1 Componentes hardware Parte 2 – Componentes internosIES Jaime II - Alicante Departamento de Informática

2 Placa base La "placa base" (mainboard), o "placa madre" (motherboard), es el elemento principal de todo ordenador, en el que se encuentran o al que se conectan - directamente a los puertos o a través de ranuras de expansión - 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 microprocesador, "pinchado" en un elemento llamado 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.

3 Placa base

4 Tarjetas En las ranuras de la placa base se conectan diferentes tarjetas de expansión, como la de sonido, la gráfica o la de red: Tarjeta de sonido: A veces viene incorporada en la propia placa base y trae consigo los conectores de audio y jostick para juegos. Se conecta a la ranura PCI. Tarjeta gráfica: Transforma la señal digital del ordenador en la analógica que utiliza el monitor. Sin esta tarjeta no podríamos ver nada en pantalla. Se pueden conectar a dos tipos de ranuras: AGP o PCI Express (más actual). Tarjeta de red: Permiten formar una red local conectando varios ordenadores entre sí. También nos permiten conectarnos a un router que nos de servicio de Internet.

5 Chipset, Pila y BIOS ChipsetEl chipset, presente en el centro de la placa base, gestiona la comunicación entre los componentes de la placa, es decir, es el encargado en enviar y recibir información a cada uno de los elementos que conforman a una placa madre: al procesador, memoria, buses de datos, entre otros más. Normalmente viene acompañado de un disipador de calor, por lo que lo vemos en la superficie de la placa con esta forma. Pila Todas las placas base disponen de una pila o bateria (de litio) que se encarga de mantener la alimentación eléctrica del reloj de tiempo real (RTC), también es la encargada de mantener los parámetros almacenados en la memoria CMOS que son usados por la Bios. La duración de esta bateria suele rondar de 3 a 5 años, cuando el sistema detecta que la batería está baja de carga o agotada nos muestra un mensaje al arrancar el pc que pone algo así como checksum failure. También es un síntoma de que se está agotando que al apagar el equipo no nos conserve la fecha y hora o que al encender el equipo nos pide que configuremos el Setup. La BIOS ("Basic Input-Output System" = sistema básico de entrada-salida), guardada en la memoria ROM, es un programa incorporado en un chip de la placa base que se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador, como por ejemplo, permite el arranque del equipo y la detección de hardware, o carga el Sistema Operativo en la memoria RAM. Además, la BIOS se apoya en otra memoria, la CMOS (llamada así porque suele estar hecha con esta tecnología), que almacena todos los datos propios de la configuración del ordenador, como la fecha y hora así como otros parámetros necesarios para el correcto funcionamiento del ordenador. Para acceder al programa de configuración de la BIOS tendremos que hacerlo pulsando un botón durante el inicio del arranque del ordenador. Generalmente suele ser la tecla Supr aunque esto varía según los tipos de placa y en portátiles.

6 Procesador: CPU Es el chip más importante del equipo, es el cerebro del ordenador, diseñado para llevar acabo o ejecutar los programas. Su misión consiste en controlar y coordinar todas las operaciones del sistema. Para ello extrae, una a una, las instrucciones del programa que está en la memoria central del ordenador (memoria RAM), las analiza y emite las órdenes necesarias para su completa realización. También se le llama microprocesador o simplemente micro. Suelen tener forma de cuadrado o rectángulo negro, y van o bien sobre un elemento llamado zócalo (socket en inglés) o soldados en la placa. A veces al micro se le denomina "la CPU" (Central Process Unit, Unidad Central de Proceso), aunque este término tiene cierta ambigüedad, pues también puede referirse a toda la caja que contiene la placa base, el micro, las tarjetas y el resto de la circuitería principal del ordenador. La velocidad de un micro se mide en hertzios (1 GHz = MHz). Está compuesto por las dos siguientes unidades: Unidad de control: desde donde se controlan y gobiernan todas las operaciones Unidad aritmético-lógica (ALU): realiza las operaciones elementales de tipo aritmético (sumas, restas, productos, divisiones) y de tipo lógico (comparaciones). Hoy en día los nuevos procesadores integran la CPU y GPU (definición más adelante) bajo el mismo chip.

7 Procesador: CPU Desde hace más de 30 años, Intel y AMD se disputan la cuota del mercado de microprocesadores para ordenadores de todo tipo. Intel es el fabricante de procesadores más conocido y más vendido del mundo, además de por fabricar grandes líneas de procesadores, por una agresiva campaña de ventas y mercadotecnia. AMD es la opción precio/rendimiento, es decir, son más económicos y poseen un muy buen rendimiento. A Diferencia de Intel, AMD mantiene un perfil mucho más bajo y con muy poca propaganda pero esta empresa tiene muy buenas expectativas. La lucha de INTEL y AMD, por acaparar el mercado es muy competitiva.

