HARDWARE MAN - Dispositivos Internos

Dispositivos Internos

Tarjeta Madre o Motherboard: La "placa base" (mainboard), o "placa madre" (motherboard), es el elemento principal de todo computador, en ella se conectan todos los demás aparatos y dispositivos.
Físicamente, se trata de una "oblea" de material sintético, sobre la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos elementos que se encuentran anclados sobre ella; los principales son:
El procesador, el zócalo.
La memoria, generalmente en forma de módulos; los slots o ranuras de expansión donde se conectan las tarjetas; diversos chips de control, entre ellos la BIOS.

Tipos de Motherboard

Las placas base están constituidas por factores de forma. El factor de forma está constituido por las proporciones y el tamaño físico de la tarjeta, y determina el tipo de gabinete en el que ésta puede ser instalada.

Factor de forma AT: Su gran tamaño dificultaba la introducción de nuevas unidades de disco. Además su conector a la fuente de poder inducía fácilmente al error siendo numerosos los casos de gente que quemaba la placa al conectar indebidamente los dos juegos de cables (pese a contar con un código de color para situar 4 cables negros en la zona central).

Factor de forma Baby-AT: Es el que predominó en el mercado de las computadoras personales desde la serie de procesadores Intel 80286 hasta la introducción de los Pentium. Es una variante del factor de forma AT, aunque más pequeña (de ahí baby (bebé en inglés) AT). Venia en un tamaño de 220 X 330 milímetros. Una característica importante es que las placas base construidas según este diseño fueron las primeras en incluir conectores para distintos puertos (paralelo, serial, etcétera) integrados en su parte trasera y conectados internamente.

Factor de forma ATX: Fue creado por Intel en 1995. Fue el primer cambio importante en muchos años en el formato de las placas base para computadores. ATX reemplazó completamente al antiguo estándar AT, convirtiéndose en el factor de forma estándar de los equipos nuevos. ATX resuelve muchos de los problemas que el estándar Baby-AT (la variante más común del AT) causaba a los fabricantes de sistemas.

Procesador o CPU (Central Process Unit, Unidad Central de Proceso): O cerebro del computador, es un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que este tenga encomendado. Suele tener forma de cuadrado o rectángulo, y va sobre un elemento llamado zócalo (socket en inglés) o soldado a la placa base. En el caso del Pentium II, va metido dentro de una especie de cartucho que se conecta a la placa base (aunque el chip en sí está soldado en el interior de dicho cartucho). Su velocidad se mide en megahertzios (MHz) o gigahertzios (GHz) , aunque esto es sólo una medida de la fuerza bruta del micro; un procesador simple y anticuado a 500 MHz puede ser mucho más lento que uno más complejo y moderno (con más transistores, mejor organizado...) que vaya a "sólo" 400 MHz.

En un procesador podemos diferenciar las siguientes partes:

AC (Acumulador): Registro temporal
(memoria pequeña) en el cual se cargan los
datos y códigos de operación que deberá
ejecutar el CPU. Por este registro pasan
casi todos los datos y las instrucciones del
programa en ejecución.

ALU (Unidad Aritmético-Lógica): Encargada
de realizar todas las operaciones aritméticas
y lógicas que le indique el programa.

RPG (Registro de Propósito General): Donde
se almacenan temporalmente los datos con
los que el microprocesador trabajará en
determinado momento (caché).

RI (Registro de Instrucciones): Donde se
carga el código de la instrucción en curso
que deberá ejecutar el CPU.

LCT (Lógica de Control y Temporización):
Controla la ejecución y los tiempos de las
instrucciones del programa en ejecución.

CP (Contador de Programa): Guarda la
dirección de la instrucción actual del
programa en ejecución. Se incrementa en
uno al ejecutar cada instrucción.

RE (Registro de Estado): Identifica el estado
del CPU (Acarreo, paridad, sobreflujo,negativos, etc).

RID-RII (Registros Intermedios): De datos y
de direcciones, sirven de interfase entre
las diferentes partes del CPU y los buses

externos.

Disipador: Es un elemento físico, sin partes móviles, destinado a eliminar el exceso de calor de cualquier elemento.

Su funcionamiento se basa en la Segunda ley de la termodinámica, transfiriendo el calor de la parte caliente que se desea disipar al aire. Este proceso se propicia aumentando la superficie de contacto con el aire permitiendo una eliminación más rápida del calor excedente. En ocasiones el calor generado en los componentes es demasiado elevado como para poder emplear disipadores de dimensiones razonables, llegando a ser necesarias emplear otras formas de refrigeración como la refrigeración líquida.

Disco Duro: Si hablamos de disco duro podemos citar los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa base, es decir pueden ser SATA, IDE o SCSI.

IDE: Integrated Device Electronics, "Dispositivo con electrónica integrada") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) hasta hace poco, el estándar principal por su versatilidad y relación calidad/precio.

