación online y la visualización de películas son los usos más comunes. La potencia de la tarjeta gráfica, si está integrada o no, no tiene mucha importancia. Lo importante a considerar es su capacidad para reproducir videos de alta definición. También es importante considerar su conectividad con la pantalla y el TV.

PC de Alto Rendimiento Equipos para aplicaciones especiales donde hay consumo grande de los recursos del sistema. Estas aplicaciones van desde el diseño gráfico, web y CAD, hasta equipos orientados a los videos juegos en 3D. Aquí, la elección de un buen microprocesador es importante, así como la posibilidad de incrementar la cantidad de memoria principal (RAM), además la elección de una tarjeta gráfica externa con un buen GPU, características especiales y buena cantidad de memoria de video será un aspecto a considerar. En aplicaciones más exigentes se debe considerar poder instalar 2 tarjetas gráficas acopladas, para obtener un mejor rendimiento en los videojuegos en 3D (tecnologías SLI y CrossFire).

Selección de la Fuente de Poder No hay mucho que comentar en la selección de una fuente de poder pero es bueno hacer algunas aclaraciones, una de las características de la fuente de poder es su potencia, por lo tanto será esta característica la que se considerara al elegir una fuente para un determinado PC. La potencia de la fuente de poder debe ser mayor a la que necesita el computador. Si se está reemplazando buscar siempre la última versión de fuente de poder para extender su uso, si los conectores no son

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compatibles con los de la placa siempre es posible el uso de adaptadores. En placas de alto rendimiento se hacen uso de fuentes certificadas y con conectores especiales que sean compatibles con los de la placa base.

Medición de Voltaje con el Multímetro Para comprobar el voltaje en una fuente de poder se emplea un instrumento llamado multímetro, este instrumento permite realizar mediciones de corriente, resistencias y voltajes. Para comprobar voltajes en una fuente de poder se debe seguir lo siguiente: a) La escala de medición se debe seleccionar en voltaje continuo si se va a medir en los conectores de salida de la fuente de poder. b) Se ubica un punto común (tierra o chasis) para el terminal negativo (negro) y con el terminal positivo (rojo) se encuentra el voltaje de salida. La lectura aparece en la pantalla del multímetro.

ACTIVIDAD 1. ¿Qué entiende por norma de seguridad? 2. ¿Qué condiciones cree Ud. que debe tener el taller de trabajo? 3. Investigue sobre 1 tipo de placa base para cada necesidad explicada en clase. Indique chipset, fabricante, modelo y características principales. 4. ¿Qué precauciones se debe tener al usar el multímetro?

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6 TAREA 6: Instalación del Microprocesador

Introducción: En esta tarea se realizara la instalación del microprocesador, considerando normas básicas de seguridad. Un técnico de hardware de computadoras debe conocer diferentes tipos de microprocesadores y sus características con la finalidad de actualizar un sistema o integrar uno desde cero. En esta tarea se explicara las especificaciones de los microprocesadores, su evolución y los diferentes tipos disponibles actualmente.

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Equipos y Materiales:    

Placas Pentium 4 o superior Procesadores Pentium 4, equivalente o superior Cooler del microprocesador Destornillador estrella mediano

Orden de Ejecución: 1. Reconocer características del microprocesador 2. Realizar la Instalación física del CPU 3. Instalar el cooler del CPU

Operación 1: Reconocer Características del Microprocesador Se identificaran las especificaciones y/o características de un microprocesador, además se aprenderá lo que representa cada característica en el desempeño de un sistema.

Proceso de Ejecución:  Usando los 5 microprocesadores diferentes asignados para esta práctica, identifique sus principales especificaciones, luego presente sus datos en una tabla de resumen. La imagen y la tabla son referenciales.

#

Fabricante y Modelo (CPU)

Velocidad Principal

FSB

RAM Cache L2

Voltaje

Socket o Zócalo

1 2 3 …

Observación:  Las especificaciones del CPU determinan el desempeño del computador.

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Operación 2: Realizar la Instalación Física del CPU Se procede a instalar el microprocesador en la superficie de la placa base tomando las precauciones del caso.

Proceso de Ejecución: 1. Antes de manipular el microprocesador, tome las medidas de precaución para evitar descarga electroestática. 2. Proceda a realizar la instalación del microprocesador sobre la placa base, tenga en cuenta la ubicación de los pines. Las imágenes son referenciales

Observación:  El microprocesador es sensible a descarga electroestática (ESD).

Operación 3: Instalar el Cooler del CPU Se procede a instalar el cooler del microprocesador de forma adecuada, tomando las precauciones del caso.

Proceso de Ejecución: 1. Observe e identifique la forma de conexión de los sujetadores y/o tornillos de sujeción con la placa base. 2. Realice la instalación del cooler sin realizar un exceso de fuerza, tenga en cuenta la posición de sujetadores, tornillos de sujeción y cables de alimentación. Las imágenes son referenciales.

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Observación:  La instalación correcta del cooler, permitirá una buena refrigeración del CPU.

FUNDAMENTO TEÓRICO: El Microprocesador (CPU) Es un circuito integrado (chip) especial que trabaja en base a datos e instrucciones (programa). Todo microprocesador para empezar a trabajar necesita como mínimo:   

Señal de reloj (clock) Tensión de alimentación Datos e instrucciones

Tiene por función ejecutar programas, realizando así el procesamiento de la información. Cada instrucción se interpreta como un microprograma. Es usado en múltiples aplicaciones, por ejemplo: Computadores, monitores, teléfonos celulares, etc. Internamente está formado por circuitos electrónicos complejos, los cuales están formados de diversos componentes, destacando entre ellos los transistores (miles o millones) Nota:En las computadoras el microprocesador y la placa base determinan el modelo y velocidad del computador.

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Arquitectura del Microprocesador La arquitectura de un microprocesador se define por el conjunto de instrucciones que puede obedecer, las maneras en que las instrucciones pueden especificar la localización de los datos por procesar. Las instrucciones que obedece un microprocesador están codificadas como dígitos binarios en un sistema de memoria, cada instrucción se divide en uno o más campos, todas las instrucciones tienen un campo de código de operación que define el propósito de instrucción como sumar o mover datos.

Componentes Internos La estructura del microprocesador se divide en dos partes: Una para procesamiento y otra para control. En la parte de control, los principales elementos que se encuentran son: • • • • • • •

La unidad aritmética y lógica (ALU). La unidad de tiempo y control. El controlador. El registro. El acumulador. El decodificador. Los buses internos.

ALU: Es la parte que ejecuta todos los cálculos numéricos y lógicos durante la operación del procesador. La unidad de control: Su objetivo es mantener la secuencia adecuada y el control de todas las operaciones del CPU, y responde a todas las señales externas. El decodificador: Decodifica las instrucciones de máquina y genera señales que dirigen la parte procesada del microprocesador. Los registros: Tiene por misión almacenar el código de operación de la instrucción leída desde la memoria, este código es decodificado y con esta información se logran todos los micro-pasos.

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Los buses: Son interconexiones internas que llevan información de un lado a otro.

Componentes Externos Dentro de los principales componentes externos del microprocesador se encuentran: • • • •

Bus de direcciones. Bus de datos. Líneas Vcc y GND. Bus de control; Donde se encuentran : • Líneas de inicialización (RES). • Líneas de interrupción (IQR). • Líneas de autorización (R/W). • Líneas de solicitud (SYNC, SO, RDY,..) • Líneas de reloj (0, 1, 2,..)

Bus de dirección: Están formados por líneas de salida (16 líneas A0 hasta A15; si el CPU tiene 16 bits en el bus de direcciones). Está relacionada con la cantidad de memoria principal (RAM), que el CPU puede direccionar. Bus de datos: Están formados por líneas de entrada y salida (8 líneas D0 hasta D7; si el CPU tiene 8 bits en el bus de datos). Está relacionado con el tamaño de los registros internos del CPU. Alimentación: Líneas orientadas a dar energía eléctrica al CPU. Bus de control: Conjunto de líneas de entrada y otras de salida y se agrupan según su función en los siguientes bloques: 

Líneas de inicialización: recibe la orden de parada de todos sus registros internos recomenzando el arranque.

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   

Líneas de interrupción: son de líneas de entrada que le dan al microprocesador diferentes tipos de órdenes para que detenga de forma temporal la ejecución. Líneas de autorización: son líneas de salida y recibe órdenes de diferentes bloques internos. Líneas de solicitud: con estas líneas el microprocesador y el resto de los bloques establecen un dialogo de impulsos electrónicos. Líneas de reloj: sirven para entregar al microprocesador y a otros bloques del sistema una o varias órdenes cuadradas.

Microprocesadores de 64 Bits Este término tiene relación con la cantidad de bits de los registros internos del CPU, aunque los microprocesadores cuyos registros de trabajo eran de 64 bits existen hace mucho, su aplicación en entornos domésticos recién se dio en los últimos modelos Pentium 4 en Intel y Athlon XP 64 de AMD. La razón principal podría considerarse que no existía software aplicativo que justificara el uso los 64 bits. Actualmente las cosas han cambiado y todos los sistemas actuales traen soporte para usar procesadores de 64 bits. Para aprovechar la tecnología de 64 bits es necesario contar con un microprocesador de 64 bits, una placa base con soporte de 64 bits (actualmente todas), 4 GB de memoria RAM como mínimo y software diseñado para sistemas de 64 bits.

Arquitectura Pipeline Permite la ejecución simultánea de instrucciones en el microprocesador, consiste en dividir los procesos, con esto se minimiza el tiempo muerto de trabajo de los procesadores. Estos procesos son: Fetch (búsqueda) y Execute (ejecución). Con esta arquitectura sólo se desperdicia tiempo al inicio, luego mientras el CPU va ejecutando las instrucciones el otro proceso va buscando la nueva instrucción a ejecutar. Actualmente todos los microprocesadores usan la tecnología pipeline.

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RISC y CISC Son 2 términos relacionados con el diseño y el modo de trabajo del microprocesador (filosofía de un microprocesador). Veamos primero cual es el significado de los términos CISC y RISC:  

CISC (complex instruction set computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones complejo. RISC (reduced instruction set computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones reducido.

Los atributos complejo y reducido describen las diferencias entre los dos modelos de arquitectura para microprocesadores solo de forma superficial. Se requiere de muchas otras características esenciales para definir los RISC y los CISC típicos. Aún más, existen diversos procesadores que no se pueden asignar con facilidad a ninguna categoría determinada. Así, los términos complejo y reducido, expresan muy bien una importante característica definitiva, siempre que no se tomen sólo como referencia las instrucciones, sino que se considere también la complejidad del hardware del procesador. Con tecnologías de semiconductores comparables e igual frecuencia de reloj, un procesador RISC típico tiene una capacidad de procesamiento de dos a cuatro veces mayor que la de un CISC, pero su estructura de hardware es tan simple, que se puede realizar en una fracción de la superficie ocupada por el circuito integrado de un procesador CISC. Esto hace suponer que RISC reemplazará al CISC, pero la respuesta a esta cuestión no es tan simple ya que: 



Para aplicar una determinada arquitectura de microprocesador son decisivas las condiciones de realización técnica y sobre todo la rentabilidad, incluyendo los costos de software. Existían y existen razones de compatibilidad para desarrollar y utilizar procesadores de estructura compleja así como un extenso conjunto de instrucciones.

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La meta principal es incrementar el rendimiento del procesador, ya sea optimizando alguno existente o se desee crear uno nuevo. Para esto se deben considerar tres áreas principales a cubrir en el diseño del procesador y estas son:   

La arquitectura. La tecnología de proceso. El encapsulado.

La tecnología de proceso, se refiere a los materiales y técnicas utilizadas en la fabricación del circuito integrado, el encapsulado se refiere a cómo se integra un procesador con lo que lo rodea en un sistema funcional, que de alguna manera determina la velocidad total del sistema. Aunque la tecnología de proceso y de encapsulado son vitales en la elaboración de procesadores más rápidos, es la arquitectura del procesador lo que hace la diferencia entre el rendimiento de una CPU (Control Process Unit) y otra. Y es en la evaluación de las arquitecturas RISC y CISC donde centraremos nuestra atención. Dependiendo de cómo el procesador almacena los operandos de las instrucciones de la CPU, existen tres tipos de juegos de instrucciones: 1. Juego de instrucciones para arquitecturas basadas en pilas. 2. Juego de instrucciones para arquitecturas basadas en acumulador. 3. Juego de instrucciones para arquitecturas basadas en registros. Las arquitecturas RISC y CISC son ejemplos de CPU con un conjunto de instrucciones para arquitecturas basadas en registros. Hoy en día, los programas cada vez más grandes y complejos demandan mayor velocidad en el procesamiento de información, lo que implica la búsqueda de microprocesadores más rápidos y eficientes. Los avances y progresos en la tecnología de semiconductores, han reducido las diferencias en las velocidades de procesamiento de los microprocesadores con las velocidades de las memorias, lo que ha repercutido en nuevas tecnologías en el desarrollo de microprocesadores. Hay quienes consideran que en breve los microprocesadores RISC (reduced instruction set computer) sustituirán a los CISC (complex instruction set computer), pero existe el hecho que los microprocesadores CISC tienen un mercado de software muy difundido, aunque tampoco tendrán ya que establecer nuevas familias en comparación con el desarrollo de nuevos proyectos con tecnología RISC.

Arquitectura CISC La microprogramación es una característica importante y esencial de casi todas las arquitecturas CISC. Como por ejemplo:  Intel 8086, 8088, 80286, 80386, 80486 (x86)  Motorola 68000, 68010, 68020, 68030, 6840. La microprogramación significa que cada instrucción de máquina es interpretada por una microprograma localizada en una memoria en el circuito integrado del procesador.

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En la década de los sesentas la microprogramación, por sus características, era la técnica más apropiada para las tecnologías de memorias existentes en esa época y permitía desarrollar también procesadores con compatibilidad ascendente. En consecuencia, los procesadores se dotaron de poderosos conjuntos de instrucciones. Las instrucciones compuestas son decodificadas internamente y ejecutadas con una serie de microinstrucciones almacenadas en una ROM interna. Para esto se requieren de varios ciclos de reloj (al menos uno por microinstrucción).

Arquitectura RISC Buscando aumentar la velocidad del procesamiento se descubrió en base a experimentos que, con una determinada arquitectura de base, la ejecución de programas compilados directamente con microinstrucciones y residentes en memoria externa al circuito integrado resultaban ser más eficientes, gracias a que el tiempo de acceso de las memorias se fue disminuyendo conforme se mejoraba su tecnología de encapsulado. Debido a que se tiene un conjunto de instrucciones simplificado, éstas se pueden implantar por hardware directamente en la CPU, lo cual elimina el micro código y la necesidad de decodificar instrucciones complejas. En investigaciones hechas a mediados de la década de los setentas, con respecto a la frecuencia de utilización de una instrucción en un CISC y al tiempo para su ejecución, se observó lo siguiente:  

Alrededor del 20% de las instrucciones ocupa el 80% del tiempo total de ejecución de un programa. Existen secuencias de instrucciones simples que obtienen el mismo resultado que secuencias complejas predeterminadas, pero requieren tiempos de ejecución más cortos.

Las características esenciales de una arquitectura RISC pueden resumirse como sigue:

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 

Estos microprocesadores siguen tomando como base el esquema moderno de Von Neumann. Las instrucciones, aunque con otras características, siguen divididas en tres grupos: a) Transferencia. b) Operaciones. c) Control de flujo.

 





Reducción del conjunto de instrucciones a instrucciones básicas simples, con la que pueden implantarse todas las operaciones complejas. Arquitectura del tipo load-store (carga y almacena). Las únicas instrucciones que tienen acceso a la memoria son 'load' y 'store'; registro a registro, con un menor número de acceso a memoria. Casi todas las instrucciones pueden ejecutarse dentro de un ciclo de reloj. Con un control implantado por hardware (con un diseño del tipo load-store), casi todas las instrucciones se pueden ejecutar cada ciclo de reloj, base importante para la reorganización de la ejecución de instrucciones por medio de un compilador. Pipeline (ejecución simultánea de varias instrucciones). Posibilidad de reducir el número de ciclos de máquina necesarios para la ejecución de la instrucción, ya que esta técnica permite que una instrucción puede empezar a ejecutarse antes de que haya terminado la anterior.

El hecho de que la estructura simple de un procesador RISC conduzca a una notable reducción de la superficie del circuito integrado, se aprovecha con frecuencia para ubicar en el mismo, funciones adicionales:    

Unidad para el procesamiento aritmético de punto flotante. Unidad de administración de memoria. Funciones de control de memoria cache. Implantación de un conjunto de registros múltiples.

La relativa sencillez de la arquitectura de los procesadores RISC conduce a ciclos de diseño más cortos cuando se desarrollan nuevas versiones, lo que posibilita siempre la aplicación de las más recientes tecnologías de semiconductores. Por ello, los procesadores RISC no solo tienden a ofrecer una capacidad de procesamiento del sistema de 2 a 4 veces mayor, sino que los saltos de capacidad que se producen de generación en generación son mucho mayores que en los CISC. Por otra parte, es necesario considerar también que:   

La disponibilidad de memorias grandes, baratas y con tiempos de acceso menores de 60 ns en tecnologías CMOS. Módulos SRAM (Memoria de acceso aleatorio estática) para memorias cache con tiempos de acceso menores a los 15 ns. Tecnologías de encapsulado que permiten realizar más de 120 terminales.

Esto hizo cambiar, en la segunda mitad de la década de los ochentas, esencialmente las condiciones técnicas para arquitecturas RISC.

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Actualmente lideran el mercado para microprocesadores dos empresas: INTEL y AMD. En la década de los 90 ambos sacaron sus procesadores basados en RISC (i960 de Intel y AMD 29000) pero ni Intel ni Amd son CISC ni RISC (por costo y compatibilidad de software y hardware hacia atrás), son naturales de CISC pero han ido evolucionando a RISC. Otras tecnologías de microprocesadores como: PowerPC, DEC, Alpha, Mips, Arm si emplean RISC en sus procesadores.

Overcloking (Subir el Reloj) Técnica que permite hacer funcionar al CPU a una velocidad superior a su velocidad de diseño original. Se consigue al multiplicar la frecuencia del reloj por un factor multiplicador. Se realizaba en un inicio usando configuración manual mediante Jumpers sobre la placa base. Actualmente se pude realizar desde el SETUP y sólo si el diseño del CPU lo permite. Actualmente es una técnica poco usada en entornos domésticos (actualmente existen procesadores de gran velocidad).Al realizar el overclocking se incrementa la temperatura del procesador, por lo que al realizarlo se debe tomar las medidas para no sobrecalentar este chip. Para ello se modifica la forma de trabajo del cooler.

Refrigeración del Microprocesador Se realiza usando tres elementos principales:   

El disipador El ventilador La grasa siliconada (acoplador térmico).

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Se llama cooler al conjunto de elementos que participan en la refrigeración del CPU (disipador, ventilador y acoplador térmico) aunque es muy común usar ese término para referirse directamente al ventilador.

Especificaciones del Microprocesador Son características propias de cada microprocesador, determinan su desempeño en el computador. Las principales características a considerar son:    

Front Side Bus (BUS) Velocidad Principal Memoria Caché Voltaje de Trabajo

BUS (FSB): Front Side Bus Es la velocidad externa del microprocesador. Es la velocidad con la que el CPU se comunica con los componentes de la placa base. En los procesadores actuales se expresa en MHz.

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Velocidad Principal: Es la Velocidad interna del microprocesador. Es la velocidad con la que el CPU procesa los datos internamente. Los procesadores actuales expresan esta característica en GHz.

Memoria Caché: Es la Memoria interna que almacena información que el CPU utiliza frecuentemente. Esta memoria da mayor rapidez al procesamiento de la información. De acuerdo al procesador se encuentran los siguientes tipos: nivel 1 (L1), nivel 2 (L2), nivel 3 (L3). En un inicio la memoria caché L2 no estaba integrado dentro del procesador, a partir de los procesadores Pentium Pro se integran al CPU. La memoria caché L3 sólo o integran algunos procesadores, principalmente de la línea AMD. La memoria Cache actualmente se expresa en MB o GB (mucho menor que la RAM).

Voltaje de trabajo: Se refiere a la tensión eléctrica que necesita el CPU para trabajar. Se expresa en voltios.

Encapsulado: Esta característica se refiere a la parte externa del CPU. Permite manipular el CPU, además sirve de protección. También indica el tipo de zócalo donde se instalara el CPU. Además es aquí donde se muestra los detalles del CPU.

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Fabricantes de Microprocesadores En el rubro de microprocesadores para computadoras, los principales fabricantes de microprocesadores son: INTEL y AMD. Ambos fabricantes poseen modelos de bajo costo y de alto rendimiento.

Presentación del CPU Los microprocesadores nuevos se obtienen en presentaciones en caja que incluyen Cooler original. También es posible adquirir procesadores en bolsa son más económicos (generalmente productos que han sido expuestos en ferias tecnológicas) y traen Cooler compatible.

Evolución de los Microprocesadores A lo largo de la evolución del computador han ido apareciendo diferentes tipos de microprocesadores cada uno con sus propias características y particularidades. Se

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hará una revisión rápida de los principales microprocesadores que se han usado en los computadores.