8 Procesadores Intel Existe una gran variedad de modelos de procesadores, algunos de los principales procesadores de INTEL son: Intel Xeon: Muy alta gama pensados para ser usados en servidores Intel Core i7: es el procesador con muy alto rendimiento pero muy caro y además tenemos que comprarle una placa compatible. Intel Core i5: procesador de gama media alta de la serie Core de Intel, que posee muy buen rendimiento, muy destacable en renderización de vídeo y en juegos. Intel Core 2 Quad: posee 4 núcleos, es decir, como 4 procesadores en uno. Intel Core i3: procesador de gama media baja de rendimiento de la serie Core. Ideal para los que quieren hacer cosas básicas como navegar, ocio, chat y cosas ya un poco mas avanzadas como edición de video HD. Core 2 Dúo: uno de los procesadores Intel más usados, sirve para hacer prácticamente de todo en sus 2 núcleos. Intel Pentium Dual Core: Un rendimientio Similar al del Core 2 Dúo, pero más barato. Intel Celeron: Rendimiento eficaz para navegar, chatear y cosas sencillamente básicas. Los ordenadores portátiles no utilizan los mismos procesadores que se instalan en ordenadores de escritorio. En ese caso se trata de procesadores específicamente diseñados para este tipo de ordenadores, con unas características bien concretas, sockets diferentes y, sobre todo, muy optimizados en cuanto a consumo y disipación térmica se refiere: Plataforma Centrino 2: Core 2 Duo y Core 2 Extreme de doble núcleo Y con GPU integrada: Intel Core i7 - Intel Core i5 - Intel Core i3

9 Procesadores AMD En ordenador de sobremesa tenemos:AMD FX: Dispone de una linea con 8 núcleos AMD Phenom II: son los mejores de AMD, y que la gente compara comúnmente con el Core i7, ofrecen un rendimiento excelente en juegos y aplicaciones. Dispone de 2, 3, 4 y hasta 6 núcleos. AMD Athlon II: son la antigua linea Athlon AM2 mejorada con 2, 3 y 4 núcleos. AMD Phenom: la serie antecesora del Phenom II, de 3 y 4 núcleos. AMD Athlon X2: procesador de dos núcleos y con rendimiento destacable en todo. AMD Sempron: es más económico que un Athlon y sirve para hacer cosas sencillas y jugar sin grandes exigencias. En ordenadores portátiles o notebooks: AMD Phenom II X4 AMD Turion II AMD Turion X2 Neo (Tambien para Netbooks) AMD Turion Neo AMD Athlon II AMD Athlon X2 En cada familia existen procesadores de bajo coste ó de gama baja, así, Intel fabricó los Celeron y AMD los Sempron.

10 GPU La unidad de procesamiento gráfico o GPU (Graphics Processing Unit) es un procesador dedicado al procesamiento de gráficos, para aligerar la carga de trabajo del procesador central en aplicaciones como los videojuegos y o aplicaciones 3D interactivas. De esta forma, mientras gran parte de lo relacionado con los gráficos se procesa en la GPU, la CPU puede dedicarse a otro tipo de cálculos (como la inteligencia artificial o los cálculos mecánicos en el caso de los videojuegos). Como su nombre lo dice, este componente se encarga de procesar lo gráficos dentro de los sistemas de cómputo. Es aquí donde se construyen los increíbles gráficos que podemos ver en los videojuegos modernos. Sin embargo, debemos tener muy en cuenta que con el creciente auge de las unidades gráficas, cada día adquieren más y más importancia en otros usos, como la gestión de redes y la supercomputación.

11 GPU Actualmente existen tres grandes tipos de unidades de procesamiento gráfico. Más que por la arquitectura, estos difieren entre ellos por el modo en que son implementadas las GPU: Tarjetas dedicadas: Este tipo de unidades gráficas son las que proporcionan mayor potencia. Como su nombre lo indica, tienen una serie de especificaciones y están expresamente diseñadas para cumplir con sus tareas específicas, por lo que son mucho más eficientes. Generalmente se suele entender que una tarjeta dedicada es aquella que se integra a la tarjeta madre mediante un puerto aparte. Esto último no siempre es necesario, y lo que realmente define a una tarjeta gráfica dedicada es que tiene RAM independiente que solo podrá ser utilizada por el GPU, y mientras cumpla con este requisito puede estar integrada a la placa base o incluso al CPU. Integrados gráficos: A diferencia de las unidades dedicadas, las integradas utilizan la memoria del sistema para realizar sus funciones. Son este tipo de soluciones las más comunes en los ordenadores modernos, estando hasta en el 90% de los equipos de cómputo, incluyendo smartphones, tablets y la mayoría de PCs. Con frecuencia el núcleo central de estas unidades solía estar en la tarjeta madre, pero más recientemente las cosas han cambiado, y tanto AMD como Intel suelen integrarlas ahora en sus procesadores, y les han denominado AMD Accelerated Processing Unit e Intel HD Graphics respectivamente. Híbridos: Diseñadas para mantener precios relativamente bajos y al mismo tiempo asegurarse niveles de potencia adecuados, las unidades gráficas híbridas también comparten la memoria del sistema, pero para disminuir el tiempo de latencia de esta última, integran una cantidad limitada de memoria propia que se encarga de realizar las labores inmediatas. Suele ser éste el tipo de gráficos que encontraremos en ordenadores portátiles que prometen tarjetas dedicadas.