SCSI: Son discos duros de gran capacidad de almacenamiento (desde 5 GB hasta 23 GB). Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estándar (Standard SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide SCSI).
Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexión tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que los vuelve más rápidos.

SATA (Serial ATA): Es el nuevo estándar de conexión que utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. En la actualidad hay dos versiones, SATA 1 de hasta 150 MB/s y SATA 2 de hasta 300 MB/s de velocidad de transferencia.

Estructura física de un disco duro: La información se almacena en unos finos discos, generalmente de aluminio, recubiertos por un material sensible a alteraciones magnéticas. Estos discos, cuyo número varía según la capacidad de la unidad, se encuentran agrupados uno sobre otro y atravesados por un eje, y giran a velocidades de 3600 , 4500, 5400, 7200 y 9300 rpm (revoluciones por minuto). Asi mismo, cada disco posee dos diminutos cabezales de lectura/escritura, uno en cada cara. Estos cabezales se encuentran flotando sobre la superficie del disco sin llegar a tocarlo, a una distancia de unas 3 o 4 micropulgadas, estos cabezales generan señales eléctricas que alteran los campos magnéticos del disco, dando forma a la información. (dependiendo de la dirección hacia donde estén orientadas las partículas, valdrán 0 o valdrán 1). La distancia entre el cabezal y el plato del disco también determinan la densidad de almacenamiento del mismo, ya que cuanto más cerca estén el uno del otro, más pequeño es el punto magnético y más información podrá albergar.

Memoria (RAM): Del inglés Random Access Memory, que significa memoria de acceso aleatorio, refiriendose a la capacidad para almacenar y/o extraer información de ella (Lectura/Escritura) en cualquier punto o dirección de la misma y en cualquier momento (no secuencial). Son los dispositivos que permiten el almacenamiento temporal de información para que la Unidad de Procesamiento pueda ser capaz de ejecutar sus programas. Existen diferentes tipos de memoria RAM:

VRAM: Siglas de Vídeo RAM, usada por los adaptadores de vídeo. A diferencia de la convencional memoria RAM, la VRAM puede ser accedida por dos diferentes dispositivos de forma simultánea.

SIMM: Siglas de Single In line Memory Module, encapsulado que consistente en una placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, y que se inserta en un zócalo SIMM en la placa madre o en la placa de memoria. Se miden en bytes en lugar de bits.

DIMM: Siglas de Dual In line Memory Module, es una placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, que se inserta en un zócalo DIMM en la placa madre y usa un conector de 168 contactos.

DIP: Siglas de Dual In line Package, consistente en almacenar un chip de memoria en una caja rectangular con dos filas de pines de conexión en cada lado.

RAM Disk: Es la RAM que ha sido configurada para simular un disco duro. Se puede acceder a los ficheros de un RAM disk de la misma forma en la que se acceden a los de un disco duro. Sin embargo, los RAM disk son aproximadamente miles de veces más rápidos que los discos duros, y son particularmente útiles para aplicaciones que precisan de frecuentes accesos a disco, pierden su contenido una vez que la computadora es apagada.

Memoria Caché ó RAM Caché: Es un área reservada de la memoria principal, algo asi como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente. Hay dos tipos de caché : memoria caché y caché de disco. En ella los programas acceden una y otra vez a los mismos datos .

SRAM: Siglas de Static Random Access Memory, tipo de memoria más rápida y fiable que la DRAM (Dynamic RAM). El término estática viene derivado del hecho que necesita ser refrescada menos veces que la RAM dinámica. Los chips de RAM estática tienen tiempos de acceso del orden de 10 a 30 nanosegundos, mientras que las RAMs dinámicas están por encima de 30.Debido a su alta velocidad, es usada como memoria caché.

DRAM: Siglas de Dynamic RAM, memoria de gran capacidad pero que precisa ser constantemente refrescada (re-energizada) para no perder su contenido. Generalmente usa un transistor y un condensador para representar un bit. A diferencia de los chips firmware (ROMs, PROMs, etc.) las dos principales variaciones de RAM (dinámica y estática) pierden su contenido cuando se desconectan de la alimentación.

El Chipset: Es un grupo de chips encargados de comunicar al procesador y los demás componentes periféricos como las tarjetas de expansión, memoria, etc. Anteriormente este conjunto de chips era de un gran número, cerca de 100, hoy día gracias a la alta integración de los componentes es de tan solo algunos chips.
Determina las características de la Motherboard como la cantidad de memoria RAM que se puede colocar y su tecnología (DIMM, DDR, etc), El tipo de Procesador que soporta , la cantidad de memoria caché permitida.

Bios: "Basic Input-Output System", sistema básico de entrada-salida. Programa incorporado en un chip de la placa base que se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador.

Pila: Se encarga de conservar los parámetros de la BIOS cuando el ordenador está apagado, siempre su referencia debe ser CR2032. Sin ella, cada vez que encendiéramos tendríamos que introducir las características del disco duro, del Chipset, la fecha y la hora, etc.