Breve Historia de los Microprocesadores: 1971: MICROPROCESADOR 4004 El 4004 fue el primer microprocesador de Intel. Este descubrimiento impulsó la calculadora de Busicom y pavimentó la manera para integrar inteligencia en objetos inanimados así como la computadora personal. 1972: MICROPROCESADOR i8008 Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intel por Computer Terminal Corporation para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel terminó el proyecto tarde y a que no cumplía con las expectativas de Computer Terminal Corporation, finalmente no fue usado en el Datapoint 2200. Posteriormente Computer Terminal Corporation e Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros clientes. 1974: MICROPROCESADOR 8080 Los 8080 se convirtieron en los cerebros de la primera computadora personal la Altaír 8800 de MITS, según se alega, nombrada en base a un destino de la Nave Espacial "Starship" del programa de televisión Viaje a las Estrellas, y el IMSAI 8080, formando la base para las máquinas que corrían el sistema operativo CP/M. Los fanáticos de las computadoras podían comprar un equipo Altaír por un precio (en aquel momento) de $395. En un periodo de pocos meses, vendió decenas de miles de estas computadoras personales. 1978: MICROPROCESADOR 8086-8088 Una venta realizada por Intel a la nueva división de computadoras personales de IBM, hizo que los cerebros de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto

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para el 8088, el IBM PC. El éxito del 8088 propulsó a Intel en la lista de las 500 mejores compañías de la prestigiosa revista Fortune, y la revista nombró la compañía como uno de Los triunfos comerciales de los sesenta. 1982: MICROPROCESADOR 286 El 286, también conocido como el 80286, era el primer procesador de Intel que podría ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software sigue siendo un sello de la familia de Intel de microprocesadores. Luego de 6 años de su introducción, había un estimado de 15 millones de 286 basados en computadoras personales instalados alrededor del mundo. 1985: EL MICROPROCESADOR INTEL 386 El procesador Intel 386 ofreció 275 000 transistores, más de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits, poseía capacidad multitarea, que significa que podría ejecutar múltiples programas al mismo tiempo y una unidad de traslación de páginas, lo que hizo mucho más sencillo implementar sistemas operativos que emplearan memoria virtual. 1989: EL DX CPU MICROPROCESADOR INTEL 486 La generación 486 realmente significó que el usuario contaba con una computadora con muchas opciones avanzadas, entre ellas, un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante y un caché unificado integrados en el propio circuito integrado del microprocesador y una unidad de interfaz de bus mejorada. Estas mejoras hacen que los i486 sean el doble de rápidos que un i386 e i387 a la misma frecuencia de reloj. El procesador Intel 486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemático integrado, el cual acelera las tareas del micro, porque ofrece la ventaja de que las operaciones matemáticas complejas son realizadas (por el coprocesador) de manera independiente al funcionamiento del procesador central (CPU). 1991: AMD AMx86 Procesadores lanzados por AMD 100% compatible con los códigos de Intel de ese momento, ya que eran clones, pero llegaron a superar incluso la frecuencia de reloj de los procesadores de Intel a precios significativamente menores. Aquí se incluyen las series Am286, Am386, Am486 y Am586 1993: PROCESADOR DE PENTIUM El procesador de Pentium poseía una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al 486DX (u) y el otro equivalente a 486SX (u). Además, poseía un bus de datos de 64 bits, permitiendo un acceso a memoria 64 bits (aunque el procesador seguía manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas y los registros también eran de 32 bits). Las versiones que incluían instrucciones MMX no únicamente brindaban al usuario un mejor manejo de aplicaciones multimedia, como por ejemplo, la lectura de películas en DVD, sino que se ofrecían en velocidades de hasta 233 MHz, incluyendo una versión de 200 MHz y la más básica proporcionaba unos 166 MHz de reloj. El nombre Pentium, se mencionó en las historietas y en

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charlas de la televisión a diario, en realidad se volvió una palabra muy popular poco después de su introducción. 1995: PROCESADOR PENTIUM PROFESIONAL Lanzado al mercado para el otoño de 1995 el procesador Pentium Pro se diseña con una arquitectura de 32 bits, su uso en servidores, los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (redes) impulsan rápidamente su integración en las computadoras. El rendimiento del código de 32 bits era excelente, pero el Pentium Pro a menudo iba más despacio que un Pentium cuando ejecutaba código o sistemas operativos de 16 bits. Cada procesador Pentium Pro estaba compuesto por unos 5,5 millones de transistores. 1996: AMD K5 Habiendo abandonado los clones se fabricada AMD de tecnologías análogas a Intel. AMD sacó al mercado su primer procesador propio, el K5, rival del Pentium. La arquitectura RISC86 del AMD K5 era más semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC con una Unidad x86- decodificadora que transforma todos los comandos x86 de la aplicación en comandos RISC. Este principio se usa hasta hoy en todos los CPUs x86. En todos los aspectos era superior el K5 al Pentium, sin embargo AMD tenía poca experiencia en el desarrollo de microprocesadores y los diferentes hitos de producción marcados se fueron superando sin éxito y fue retrasado 1 año de su salida, a razón de éste retraso, sus frecuencias de trabajo eran inferiores a la competencia y por tanto, los fabricantes de PC dieron por hecho que era peor. 1997: PROCESADOR PENTIUM II El procesador de 7,5 millones de transistores Pentium II, se busca entre los cambios fundamentales con respecto a su predecesor, mejorar el rendimiento en la ejecución de código de 16 bits, añadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché de segundo nivel del núcleo del procesador, colocándola en una tarjeta de circuito impreso junto a éste. Gracias al nuevo diseño de este procesador, los usuarios de PC pueden capturar, pueden revisar y pueden compartir fotografías digitales con amigos y familia vía Internet; revisar y agregar texto, música y otros; con una línea telefónica, el enviar vídeo a través de las líneas normales del teléfono mediante el Internet se convierte en algo cotidiano. 1996: AMD K6 Y AMD K6-2 Con el K6, AMD no sólo consiguió hacerle seriamente la competencia a Intel en el terreno de los Pentium MMX, sino que además amargó lo que de otra forma hubiese sido un plácido dominio del mercado, ofreciendo un procesador que casi se pone a la altura del mismísimo Pentium II por un precio muy inferior a sus análogos. En cálculos en coma flotante, el K6 también quedó por debajo del Pentium II, pero por encima del Pentium MMX y del Pro. El K6 contó con una gama que va desde los 166 hasta los más de 500 MHz y con el juego de instrucciones MMX, que ya se han convertido en estándar. Más adelante lanzó una mejora de los K6, los K6-2 a 250 nanómetros, para seguir compitiendo con los Pentium II, siendo éste último superior en tareas de coma

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flotante, pero inferior en tareas de uso general. Se introducen un juego de instrucciones SIMD denominado 3DNow! 1998: EL PROCESADOR PENTIUM II XEON Los procesadores Pentium II Xeon se diseñan para cumplir con los requisitos de desempeño en computadoras de medio-rango, servidores más potentes y estaciones de trabajo (Workstation). Consistente con la estrategia de Intel para diseñar productos de procesadores con el objetivo de llenar segmentos de los mercados específicos, el procesador Pentium II Xeon ofrece innovaciones técnicas diseñadas para las estaciones de trabajo (Workstation) y servidores que utilizan aplicaciones comerciales exigentes como servicios de Internet, almacenaje de datos corporativo, creaciones digitales y otros. Pueden configurarse sistemas basados en el procesador para integrar de cuatro u ocho procesadores y más allá de este número. 1999: EL PROCESADOR CELERON Continuando la estrategia de Intel, en el desarrollo de procesadores para los segmentos del mercado específicos, el procesador Intel Celeron es el nombre que lleva la línea de procesadores de bajo costo de Intel. El objetivo era poder, mediante ésta segunda marca, penetrar en los mercados impedidos a los Pentium, de mayor rendimiento y precio. Se diseña para añadir valor al segmento del mercado de los PC. Proporcionó a los consumidores una gran actuación a un bajo coste, y entregó un desempeño destacado para usos como juegos y el software educativo. 1999: AMD ATHLON K7 (CLASSIC Y THUNDERBIRD) Procesador compatible con la arquitectura x86. Internamente el Athlon es un rediseño de su antecesor, al que se le mejoró sustancialmente el sistema de coma flotante (ahora son 3 unidades de coma flotante que pueden trabajar simultáneamente) y se le aumentó la memoria caché de primer nivel (L1) a 128 KB (64 KB para datos y 64 KB para instrucciones). Además incluye 512 KB de caché de segundo nivel (L2). El resultado fue el procesador x86 más potente del momento El procesador Athlon con núcleo Thunderbird apareció como la evolución del Athlon Classic. Al igual que su predecesor, también se basa en la arquitectura x86 y usa el bus EV6. El proceso de fabricación usado para todos estos microprocesadores es de 180 nanómetros El Athlon Thunderbird consolidó a AMD como la segunda mayor compañía de fabricación de microprocesadores, ya que gracias a su excelente rendimiento (superando siempre al Pentium III y a los primeros Pentium IV de Intel a la misma velocidad de reloj) y bajo precio, la hicieron muy popular tanto entre los entendidos como en los iniciados en la informática. 1999: PROCESADOR PENTIUM III El procesador Pentium III ofrece 70 nuevas instrucciones (Internet Streaming, las extensiones de SIMD las cuales refuerzan dramáticamente el desempeño con imágenes avanzadas, 3D, añadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeño en aplicaciones de reconocimiento de voz. Fue diseñado para reforzar el área del desempeño en el Internet, le permite a los usuarios hacer cosas, tales como, navegar a través de páginas pesadas (llenas de gráficas) como las de los museos online, tiendas virtuales y transmitir archivos video de alta calidad. El procesador incorpora

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9,5 millones de transistores, y se introdujo usando en él la tecnología 250 nanómetros. 1999: EL PROCESADOR PENTIUM III XEON El procesador Pentium III Xeon amplía las fortalezas de Intel en cuanto a las estaciones de trabajo (Workstation) y segmentos de mercado de servidor y añade una actuación mejorada en las aplicaciones del comercio electrónico y la informática comercial avanzada. Los procesadores incorporan tecnología que refuerzan los multimedios y las aplicaciones de video. La tecnología del procesador III Xeon acelera la transmisión de información a través del bus del sistema al procesador, mejorando la actuación significativamente. Se diseña pensando principalmente en los sistemas con configuraciones de multiprocesador. 2000: PENTIUM 4 El Pentium 4 es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro. Se estrenó la arquitectura NetBurst, la cual no daba mejoras considerables respecto a la anterior P6. Intel sacrificó el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE. 2001: ATHLON XP Cuando Intel sacó el Pentium 4 a 1,7 GHz en abril de 2001 se vio que el Athlon Thunderbird no estaba a su nivel. Además no era práctico para el overclocking, entonces para seguir estando a la cabeza en cuanto a rendimiento de los procesadores x86, AMD tuvo que diseñar un nuevo núcleo, por eso sacó el Athlon XP. Compatibilizaba las instrucciones SSE y las 3DNow! Entre las mejoras respecto al Thunderbird podemos mencionar la pre recuperación de datos por hardware, conocida en inglés como prefetch, y el aumento de las entradas TLB, de 24 a 32. 2004: PENTIUM 4 (PRESCOTT) A principios de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versión de Pentium 4 denominada 'Prescott'. Primero se utilizó en su manufactura un proceso de fabricación de 90 nm y luego se cambió a 65nm. Su diferencia con los anteriores es que éstos poseen 1 MB o 2 MB de caché L2 y 16 KB de caché L1 (el doble que los Northwood), Prevención de Ejecución, SpeedStep, C1E State, un HyperThreading mejorado, instrucciones SSE3, manejo de instrucciones AMD64, de 64 bits creadas por AMD, pero denominadas EM64T por Intel, sin embargo por graves problemas de temperatura y consumo, resultaron un fracaso frente a los Athlon 64. 2004: ATHLON 64 El AMD Athlon 64 es un microprocesador x86 de octava generación que implementa el conjunto de instrucciones AMD64, que fueron introducidas con el procesador Opteron. El Athlon 64 presenta un controlador de memoria en el propio circuito integrado del microprocesador y otras mejoras de arquitectura que le dan un mejor rendimiento que los anteriores Athlon y Athlon XP funcionando a la misma velocidad, incluso ejecutando código heredado de 32 bits. El Athlon 64 también presenta una tecnología de reducción de la velocidad del procesador llamada Cool'n'Quiet,. Cuando Prograna Nacional de Informática

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el usuario está ejecutando aplicaciones que requieren poco uso del procesador, la velocidad del mismo y su tensión se reducen. 2006: INTEL CORE DUO Intel lanzó ésta gama de procesadores de doble núcleo y CPUs 2x2 MCM (Módulo Multi-Chip) de cuatro núcleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en el la nueva arquitectura Core de Intel. La micro arquitectura Core regresó a velocidades de CPU bajas y mejoró el uso del procesador de ambos ciclos de velocidad y energía comparados con anteriores NetBurst de los CPUs Pentium 4/D2 La micro arquitectura Core provee etapas de decodificación, unidades de ejecución, caché y buses más eficientes, reduciendo el consumo de energía de CPUs Core 2, mientras se incrementa la capacidad de procesamiento. Los CPUs de Intel han variado muy bruscamente en consumo de energía de acuerdo a velocidad de procesador, arquitectura y procesos de semiconductor, mostrado en las tablas de disipación de energía del CPU. Esta gama de procesadores fueron fabricados de 65 a 45 nanómetros. 2007: AMD PHENOM Phenom fue el nombre dado por Advanced Micro Devices (AMD) a la primera generación de procesadores de tres y cuatro núcleos basados en la micro arquitectura K10. Como característica común todos los Phenom tienen tecnología de 65 nanómetros lograda a través de tecnología de fabricación Silicon on insulator (SOI). No obstante, Intel, ya se encontraba fabricando mediante la más avanzada tecnología de proceso de 45 nm en 2008. Los procesadores Phenom están diseñados para facilitar el uso inteligente de energía y recursos del sistema, listos para la virtualización, generando un óptimo rendimiento por vatio. Todas las CPUs Phenom poseen características como controlador de memoria DDR2 integrado, tecnología HyperTransport y unidades de coma flotante de 128 bits, para incrementar la velocidad y el rendimiento de los cálculos de coma flotante. La arquitectura Direct Connect asegura que los cuatro núcleos tengan un óptimo acceso al controlador integrado de memoria, logrando un ancho de banda de 16 Gb/s para intercomunicación de los núcleos del microprocesador y la tecnología HyperTransport, de manera que las escalas de rendimiento mejoren con el número de núcleos. Tiene caché L3 compartida para un acceso más rápido a los datos (y así no depender tanto de la propia latencia de la RAM), además de compatibilidad de infraestructura de los zócalos AM2, AM2+ y AM3 para permitir un camino de actualización sin sobresaltos. A pesar de todo, no llegaron a igualar el rendimiento de la serie Core 2 Duo. 2008: INTEL CORE NEHALEM Intel Core i7 es una familia de procesadores de cuatro núcleos de la arquitectura Intel x86-64. Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la micro arquitectura Nehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2. FSB es reemplazado por la interfaz QuickPath en i7 e i5 (zócalo 1366), y sustituido a su vez en i7, i5 e i3 (zócalo 1156) por el DMI eliminado el northBrige e implementando puertos PCI Express directamente. Memoria de tres canales (ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportar una o dos memorias DIMM DDR3. Las placa base compatibles con Core i7 tienen cuatro (3+1) o seis ranuras DIMM en lugar de dos o cuatro, y las DIMMs deben ser instaladas en grupos de tres, no dos. El Hyperthreading fue re implementado creando núcleos lógicos. Está fabricado a arquitecturas de 45 nm y 32

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nm y posee 731 millones de transistores su versión más potente. Se volvió a usar frecuencias altas, aunque a contrapartida los consumos se dispararon. 2008: AMD PHENOM II Y ATHLON II Phenom II es el nombre dado por AMD a una familia de microprocesadores o CPUs multinúcleo (multicore) fabricados en 45 nm, la cual sucede al Phenom original y dieron soporte a DDR 3. Una de las ventajas del paso de los 65 nm a los 45 nm, es que permitió aumentar la cantidad de cache L3. De hecho, ésta se incrementó de una manera generosa, pasando de los 2 MB del Phenom original a 6 MB. 2010: INTEL CORE SANDY BRIDGE Los procesadores Intel Core i3, Intel Core i5 e Intel Core i7 serie 2000 y Gxxx; próximamente en el mercado 2011: AMD FUSIÓN Zambezi, Llano, Ontaro y Bulldozer; aún no han salido al mercado

Socket Para Microprocesadores

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Socket – Slot Para Microprocesadores Intel

Socket – Slot Para Microprocesadores AMD

Tecnologías Vigentes Virtualización: Sistema por el cual el CPU divide los datos en 2 hilos. Procesa la información de dos programas en simultáneo. Aprovecha la capacidad total del CPU y se mejora el rendimiento general del sistema. Hyper-Threading se presenta ante las aplicaciones y los sistemas operativos modernos como dos procesadores virtuales.

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Multi núcleo: Aparece como opción de mejorar el rendimiento del sistema; Debido a la dificultad de incrementar la frecuencia de reloj en los CPUs. Consiste en la integración de dos CPUs en uno solo. Se consume menos energía y mejora la gestión de los recursos del sistema.

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Instalación del Microprocesador

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7 TAREA 7: Instalación de la Memoria Principal

Introducción: En esta tarea se realizara la instalación de la memoria principal considerando las normas básicas de seguridad. Un técnico de hardware de computadoras debe conocer diferentes tipos de memorias y sus características con la finalidad de repotenciar un sistema o integrarlo desde cero. En esta tarea se examinara las diferentes tecnologías de memorias, sus especificaciones, su evolución y los diferentes tipos disponibles actualmente.

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Equipos y Materiales:  

Placas base Pentium 4, equivalente o superior Memorias de diferentes tipos

Orden de Ejecución: 1. Reconocer características de la memoria principal 2. Realizar la Instalación física de la memoria principal

Operación 1: Reconocer Características de la Memoria Principal Se identificaran las especificaciones y/o características relacionadas a la memoria principal del computador.

Proceso de Ejecución: 1. Usando 2 placas bases diferentes, identifique la tecnología de bancos de memoria principal que utiliza, tecnología de memoria a instalar y sus características. Elabore un cuadro con sus observaciones. Las imágenes y el cuadro son referenciales.

#

Tecnología de Banco de Memoria Presente

Tecnología de Memoria que Soporta

Características Principales de los Bancos de Memoria Presentes

Placa # 01 Placa # 02

2. Usando módulos de memoria diferentes realice el reconocimiento e identifique sus características principales. Elabore un cuadro con sus observaciones Las imágenes y el cuadro son referenciales.

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#

Tecnología de Memoria

Tecnología de Banco

Frecuencia

Características Principales

Módulo 1 Módulo 2 Módulo 3

Observación:  Se debe identificar el soporte de memoria adecuado, de la placa base para aprovechar al máximo su rendimiento.

Operación 2: Realizar la Instalación Física de la Memoria Principal Se procede a instalar los módulos de memoria principal en la superficie de la placa base tomando las precauciones del caso.

Proceso de Ejecución: 1. Antes de manipular los módulos de memoria, tome las medidas de precaución para evitar descarga electroestática. 2. Proceda a la instalación de los módulos de memoria en la superficie de la placa base. Las imágenes son referenciales

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Observación:  Los módulos de memoria son sensibles a descarga electroestática (ESD).

FUNDAMENTO TEÓRICO: Memorias en el Computador El computador emplea diversos tipos de memoria para realizar:    

Actividades del proceso de la información Almacenamiento de datos Control de trabajo de dispositivos instalados en el computador etc.

Una memoria es un dispositivo electrónico que almacena datos binarios organizados en bytes. De acuerdo a la función que cumplen en el computador, las memorias se pueden agrupar en:      

Memoria principal: Es de almacenamiento temporal, conocida generalmente como RAM Memoria secundaria: De gran capacidad, almacenamiento prolongado y de fácil manipulación; Aquí se encuentran las unidades de almacenamiento como el disco duro, CD, DVD, etc. Memoria del sistema: Almacenamiento de detalles técnicos del sistema conocida como ROM Memoria de video: Usada por la tarjeta de video, conocidas como VRAM Memorias complementarias (especiales): Usadas en aplicaciones especiales de almacenamiento y procesamiento, conocidas como CMOS-RAM y CACHÉRAM Memoria virtual: Espacio libre del disco duro, que el sistema operativo lo utiliza como memoria RAM.

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Memorias Semiconductoras Son circuitos integrados (chips) que almacenan información en forma temporal o permanente, pueden ser:  Según permanencia de datos:  

Volátiles: Los datos se pierden si se le quita la energía No volátiles: Los datos no se pierden si se le quita la energía

 Según el acceso a los datos:  

SAM : El acceso a es secuencial según la dirección de memoria RAM : El acceso es aleatorio según la dirección de memoria

Los computadores trabajan con memorias RAM, Las cuales pueden ser:  

ROM: Son de sólo lectura. Los datos lo graba el fabricante. RWM: Son de lectura y escritura. Se utilizan en el proceso de la información. Pueden ser: o Dinámicas (DRAM) o Estáticas (SRAM)

Memoria Principal Es el espacio de trabajo del microprocesador, en el computador. En esta área se almacena en forma temporal los programas y datos que debe utilizar el microprocesador, por lo tanto, los programas y datos permanecen almacenados en esta memoria de forma provisional mientras se mantenga el suministro eléctrico en el computador. Cuando el suministro eléctrico se va o el computador se apaga y se vuelve a encender el contenido anterior almacenado en la memoria principal (RAM dinámica) se volatiza (se pierde). En la actualidad se comercializan en “módulos de

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memoria”, los cuales se instalan sobre la placa base. Al incrementar la capacidad de la memoria principal, la velocidad del computador también aumenta.

Características de la Memoria Principal Entre las principales características de la memoria principal podemos indicar:    

Capacidad: Indica la cantidad de información que la memoria puede almacenar, se expresa en KB, MB, GB Velocidad (BUS): Velocidad (frecuencia de bus) con la que la memoria se comunica con el sistema. Se expresa en MHz. Tiempo de Acceso: Tiempo que el microprocesador se tarda en leer o escribir en la memoria. Se expresa en nano segundos (ns). Voltaje: Tensión eléctrica necesaria que el modulo necesita para trabajar. Se expresa en Voltios.

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Para comprender el funcionamiento de la memoria principal, lo analizaremos según su tecnología (módulos) y según la arquitectura de los bancos (zócalos) de la placa base. Se hará una revisión de las diferentes tecnologías de memoria usadas en el computador y la arquitectura de bancos empleadas.

Tecnologías de Memorias y Arquitectura de Bancos La historia está marcada por la necesidad del volumen de datos. Originalmente, los datos eran programados por el usuario con movimientos de interruptores. Se puede decir que el movimiento de datos era bit a bit. Las necesidades apuntaron a una automatización y se crearon lo que se denomina byte de palabra. Desde una consola remota, se trasladaban los interruptores asignándoles valores de letra, que correspondían a una orden de programación al microprocesador. Así, si se deseaba programar una orden NOT con dos direcciones distintas de memoria, solo se tenía que activar el grupo de interruptores asociados a la letra N, a la letra O y a la letra T. Seguidamente, se programaban las direcciones de memoria sobre las cuales recibirían dicho operador lógico, para después procesar el resultado. Los interruptores evolucionaron asignándoles una tabla de direccionamiento de 16x16 bytes, en donde se daban 256 valores de byte posibles (la actual tabla ASCII). En dicha tabla, se traducen lo que antes costaba activar 8 interruptores por letra, a una pulsación por letra (de cara al recurso humano, un ahorro en tiempos. Una sola pulsación, predisponía 1 byte en RAM... o en otras palabras, cambiaba la posición de 8 interruptores con una sola pulsación). Se usó el formato de máquina de escribir, para representar todo el alfabeto latino, necesario para componer palabras en inglés; así como los símbolos aritméticos y lógicos que permitían la escritura de un programa directamente en memoria RAM a través de una consola o teclado. En origen, los programadores no veían en tiempo real lo que tecleaban, teniendo que imprimir de cuando en cuando el programa residente en memoria RAM y haciendo uso del papel a la hora de ir modificando o creando un nuevo programa. Dado que el papel era lo más accesible, los programas comenzaron a imprimirse en un soporte de celulosa más resistente, creando lo que se denominó Tarjeta perforada. Así pues, los programas constaban de una o varias tarjetas perforadas, que se almacenaban en archivadores de papel con los típicos anillos de sujeción. Dichas perforaciones, eran leídas por un dispositivo de entrada, que no era muy diferente al teclado y que constaba de pulsadores que eran activados o desactivados, dependiendo de si la tarjeta en la posición de byte, contenía una perforación o no. Cada vez que se encendía la máquina, requería de la carga del programa que iba a ejecutar. Dado que los datos en memoria son de 0 o 1, que esas posiciones físicamente representan el estado de un conmutador, que la estimulación del conmutador evolucionó a pulsos electromagnéticos, el almacenamiento de los programas era cuestión de tiempo que su almacenamiento pasara del papel a un soporte lógico, tal como las cintas de almacenamiento. Las cintas eran secuenciales, y la composición de la cinta era de un material magneto-estático; bastaba una corriente Gauss para cambiar las polaridades del material. Dado que el material magnético puede tener polaridad norte o sur, era ideal para representar el 0 o el 1. Así, ahora, cargar un programa no era cuestión de estar atendiendo un lector de tarjetas en el cual se debían de ir metiendo de forma interminable tarjetas perforadas que apenas podían almacenar apenas unos bytes. Ahora, los dispositivos electromagnéticos secuenciales requerían la introducción de la cinta y la pulsación de una tecla para que se cargara todo el programa de inicio a fin, de forma secuencial. Los accesos aleatorios no aparecieron hasta la aparición del disco duro y el Floppy. Con estos medios, un

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cabezal lector se deslizaba por la superficie en movimiento, si dicho movimiento tenía como consecuencia la lectura de un valor N-N (norte-norte) no generaba corriente, tampoco si era S-S (Sur-Sur), por el contrario, si era N-S o S-N sí creaba una corriente, que era captada por el circuito que mandaba el dato a la memoria RAM. Toda esta automatización requiso del diseño de un sistema operativo, o de un área de gestión del recurso para su automatización. Estos sistemas requerían de un área de memoria reservada, en origen de 64 Kb (Capacidades de representación de texto en monitor monocromo), para irse ampliando a 128 Kb (Monocromo con capacidades gráficas), 256 (Texto y gráficos a dos colores), 512 (Texto y gráficos a 4 colores) y los tradicionales 640 Kb (Texto y gráficos a 16 colores). Esa memoria se denominó memoria base. Es en esta parte del tiempo, en donde se puede hablar de un área de trabajo para la mayor parte del software de un computador. La RAM continua siendo volátil por lo que posee la capacidad de perder la información una vez que se agote su fuente de energía. Existe una memoria intermedia entre el procesador y la RAM, llamada caché, pero ésta sólo es una copia (de acceso rápido) de la memoria principal (típicamente discos duros) almacenada en los módulos de RAM. La denominación “de Acceso aleatorio” surgió para diferenciarlas de las memoria de acceso secuencial, debido a que en los comienzos de la computación, las memorias principales (o primarias) de las computadoras eran siempre de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran de acceso secuencial (unidades de cinta o tarjetas perforadas). Es frecuente pues que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de una computadora, pero actualmente la denominación no es precisa. Uno de los primeros tipos de memoria RAM fue la memoria de núcleo magnético, desarrollada entre 1949 y 1952 y usada en muchos computadores hasta el desarrollo de circuitos integrados a finales de los años 60 y principios de los 70. Antes que eso, las computadoras usaban relés y líneas de retardo de varios tipos construidas con tubos de vacío para implementar las funciones de memoria principal con o sin acceso aleatorio. En 1969 fueron lanzadas una de las primeras memorias RAM basadas en semiconductores de silicio por parte de Intel con el integrado 3101 de 64 bits de memoria y para el siguiente año se presentó una memoria DRAM de 1 Kbyte, referencia 1103 que se constituyó en un hito, ya que fue la primera en ser comercializada con éxito, lo que significó el principio del fin para las memorias de núcleo magnético. En comparación con los integrados de memoria DRAM actuales, la 1103 es primitiva en varios aspectos, pero tenía un desempeño mayor que la memoria de núcleos. En 1973 se presentó una innovación que permitió otra miniaturización y se convirtió en estándar para las memorias DRAM: la multiplexación en tiempo de la direcciones de memoria. MOSTEK lanzó la referencia MK4096 de 4 Kb en un empaque de 16 pines, mientras sus competidores las fabricaban en el empaque DIP de 22 pines. El esquema de direccionamiento se convirtió en un estándar de facto debido a la gran popularidad que logró esta referencia de DRAM. Para finales de los 70 los integrados eran usados en la mayoría de computadores nuevos, se soldaban directamente a las placas base o se instalaban en zócalos, de manera que ocupaban un área extensa de circuito impreso. Con el tiempo se hizo obvio que la instalación de RAM sobre el

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impreso principal, impedía la miniaturización, entonces se idearon los primeros módulos de memoria como el SIPP, aprovechando las ventajas de la construcción modular. El formato SIMM fue una mejora al anterior, eliminando los pines metálicos y dejando unas áreas de cobre en uno de los bordes del impreso, muy similares a los de las tarjetas de expansión, de hecho los módulos SIPP y los primeros SIMM tienen la misma distribución de pines.

A finales de los 80 el aumento en la velocidad de los procesadores y el aumento en el ancho de banda requerido, dejaron rezagadas a las memorias DRAM con el esquema original MOSTEK, de manera que se realizaron una serie de mejoras en el direccionamiento como las siguientes:

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FPM-RAM (Fast Page Mode RAM) Inspirado en técnicas como el "Burst Mode" usado en procesadores como el Intel 486, se implantó un modo direccionamiento en el que el controlador de memoria envía una sola dirección y recibe a cambio esa y varias consecutivas sin necesidad de generar todas las direcciones. Esto supone un ahorro de tiempos ya que ciertas operaciones son repetitivas cuando se desea acceder a muchas posiciones consecutivas. Funciona como si deseáramos visitar todas las casas en una calle: después de la primera vez no sería necesario decir el número de la calle únicamente seguir la misma. Se fabricaban con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns y fueron muy populares en sistemas basados en el 486 y los primeros Pentium. EDO-RAM (Extended Data Output RAM) Lanzada en 1995 y con tiempos de accesos de 40 o 30 ns suponía una mejora sobre su antecesora la FPM. La EDO, también es capaz de enviar direcciones contiguas pero direcciona la columna que va utilizar mientras que se lee la información de la columna anterior, dando como resultado una eliminación de estados de espera, manteniendo activo el buffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo de lectura. BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM) Fue la evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM, fue presentada en 1997. Era un tipo de memoria que usaba generadores internos de direcciones y accedía a más de una posición de memoria en cada ciclo de reloj, de manera que lograba un desempeño un 50% mejor que la EDO. Nunca salió al mercado, dado que Intel y otros fabricantes se decidieron por esquemas de memoria sincrónicos que si bien tenían mucho del direccionamiento MOSTEK, agregan funcionalidades distintas como señales de reloj.

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La tecnología de memoria actual usa una señal de sincronización para realizar las funciones de lectura-escritura de manera que siempre esta sincronizada con un reloj del bus de memoria, a diferencia de las antiguas memorias FPM y EDO que eran asíncronas. Hace más de una década toda la industria se decantó por las tecnologías síncronas, ya que permiten construir integrados que funcionen a una frecuencia superior a 66 MHz (Al día de hoy, se han superado con creces los 1600 MHz). SDR SDRAM Memoria síncrona, con tiempos de acceso de entre 25 y 10 ns y que se presentan en módulos DIMM de 168 contactos. Fue utilizada en los Pentium II y en los Pentium III, así como en los AMD K6, AMD Athlon K7 y Duron. Está muy extendida la creencia de que se llama SDRAM a secas, y que la denominación SDR SDRAM es para diferenciarla de la memoria DDR, pero no es así, simplemente se extendió muy rápido la denominación incorrecta. El nombre correcto es SDR SDRAM ya que ambas (tanto la SDR como la DDR) son memorias síncronas dinámicas. Los tipos disponibles son:  

PC100: SDR SDRAM, funciona a un máx. de 100 MHz PC133: SDR SDRAM, funciona a un máx. de 133 MHz

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DDR SDRAM Memoria síncrona, envía los datos dos veces por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos. Los tipos disponibles son:   

PC2100 o DDR 266: funciona a un máx. de 133 MHz PC2700 o DDR 333: funciona a un máx. de 166 MHz PC3200 o DDR 400: funciona a un máx. de 200 MHz

DDR2 SDRAM Las memorias DDR 2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias. Se presentan en módulos DIMM de 240 contactos. Los tipos disponibles son:    

PC2-4200 o DDR2-533: funciona a un máx. de 533 MHz. PC2-5300 o DDR2-667: funciona a un máx. de 667 MHz. PC2-6400 o DDR2-800: funciona a un máx. de 800 MHz. PC2-8600 o DDR2-1066: funciona a un máx. de 1066 MHz.

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DDR3 SDRAM Las memorias DDR 3 son una mejora de las memorias DDR 2, proporcionan significantes mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución del gasto global de consumo. Los módulos DIMM DDR 3 tienen 240 pines, el mismo número que DDR 2; sin embargo, los DIMMs son físicamente incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca. Los tipos disponibles son:   

PC3-8600 o DDR3-1066: funciona a un máx. de 1066 MHz. PC3-10600 o DDR3-1333: funciona a un máx. de 1333 MHz. PC3-12800 o DDR3-1600: funciona a un máx. de 1600 MHz.

RDRAM (Rambus DRAM) Memoria de gama alta basada en un protocolo propietario creado por la empresa Rambus, lo cual obliga a sus compradores a pagar regalías en concepto de uso. Esto ha hecho que el mercado se decante por la tecnología DDR, libre de patentes, excepto algunos servidores de grandes prestaciones (Cray) y la consola Play Station 3. La RDRAM se presenta en módulos RIMM de 184 contactos.

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Dual Channel Es una tecnología para memorias aplicada en las computadoras u ordenadores personales, la cual permite el incremento del rendimiento gracias al acceso simultáneo a dos módulos distintos de memoria (haciéndolo a bloques de 128 bits, en lugar de los 64 bits tradicionales desde el inicio de la era Pentium en 1993). Esto se consigue mediante un segundo controlador de memoria en el puente norte (northbridge) del chipset o conjunto de chips. Las mejoras de rendimiento son particularmente perceptibles cuando se trabaja con controladoras de vídeo integradas a la placa base ya que éstas, al no contar con memoria propia, usan la RAM o memoria principal del sistema y, gracias al doble canal, pueden acceder a un módulo mientras el sistema accede al otro. Para que la computadora pueda funcionar en Dual Channel, se debe tener dos módulos de memoria de la misma capacidad, velocidad y tipo DDR, DDR2 o DDR3 (ya que no es posible usarlo en SDR) en los zócalos correspondientes de la placa base, y el chipset de la placa base debe soportar dicha tecnología. Es recomendable

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que los módulos de memoria sean idénticos (mismas frecuencia, latencias y fabricante), ya que en caso de que sean distintos puede que no funcionen (en casos esporádicos). Actualmente, es posible utilizar esta tecnología en memorias DDR, DDR2, y DDR3 cuyas velocidades estén comprendidas en el rango de las denominaciones comerciales DDR-266 y DDR3-2000 nominales (entre 133 y 1000 MHz reales, o entre 7,5 y 2 ns). En la actualidad el doble canal comienza a ser desplazado por el uso de canales triples con el advenimiento de la memoria DDR3 y la arquitectura de los procesadores i7 Intel.

Memoria de Sistema Se denomina así al ROM-BIOS, encargado de controlar el hardware del computador; la tecnología de estas memorias ha evolucionado desde las simples memorias ROM (memorias de solo lectura), pasando por las PROM (memorias ROM programables), las EPROM (memorias programables y borrables con luz ultravioleta), memorias EEPROM (memorias regrabables por pulsos eléctricos) y memorias FEPROM (flash) regrabables y actualizables por software.

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Esta memoria se encuentra en la placa base sobre un zócalo y en algunos casos esta soldado a la placa base.

Memorias Complementarias Son memorias que realizan funciones especiales en el computador, como almacenar configuraciones e instrucciones que permiten el desempeño más óptimo del sistema. Las memorias complementarias empleadas por el computador son: La CMOS-RAM y la CACHÉ-RAM

CMOS-RAM Memoria de poca capacidad, almacena la configuración del BIOS como detección de hardware, ingreso de contraseñas, configuración de hora y fecha, etc. Tiene bajo consumo, cuando el computador está apagado es alimentada por una pila que se encuentra en la placa base y que debe durar años, (generalmente modelo CR2032) y que dura de 2 a 5 años

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Caché-RAM: Memoria de gran velocidad. Busca compensar las diferencias de velocidades entre el microprocesador y la memoria principal. Almacena datos e instrucciones repetitivas. Actualmente se encuentra integrado dentro del microprocesador.

Memoria Secundaria Se llama así a los dispositivos que permiten almacenar información por periodos grandes de tiempo, permiten transportar datos, almacenar copias de seguridad de sistemas, etc. Estos medios de almacenamiento son de capacidades grandes.

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En el grupo de estas memorias actualmente se pueden nuevas formas de almacenamiento como las unidades portátiles como: memorias flash con conexión USB, discos duros portátiles que no solo almacenan; sino que además tienen en algunos casos capacidad de reproducción hacia parlantes o TV. También se puede mencionar medios como teléfonos celulares de gran capacidad de almacenamiento, dispositivos de reproducción como ipad, iphone, ipod, Smartphone. Por ultimo también existen actualmente sitios web donde dan el servicio de almacenamiento en discos duros virtuales en el internet. El correo electrónico también es considerado un medio de almacenamiento externo por lo tanto también cae en la denominación de memoria secundaria del computador.

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ACTIVIDAD 1. ¿Cuál es la función del microprocesador? 2. Investigue características sobre los últimos sockets para microprocesadores Intel y Amd 3. Investigue sobre las características de los procesadores Celeron. 4. Realice un cuadro comparativo de similitudes, diferencias y costo entre procesadores actuales de Intel y Amd. 5. ¿Qué debe considerar al reemplazar un microprocesador en un computador? 6. ¿Por qué y cómo se utiliza la memoria Caché? 7. Investigue sobre la tecnología dual channel y su importancia en los sistemas actuales 8. ¿Qué importancia tiene la frecuencia de los módulos de memoria RAM? 9. Realice un cuadro comparativo de ventajas, desventajas y costo de usar memorias genéricas y de marca 10. ¿Qué debe considerar al agregar memoria RAM a un computador?

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8 TAREA 8: Instalación de Unidades de Disco Introducción: En esta tarea se realizara la instalación de las unidades de disco usadas en el computador, considerando normas básicas de seguridad. Un técnico de hardware de computadoras debe conocer los diferentes tipos de discos duros existentes, además de identificar sus características con la finalidad de re potenciar un sistema o integrarlo desde cero. En esta tarea se examinara las diferentes tecnologías de discos duros, sus características, su evolución y los diferentes tipos disponibles actualmente.

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Equipos y Materiales:    

Placas base Pentium 4,equivalente o superior Fuente de alimentación Discos duros de diferentes tipos Unidades CD/DVD - ROM

Orden de Ejecución: 1. Reconocer características de las unidades de disco 2. Realizar la Instalación física de las unidades de disco

Operación 1: Reconocer Características de las Unidades de Disco Se identificaran las especificaciones y/o características de los discos duros y lectoras de CD-DVD.

Proceso de Ejecución: 1. Usando un disco duro y una lectora de CD/DVD identifique sus principales características físicas y el lugar donde se instala en la placa base. Elabore un cuadro con sus observaciones. Las imágenes y el cuadro son referenciales.

Dispositivo

Fab. y Mod.

Tipo

Características Principales (Conectores, partes, especificaciones, etc.)

Disco Duro CD/DVD ROM

Observación:  Identificar las características, especificaciones y conectores para una instalación correcta de las unidades.

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Operación 2: Realizar la Instalación física de las unidades de disco Se procede a instalar el disco duro y la lectora en la placa base considerando las diferentes configuraciones posibles.

Proceso de Ejecución: 1. Proceda a la instalación del disco duro y lectora en la placa base realizando las configuraciones de maestro-esclavo de ser necesario. Las imágenes son referenciales.

Observación:  En unidades IDE tener en cuenta la configuración maestro esclavo.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Unidades de Disco El término unidad de disco se refiere a aquel dispositivo o aparato que realiza las operaciones de lectura y escritura de los medios o soportes de almacenamiento con forma de disco, refiriéndose a las unidades de disco duro, unidades de discos flexibles (disquetes: 5¼", 3½"), unidades de discos ópticos (CD, DVD, HD DVD o Bluray) o unidades de discos magneto-ópticos (discos Zip, discos Jaz, SuperDisk). Los equipos que reproducen (leen) o graban (escriben) discos ópticos son conocidos como lectoras o grabadoras, respectivamente. Las disqueteras son las unidades de lectura y escritura de disquetes. No todos los discos son grabables: • • • •

Algunos sólo permiten la lectura como el CD convencional. Otros permiten una única escritura e infinidad de lecturas (WORM). Otros limitan el número de lecturas y/o escrituras: CD-R, DVD-R. Otros permiten múltiples escrituras: CD-RW, DVD-RW. Etc.

Una unidad de disco cuenta con un motor que hace funcionar un sistema de arrastre que hace girar uno o varios discos a una velocidad constante, al tiempo que un mecanismo de posicionamiento sitúan la cabeza o cabezas sobre la superficie del disco para permitir la reproducción o grabación del disco. La rotación del disco puede ser constante o parar de forma alternada.

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Las unidades de disco pueden ser permanentes (fijas) o extraíbles. Existen distintas formas y tamaños de unidades de disco, que va desde el disquete, el minidisc, el CD, el DVD y el disco duro. Normalmente, las unidades de disco permanente suelen ofrecer mejores prestaciones y mayor capacidad de almacenamiento de datos que las extraíbles. Las unidades de disco se caracterizan por que son un sistema de acceso aleatorio que permiten acceder a cualquier información de forma inmediata. Es una ventaja con respecto a las cintas magnéticas digitales cuyo acceso es secuencial. Este acceso aleatorio lo permite la memoria RAM (Random Access Memory, en español, memoria de acceso aleatorio).

Dispositivos de Almacenamiento Son dispositivos que leen o escriben datos en medios o soportes de almacenamiento, y juntos conforman la memoria secundaria o almacenamiento secundario del computador. Estos dispositivos realizan las operaciones de lectura o escritura de los medios o soportes donde se almacenan o guardan, lógica y físicamente, los archivos de un sistema informático. Entre los principales dispositivos de Almacenamiento podemos indicar: Disco Duro Los discos duros tienen una gran capacidad de almacenamiento de información, pero al estar alojados normalmente dentro del case de la computadora (discos internos), no son extraíbles fácilmente. Para intercambiar información con otros equipos (si no están conectados en red) necesitamos utilizar unidades de disco, como los disquetes, los discos ópticos (CD, DVD), los discos magneto-ópticos, memorias flash (USB), etc. El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al trabajar con una computadora. En él se aloja, por ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la máquina, los programas, archivos de texto, imagen, vídeo, etc. Dicha unidad puede ser interna (fija) o externa (portátil), dependiendo del lugar que ocupe en el case de la computadora. Un disco duro está formado por varios discos apilados sobre los que se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información. Este componente, al contrario que el microprocesador o los módulos de memoria, no se coloca directamente en la placa, sino que se conecta a ella mediante un cable. También va conectado a la fuente de alimentación, pues, como cualquier otro componente,

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necesita energía para funcionar. Además, una sola placa puede tener varios discos duros conectados. Las características principales de un disco duro son: • •

•

Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible para almacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta constantemente desde cientos de MB, decenas de GB, cientos de GB y hasta TB. Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto más rápido gire el disco, más rápido podrá acceder a la información la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde las 4200 a 15000 RPM, dependiendo del tipo de computador al que estén destinadas. Capacidad de transmisión de datos: De poco servirá un disco duro de gran capacidad si transmite los datos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de más de 400 MB por segundo.

También existen discos duros externos que permiten almacenar grandes cantidades de información. Son muy útiles para intercambiar información entre dos equipos. Normalmente se conectan al PC mediante un conector USB. Cuando el disco duro está leyendo, se enciende en la carcasa un LED (de color rojo, verde u otro). Esto es útil para saber, por ejemplo, si la máquina ha acabado de realizar una tarea o si aún está procesando datos.

Disquetera La unidad de 3,5 pulgadas permite intercambiar información utilizando disquetes magnéticos de 1,44 MB de capacidad. Aunque la capacidad de soporte es muy limitada si tenemos en cuenta las necesidades de las aplicaciones actuales se siguen utilizando para intercambiar archivos pequeños, pues pueden borrarse y reescribirse cuantas veces se desee de una manera muy cómoda, aunque la transferencia de información es bastante lenta si la comparamos con otros soportes, como el disco duro o un CD-ROM. Para usar el disquete basta con introducirlo en la ranura de la disquetera. Para expulsarlo se pulsa el botón situado junto a la ranura, o bien se ejecuta alguna acción en el entorno gráfico con el que trabajamos (por ejemplo, se arrastra el símbolo del disquete hasta un icono representado por una papelera).La unidad de disco se alimenta mediante cables a partir de la fuente de alimentación del sistema. Y también va conectada mediante un cable a la placa base. Un diodo LED se ilumina junto a la ranura cuando la unidad está leyendo el disco, como ocurre en el caso del disco duro. En los disquetes sólo se puede escribir cuando la pestaña está cerrada.

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Cabe destacar que el uso de este soporte en la actualidad es escaso o nulo, puesto que se ha vuelto obsoleto teniendo en cuenta los avances que en materia de tecnología se han producido.

Unidad de CD-ROM o "lectora" La unidad de CD-ROM permite utilizar discos ópticos de una mayor capacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas: hasta 700 MB. Ésta es su principal ventaja, pues los CDROM se han convertido en el estándar para distribuir sistemas operativos, aplicaciones, etc. El uso de estas unidades está muy extendido, ya que también permiten leer los discos compactos de audio. Para introducir un disco, en la mayoría de las unidades hay que pulsar un botón para que salga una especie de bandeja donde se deposita el CD-ROM. Pulsando nuevamente el botón, la bandeja se introduce. En estas unidades, además, puede existir una toma para audífonos, y también pueden estar presentes los controles de navegación y de volumen típicos de los equipos de audio para saltar de una pista a otra, por ejemplo. Una característica básica de las unidades de CD-ROM es la velocidad de lectura que normalmente se expresa como un número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número indica la velocidad de lectura en múltiplos de 128 kB/s. Así, una unidad de 52x lee información de 128 kB/s × 52 = 6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.

Unidad de CD-RW (re grabadora) o "grabadora" Las unidades de CD-ROM son de sólo lectura. Es decir, pueden leer la información en un disco, pero no pueden escribir datos en él. Una re grabadora puede grabar y re grabar discos compactos. Las características básicas de estas unidades son la velocidad de lectura, de grabación y de regrabación. En los discos regrabables es normalmente menor que en los discos que sólo pueden ser grabados una vez. Las re grabadoras que trabajan a 8X, 16X, 20X, 24X, etc., permiten grabar los 650, 700 o más megabytes (hasta 900 MB) de un disco compacto en unos pocos minutos. Es Prograna Nacional de Informática

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habitual observar tres datos de velocidad, según la expresión ax bx cx (a: velocidad de lectura; b: velocidad de grabación; c: velocidad de regrabación). Unidad de DVD-ROM o "lectora de DVD" Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos. La velocidad se expresa con otro número de la «x»: 12x, 16x... Pero ahora la x hace referencia a 1,32 MB/s. Así: 16x = 21,12 MB/s. Las conexiones de una unidad de DVD-ROM son similares a las de la unidad de CDROM: placa base, fuente de alimentación y tarjeta de sonido. La diferencia más destacable es que las unidades lectoras de discos DVD-ROM también pueden disponer de una salida de audio digital. Gracias a esta conexión es posible leer películas en formato DVD y escuchar seis canales de audio separados si disponemos de una buena tarjeta de sonido y un juego de parlantes apropiados (subwoofer más cinco satélites). Unidad de DVD-RW o "grabadora de DVD" Puede leer, grabar y re grabar imágenes, sonido y datos en discos de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9 GB. Unidad de Disco Magneto-Óptico La unidad de discos magneto-ópticos permite el proceso de lectura y escritura de dichos discos con tecnología híbrida de los disquetes y los discos ópticos, aunque en entornos domésticos fueron menos usadas que las disqueteras y las unidades de CDROM, pero tienen algunas ventajas en cuanto a los disquetes: • •

Por una parte, admiten discos de gran capacidad: 230 MB, 640 Mb o 1,3 GB. Además, son discos re escribibles, por lo que es interesante emplearlos, por ejemplo, para realizar copias de seguridad.

Lector de Tarjetas de Memoria El lector de tarjetas de memoria es un periférico que lee o escribe en soportes de memoria flash. Actualmente, los instalados en computadores (incluidos en una placa o mediante puerto USB), marcos digitales, lectores de DVD y otros dispositivos, suelen leer varios tipos de tarjetas. Una tarjeta de memoria es un pequeño soporte de Prograna Nacional de Informática

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almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información que puede requerir o no baterías (pilas), en los últimos modelos la batería no es requerida, la batería era utilizada por los primeros modelos. Estas memorias son resistentes a los rasguños externos y al polvo que han afectado a las formas previas explicadas de almacenamiento portátil, como los CD y los disquetes.

Otros dispositivos de almacenamiento Otros dispositivos de almacenamiento son las memorias flash o los dispositivos de almacenamiento magnéticos de gran capacidad. •

•

•

Memoria flash: Es un tipo de memoria que se comercializa para el uso de aparatos portátiles, como cámaras digitales o agendas electrónicas. El aparato correspondiente o bien un lector de tarjetas, se conecta a la computadora a través del puerto USB o Firewire. Discos y cintas magnéticas de gran capacidad: Son unidades especiales que se utilizan para realizar copias de seguridad o respaldo en empresas y centros de investigación. Su capacidad de almacenamiento puede ser de cientos de gigabytes. Almacenamiento en línea: Hoy en día también debe hablarse de esta forma de almacenar información. Esta modalidad permite liberar espacio de los equipos de escritorio y trasladar los archivos a discos duros remotos provistos, que garantizan normalmente la disponibilidad de la información. En este caso podemos hablar de dos tipos de almacenamiento en línea: un almacenamiento de corto plazo normalmente destinado a la transferencia de grandes archivos vía web; otro almacenamiento de largo plazo, destinado a conservar información que normalmente se daría en el disco duro del computador.

Integración ATA Normas de Fabricación La norma ATA aparece como un conjunto de especificaciones estándar para el manejo de las funciones del dispositivo (el disco duro, por ejemplo) y de qué forma transferirá los datos del mismo al microprocesador y/o viceversa. Esta norma aparece desde el diseño del modelo AT de la IBM PC, basado en el procesador 80286 de la firma Intel. Con el avance tecnológico, las especificaciones ATA han evolucionado, y sus revisiones se han denominado ATA-2 (ATA revisión 2) ATA-3 (ATA revisión 3), etc.

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Comúnmente se habla de unidades IDE o EIDE, pero esto sólo identifica una modalidad constructiva, más que una especificación detallada. IDE corresponde a Integrated Drive Electronics, que significa electrónica de manejo integrada, y EIDE (Enhanced IDE - IDE mejorado-) a un nombre dado por la firma Western Digital en el año 1994 a la norma ATA-2. Pero estos no son más que nombres o formas de llamar al dispositivo ya que no corresponde a ninguna norma formal de fabricación de dispositivos. Dicho de otra forma, mientras ATA es el nombre propio de la norma, IDE es el apodo. Se pueden usar ambos términos, haciendo referencia a la misma cosa. A veces es necesario referirse a IDE, en lugar de ATA, para no generar controversias en las nomenclaturas utilizadas por los fabricantes de dispositivos.

Evolución de las Interfaces Hace años los discos que se fabricaban para las PC necesitaban de controladoras que realizaban todas las tareas referidas al manejo, control y flujo de datos de los discos conectados a ellas, es decir que esos discos no poseían ningún tipo de autonomía. En estas tecnologías se podía encontrar que el disco sólo contenía las partes mecánicas, discos magnéticos, cabezas de lectura/escritura y los circuitos mínimos necesarios para la adaptación de los datos desde un formato binario electrónico a datos magnéticos grabados o leídos de las superficies magnéticas de los discos. Necesitaban, por lo tanto, de una interfaz controladora entre los buses de la PC y el disco que también genere las señales de control necesarias para el funcionamiento de la unidad, como por ejemplo controlar el posicionamiento de las cabezas de lectura/escritura, y el formato físico o codificación de los datos (conocido como formato de bajo nivel). Esta interfaz controladora, al definir el formato de bajo nivel del disco duro, generaba una dependencia de por vida con la unidad, tanto es así que la única forma de transportar una unidad de máquina a máquina era en conjunto: disco y controladora. Eran inseparables, porque si trataba de leer el disco con una controladora de otro fabricante no era posible. Había que cambiarle el formato de bajo nivel nuevamente, perdiendo todo su contenido. Los discos actuales incorporan en la electrónica integrada (de allí su nombre IDE), toda la lógica necesaria para controlar los motores y control de la codificación de la información que se graba en la superficie de los platos. Por lo tanto el cambiar un disco IDE desde una PC a otra, implica mover al disco y la controladora simultáneamente, solucionando el inconveniente mencionado anteriormente.

Soporte de Unidades La interfaz ATA está diseñada para soportar dos dispositivos (típicamente discos duros) en un solo cable plano a través de un conector de 40 pines desde la placa base o una placa de interfaz. Se conecta a través de una controladora y no directamente a los buses, simplemente por la normalización de los conexionados y adaptación de algunas señales. Los motherboards y placas de interfaz pueden tener un segundo conector ATA para soportar dos dispositivos adicionales. De manera que la primera interfaz se las conoce como IDE primaria y la segunda como IDE secundaria: a estas se las denomina también como canales IDE. De tener una sola, esta será únicamente una IDE primaria. Decimos dispositivos ATA y no discos duros porque se pueden conectar otros dispositivos como por ejemplo:  

Discos flópticos (unidades removibles magneto ópticas de igual tamaño que los disquetes de 31/2 pero con 120 Mb de capacidad de almacenamiento) CD ROM’s (para discos compactos de datos digitales)

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

DVD’s (para discos digitales versátiles).

Hoy día por la estandarización y simpleza de las interfaces ATA los fabricantes las incluyen dentro de los motherboards. La gran mayoría de ellos incluía hasta hace poco dos canales (o interfaces) ATA. Actualmente con la aparición de las unidades SATA, solo se incluye 1 solo canal ATA.

Revisiones de la Norma ATA La especificación fue mejorando y actualizándose, de manera que de la original ATA, se pasó a la ATA-2 o Fast ATA (ATA rápido) y por último a la ATA-5 o Ultra ATA.

Modos de Transferencia de Información Los datos almacenados en las unidades deben ser transferidos hacia la memoria principal de la PC, para ser utilizados. Del mismo modo, si se desea almacenar información en la unidad, el flujo debe ser desde la memoria principal hasta la unidad. Para complementar estas tareas, se han desarrollado distintas técnicas de transferencia, que han permitido lograr a lo largo de la evolución de las unidades ATA, mejorar los rendimientos y brindar flexibilidad a las aplicaciones. Básicamente se puede hablar de transferencias modo PIO y modo DMA.

Modo PIO El modo PIO (Programmed Input Output - entrada y salida programada) es una forma de transferencia que necesita a la CPU como intermediario. En este modo, cuando una transferencia debe realizarse, la CPU, siguiendo las instrucciones de un programa, debe acceder al puerto de entrada/salida (IO, Input / Output - Entrada Salida) de la unidad ATA, leer un dato (típicamente dos Bytes; o cuatro Bytes, si están habilitadas las transferencias de 32 bits) y guardarlo transitoriamente en un registro interno de la CPU, luego grabarlo en alguna posición de memoria RAM, y repetir el procedimiento hasta completar la transferencia. Si bien con este modo se han logrado velocidades de transferencias de hasta 16,6 MB/s con el modo PIO 4, esta forma de transferencia no es la más eficiente, ya que mantiene ocupada la CPU, degradando su rendimiento general.

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Si para realizar la transferencia, se pudiera prescindir de la CPU, ésta, al quedar liberada podría realizar otras tareas, mejorando el desempeño general de la PC. Por ello, se han desarrollado otros modos como los que se describen a continuación.

DMA Y Ultra DMA La transferencia DMA (Direct Memory Access - Acceso directo a memoria) es más conocida que el modo PIO. Con esta técnica, se posibilita la transferencia de datos desde el dispositivo hacia la memoria, en forma directa, sin la mediación de la CPU. Con esto, la CPU puede continuar realizando otras tareas, mejorando el desempeño general de la computadora. La única tarea inicial de la CPU, es programar la transferencia en un chip DMA, como por ejemplo la cantidad de bytes a transferir, dirección inicial de la memoria que debe recibir los datos, etc. Luego la CPU se libera de la tarea, y el chip DMA se encarga de coordinar los detalles de la transferencia. Si bien este método de transferencia ya estaba en el diseño de la IBM PC XT, después de mucho tiempo, los fabricantes se han decidido a utilizarlo. Una causa de ello, es que la CPU creció en velocidad siguiendo la ley de Moore (duplicando la velocidad cada 18 meses), mientras que el chip DMA se ha quedado rezagado en rapidez por muchos años. Por lo tanto una transferencia modo PIO resultaba bastante más rápida que con DMA. Otra causa que ha volcado la balanza a favor de esta técnica, es el hecho que Windows NT y sus sucesores han comenzado a ser muy populares. Estos sistemas operativos pueden darle tareas al procesador mientras ocurre la transferencia por DMA. Esto aprovecha la CPU al máximo, mientras que las versiones anteriores de Windows echaban la CPU a dormir durante dicha transferencia. Las normas ATA4 y ATA5 le han sacado provecho a las nuevas versiones del chip DMA, con velocidades de 33, 66 y 100 millones de datos transferidos por segundo.

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Dispositivos ATA En la actualidad se pueden encontrar varios tipos de dispositivos compatibles con la norma ATA: • •

•

•

Discos duros: Son el medio de almacenamiento magnético por excelencia en la PC. Permiten almacenar gran cantidad de información y acceder a ella tanto para lectura como para escritura. Lectoras de CD: Estas permiten leer datos desde un disco compacto o CD, pero no permiten escribir en él. La ventaja es que mediante un CD se puede transportar un volumen interesante de información de manera cómoda y segura (por la dimensión del disco compacto) y a un precio muy bajo. Lectoras/grabadoras de CD: A diferencia de las lectoras, éstas, además de permitir leer discos compactos, brindan la posibilidad de grabar datos en un CD especial. Sólo pueden grabarse una vez, y leerlos muchas veces. WORM (Write Once Read Many - Escribe una vez, lee muchas) Lectoras/re-grabadoras de CD: Estas, no sólo son capaces de leer discos compactos y grabarlos, sino además pueden utilizar un tipo de CD especiales, que permiten leerlos y grabarlos muchas veces. Estos dispositivos se los conoce como CD-RW (Compact Disc Read Write Disco compacto lectura escritura)

Configuración de Dispositivos Cada canal IDE (primario, secundario, etc.) acepta como máximo dos dispositivos. Uno de ellos debe ser Master (maestro) y el otro debe ser Slave (esclavo). No se permite la existencia de dos dispositivos esclavos o dos dispositivos master en el

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mismo canal. Si por error quedaran configurados de esa manera, no funcionaría ninguno de los dos dispositivos. A su vez, el dispositivo configurado como Master, puede declararse como Master single (maestro solo) o como Master with Slave Present (maestro con esclavo presente). Master single, es la configuración normal para la mayoría de las instalaciones con una sola unidad en el canal IDE, o con dos unidades en un canal, si no tienen problemas de compatibilidad entre sí. La segunda opción, maestro con esclavo presente, debe emplearse cuando se experimentan problemas operativos o de reconocimiento, con la unidad slave. Esta opción, fuerza la detección de la unidad esclava durante el encendido de la PC. Generalmente no es recomendable usar esta opción de configuración, si la unidad esclava no está presente, porque demora el arranque y hasta puede provocar problemas en la inicialización de la unidad master.

Modos de Configuración Para configurar un dispositivo como Master, Master with slave present, o Slave, la configuración se realiza mediante jumpers. Los jumpers son pequeños conectores de plástico con un puente conductor, que al ponerlo entre dos Pines, los conecta cerrando un circuito. El fabricante del dispositivo indica mediante una tabla de configuración, cómo deben colocarse los jumpers para que el dispositivo se comporte como Master o Slave. Esta tabla generalmente es una etiqueta autoadhesiva que viene pegada al dispositivo, o un estampado en la carcasa del mismo), con indicaciones para la configuración en todos los modos posibles.

En la norma ATA, se describe otra posibilidad de configuración: CS (Cable Select – Selección por cable). En este modo, ambas unidades conectadas al canal IDE se Prograna Nacional de Informática

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configuran con el jumper en la posición CS, y un cable especial configura a la unidad como Master o Slave, dependiendo de la ubicación física de la unidad en ese cable (es decir en el conector del centro o el del extremo del cable). Esta modalidad no es muy utilizada, y los cables que se suministran no vienen preparados para trabajar de este modo. La norma ATA, hace referencia a dos modelos de conectores unificados, que incluyen pines adicionales para las configuraciones. En este caso, el modo de configuración del dispositivo está normalizado. En las tablas se muestran las configuraciones de los conectores unificados modelo 1 y 2 respectivamente.

Conflictos En determinadas ocasiones surgen problemas de compatibilidad, impidiendo que dos discos determinados puedan trabajar en conjunto, como Master/Slave: sobre todo cuando se mezclan discos de generaciones diferentes. Si el Master es un disco ATA viejo y el Slave es un disco ATA de reciente fabricación (Ultra ATA), lo más probable es que la interfaz del dispositivo viejo se vea afectada e interfiera con las transferencias de alta velocidad con la unidad esclava. Ante este inconveniente una solución es intercambiar las posiciones de Master/Slave, haciendo que el disco nuevo sea el Master y el antiguo el Slave (en muchos casos esto resuelve el conflicto). De no ser así, se pueden poner ambos como Master y conectar uno en el canal primario

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y el otro en el secundario. De esta manera cada disco estará controlado por su controladora interna y no habrá inconvenientes de compatibilidad.

Conexionado Todos los dispositivos ATA deben tener como mínimo dos conectores. Uno de 4 contactos (o vías), que será el encargado tomar la energía necesaria para el funcionamiento del mismo: 12 voltios para los motores y 5 voltios para la electrónica o lógica; y otro conector de 40 vías, que es el encargado de conectar el dispositivo a la interfaz del motherboard a través de un cable del tipo cinta plana, como se ve en la figura.

Hasta ATA 4 en modo ultra DMA a 33 MB/seg el cable plano de interconexión entre unidades y la interfaz, está limitado a 45 cm de largo. Este es un cable tipo cinta plana de 40 hilos y puede contener hasta tres conectores. ATA 4 en modo ultra DMA2 a 66 MB/seg y ATA 5 modo ultra DMA 100 MB/seg, requieren el empleo de cable tipo cinta plana de 80 conductores.

Dispositivos Serial ATA Serial ATA (S-ATA) es una interfaz de conexión de dispositivos de almacenamiento interno (como pueden ser Discos Rígidos o Dispositivos Ópticos) con la PC, aparecida durante el año 2003. Esta tecnología vino a reemplazar a la ya muy usada norma ATA (hoy en día denominada P-ATA para diferenciarla de S-ATA) que llegó a un punto de estancamiento en la posibilidad de crecimiento en su velocidad de transferencia. Es relevante observar que P-ATA viene usándose sin demasiados cambios desde el año 1989 y si se tiene en cuenta el crecimiento de la performance de las PC’s, las mismas superaran las demandas de datos de parte de los dispositivos de almacenamiento. Vale la pena recordar que la velocidad máxima teórica de transferencia de P-ATA es de 133 MB/s, y supondría un cuello de botella dentro de una PC de alta performance. Serial ATA viene a solucionar el cuello de botella producido por la interfaz que la precede, ofreciendo un ancho de banda inicial de 150 MB/s, estando totalmente preparada para futuras mejoras de velocidad sin cambios significativos en la interfaz.

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Los cables planos de los dispositivos P-ATA, son difíciles de acomodar y además interrumpen la correcta circulación interna de aireen una PC, por lo tanto S-ATA también ayuda a mejorar esta circulación, usando cables de datos muy angostos y flexibles, que además pueden tener hasta 1 m. de longitud. Otra mejora introducida es la reducción en el consumo de energía de los dispositivos y perfeccionamiento en el manejo de los datos, ofreciendo chequeo de errores más seguro y eficiente que PATA. Otra innovación ofrecida es el soporte a la tecnología Hot-plug o conexionado en caliente. Si se utiliza un Disk Carry o soporte de conexión correcto se pueden reemplazar dispositivos sin necesidad de apagar el equipo y con detección automática del hardware (algo similar a la tecnología USB).Es necesario aclarar que Serial ATA es 100% compatible con los drivers usados en la tecnología anterior y funciona perfectamente en cualquier Sistema Operativo sin necesidad de cambio alguno.

Conexionado de Dispositivos S-ATA La diferencia fundamental en el conexionado de los dispositivos Serial ATA es la desaparición del concepto de Maestro / Esclavo existente en PATA, ya que S-ATA establece una conexión punto a punto entre el dispositivo y su respectiva controladora, sin la necesidad de realizarse configuraciones adicionales sobre el dispositivo. Básicamente un dispositivo SATA necesita de dos cables uno de alimentación y uno para transferencia de datos, pero con la salvedad de que ambos conectores difieren de los ya conocidos y utilizados en P-ATA. Por ejemplo el conector de alimentación estándar de las fuentes ATX no es directamente conectable sobre un dispositivo SATA, necesitando de un adaptador adicional que compatibilice ambos conectores (ver figura) o de una fuente compatible. Este detalle vale también para el correspondiente cable de datos, como puede verse en las figuras siguientes.

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En la figura inferior puede observarse la diferencia entre los conectores de un disco rígido SATA y un ATA-100.

Y en la imagen que sigue observamos los conectores de las correspondientes interfaces pero sobre el motherboard.

Observando la imagen podemos advertir que pueden utilizarse indistintamente dispositivos Serial ATA y Parallel ATA si es que el chipset del motherboard lo soporta.

Estructura Física del Disco Duro Los discos duros o discos rígidos son en la actualidad, el principal medio de almacenamiento masivo de información en las computadoras. Por lo tanto, su importancia en el funcionamiento y desempeño de una PC, es muy alta.

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Se explicara la estructura interna del disco rígido y su principio de funcionamiento. Veremos entonces cómo es un disco por dentro, cuáles son sus componentes principales, cómo funciona, con qué materiales está construido, y cómo se organiza la información que se almacena en estas unidades. Esto nos ayudará a:    

Comprender las causas de sus limitaciones. Poder evaluar y comparar características entre ellos, para elegir el más adecuado con determinado propósito. Configurar las unidades correctamente, y en el caso de una falla, poder emitir diagnósticos rápidos y certeros. Saber cómo deben manipularse y cuáles son los cuidados necesarios que deben considerarse para su instalación.

Desde el Exterior de la Unidad Un disco rígido observado desde el exterior, no revela mucho de su funcionamiento interno. Esto se debe a que los discos rígidos son unidades selladas, es decir que todas sus partes mecánicas, y sus delicados componentes, están encerrados en una caja metálica. Del otro lado, podemos observar la presencia de una placa electrónica, donde concurren las conexiones de energía e interfaz con la PC. No vemos los componentes mecánicos, porque por sus características constructivas, que analizaremos luego, no toleran la presencia de humedad y mucho menos suciedad o humo.

Nota: En ningún momento de su vida útil, será necesario abrir un disco rígido, y de hacerlo, ingresaría a la unidad aire húmedo y con partículas de polvo que lo dañaría irreversiblemente. Todos sus sensibles componentes quedan encerrados en lo que se llama una burbuja, herméticamente cerrada. El aire atrapado en su interior, recicla en un circuito atravesando un filtro, que atrapa cualquier impureza que haya quedado durante su manufactura.

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El Interior de la Unidad de Disco Duro Tracemos un viaje imaginario hacia el interior de un disco rígido, para descubrir cómo están construidos y cómo funcionan.

Disco Duro ¿Por qué Duro? Una unidad destapada, nos revela ahora algunos secretos. Nos referimos a ella, como disco duro, para diferenciarlo de otros medios como los disquetes. Estos últimos, están construidos con una base plástica flexible, mientras que las unidades que hoy estudiamos, contienen platos de una base metálica, generalmente aluminio, recubiertas con una pintura ferro magnética. Descubrimos además, algo que no resulta evidente desde afuera. Al usar un disco duro, percibimos una unidad con determinada capacidad de almacenamiento. Pero al destaparla, observamos la existencia de varios platos, que en conjunto se comportan como una sola cosa. El número de platos varía de acuerdo a la capacidad, velocidad y diseño del fabricante. Un factor de diseño a considerar es el volumen de la unidad. La cantidad de platos que incluya, influye directamente en la altura del dispositivo. Generalmente las unidades delgadas, incluyen sólo uno o dos platos. A medida que avanza la tecnología constructiva de los platos, se logra mayor densidad de grabación (es decir más bits en menos espacio), y en consecuencia se obtiene mayor capacidad con menor cantidad de platos, es decir, mayor capacidad en unidades cada vez más pequeñas.

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Los Brazos y Cabezas de Lectura/Escritura Podemos observar además que hay un brazo metálico, cuyo extremo reposa sobre la superficie de los platos. Se trata del brazo que soporta las cabezas (cabezales) de lectura y escritura. En este caso, en el extremo del brazo se encuentran las cabezas. Por cada cara de cada plato de una unidad, hay por lo menos una cabeza de lectura/escritura. Es decir que los platos son utilizados de ambas caras. Las cabezas de lectura/escritura tienen una superficie pulida. Cuando los platos están detenidos, las cabezas descansan sobre su superficie sin rayarla. Pero si la unidad recibe un golpe en estas condiciones, la vibración puede dañar permanentemente a la pintura magnética del plato o a la cabeza misma. Por eso las unidades de disco son muy frágiles, y deben ser siempre manejadas con mucho cuidado. Cuando se pone la unidad a trabajar, los platos comienzan a girar velozmente, arrastrando el aire atrapado dentro de la burbuja. Entonces las cabezas comienzan a volar sobre un colchón de aire, por cierto muy delgado, que se forma sobre cada cara de cada plato. Gracias a esto, el conjunto de cabezas puede volar sobre la superficie de los platos. Este colchón es tan delgado, que anda en el orden de una décima de milímetro. Cualquier impureza, como una partícula de carbón de hollín del aire que respiramos diariamente, puede provocar un daño severo en la superficie del plato y de la cabeza. Esto explica porque las cabezas, los platos y sus mecanismos asociados, están encerrados en una burbuja hermética; y también porque nunca debemos abrir una unidad. Hacerlo permitiría el ingreso de aire contaminado dentro de la unidad, provocando daños irreversibles en la superficie magnética de los platos y en las cabezas.

Los Motores Una rápida observación al interior del disco duro, nos muestra la presencia de dos motores: uno para el movimiento de rotación de los platos, y otro para el movimiento del conjunto de las cabezas.

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El motor de los platos Uno de los motores está referido en las documentaciones técnicas en su idioma original como spindle motor <-spindl motor-> (del inglés: motor del eje de rotación) es justamente el que hace girar los platos. El eje del motor, es el eje de los platos (de allí su nombre en inglés), es decir que no existen medios de acoplamiento como correas, poleas o engranajes. Esta forma de trabajo se conoce como tracción directa. Este es un motor sincrónico, controlado por los circuitos de la placa electrónica montada sobre la unidad. El motor va montado de modo tal que atraviesa una cara de la burbuja. El conector y los cables quedan del lado externo, conectados a la placa electrónica. Del lado interno queda el eje del motor, donde se atornillan los platos. El motor, montado en su posición, forma parte del sello de la burbuja, es decir que no hay paso de aire desde el exterior, ya que el eje y partes móviles quedan dentro de ella, y por fuera sólo están las conexiones eléctricas.

El motor de las cabezas Dos tecnologías de motores se han empleado en la construcción de los discos rígidos. En las primitivas unidades se usaban motores especiales, muy utilizados en la actualidad para aplicaciones de robótica: los motores paso a paso o stepper motor <stipermótor-> (que en inglés significa motor de pasos).Estos motores no giran libremente como lo hacen los motores comunes, sino que avanzan algunos grados y se detienen en una nueva posición de descanso. Cada posición de descanso es un paso. Con una secuencia suficiente de pasos, se logra hacer girar al eje de estos motores. Con estos motores se puede tener no sólo el control del sentido de giro, sino también de cuántos grados deseamos que gire en un sentido u otro.

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El giro del eje del motor, arrastraba por medio de un zuncho al pivote del brazo de las cabezas. Las ventajas de estos motores son la sencillez de su control y su versatilidad. Con una electrónica poco compleja, se los puede controlar fácilmente. Las desventajas de este tipo de motores son dos: son ruidosos y lentos. Otro de los problemas presentes con estos motores, es que siempre están en una posición de descanso, aun cuando no tienen energía. Esto significa que si un disco rígido está operando con las cabezas en la zona de datos, y ya sea que voluntaria o involuntariamente cortemos la energía de alimentación de la unidad, las cabezas aterrizan en la zona de trabajo dejando a la unidad en una situación de máximo riesgo, ya que frente a una vibración o golpe leve puede haber pérdida de información almacenada. En los años en que se usaban estos discos, el problema se evitaba ejecutando un programa llamado Park (estacionar en inglés), antes de apagarla PC, que movía las cabezas fuera de la zona de trabajo. Desarrollos posteriores incluían un mecanismo para forzar que el motor se mueva a determinada posición (quitando las cabezas de la zona de trabajo) cuando se quedaba sin energía. Este mecanismo se lo conoció como Auto Parking (estacionamiento automático). Todos los discos modernos tienen un mecanismo de estacionamiento automático. La segunda tecnología empleada en la construcción de motores para accionar las cabezas de los discos rígidos, utilizada ampliamente en las rápidas unidades modernas, es curiosamente más vieja que la implementación del motor de pasos. Se trata de los motores de desplazamiento lineal, controlados electrónicamente. La complejidad electrónica asociada al manejo de estos motores, los ha hecho prohibitivos para los discos de bajo costo. Pero gracias a la evolución electrónica, la reducción de tamaño y precio de los circuitos asociados, todas las unidades modernas cuentan con motores de este tipo. El principio de funcionamiento del motor es muy sencillo y elemental: funciona como un parlante. Una bobina se desplaza por el campo magnético fijo de un imán, en respuesta a la energía eléctrica que recibe de un circuito electrónico. La complejidad radica en la tecnología necesaria para lograr que ese movimiento pueda ser controlado. Tan similar es la operación a un parlante, que a la bobina del motor lineal se la conoce como Voice Coil <-vois coil->, que en inglés significa bobina de voz. Las ventajas que podemos enumerar rápidamente son:    

Operación totalmente silenciosa. Alta velocidad de reacción. Son extremadamente compactos. Se pueden enviar a una posición definida rápidamente, como por ejemplo para quitar las cabezas de la zona de trabajo frente a un corte inesperado o programado de energía.

En la figura siguiente se puede observar la implementación de un motor lineal, en un disco moderno. Observemos el tamaño que ocupa este motor, y comparémoslo con el motor de paso. Se ha desmontado el imán, dejando al descubierto la bobina (voice coil), para poder apreciar la sencillez interna del motor lineal.

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Placa Electrónica de Control Todos los componentes internos que hemos visto, dependen de la placa electrónica, para coordinar sus funciones. El motor de rotación por ejemplo, debe girar a una velocidad fija y constante. Los discos modernos de alta velocidad hacen girar sus platos a más de 10 000 revoluciones por minuto. El circuito electrónico que controla y corrige la velocidad de rotación, reside en la placa electrónica de control. El motor lineal y su compleja electrónica de control de posicionamiento, también residen en la placa electrónica. Además allí reside tanto la lógica necesaria para la activación de una cabeza del conjunto, como la amplificación y descodificación de datos; la interfaz con el Motherboard, etc.

Almacenamiento y Organización de Datos La información que se almacena en un disco rígido, se graba de modo tal que sea posible el acceso veloz a las zonas vacantes de su estructura, y que posteriormente sea sencilla su recuperación. Para lograr este objetivo, la información se almacena con la siguiente organización: Pistas, Cilindros y Sectores.

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Las Pistas Las cabezas de lectura/escritura se desplazan por la superficie ferro magnética de los platos, gracias al motor de las cabezas. Este último, ubica a las cabezas en distintas posiciones con respecto al eje de rotación. En cada una de estas posiciones de descanso, las cabezas pueden grabar o leer datos de la superficie de los platos, completando una vuelta completa. Es decir, que si pudiéramos ver la información que queda grabada en los platos de los discos, veríamos que forma pistas circulares concéntricas. Para ilustrar esto, a un plato de un disco rígido le trazamos las pistas (imaginarias) con un marcador. En realidad, en la ilustración, sólo pudimos trazar algunas, ya que en realidad un disco actual usa más de cinco mil pistas en cada cara de cada plato. Pero para darnos una idea de lo que es una pista, basta con las pocas que hemos trazado.

Los Sectores Para organizar mejor aún la información, cada pista no se graba íntegra de una vez, sino que se graba de a tramos, conocidos como sectores. Para poder ilustrar qué es un sector, en la figura siguiente, se muestra otro plato con pistas (imaginarias) pintadas en la superficie, donde además se han trazado líneas diametrales que muestran la forma y ubicación de los sectores en el disco. En este caso, cada pista ha sido fraccionada en 16 sectores. Desde el diseño del primer PC con disco rígido, hasta la actualidad, se ha normalizado el uso de sectores con capacidad de 512 Bytes. Si analizamos un poco el aprovechamiento de la superficie, vemos que los sectores de las pistas cercanas al eje del disco, tienen menor tamaño que los sectores de las pistas lejanas al eje del disco.

Este esquema de distribución de sectores ha sido empleado tradicionalmente en los discos duros (rígidos) por bastante tiempo. Pero el mercado informático comenzó a demandar mayor capacidad en las unidades de disco, y hubo que desarrollar nuevos esquemas que permitan aprovechar pistas cercanas a la periferia del disco. Si cualquier sector posee una capacidad de almacenamiento de 512 bytes, ello significa que los 512 bytes en un sector cercano a la periferia del disco entrarán holgados, y que en los sectores cercanos al eje, entrarán apretados. En la figura siguiente se ilustra esto con dos rectángulos que contienen la misma cantidad de datos. El superior representa a un sector cercano al borde del disco, mientras que el inferior (de menor tamaño), representa un sector cercano al eje.

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La conclusión es sencilla: Si se puede lograr mayor densidad de grabación en las pistas cercanas al eje, en las pistas cercanas al borde se está desperdiciando espacio. La solución utilizada en la fabricación de las unidades modernas, es la siguiente: Emplear la misma densidad de grabación en todos los sectores del disco, es decir que todos los sectores sean del mismo tamaño y tan pequeños como sea posible.

En la figura anterior, se muestra un ejemplo de distribución de sectores, donde el tamaño de un sector en las pistas internas es prácticamente el mismo que el de las pistas externas. En este ejemplo, las pistas internas se fraccionan en nueve sectores, mientras que las pistas externas se fraccionan en dieciséis.

Los Cilindros: Un Concepto Abstracto Si nuevamente observamos con detalle las figuras anteriores, podremos apreciar que las cabezas del brazo, están verticalmente alineadas. Esto implica que a determinada distancia del eje, una pista grabada por cualquier cabeza, estará a la misma distancia del eje que las pistas grabadas por cualquier otra cabeza del brazo. Dejemos ahora volar un poco nuestra imaginación, y pensemos en la unión mental de todas las pistas grabadas, por todas las cabezas de un brazo a determinada distancia del eje. Formaremos así un cilindro. Para ello, puede ayudarnos la figura, que nos muestra a modo de ejemplo, cuatro posibles cilindros imaginarios. Usando este concepto, se pueden derivar las siguientes conclusiones: 

 

 

Si en la superficie de un plato se pueden grabar N pistas, y ese plato se puede grabar en ambas caras, entonces en ese plato hay 2 x N pistas. Como un cilindro es la unión imaginaria de las pistas grabadas en ambas caras, en ese plato existen N cilindros. En cualquier unidad de disco rígido, hay tantos cilindros como pistas en una de las superficies. En la figura por ejemplo, vemos cuatro pistas en la cara superior, y cuatro cilindros definidos. Un cilindro está formado por tantas pistas, como cabezas de lectura/escritura haya en el brazo. Por ejemplo en la figura, cada cilindro está formado por ocho pistas, que es el número de cabezas necesarias en el brazo para escribir en todas las caras de todos los platos. La cantidad total de pistas en un disco, es igual a la cantidad de cilindros multiplicado por la cantidad de cabezas de lectura/escritura que posea el brazo. Por ejemplo en la figura, hay en total 4 x 8 = 32 pistas. El motor que mueve las cabezas, siempre las desplaza de cilindro en cilindro.

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El cilindro: un factor del rendimiento Mover las cabezas de un cilindro a otro, significa poner en marcha al motor correspondiente, vencer la inercia de los brazos que las soportan, esperar el tiempo de viaje, estabilizar los brazos en la nueva posición, y recién allí poder comenzar la búsqueda de información. Esto implica que el viaje de las cabezas provoca una pérdida importante de tiempo. La menor demora será entre cilindros consecutivos, y la mayor entre cilindros distantes. Este problema se hace más evidente, cuando la información no queda almacenada en forma contigua, es decir que se encuentra fragmentada (tal vez hayamos oído hablar de un proceso de desfragmentación que reorganiza los datos dejándolos contiguos, y por consiguiente mejora el rendimiento). Además la pérdida de tiempo se ve potenciada con el uso de motores lentos, como los motores de pasos empleados en las antiguas unidades. Por eso, es muy importante tratar de mantener quietas las cabezas la mayor parte del tiempo posible. Visto desde otro punto de vista, sería deseable tratar de acceder a la mayor cantidad admisible de información, sin cambiar de cilindro. Para lograr esto último, el cilindro debería estar compuesto por muchas pistas, lo que implica directamente el uso de muchas cabezas. La conclusión final de este razonamiento, nos lleva a pensar que un disco con muchas cabezas es más eficiente que un disco con pocas. O analizado desde otro punto de vista, si dos discos tienen la misma capacidad total, es más eficiente el que tenga menor cantidad de cilindros. Esto es realmente así, y eso explica por ejemplo: por qué un disco de 40 Gigabytes que tiene 20 cabezas (tiene diez platos), y lo hace mucho más rápido que una unidad común de cuatro cabezas (y seguramente más caro).

Cilindro: utilidad pasada, presente y futura del concepto Puede parecer muy sofisticada la idea conceptual de cilindro, y sin un análisis cuidadoso, tal vez pensemos que es un concepto inútil, o tal vez que si no reparamos en él, nuestras vidas no cambiarán demasiado. Esto casi es cierto en la actualidad. Lo analizado en el párrafo anterior, parte de la premisa de que nosotros conocemos exactamente la estructura y organización interna del disco. En el pasado, el fabricante estaba obligado a publicar la estructura interna fielmente, ya que los valores de esa estructura formaban parte de la configuración en la instalación de un disco en la PC.

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La estructura interna, también conocida como la geometría o los parámetros del disco, está compuesta por: la cantidad de cilindros, la cantidad de cabezas de lectura/escritura, y la cantidad de sectores existentes por pista. Estos parámetros eran requeridos por el programa de configuración de las PCs de hace algunos años. En la actualidad, las modernas unidades de alta capacidad, han sufrido una metamorfosis interna, para acomodar más información en menos lugar. Por ejemplo, ya hemos estudiado el caso del sectorizado, donde la solución para aprovechar mejor el espacio, fue acomodar más sectores en las pistas ubicadas en los cilindros de mayor diámetro, y menor cantidad en los de menor diámetro. Pero en la configuración de la PC, no está contemplado y no es posible configurar una cantidad de sectores variable, dependiendo del diámetro de la pista. Esto implica que sólo se puede declarar un valor en la cantidad de sectores por pista de la unidad. Es decir que si en la PC declaramos que la unidad tiene la cantidad de sectores que tiene una pista externa (cerca del borde), ese valor no será válido para las pistas internas (cercanas al eje) porque de hecho hay menor cantidad. Y declarar que la unidad tiene la cantidad de sectores de una pista interna, es directamente decirle a la PC que ignore los sectores extra que se lograron incluir en las pistas externas, desperdiciando esa capacidad extra. En otras palabras, esto se conoce como problema de compatibilidad. Para poder mantener la compatibilidad, en las unidades modernas, los fabricantes incluyen en la electrónica de las unidades un procesador que traduce una geometría compatible ficticia (también conocida como geometría lógica o parámetros lógicos) utilizada desde el lado de la PC, a la geometría incompatible real (conocida como geometría física o parámetros físicos) interna del disco. En conclusión, por lo que estamos viendo, la geometría de los discos actuales que publican los fabricantes, es una geometría lógica (ficticia) para mantener la compatibilidad con las PCs, y poco tiene que ver con la geometría real interna de los discos. La única forma de saber realmente cuántos cilindros o cabezas tiene una unidad actual, como para compararla con otra y evaluar sus características, es leyendo información específica de ese modelo, obtenida directamente del fabricante, o (algo ciertamente no recomendado) quitándole la tapa a la unidad. Del lado de la PC, las cosas han evolucionado también. Actualmente para instalar un disco rígido están habilitadas varias modalidades de configuración. La más moderna ignora absolutamente la geometría de los discos, y sólo necesita saber cuántos sectores en total tiene la unidad. Posiblemente en el futuro esta última modalidad de configuración sea la única forma de declararlas unidades, quedando oculta para siempre la estructura física real del disco. Considerando que los traductores le dan libertad absoluta a los fabricantes de hacer lo que deseen en el interior de las unidades, tal vez en un futuro los discos dejen de ser lo que conocemos hoy en día. Tal vez en el mañana, si destapamos una unidad, nos encontremos con un cubo cristalino, controlado por un par de láseres, sin partes móviles. Y por ese entonces, será tal vez más extraño y sofisticado hablar del concepto cilindro.

Calculo de la Capacidad Total de un Disco Duro La capacidad total de un disco rígido, se puede saber fácilmente, si conocemos cuántos sectores hay en la unidad. Ya hemos dicho que en un sector cabe 512 bytes. Basta entonces averiguar cuántos sectores tiene un disco, multiplicarlo por 512, y el resultado será la capacidad total expresada en bytes.

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Los discos actuales, informan directamente la cantidad de bloques (sectores) disponibles en el mismo. Las unidades algo más viejas, informan una geometría lógica: una cantidad de cilindros, una cantidad de cabezas y una cantidad de sectores por pista (generalmente 63). Si conocemos la geometría lógica, bastará multiplicar entre sí esos valores, para saber cuál es la cantidad total de sectores contenidos en la unidad. Por ejemplo, supongamos que un disco tiene 1.000 cilindros, 8 cabezas y 63 sectores por pista, la cantidad de sectores será: 8 x 1000 x 63 = 504.000 Luego si cada sector tiene 512 bytes, la capacidad total será de: 504.000 x 512 = 258.048.000 Bytes. Si se desea obtener ese valor expresado en Kilobytes, dividimos el valor por 1024 258.048.000 Bytes/ 1024 = 252.000 Kilobytes Si deseamos el resultado en Megabytes, volvemos a dividir por 1024 252.000 Kilobytes/ 1024 = 246 Megabytes.

Configuración de un Disco en la PC Ya hemos mencionado la necesidad de declarar al disco, en la PC que se está instalando. Esa declaración se realiza en el setup <-setap-> (puesta operativa) de la máquina. El procedimiento de setup completo, va a ser estudiado en detalle en una tarea posterior. Solamente veremos cómo se accede a esta configuración, y los detalles pertinentes a la declaración de los discos rígidos. Además, esta será una tarea práctica en clase, de modo que aquí sólo veremos algunos detalles conceptuales. Ya que dependiendo de la generación a la cual pertenezca la PC y el disco, nos encontraremos con distintas modalidades de configuración, es necesario entender qué implica cada una de ellas. Estas modalidades fueron introducidas para paliar las distintas dificultades de compatibilidad que fueron surgiendo en el camino evolutivo de las PCs y las unidades de almacenamiento. Una de las cosas que ha cambiado de manera importante, ha sido el modo de direccionamiento, es decir la forma en que la PC solicita acceso a alguna zona del disco rígido.

Modos de Direccionamiento Cuando deseamos acceder a una zona del disco, ya sea para grabar o leer información, lo lógico y natural es especificar un cilindro, una cabeza y por último un sector. Por ejemplo para guardar un dato, alguien le debe decir al motor de las cabezas que viaje hasta el cilindro C, que una vez allí active la cabeza H, y que una vez allí, localice el sector S. Este modo de direccionamiento se conoce como CHS y es el acrónimo de Cylinder Head Sector (en inglés significa cilindro, cabeza, sector). Desde las unidades más primitivas hasta la más moderna, en última instancia, el direccionamiento CHS siempre está presente en algún lado, y se mantendrá mientras

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las unidades sigan teniendo uno o más platos, con pistas grabadas y fraccionadas en sectores como los conocemos hoy en día. La variación en el modo de direccionamiento y su configuración, ha ocurrido por problemas de compatibilidad con la PC, su BIOS y el software empleado. La PC ha sido concebida con el modo de direccionamiento CHS en mente. El software para la PC, también se ha visto influenciado por este modo de direccionamiento. En la figura siguiente, se esquematizan los componentes que de algún modo intervienen en el direccionamiento, y cuál emplea cada uno de ellos. El esquema de la figura, nos indica que el software solicita el pedido de almacenamiento al BIOS, utilizando valores geométricos CHS; luego el BIOS procesa el pedido usando los valores geométricos CHS pasados por el software, y los emplea para pasárselos a la electrónica del disco, para que ésta última a su vez, mueva el brazo hasta las coordenadas CHS solicitadas. En las primitivas unidades de disco rígido instaladas en las PCs originales, los valores CHS1, CHS2 y CHSF son idénticos, ya que no había traducción alguna en el camino. La demanda constante del mercado de unidades de mayor capacidad, ha hecho que los fabricantes se apartaran del CHS tradicional, y buscaran soluciones como las planteadas anteriormente. Sin embargo tanto el BIOS como el software seguían manejando la geometría tradicional. En ese tiempo, el cambio fue mínimo, y se limitó introducción de un traductor desde una geometría lógica (CHS1 y CHS2) a una geometría física (CHSF). Es decir que mientras el software y el BIOS seguían usando al disco sin modificaciones aparentes, la traducción necesaria se realizaba en la electrónica del disco.

La demanda de mayor capacidad siguió, y aparecieron limitaciones en el modo de direccionamiento CHS del BIOS. Si se hubiera mantenido ese esquema, no hubiera sido posible usar discos de más de 504 megabytes. Para solucionar ese inconveniente, se cambió la modalidad de direccionamiento entre los discos rígidos y el BIOS, por otra que se denominó LBA (Logical Block Addressing, direccionamiento por bloques lógicos) como se esquematiza en la figura siguiente. En este caso el software sigue sin cambios, y sigue usando al disco como lo hizo siempre, pero el BIOS ahora, toma el valor CHS1 y lo traduce a un número de bloque o sector (LBA). Este número se entrega a la electrónica del disco, la cual a su vez vuelve a convertir en una coordenada CHSF física real.

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Como sabemos, la historia no termina allí. La demanda de mayor capacidad siguió, y surgió otra limitación: el modo de direccionamiento entre el Software y el BIOS. De haber continuado con esa limitación, no se hubiesen podido emplear discos de más de 8 Gigabytes de capacidad. Para subsanar ese inconveniente, hubo que introducir cambios tanto en el software como en el BIOS. Ahora tanto el software como el BIOS utilizan el mismo modo de direccionamiento: LBA

Unidades de Estado Sólido (Solid State Drive) Una unidad de estado sólido (SSD por sus siglas en inglés) desempeña la misma función que una unidad de disco duro pero no contiene piezas moviéndose. Esta tecnología utiliza chips de memoria en lugar de platos giratorios magnéticos que se emplean en los discos duros, lo cual lo hace más confiable y a la vez más rápido. Estas unidades utilizan memorias no volátiles tales como flash, o memorias volátiles como la SDRAM, para almacenar los datos. En comparación con los discos duros tradicionales, los SSD son menos susceptibles a golpes, son prácticamente inaudibles y tienen un menor tiempo de acceso y de latencia.

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Los SSD hacen uso de la misma interfaz que los discos duros, por lo tanto son fácilmente intercambiables sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para compatibilizarlos con el equipo.

Discos Híbridos Se han desarrollado dispositivos que combinan ambas tecnologías, es decir discos duros y memorias flash, se denominan discos duros híbridos. Este sistema es completamente autónomo por lo que el propio disco es el que gestiona que archivos son los que utilizamos más a menudo y por tanto quedan “almacenados” en la parte flash del disco la cual ofrece sobretodo mejores tiempos de acceso. En consecuencia tendremos un disco duro con mejores tiempos de arranque tanto del sistema como de nuestras aplicaciones más utilizadas pero igual de rápido en la grabación o transferencia de archivos.

SSD VS HDD: Ventajas Los dispositivos de estado sólido basados en Flash tienen varias ventajas únicas frente a los Discos Duros mecánicos:  

Arranque más rápido, al no tener platos que necesiten coger una velocidad constante. Gran velocidad de escritura.

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  

    

  



Mayor rapidez de lectura - Incluso más de 10 veces más que los discos duros tradicionales más rápidos gracias a RAIDs internos en un mismo SSD. Baja latencia de lectura y escritura, cientos de veces más rápido que los discos mecánicos. Lanzamiento y arranque de aplicaciones en menor tiempo - Resultado de la mayor velocidad de lectura y especialmente del tiempo de búsqueda. Pero solo si la aplicación reside en flash y es más dependiente de la velocidad de lectura que de otros aspectos. Menor consumo de energía y producción de calor - Resultado de no tener elementos mecánicos. Sin ruido - La misma carencia de partes mecánicas los hace completamente inaudibles. Mejorado el tiempo medio entre fallos, superando 2 millones de horas, muy superior al de los discos duros. Seguridad - permitiendo una muy rápida "limpieza" de los datos almacenados. Rendimiento determinístico - a diferencia de los discos duros mecánicos, el rendimiento de los SSD es constante y determinístico a través del almacenamiento entero. El tiempo de "búsqueda" constante. El rendimiento no se deteriora mientras el medio se llena. Menor peso y tamaño que un disco duro tradicional de similar capacidad. Resistente - Soporta caídas, golpes y vibraciones sin estropearse y sin des calibrarse como pasaba con los antiguos discos duros, gracias a carecer de elementos mecánicos. Borrado más seguro e irrecuperable de datos; es decir, no es necesario hacer uso del Algoritmo Gutmann para cerciorarse totalmente del borrado de un archivo.

Limitaciones Los dispositivos de estado sólido basados en flash tienen también varias desventajas: 



 

Precio - Los precios de las memorias flash son considerablemente más altos en relación Precio/GB, la principal razón de su baja demanda. Sin embargo, ésta no es una desventaja técnica. Según se establezcan en el mercado irá mermando su precio y comparándose a los discos duros mecánicos, que en teoría son más caros de producir al llevar piezas metálicas. Menor recuperación - Después de un fallo mecánico los datos son completamente perdidos pues la celda es destruida, mientras que en un disco duro normal que sufre daño mecánico los datos son frecuentemente recuperables usando ayuda de expertos. Capacidad - A día de hoy, tienen menor capacidad máxima que la de un disco duro convencional, que llega a superar los 3 Terabytes. El número de ciclos de lectura y escritura de éstas unidades, se reduce a medida que se reduce el tamaño de los transistores de memoria, por lo que las más recientes tienen un menor tiempo de vida total. Se espera que este problema se solucione próximamente

Antiguas Desventajas ya solucionadas:  

Degradación de rendimiento al cabo de mucho uso en las memorias NAND (solucionado con el sistema TRIM). Menor velocidad en operaciones I/O secuenciales. (Ya se ha conseguido una velocidad similar).

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

Vulnerabilidad contra ciertos tipo de efectos - Incluyendo pérdida de energía abrupta (en los SSD basado en DRAM), campos magnéticos y cargas estáticas comparados con los discos duros normales (que almacenan los datos dentro de una Jaula de Faraday).

ACTIVIDAD 1. 2. 3. 4.

¿Qué uso tienen los jumpers? Investigue sobre otras tecnologías de discos duros Explique el sistema TRIM empleado en unidades SSD Investigue sobre el empleo de la jaula de faraday en dispositivos SSD

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9 TAREA 9: Instalación de Tarjetas de Expansión Introducción: En esta tarea se realizara la instalación de diferentes tarjetas de expansión usadas en el computador considerando normas básicas de seguridad. Un técnico de mantenimiento de computadoras, debe conocer las diferentes tarjetas de expansión disponibles, identificar sus características con la finalidad de re potenciar un sistema o integrarlo desde cero. En esta tarea examinará las diferentes tarjetas de expansión disponibles actualmente, sus características, evolución y su correcta instalación.

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Equipos y Materiales:  

Placas base Pentium 4,equivalente o superior Tarjetas de expansión diversas

Orden de Ejecución: 1. Reconocer características de las tarjetas de expansión 2. Realizar la Instalación física de las tarjetas de expansión

Operación 1: Reconocer características de las tarjetas de expansión Se identificaran las especificaciones y/o características de las tarjetas controladoras externas. Se identifican las controladoras integradas en la placa base, especificaciones y/o características.

Proceso de Ejecución: 1. Usando las tarjetas controladoras externas, de práctica, identifique sus principales características y el lugar donde se instala en la placa base (Motherboard). Elabore un cuadro con sus observaciones. La imagen y el cuadro son referenciales.

Nombre (Tarjeta)

Fab. Mod. (Tarjeta)

Chips Principales (Nombre - Código)

Conexión (Placa Base)

Puertos (E/S)

Función

Video Red Sonido …

2. Usando la placa base de práctica, Identifique las controladoras integradas y las principales características de estas. Elabore un cuadro con sus observaciones. La imagen y cuadro son referenciales.

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Conector Incluido

Tipo de Controladora

Características (Versión, Velocidad, Chip, etc.)

USB SATA IDE …..

Observación:  Las controladoras permiten el uso de dispositivos periféricos.

Operación 2: Realizar la Instalación física de las tarjetas de expansión Se procede a instalar las tarjetas de expansión en la placa tomando las precauciones del caso.

Proceso de Ejecución: 1. Antes de manipular las tarjetas de expansión, tome las medidas de precaución para evitar descarga electroestática. 2. Proceda a la instalación de las tarjetas de expansión en la placa base, use los tornillos adecuados. Las imágenes son referenciales

Observación:  Se debe instalar los controladores lógicos (driver) para poder usar los controladores físicos (tarjetas de expansión o controladoras integradas).

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FUNDAMENTO TEÓRICO: Tarjetas Controladoras Los dispositivos periféricos, empleados en el computador, tanto internos como externos, necesitan de un medio para comunicarse entre ellos y con el computador. Algunas veces se les llaman controladores, interfaces, puertos o adaptadores a estos medios. Básicamente un controlador es un traductor entre la CPU y el dispositivo periférico como discos duros, disquete, teclado, monitor, etc. Básicamente los controladores ejecutan las siguientes funciones:   

Aíslan el equipo de los programas. Adecuan las velocidades entre los dispositivos que operan a diferentes velocidades. Convierten datos de un formato a otro.

Las tarjetas controladoras o tarjetas de expansión son tarjetas electrónicas, que, insertadas en sus correspondientes ranuras de expansión, sirven para ampliar las capacidades de un computador. Por lo general, se suelen utilizar indistintamente los términos placa y tarjeta para referirse a todas las tarjetas de expansión.

Inicialmente las tarjetas controladoras (tarjetas de expansión) se diseñaron para manipular:  Unidades de almacenamiento (disco duro y discos flexibles)  Puertos de comunicación serial y paralelo  Interfaz de salida grafica (video).

Un controlador no siempre se aloja en su propia tarjeta, puede ser también un chip en la tarjeta madre. La infraestructura de componentes es muy diferente hoy que hace unos años, en la actualidad las tarjetas suelen ser de tipo PCI, PCI Express o AGP, las tarjetas que ya no se utilizan tenemos las de tipo ISA. Gracias al avance en la tecnología USB y a la integración de audio, video o red en la placa base, hoy son menos imprescindibles para tener un PC completamente funcional.

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Tipos de Tarjetas Controladoras Entre las principales controladoras usados por el computador podemos mencionar:  Controladoras de unidades de disco  Controladoras de puertos de entrada y salida  Controladoras de video  Controladoras de televisión  Controladoras de red  Controladoras de sonido

Controladora de Unidades de Disco Un controlador de disco es el conjunto de circuitos integrados, que tienen como función organizar la lectura y escritura en las unidades de disco en una computadora. Este controlador envía la información que necesita la computadora para interpretar los comandos que se soliciten. Se utilizan con unidades de disquetes y con los discos duros. Esta transferencia de información que recibe y transmite a la unidad de disco consiste en diversos comandos, basados en los caracteres de control ASCCI. Hace la conversión entre los patrones magnéticos de la superficie del disco en movimiento y los bits del buffer del dispositivo; estos patrones indican acciones como mover el cabezal de lectura/escritura, controlar la transferencia de información y fungir de intermediario entre la unidad de disco y el microprocesador. También con esta información, el disco debe ser capaz de mover radialmente el brazo hacia dentro y hacia afuera sobre la superficie del disco. Las controladoras de uso estándar, en computadoras de uso doméstico actualmente son: IDE y SATA.

Controladora IDE

La controladora IDE (Integrated device Electronics) o ATA (Advanced Technology Attachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) y además añade dispositivos como las unidades CD-ROM. En el sistema IDE el controlador del dispositivo se encuentra integrado en la electrónica del dispositivo. Las diversas versiones de sistemas ATA son: Parallel ATA (PATA) :        

ATA-1. ATA-2: soporta transferencias rápidas en bloque y multiword DMA. ATA-3: es el ATA-2 revisado y mejorado. Todos los anteriores soportan velocidades de 16 MB/s. ATA-4: conocido como Ultra-DMA o ATA-33, que soporta transferencias en 33 MB/s. ATA-5 o Ultra ATA/66: originalmente propuesta por Quantum para transferencias en 66 MB/s. ATA-6 o Ultra ATA/100: soporte para velocidades de 100 MB/s. ATA-7 o Ultra ATA/133: soporte para velocidades de 133 MB/s. ATA-8 o Ultra ATA/166: soporte para velocidades de 166 MB/s.

Serial ATA (SATA): remodelación de ATA con nuevos conectores (alimentación y datos), cables, tensión de alimentación y conocida comúnmente como SATA, soporta velocidades de 150 MB/s (SATA), 300 MB/s (SATA II) y 600 MB/s (SATA III). Inicialmente, las controladoras IDE iban como tarjetas de expansión, con bus ISA, y sólo se integraban en la placa madre de equipos de marca como IBM, Dell o Prograna Nacional de Informática

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Comodore. Su versión más extendida eran las tarjetas multi I/O, que agrupaban las controladores IDE y de disquete, así como los puertos RS-232 y el puerto paralelo. La integración de dispositivos trajo consigo que un solo chip fuera capaz de desempeñar todo el trabajo. Con la aparición del bus PCI, las controladoras IDE casi siempre están incluidas en la placa base, inicialmente como un chip, para pasar a formar parte del chipset. Suele presentarse como dos conectores para dos dispositivos cada uno. De los dos discos duros, uno tiene que estar como esclavo y el otro como maestro para que la controladora sepa a y de qué dispositivo mandar y recibir los datos. La configuración se realiza mediante jumpers. Habitualmente, un disco duro puede estar configurado de una de estas tres formas: 

 

Como Maestro ('Master'). Si es el único dispositivo en el cable, debe tener esta configuración, aunque a veces también funciona si está como esclavo. Si hay otro dispositivo, el otro debe estar como esclavo. Como Esclavo ('slave'). Debe haber otro dispositivo que sea maestro. Selección por cable (cable select). El dispositivo será maestro o esclavo en función de su posición en el cable. Si hay otro dispositivo, también debe estar configurado como cable select. Si el dispositivo es el único en el cable, debe estar situado en la posición de maestro. Para distinguir el conector en el que se conectará el primer bus IDE (IDE 1) se utilizan colores distintos.

Este diseño (dos dispositivos a un bus) tiene el inconveniente de que mientras se accede a un dispositivo el otro dispositivo del mismo conector IDE no se puede usar.

Controladora SATA Serial ATA o SATA (Serial Advanced Technology Attachment) es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR, Unidades de estado sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA, proporcionando mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar unidades en caliente, es decir, insertar el dispositivo sin tener que apagar el ordenador o que sufra un cortocircuito como con los conectores Molex.

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La Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO) es el grupo responsable de desarrollar, de manejar y de conducir la adopción de especificaciones estandarizadas de Serial ATA. El objetivo de SATA-IO es conducir a la industria a la adopción de SATA definiendo, desarrollando y exponiendo las especificaciones estándar para la interfaz SATA. Velocidad SATA: La primera generación especifica en transferencias de 150 MB por segundo, también conocida por SATA 150 MB/s o Serial ATA-150. Actualmente se comercializan dispositivos SATA II, a 300 MB/s, también conocida como Serial ATA-300 y los SATA III con tasas de transferencias de hasta 600 MB/s.

Topología SATA: SATA es una arquitectura "punto a punto". Es decir, la conexión entre puerto y dispositivo es directa, cada dispositivo se conecta directamente a un controlador SATA, así, cada dispositivo disfruta la totalidad del ancho de banda, de la conexión, sin que exista la sobrecarga inherente a los mecanismos de arbitraje y detección de colisiones como sucedía en la arquitectura PATA en la que las interfaces se segmentaban en maestras y esclavas.

El controlador host se encuentra integrado en la placa-base o instalado como una tarjeta en uno de sus zócalos, que actúa como puente entre los datos paralelos del bus y el dispositivo SATA. Existen controladores con más de una salida, por lo

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general 4 u 8 de forma que pueden conectarse varios dispositivos. También se han diseñado multiplicadores de puerto que permiten aumentar el número de conexiones en un puerto del controlador, con el fin de aumentar el número de dispositivos conectados.

Además de la tarea de serializar/paralelizar los datos, una parte importante del trabajo del controlador está relacionada con los protocolos de conexión y desconexión del periférico, que son bastante sofisticados en este tipo de interfaz, ya que está prevista la capacidad de conexión en caliente. El protocolo de conexión es capaz de identificar el tipo de dispositivo conectado; detectar si funciona correctamente; negociar la velocidad de la conexión, etc. La interfaz Serial ATA guarda ciertas similitudes con la interfaz USB, aunque SATA es mucho más rápida que aquella, y los dispositivos no se alimentan del propio bus. Cables y Conexiones Los conectores y los cables son la diferencia más visible entre las unidades SATA y las PATA. Al contrario que los PATA se usa el mismo conector en las Unidades de almacenamiento de equipos de escritorio o servidores (3,5 pulgadas) y los de los portátiles (2,5 pulgadas). Esto permite usar las unidades de 2,5 pulgadas en los sistemas de escritorio sin necesidad de usar adaptadores. Por otra parte los dispositivos SATA tienen dos tipos de cables de conexión, de señal y de energía. La forma concreta depende de la posición relativa del dispositivo respecto al controlador host. A este respecto caben tres posibilidades:   

Dispositivo interno conectado directamente al controlador host. Dispositivo interno conectado a una salida del controlador host mediante cables de alimentación y señal. Dispositivo externo conectado al controlador host mediante un cable de señal. En este caso, el dispositivo dispone de su propia fuente de alimentación.

SATA Externo Fue estandarizado a mediados de 2004, con definiciones específicas de cables, conectores y requisitos de la señal para unidades eSATA externas. eSATA se caracteriza por: 

Velocidad de SATA en los discos externos: se han medido hasta 115 MB/s

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    

Sin conversión de protocolos de PATA/SATA a USB/Firewire, todas las características del disco están disponibles para el dispositivo externo. La longitud de cable se restringe a 2 metros; USB y Firewire permiten mayores distancias. Se aumentó la tensión de transmisión mínima y máxima a 500mV - 600mV (de 400 mV - 600 mV) Voltaje recibido disminuido a 240 mV - 600 mV (de 325 mV - 600 mV) Capacidad de disposición de los discos en RAID 0 y RAID

Actualmente, las placas bases han empezado a incluir conectores eSATA, también es posible usar adaptadores de bus o tarjetas PC-Card y CardBus para portátiles que aun no integran el conector.

Controladoras de Video: También llamada: tarjeta gráfica, tarjeta de video, tarjeta aceleradora de pantalla o adaptador de pantalla. Es un componente electrónico requerido para generar una señal de video que se envía a un dispositivo de salida (monitores, proyectores, televisores) por medio de un cable. La tarjeta de video se encuentra normalmente en la placa de sistema de la computadora o en una tarjeta de expansión. La tarjeta de video reúne toda la información que debe visualizarse y actúa como interfaz entre el procesador y el monitor. La información es enviada al monitor la tarjeta, luego de haberla recibido a través del sistema de buses. Componentes de la tarjeta de video: Una tarjeta gráfica se compone, básicamente, de un GPU (unidad de procesamiento gráfico), de la memoria de video de acceso aleatorio RAM de video, y el conversor análogo/digital de memoria RAM (RAMDAC). El controlador de video va leyendo a intervalos la información almacenada en la RAM video y la transfiere al monitor en forma de señal de video; el número de veces por segundo que el contenido de la RAM video es leído y transmitido al monitor en forma de señal de video se conoce como frecuencia de refresco de la pantalla. Entonces, la frecuencia depende en gran medida de la calidad de la tarjeta de video.

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GPU La GPU, acrónimo de Unidad de Procesamiento Gráfico «graphics processing unit», es un procesador (como la CPU) dedicado al procesamiento de gráficos; su razón de ser es aligerar la carga de trabajo del procesador central y, por ello, está optimizada para el cálculo en coma flotante, predominante en las funciones 3D. La mayor parte de la información ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a las características de la GPU, pues constituye la parte más importante de la tarjeta gráfica, así como la principal determinante del rendimiento. Tres de las más importantes de dichas características son la frecuencia de reloj del núcleo, que en la actualidad oscila entre 500 MHz en las tarjetas de gama baja y 850 MHz en las de gama alta, el número de procesadores shaders y el número de pipelines (vertex y fragment shaders), encargadas de traducir una imagen 3D compuesta por vértices y líneas en una imagen 2D compuesta por píxeles.

Memoria Gráfica de Acceso Aleatorio (VRAM) Son chips de memoria que almacenan y transportan información entre sí, pero no determinan el rendimiento máximo de la tarjeta gráfica, sin embargo algunas de sus especificaciones reducidas pueden limitar la potencia de la GPU. Existen de dos tipos:  

Dedicada: cuando la tarjeta gráfica o la GPU dispone exclusivamente para sí esas memorias, ésta manera es la más eficiente y la que mejores resultados da Compartida: cuando se utiliza memoria en detrimento de la memoria RAM, ésta memoria es mucho más lenta que la dedicada y por tanto rinde mucho peor.

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Es recurrente en campañas de márketing con mensajes tipo: Tarjeta gráfica de "Hasta ~ MB" haciendo creer que la potencia de esa tarjeta gráfica reside en su cantidad de memoria. La potencia de la tarjeta reside en las especificaciones del GPU. Las características de memoria gráfica de una tarjeta gráfica se expresan en 3 especificaciones: 

Capacidad: La capacidad de la memoria determina el número máximo de datos y texturas procesadas, una capacidad insuficiente se traduce en un retardo a espera de que se vacíen esos datos. Sin embargo es un valor muy sobrevalorado (como estrategia recurrente de márketing para engañar al consumidor, tratando de hacer creer que el rendimiento de una tarjeta gráfica se mide por la capacidad de su memoria, tal es ésta tendencia, que muchos ensambladores embuten ingentes cantidades de memoria con GPUs incompatibles con dicha capacidad) da resultando una pérdida notable de la velocidad de dichas memorias, dando resultado una tarjeta gráfica mucho más lenta que la que contiene una memoria mucho más pequeña y suficiente al sector al que va a pertenecer la tarjeta gráfica y recomendado por el fabricante. Se mide en bytes.



Interfaz de Memoria: También denominado Bus de datos, es la multiplicación resultante del de ancho de bits de cada chip por su número de unidades. Es una característica importante y determinante, junto a la velocidad de la memoria, a la cantidad de datos que puede transferir en un tiempo determinado, denominado ancho de banda. Una analogía al ancho de banda se podría asociar al ancho de una autopista y al número de vehículos que podrían circular a la vez. La interfaz de memoria se mide en bits.



Velocidad de Memoria: Es la velocidad a la que las memorias pueden transportar los datos procesados, por lo que es complemento a la interfaz de memoria para determinar el ancho de banda total de datos en un tiempo determinado. Continuando la analogía de la circulación de los vehículos de la autopista, la velocidad de memoria se traduciría en la velocidad máxima de circulación de los vehículos, dando resultado a un mayor transporte de mercancía en un mismo periodo de tiempo. La velocidad de las memorias se mide en Hertzios (su frecuencia efectiva) y se van diseñando tecnologías con más velocidad, destacamos las adjuntas en la siguiente tabla:

Ancho de banda: Es la tasa de datos que pueden transportarse en una unidad de tiempo. Un ancho de banda insuficiente se traduce en un importante limitador de potencia de la GPU. Habitualmente se mide en "Gigabytes por segundo" (GB/s).

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Su fórmula general es el cociente del producto de la interfaz de memoria (expresada en bits) por la frecuencia efectiva de las memorias (expresada en Gigahertzios), entre 8 para convertir bits a bytes.

Por ejemplo, tenemos una tarjeta gráfica con 256 bits de interfaz de memoria y 4200 MHz de frecuencia efectiva y necesitamos hallar su ancho de banda:

Una parte importante de la memoria de un adaptador de vídeo es el Z-Buffer, encargado de gestionar las coordenadas de profundidad de las imágenes en los gráficos 3D.

RAMDAC El RAMDAC es un conversor de señal digital a señal analógica de memoria RAM. Se encarga de transformar las señales digitales producidas en el ordenador en una señal analógica que sea interpretable por el monitor. Según el número de bits que maneje a la vez y la velocidad con que lo haga, el conversor será capaz de dar soporte a diferentes velocidades de refresco del monitor (se recomienda trabajar a partir de 75 Hz, y nunca inferior a 60). Dada la creciente popularidad de los monitores de señal digital, el RAMDAC está quedando obsoleto, puesto que no es necesario convertir la señal, si bien es cierto que muchos conservan conexión VGA por compatibilidad.

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Espacio que Ocupan las Texturas Almacenadas El espacio que ocupa una imagen representada en el monitor viene dado en función de su resolución y su profundidad de color, es decir, una imagen sin comprimir en formato estándar Full HD con 1920x1080 píxeles y 32 bits de profundidad de color ocuparía 66.355.200 bits, es decir, 8,294 MiB

Salidas de Video Los sistemas de conexión más habituales entre la tarjeta gráfica y el dispositivo visualizador (como un monitor o un televisor) son: 





SVGA/Dsub-15:: Estándar analógico de los años 90s; diseñado para dispositivos CRT, sufre de ruido eléctrico y distorsión por la conversión de digital a analógico y el error de muestreo al evaluar los píxeles a enviar al monitor. Se conecta mediante pines. Su utilización continúa muy extendida al día de hoy, aunque claramente muestra una reducción frente al DVI en los últimos años. DVI: Sustituto del anterior, pero digital, fue diseñado para obtener la máxima calidad de visualización en las pantallas digitales o proyectores. Se conecta mediante pines. Evita la distorsión y el ruido al corresponder directamente un píxel a representar con uno del monitor en la resolución nativa del mismo. Cada vez más adoptado, aunque compite con el HDMI, pues el DVI no es capaz de transmitir audio. HDMI: Tecnología propietaria transmisora de audio y vídeo digital de alta definición cifrado sin compresión en un mismo cable. Se conecta mediante patillas de contacto. No esta pensado inicialmente para monitores, sino para Televisiones, por ello no apaga la pantalla cuando deja de recibir señal y debe hacerse manualmente en caso de monitores.

Interfaces con la placa base En orden cronológico, los sistemas de conexión entre la tarjeta gráfica y la placa base han sido, principalmente:    

Slot MSX : bus de 8 bits usado en los equipos MSX ISA: arquitectura de bus de 16 bits a 8 MHz, dominante durante los años 80s; fue creada en 1981 para los IBM PC. Zorro II: usado en los Commodore Amiga 2000 y Commodore Amiga 1500. Zorro III: usado en los Commodore Amiga 3000 y Commodore Amiga 4000

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     

  

NuBus usado en los Apple Macintosh Processor Direct Slot: usado en los Apple Macintosh MCA: intento de sustitución en 1987 de ISA por IBM. Disponía de 32 bits y una velocidad de 10 MHz, pero era incompatible con los anteriores. EISA: respuesta en 1988 de la competencia de IBM; de 32 bits, 8.33 MHz y compatible con las placas anteriores. VESA: extensión de ISA, solucionaba la restricción de los 16 bits, duplicando el tamaño de bus y con una velocidad de 33 MHz. PCI: bus que desplazó a los anteriores a partir de 1993; con un tamaño de 32 bits y una velocidad de 33 MHz, permitía una configuración dinámica de los dispositivos conectados sin necesidad de ajustar manualmente los jumpers. PCI-X: fue una versión que aumentó el tamaño del bus hasta 64 bits y aumentó su velocidad hasta los 133 MHz. AGP: bus dedicado, de 32 bits como PCI; en 1997 la versión inicial aumentaba la velocidad hasta los 66 MHz. PCIe: interfaz serie que desde 2004 empezó a competir contra AGP, llegando a doblar en 2006 el ancho de banda de aquel. Sufre de constantes revisiones multiplicando su ancho de banda, ya existiendo la versión 2.0 y pronto, la 3.0. No debe confundirse con PCI-X, versión de PCI.

En la siguiente tabla se muestran las características más relevantes de algunas de dichas interfaces.

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Dispositivos refrigerantes Conjunto de disipador y ventilador. Debido a las cargas de trabajo a las que son sometidas, las tarjetas gráficas alcanzan temperaturas muy altas. Si no es tenido en cuenta, el calor generado puede hacer fallar, bloquear o incluso averiar el dispositivo. Para evitarlo, se incorporan dispositivos refrigerantes que eliminen el calor excesivo de la tarjeta. Se distinguen dos tipos: 



Disipador: dispositivo pasivo (sin partes móviles y, por tanto, silencioso); compuesto de un metal muy conductor del calor, extrae este de la tarjeta. Su eficiencia va en función de la estructura y la superficie total, por lo que a mayor demanda de refrigeración, mayor debe ser la superficie del disipador Ventilador: dispositivo activo (con partes móviles); aleja el calor emanado de la tarjeta al mover el aire cercano. Es menos eficiente que un disipador, siempre que nos refiramos al ventilador sólo, y produce ruido al tener partes móviles.

Aunque diferentes, ambos tipos de dispositivo son compatibles entre sí y suelen ser montados juntos en las tarjetas gráficas; un disipador sobre la GPU (el componente que más calor genera en la tarjeta, y en muchas ocasiones, de todo el PC) extrae el calor, y un ventilador sobre él aleja el aire caliente del conjunto.

Alimentación Hasta ahora la alimentación eléctrica de las tarjetas gráficas no había supuesto un gran problema, sin embargo, la tendencia actual de las nuevas tarjetas es consumir cada vez más energía. Aunque las fuentes de alimentación son cada día más potentes, la insuficiencia energética se encuentra en la que puede proporcionar el puerto PCIe que sólo es capaz de aportar una potencia por sí sólo de 75 W. Por este motivo, las tarjetas gráficas con un consumo superior al que puede suministrar PCIe incluyen un conector (PCIe power connector) que permite una conexión directa entre la fuente de alimentación y la tarjeta, sin tener que pasar por la placa base, y, por tanto, por el puerto PCIe. Aun así, se pronostica que no dentro de mucho tiempo las tarjetas gráficas podrían necesitar una fuente de alimentación propia, convirtiéndose dicho conjunto en dispositivos externos.

Fabricantes de Tarjetas de Video En el mercado de las tarjetas gráficas hay que distinguir dos tipos de fabricantes: 

De Chips: diseñan y generan exclusivamente la GPU. Los dos más importantes son: o AMD, anteriormente conocida como ATI o nVIDIA

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o

Otros fabricantes como Matrox o S3 Graphics tienen una cuota de mercado muy reducida.



GPU Integrado en el Chipset de la placa base: también destaca Intel además de los antes citados nVIDIA y AMD.



De Tarjetas: integran los chips adquiridos de los anteriores con el resto de la tarjeta, de diseño propio. De ahí que tarjetas con el mismo chip tengan formas o conexiones diferentes o puedan dar ligeras diferencias de rendimientos.

En la tabla siguiente, se muestra una relación de los dos diseñadores de chips y algunos de los ensambladores de tarjetas con los que trabajan.

API para gráficos A nivel de programación, trabajar con una tarjeta gráfica es complicado; por ello, surgieron interfaces que abstraen la complejidad y diversidad de las tarjetas gráficas. Los dos más importantes son: 



Direct3D: lanzada por Microsoft en 1996, forma parte de la librería DirectX y Funciona sólo para Windows, ya que es privativa. Utilizado por la mayoría de los juegos de videos comercializados para Windows. Actualmente van por la versión 11 OpenGL: creada por Silicon Graphics a principios de los años 90s;; es gratuita, libre y multiplataforma. Utilizada principalmente en aplicaciones de CAD, realidad virtual o simulación de vuelo. Actualmente está disponible la versión 4.0. Está siendo desplazada del mercado de los juegos de video por Direct3D.

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Efectos gráficos Algunas de las técnicas o efectos habitualmente empleados o generados mediante las tarjetas gráficas pueden ser: 

 

    



Antialiasing:: retoque para evitar el aliasing, efecto que aparece al representar curvas y rectas inclinadas en un espacio discreto y finito como son los pixeles del monitor. Shader: procesado de píxeles y vértices para efectos de iluminación, fenómenos naturales y superficies con varias capas, entre otros. HDR: técnica novedosa para representar el amplio rango de niveles de intensidad de las escenas reales (desde luz directa hasta sombras oscuras). Es una evolución del efecto Bloom, aunque a diferencia de éste, no permite Antialiasing. Mapeado de texturas: técnica que añade detalles en las superficies de los modelos, sin aumentar la complejidad de los mismos. Motion Blur: efecto de emborronado debido a la velocidad de un objeto en movimiento. Depth Blur: efecto de emborronado adquirido por la lejanía de un objeto. Lens Fare: imitación de los destellos producidos por las fuentes de luz sobre las lentes de la cámara. Efecto Fresnel (reflejo especular): reflejos sobre un material dependiendo del ángulo entre la superficie normal y la dirección de observación. A mayor ángulo, más reflectante. Teselado: Consiste en multiplicar el número de polígonos para representar ciertas figuras geométricas y no se vean totalmente planas. Esta característica fue incluida en la API DirectX 11

Scalable Link Interface (SLI) Es un método para conectar dos o más tarjetas de vídeo y que produzcan una sola señal de salida. Es una aplicación de procesamiento paralelo para gráficos por computadora, que incrementa el poder de procesamiento disponible para gráficos. Una versión inicial de esta tecnología llamada Scan Line Interleave fue lanzada en 1998 por 3dfx y usada en los aceleradores gráficos Voodoo 2. NVIDIA reintrodujo la tecnología en el 2004 para usarla en las nuevas computadoras que utilizan PCI Express. Utilizando SLI es posible duplicar el poder de procesamiento gráfico de una computadora al agregar una segunda tarjeta idéntica a la primera. Se pueden utilizar dos tarjetas desde el inicio o tener una que soporte SLI y agregar la segunda cuando se necesite más poder de procesamiento. Aun así hay ocasiones en las que el procedimiento es más caro que comprar una tarjeta de vídeo nueva. La implementación de nVIDA requiere una tarjeta madre con dos puertos PCIe x16. Las dos tarjetas se interconectan por un pequeño conector de circuito impreso. El software distribuye la carga de dos formas posibles. La primera, conocida como Split Prograna Nacional de Informática

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Frame Rendering (SFR) analiza la imagen a desplegar en un cuadro y divide la carga equitativamente entre los dos GPUs. La segunda forma se llama Alternate Frame Rendering (AFR) y cada cuadro es procesado por un GPU de manera alternada, es decir, un cuadro es procesado por el primer GPU y el siguiente por el segundo. Cuando se despliega un cuadro la imagen se manda a través de la conexión SLI hasta el GPU principal, que lo envía a la salida. Idealmente esto reduciría el tiempo de procesamiento a la mitad, sin embargo, el tiempo real es un poco mayor. En sus anuncios NVIDIA dice que el desempeño del sistema aumenta en un factor de 1.9 x con esta configuración. Normalmente se usan tarjetas de vídeo idénticas.

3-Way SLI y Quad SLI De poder unificar sólo dos tarjetas mediante esta tecnología, nVIDIA ha implementado dos sistemas similares que pueden aportar mejoras en el rendimiento gráfico de un sistema hasta 2.8x (2.8 veces) en 3-Way SLI, y 1.6x en el caso del Quad-SLI, superior que el que se obtendría con una simple tarjeta gráfica.

El 3-Way SLI, es una de las opciones para crear un sistema SLI en relación costorendimiento. Se trata de 3 tarjetas gráficas de un sólo núcleo unificadas mediante un conector de 6 entradas (dos por tarjeta, a diferencia del SLI clásico que sólo hacía uso de uno por tarjeta). Sin embargo, los requerimientos energéticos de esta configuración puede ser una gran desventaja. Por ejemplo, en las tarjetas 9800 GTX, se requieren dos conectores periféricos adicionales aptos para proporcionar la energía consumida que el simple zócalo PCI Express no puede proporcionar, dando como resultado la increíble necesidad de 6 conectores periféricos para el 3-Way que solo fuentes de poder de más de 1000W pueden proporcionar. En respuesta a este problema, nVIDIA lanzó en paralelo el sistema SLI Híbrido, que desactiva aleatoriamente las tarjetas que componen el SLI a fin de ahorrar en consumo, sin embargo esta tecnología se encuentra disponible sólo para un limitado número de placas madre y tarjetas. El Quad-SLI es otra opción de SLI implementada que realmente deja mucho que desear. Se trata de una unificación de dos tarjetas GeForce 9800 GX2, que si bien a simple vista parece ser un simple SLI clásico de dos tarjetas, en realidad resulta en ser una combinación explosiva de 4 núcleos, debido a que cada tarjeta posee ya dos

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de estos unificados en su interior por una tecnología muy similar al SLI, sólo que requiere del uso de un solo PCI Express. Se da como resultado entonces un sistema SLI de 4 núcleos, que se puede interpretar como 4 tarjetas mononúcleo unificadas, siendo en realidad dos "dos en uno".

El problema es que su elevadísimo costo no justifica las mejoras en el rendimiento, que solo son de 1.6 veces mayores que una sola 9800 GX2, demostrándose que a más núcleos menor es la multiplicación total del rendimiento. Además, esta mejora se puede percibir sólo en un número mucho más limitado de aplicaciones que con el 3Way. Un ejemplo es Crysis, un videojuego de elevados requerimientos (pensando actualmente), que sólo demuestra sus mayores efectos gráficos trabajando sobre esta configuración. En conclusión, el SLI múltiple puede resultar beneficioso si se busca aumentar el rendimiento de las últimas tarjetas de gama alta, pero no si se busca potenciar un sistema con sólo una tarjeta más vieja que admita SLI, ya que puede resultar mucho más económico comprar una nueva.

CrossFire CrossFire es el nombre que ATI/AMD a dado a su sistema de doble GPU, diseñado como respuesta al sistema SLI de NVidia. Aunque la finalidad de ambos sistemas es el mismo y tienen muchas cosas en común, el sistema para lograrlo difiere de un sistema a otro. Sobre todo tienen en común que solo funcionan en gráficas PCIe, en el caso de CrossFire en placas base y tarjetas gráficas certificadas CrossFire. En principio esta tecnología lo único que posibilita es que ambas tarjetas compartan la carga de trabajo de la

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renderización de las imágenes. El resto de tareas relacionadas con el procesamiento gráfico solo son llevadas a cabo por una GPU.

Para la distribución de este proceso de renderización ATI/AMD utiliza tres sistemas diferentes:  AFR o Alternate Frame Rendering: Es el método que proporciona un mayor incremento en el rendimiento, y que consiste en que cada tarjeta gráfica renderiza fotogramas alternos (igual a uno de los sistemas empleados por SLI, del mismo nombre).  Scicorring: Divide cada frame en dos partes. Estas partes no tienen por qué ser iguales ya que la extensión de imagen que renderiza cada tarjeta se asigna dinámicamente.  STB o Super Tile Board: Divide la imagen en pequeñas porciones de 32x32 píxeles creando una especie de malla o tablero. En este caso cada tarjeta renderiza pequeños cuadrados alternos de la imagen dividida, superponiendo después las imágenes generadas por cada tarjeta, creando así la imagen que se mostrará por pantalla. En cuanto al sistema de conexión de las tarjetas también hay diferencia entre ambos sistemas. En el sistema CrossFire se utilizan hasta tres sistemas diferentes para realizar esta conexión:  La utilizada para las tarjetas de la gama baja consiste en utilizar el propio bus PCIe para transmitir los datos visuales entre las dos GPUs. Este sistema fue desechado para las tarjetas de gama superior, debido al excesivo consumo de ancho de banda de PCIe para resoluciones muy grandes, lo que significa un descenso en el rendimiento total del sistema.  La forma más utilizada de montar CrossFire en el resto de tarjeta de ATI es utilizando una tarjeta CrossFire Master y otra CrossFire Slave. La primera sustituye una de sus conexiones DVI por una conexión especial que mediante un cable externo nos permite enlazar ambas tarjetas gráficas entre sí y a la vez con el monitor.  Uno de los mayores problemas de este sistema es que tener que buscar una gráfica CrossFire Master, que son muy escasas. Esto significa que para montar un sistema crossFire no solo tenemos que montar dos tarjetas exactamente iguales, sino que además una de ellas tiene que ser una versión Master.

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Tarjeta Capturadora de Video Una tarjeta capturadora de video acepta la señal de video proveniente de un dispositivo de video como una cámara, vhs o dvd player así como también de una antena de tv, por lo general estas tarjetas se usan para ver tv en la computadora. Estas tarjetas son llamadas tarjetas sintonizadoras (o capturadora) de televisión, permite ver los distintos tipos de televisión en la pantalla del computador. La visualización se puede efectuar a pantalla completa o en modo ventana. La señal de televisión entra por la toma de antena de la sintonizadora y puede proceder de una antena (externa o portátil) o bien de la emisión de televisión por cable. Esta tarjeta puede ser de tipo PCI (descontinuadas), AGP y PCIe o bien un dispositivo externo que se conecta al puerto USB. Los modelos externos codifican la grabación por software; es decir, que es el procesador del computador es quien realmente hace todo el trabajo.

Estas tarjetas también pueden ser usadas para captar señales de alguna fuente de video como cámaras filmadoras, reproductores de DVD o VHS, etc. y a su vez ser difundidas a través de codificador de video (como Windows Encoder) para trasmitirse por Internet. Las sintonizadoras se distribuyen junto a sus driver y un software que permite la sintonización, memorizado, visualización y grabación directa o programada de los canales. También existe software gratuito de terceros que funciona con cualquier tarjeta sintonizadora y que en muchos casos mejora la calidad de la visualización y de la grabación obtenida por el software original de la sintonizadora: Ej.: Discaler, kastor TV, TVtime, etc. Las sintonizadoras permiten la visualización de teletexto y disponen de mando a distancia por infrarrojos. Adjuntan un receptor para dicho mando, que se conecta a un puerto del computador. Es posible utilizar el mando para manejar otras aplicaciones del computador mediante software específico (ej.: LIRC) que convierte los botones pulsados en el mando en códigos de teclado. Por ejemplo el software puede convertir la pulsación de la tecla "Play" del mando en la pulsación de la tecla "P" del teclado del computador.

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Tipos Actualmente existen distintos tipos de sintonizadora, según el tipo de emisión de televisión que queramos recibir en el ordenador:   

Analógicas: Sintonizan los canales analógicos recibidos por antena (la televisión "de toda la vida") y/o por cable. Digitales: Las de tipo DVB-T (las más habituales) sintonizan los canales de la televisión digital terrestre (TDT), que se recibe por antena. Satélite: Sintonizan los canales de la televisión recibidos por antena parabólica (por ejemplo, del satélite Hispasat).

También existen modelos híbridos, que son capaces de sintonizar al mismo tiempo dos o más de estos tipos de emisión. Algunos modelos añaden también sintonización de radio FM. Las sintonizadoras analógicas soportan un sistema de color determinado: por ejemplo PAL o NTSC. También existe un sintonizador o antena tipo WI-FI que captura todo tipo de televisora ya que trabaja satelitalmente además que incluye el respectivo software de uso.

Controladora de Red Las controladoras de red (también llamadas adaptadores de red, tarjetas de red, tarjetas de interfaz o NIC) actúan como la interfaz entre un computador y el medio de transmisión (cableado o inalámbrico) que permite la comunicación con otro equipo en una red informática. Una tarjeta de red permite compartir recursos entre dos o más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc.). También se les llama NIC (por network interface card; en español "tarjeta de interfaz de red"). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, Token Ring, etc.), el más común es del tipo Ethernet utilizando una interfaz o conector RJ-45.

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Aunque el término tarjeta de red se suele asociar a una tarjeta de expansión insertada en una ranura interna de un computador o impresora, también se suele utilizar para referirse también a dispositivos integrados en la placa base del equipo, como las interfaces presentes en las videoconsolas Xbox o las computadoras portátiles. La función principal de la tarjeta de red es la de preparar, enviar y controlar los datos desde y hacia el computador en red. Por lo general, una tarjeta de red posee dos luces indicadoras (LED):  

La luz verde: corresponde a la alimentación eléctrica; La luz naranja (10 Mb/s) o roja (100 Mb/s): indica actividad en la red (envío o recepción de datos).

Para preparar los datos que se deben enviar, la tarjeta de red utiliza un transceptor, que transforma a su vez los datos paralelos en datos en serie. Cada tarjeta posee una dirección única denominada dirección MAC, asignada por el fabricante de la tarjeta, lo que la diferencia de las demás tarjetas de red del mundo. Esta dirección consta de un número de identificación único de 48 bits, se representa en hexadecimal. Estas direcciones hardware únicas son administradas por el Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE). Los tres primeros octetos del número MAC son conocidos como OUI e identifican a proveedores específicos y son designados por la IEEE. Muchas tarjetas de red traen un zócalo vacío rotulado BOOT ROM, para incluir una ROM opcional que permite que el equipo arranque desde un servidor de la red con una imagen de un medio de arranque, lo que permite usar equipos sin disco duro . El que algunas placas madre ya incorporen esa ROM en su BIOS y la posibilidad de usar tarjetas CompactFlash en lugar del disco duro con sólo un adaptador, hace que comience a ser menos frecuente, principalmente en tarjetas de perfil bajo. Las tarjetas de red presentan configuraciones que pueden modificarse. Algunas de estas son: los interrupciones de hardware (IRQ) la dirección de E/S y la dirección de acceso directo a memoria (DMA). Para asegurar la compatibilidad entre el ordenador y la red, la tarjeta debe poder adaptarse a la arquitectura del bus de datos del ordenador y debe poseer un tipo de conexión adecuado al cable. Cada tarjeta está diseñada para funcionar con un tipo de cable específico. Algunas tarjetas incluyen conectores de interfaz múltiples. Los conectores utilizados con más frecuencia son los RJ-45. Por último, para asegurar la compatibilidad entre el computador y la red, la tarjeta debe ser compatible con la estructura interna del computador (arquitectura de bus de datos) y debe tener el tipo de conector adecuado para el cable que se está utilizando. Prograna Nacional de Informática

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Parámetros de Configuración de la Tarjeta de Red Las tarjetas de red presentan opciones de configuración, las principales son:   

Interrupción (IRQ): la mayoría de las tarjetas utilizan una configuración de manera predeterminada. Direccion base de entrada/salida (E/S): cada dispositivo debe tener una dirección diferente para el puerto correspondiente. Direccion de memoria: designa la ubicación de la memoria RAM en el ordenador. La tarjeta de red utiliza esta ranura como búfer la información que entra y sale. Esta configuración puede denominarse Dirección de inicio de RAM. Por lo general, la dirección de la memoria de la tarjeta es D8000. En algunas tarjetas se suele omitir el último 0. Se debe tener cuidado de no elegir de no elegir una dirección que ya esté siendo utilizada por otro dispositivo. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que, en ocasiones, algunas tarjetas de red no poseen una dirección de memoria configurable porque no usan las direcciones de la memoria RAM del equipo.

Envío y control de los datos

Antes de que la tarjeta de red que envía los datos los transmita, dialoga electrónicamente con la tarjeta de recepción con el objetivo de solucionar los siguientes temas:     

Tamaño máximo de los bloques que se enviarán Cantidad de datos a enviar antes de enviar la confirmación Intervalos entre transmisiones de datos parciales Período de espera antes de enviar la confirmación Cantidad de datos que cada tarjeta puede contener antes de verse desbordada

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Velocidad de la transmisión de datos Si una tarjeta más reciente y avanzada se comunica con una más lenta, se verán obligadas a compartir la misma velocidad de transmisión. Algunas tarjetas poseen circuitos que le permiten ajustarse a las velocidades de transmisión de cartas más lentas.

Existe entonces una aceptación y un ajuste de las configuraciones propias a cada una, antes de que se puedan enviar y recibir los datos.

Capacidades Especiales de la Tarjeta de Red: Wake on LAN (WOL) Wake on LAN (WOL, a veces WoL) es un estándar de redes de computadoras Ethernet que permite encender remotamente computadoras apagadas. El soporte Wake on LAN (WoL) es implementado en la placa base del computador. La mayoría de placas base modernas cuentan con un controlador Ethernet que incorpora WoL sin necesidad de un cable externo. Las placas madres antiguas tienen un conector WAKEUP-LINK que debe ser conectado a la tarjeta de red a través de un cable de 3pin especial; sin embargo, los sistemas que soportan la norma PCI 2.2 en conjunto con una placa de red PCI compatible normalmente no requieren un cable WoL ya que la energía necesaria es provista por el bus PCI. Los computadores portátiles, permiten usar el estándar usando wireless (IEEE 802.11)). Esto es llamado Wake on Wireless LAN (WoWLAN). Wake on LAN debe estar activada en la configuración del BIOS de la tarjeta madre. También puede ser necesario configurar el ordenador para que reserve energía para la tarjeta de red cuando está apagado. Además puede ser necesario activar esta característica desde la configuración de la tarjeta de red. Preboot Execution Environment (PXE) Entorno de ejecución de pre arranque (PXE) es un entorno de arranque del computador, que emplea una tarjeta de red de manera independientemente a la disponibilidad de dispositivos de almacenamiento de datos (como discos duros) o del sistema operativo instalado. El firmware del cliente trata de encontrar un servicio de redirección PXE en la red para recabar información sobre los servidores de arranque PXE disponibles. Tras analizar la respuesta, el firmware solicitará al servidor de arranque apropiado el file path de un network bootstrap program (NBP), lo descargará en la memoria RAM del computador mediante TFTP, probablemente lo verificará, y finalmente lo ejecutará. Si se utiliza un único NBP para todos los clientes PXE se puede especificar mediante BOOTP sin necesidad de un proxy DHCP, pero aún será necesario un servidor TFTP.

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Ethernet - FastEthernet – GigabitEthernet Las tarjetas de red según su velocidad se pueden agrupar en:  Ethernet: utilizan conectores RJ-45 y su velocidad de transmisión puede alcanzar hasta de 10 Mbps.  FastEthernet: utilizan conectores RJ-45 y su velocidad de transmisión puede alcanzar hasta de 100 Mbps.  GigaBitEthernet: utilizan conectores RJ-45 y su velocidad de transmisión puede alcanzar hasta de 1000 Mbps. También se pueden encontrar otros conectores como: BNC (10Mbps), AUI (10Mbps), MII (100 Mbps), GMII (1000 Mbps). El caso más habitual es el de la tarjeta o con un conector RJ45, aunque pueden tener más de un conector RJ-45. Durante la transición del uso mayoritario de cable coaxial (10 Mbps) a par trenzado (100 Mbps) abundaron las tarjetas con conectores BNC y RJ-45 e incluso BNC / AUI / RJ-45 (en muchas de ellas se pueden ver serigrafiados los conectores no usados). Con la entrada de las redes Gigabit y el hecho, que en las casas sea frecuente la presencias de varios computadores comienzan a verse tarjetas y placas base (con NIC integradas) con 2 y hasta 4 puertos RJ-45, algo antes reservado a los servidores. Las velocidades especificadas por los fabricantes son teóricas, por ejemplo las de 100 Mbps (13,1 MB/s) realmente pueden llegar como máximo a unos 78,4Mbps (10,3 MB/s).

Wi-Fi También son NIC las tarjetas inalámbricas o wireless, las cuales vienen en diferentes variedades dependiendo de la norma a la cual se ajusten, usualmente son 802.11a, 802.11b y 802.11g. Las más populares son la 802.11b que transmite a 11 Mbps (1,375 MB/s) con una distancia teórica de 100 metros y la 802.11g que transmite a 54 Mbps (6,75 MB/s). La velocidad real de transferencia que llega a alcanzar una tarjeta WiFi con protocolo 11.b es de unos 4Mbps (0,5 MB/s) y las de protocolo 11.g llegan como máximo a unos 20Mbps (2,6 MB/s). Actualmente el protocolo que se viene utilizando es 11.n que es capaz de transmitir 600 Mbps. Actualmente la capa física soporta una velocidad de 300Mbps, con el uso de dos flujos espaciales en un canal de 40 MHz. Dependiendo del entorno, esto puede traducirse en un rendimiento percibido por el usuario de 100Mbps.

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Adaptador de Audio Llamadas también tarjeta de sonido o placa de sonido es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la entrada y salida de audio bajo el control de un programa informático llamado controlador (en inglés driver). El típico uso de las tarjetas de sonido consiste en proveer mediante un programa que actúa de mezclador, que las aplicaciones multimedia del componente de audio suenen y puedan ser gestionadas. Estas aplicaciones multimedia engloban composición y edición de video o audio, presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos). Algunos equipos (como los personales) tienen la tarjeta ya integrada, mientras que otros requieren tarjetas de expansión. También hay otro tipo de equipos que por circunstancias profesionales (como por ejemplo servidores) no requieren de dicho servicio. Por lo general, se trata de un controlador que puede insertarse en una ranura ISA (ya descontinuadas) o PCI. Pero actualmente la mayoría de placas base incluyen su propia tarjeta de sonido. Además se pueden encontrar con conexiones USB

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Componentes de la tarjeta de sonido Los componentes principales de una tarjeta de sonido son:  

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Procesador de Señales Digital (DSP): cuya función es procesar todo el audio digital (eco, reverberación, vibrato chorus, tremelo, efectos 3D, etc.); Conversor Digital Analógico (DAC): permite convertir los datos de audio del computador en una señal analógica que luego será enviada al sistema de sonido (como por ejemplo parlantes o un amplificador); El Convertidor Analógico Digital (DAC): permite convertir una señal analógica de entrada en datos digitales que puedan ser procesados por el computador. Conectores externos de entrada/salida: o Uno o dos conectores estándar de salida de línea de 3.5 mm, por lo general son de color verde claro; o Un conector de entrada de línea; o Un conector de 3.5mm para micrófonos (que también se denomina Mic), por lo general son de color rosa; o Una salida digital SPDIF (Sony Philips Digital Interface también conocida como S/PDIF o S-PDIF o IEC 958 o IEC 60958 desde 1998). Es una línea de salida que permite enviar audio digitalizado a un amplificador de señal por medio de un cable coaxial que posee, a su vez, conectores RCA en cada uno de los extremos. o Un conector MIDI, por lo general de color dorado, se utiliza para conectar diversos instrumentos musicales. Puede servir como puerto de juegos para conectar un controlador (como mando de juegos o videojuegos) que posee a su vez un conector D-sub de 15 patillas. Conectores internos de entrada/salida: o Un conector de CD-ROM/DVD-ROM, con un zócalo de color negro, utilizado para conectar la tarjeta de audio a la salida de audio analógica del CD-ROM por medio de un cable de audio CD. o Las entradas auxiliares (AUX-in), poseen un zócalo blanco, que se utiliza para conectar las fuentes internas de audio, como si fuera una tarjeta sintonizadora de TV; o Conectores para contestadores automáticos (TAD), que tienen un conector de color verde.

Casi todas las tarjetas de sonido se han adaptado al estándar PC 99 de Microsoft que consiste en asignarle un color a cada conector externo, de este modo:

Los conectores más utilizados para las tarjetas de sonido a nivel de usuario son los minijack al ser los más económicos. Con los conectores RCA se consigue mayor calidad ya que utilizan dos canales independientes, el rojo y el blanco, uno para el

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canal derecho y otro para el izquierdo. A nivel profesional se utilizan las entradas y salidas S/PDIF, también llamadas salidas ópticas digitales, que trabajan directamente con sonido digital eliminando las pérdidas de calidad en las conversiones. Para poder trabajar con dispositivos MIDI se necesita la entrada y salida MIDI. Las operaciones básicas que permiten las tarjetas de sonido convencionales son las siguientes: 

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Grabación: La señal acústica procedente de un micrófono u otras fuentes se introduce en la tarjeta por los conectores. Esta señal se transforma convenientemente y se envía al computador para su almacenamiento en un formato específico. Reproducción: La información de onda digital existente en la máquina se envía a la tarjeta. Tras cierto procesado se expulsa por los conectores de salida para ser interpretada por un altavoz u otro dispositivo. Síntesis: El sonido también se puede codificar mediante representaciones simbólicas de sus características (tono, timbre, duración...), por ejemplo con el formato MIDI. La tarjeta es capaz de generar, a partir de esos datos, un sonido audible que también se envía a las salidas.

Aparte de esto, las tarjetas suelen permitir cierto procesamiento de la señal, como compresión o introducción de efectos. Estas opciones se pueden aplicar a las tres operaciones.

Muestreo de sonido Para producir un sonido el parlante necesita una posición donde golpear, que genera, dependiendo del lugar golpeado, una vibración del aire diferente que es la que capta el oído humano. Para determinar esa posición se necesita una codificación. Por lo tanto cuanto mayor número de bits se tenga, mayor número de posiciones diferentes se es capaz de representar.

Por ejemplo, si la muestra de sonido se codifica con 8 bits se tienen 256 posiciones diferentes donde golpear. Sin embargo con 16 bits se conseguirían 65536 posiciones. No se suelen necesitar más de 16 bits, a no ser que se quiera trabajar con un margen de error que impida que la muestra cambie significativamente.

Frecuencia de muestreo Las tarjetas de sonido y todos los dispositivos que trabajan con señales digitales lo pueden hacer hasta una frecuencia límite, mientras mayor sea esta mejor calidad se

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puede obtener. Las tarjetas de sonido que incluían los primeros modelos de Apple Macintosh tenían una frecuencia de muestreo de 22050 Hz (22,05 KHz) de manera que su banda de frecuencias para grabar sonido y reproducirlo estaba limitada a 10 KHz con una precisión de 8 bits que proporciona una relación señal sobre ruido básica de solo 40 dB, las primeras tarjetas estereofónicas tenían una frecuencia de muestreo de 44100 Hz (igual que los reproductores de CD) con lo que la banda útil se extendió hasta los 20 KHz (alta calidad) pero se obtiene un sonido más claro cuando se eleva un poco esta frecuencia pues hace que los circuitos de filtrado funcionen mejor, por lo que los DAT (digital audio tape) tienen una frecuencia de conversión en sus convertidores de 48 KHz, con lo cual la banda se extiende hasta los 22 KHz. Debe recordarse que la audición humana está limitada a los 16 ó 17 KHz, pero si los equipos se extienden más allá de este límite se tiene una mejor calidad, también que la frecuencia de muestreo (del convertidor) debe ser de más del doble que la banda que se pretende utilizar (teorema de Nyquist en la práctica). Finalmente los nuevos formatos de alta definición usan frecuencias de muestreo de 96 KHz (para tener una banda de 40 KHz) y hasta 192 KHz, no porque estas frecuencias se puedan oír, sino porque así es más fácil reproducir las que si se oyen.

Canales de sonido y polifonía Otra característica importante de una tarjeta de sonido es su polifonía. Es el número de distintas voces o sonidos que pueden ser tocados de manera simultánea y de manera independiente. El número de canales se refiere a las distintas salidas eléctricas, que corresponden a la configuración del altavoz, como por ejemplo 2.0 (estéreo), 2.1 (estéreo y subwoofer), 5.1, etc. En la actualidad se utilizan las tarjetas de sonido envolvente (surround), principalmente Dolby Digital 8.1 o superior. El número antes del punto (8) indica el número de canales y altavoces satélites, mientras que el número después del punto (1) indica la cantidad de subwoofers. En ocasiones los términos voces y canales se usan indistintamente para indicar el grado de polifonía , no la configuración de los parlantes.

ACTIVIDAD 1. Investigue sobre las conexiones actuales entre las tarjetas de expansión (sonido, video, red) y la placa base. 2. Indique las ventajas y desventajas de tener una controladora integrada en la placa base. 3. Investigue sobre algunas marcas y modelos de tarjetas de video que permiten SLI y Crossfire.

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