12 Memorias RAM y ROM Memoria RAM: La memoria RAM es la memoria de almacenamiento principal donde el ordenador guarda los datos que se están utilizando en ese momento, es decir, sirve para ejecutar los programas. Los módulos de memoria RAM se conectan en otro tipo de ranuras (SIMM o DIMM). La RAM es muy rápida pero se borra al apagar el equipo, no como las demás memorias que almacenan los datos de forma permanente. Memoria ROM: La memoria ROM (read-only memory), también conocida como firmware, es un circuito integrado programado con unos datos específicos cuando es fabricado. Los datos que se almacenan en estos chips son no volátiles, lo cual significa que no se pierden cuando se apaga el equipo. Los datos almacenados no pueden ser cambiados o en su defecto necesitan alguna operación especial para modificarse. Se utiliza para almacenar los programas con los que se enciende el equipo, cargar el sistema operativo y para ejecutar el diagnóstico de dispositivos de entrada/salida, lo que se conoce como la Bios del Sistema, que ya hemos visto antes.

13 Disco Duro (HD) El Disco Duro es un dispositivo magnético que almacena todos los programas y datos de la computadora permanentemente. Suelen estar integrados en la placa base donde se pueden conectar más de uno, aunque también hay discos duros externos que se conectan al PC mediante un conector USB pero estos actúan como memorias Flash, es decir, internamente funcionan de diferente manera. Se trata de una serie de discos, llamados platos, que se apilan alrededor de un eje y giran a gran velocidad mientras que un cabezal lee y escribe sobre ellos. (igual que los discos de vinilo antiguos). La capacidad de almacenamiento se mide en Gigabytes (GB) o Terabytes (TB). El ordenador sabe donde puede leer o escribir en el disco duro gracias a la tabla de asignación de archivos. La partición de un disco rígido se lleva a cabo una vez que el disco ha sido formateado en forma física pero antes de formatearlo en forma lógica. Implica la creación de áreas en el disco en las que los datos no se mezclarán. Por ejemplo, puede usarse para instalar diferentes sistemas operativos que no utilizan el mismo sistema de archivos. Por lo tanto habrá, al menos, tantas particiones como sistemas operativos que usen diferentes sistemas de archivos. Si utiliza solamente un sistema operativo, es suficiente con tener una sola partición del tamaño total del disco rígido, a menos que quiera crear varias particiones para tener, por ejemplo, varias unidades en las que los datos se mantengan separados.

14 Disco Duro (HD) Discos duros para computadora de escritorio SATA ( Sus siglas se debe a que significa “Serial ATA”): Estos tipos de discos duros, son aquellos de conexión SATA, y son de los tipos de discos duros que poseen las computadoras actuales. Resalta por su tipo de conexión, debido a que es de un bus serie, lo cual le sirve para transmitir infinidad de datos. Es muy rápido. Discos duros para computadora portátil: Estos tipos de discos duros, se distinguen por su tamaño pequeño debido al poco espacio que poseen los equipos de computo portátil. Su tamaño varia de 2.5 pulgadas hasta de uno de 3.5 pulgadas. La desventaja de estos tipos de discos duros es que no tienen tanta capacidad como los de computadora de escritorio. Y se requiere el uso de dispositivos de almacenaje externos. - Discos SSD: También conocidos como discos de estado solido, estos artefactos de almacenaje, son realmente memorias flash que se conectan a la tarjeta madre mediante el cable o entrada SATA. Poseen una excelente rapidez que el estándar SATA trabajando muy bien hasta con 3 Gbpd – gigabits por segundo. En la actualidad los discos SSD pueden funcionar hasta con 6 Gbps, son silenciosas no consumen tanta carga de energía, y es excelente para aquellos usuarios fanáticos de juegos, rinde mucho.

15 Otros componentes Ventilador: La refrigeración del equipo es un tema muy importante. Los equipos cuentan con un disipador del micro (procesador), otro en algunas tarjetas gráficas y con un ventilador en la caja. Debemos cuidar que la salida del aire de la caja no esté taponada y procurar que los cables estén ordenados para que fluya el aire lo máximo posible. Fuente de alimentación: Como bien dice su nombre "alimenta" o suministra la tensión necesaria a los distintos componentes del equipo electrónico. Está integrado por un transformador de corriente, resistencias, diodos, circuitos, tomas de corriente y dispositivos de salida de la misma. Buses: La información fluye de un dispositivo a otro a través de unos canales llamados buses. Los buses pueden ser de tres clases: Buses de datos: por los que circula la información procedente del ratón, teclado, monitor, tarjeta de sonido, disco duro… Buses de control: por los que circula las instrucciones que la CPU (el microprocesador) envía a los distintos dispositivos. Buses de dirección: por los que circulan las direcciones de memoria en las que leer o escribir. El siguiente video muestra un tutorial sobre cómo trasladar los componentes internos de una caja a otra donde pueden verse todos los componentes estudiados hasta ahora: