Arquitectura de Von Neumann
En 1945
se construye una computadora basada en tecnología de bulbos denominada ENIAC
("Electronic Numerical Intergator and Calculator"), que pesaba cerca
de 30,000 Kg, se instaló en una habitación y requirió de gran ventilación.
Bien, esta gran máquina funcionaba a base de estar conectando y desconectando
cables según la función que se quería que realizara, esta función de
"recablear", es sinónimo de programar pero era muy complicado el
proceso.
- Memoria Principal.
- Unidad Aritmetico-Logica.
- Unidad de control.
- Unidad de Entrada/Salida.
- Buses.
El microprocesador
El
microprocesador es la parte de la computadora diseñada para llevar acabo o
ejecutar los programas. Este viene siendo el cerebro de la computadora, el
motor, el corazón de esta máquina. Este ejecuta instrucciones que se le dan a
la computadora a muy bajo nivel haciendo operaciones lógicas simples, como
sumar, restar, multiplicar y dividir. El microprocesador, o simplemente el
micro, es el cerebro del ordenador. Es un chip, un tipo de componente
electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados
transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga
encomendado el chip.
- El encapsulado.
- La memoria cache.
- Coprocesador Matemático.
- Los registros.
- La memoria.
- Puertos.
El chipset
El chipset
es el conjunto de circuitos que nos encontramos sobre la placa base. Se encarga
de conectar los distintos elementos que se encuentran en el interior de la CPU.
- Tarjeta gráfica.
- Tarjeta de sonido.
- Tarjeta de red.
- Conexión inalámbrica.
- Conexionado
hacia el exterior.
Para qué
sirve el Chipset:
- Interviene en la forma en
que el microprocesador interactúa con la memoria RAM, los puertos de
comunicación y las ranuras de expansión.
- Realiza las transferencias
de datos entre los buses (canales de comunicación internos),
microprocesador, la memoria RAM y memoria caché.
- En el caso de tarjetas principales que
cuentan con tarjetas de expansión integradas (tarjeta de audio, video y
red), incluyen las controladoras de estas, por ello es posible encontrar
más económicas este tipo de placas.
- Gestiona los periféricos
externos a través de los puertos.
- Este circuito integrado
tiene una alta complejidad y es el que determina el bus frontal del
sistema (Ejemplo: tarjeta principal - Motherboard 333 MHz).
Memorias
La memoria es el dispositivo que
retiene, memoriza o almacena datos informáticos durante algún intervalo de
tiempo. La memoria proporciona una de las principales funciones de la
computación moderna: el almacenamiento de información y conocimiento. Es uno de
los componentes fundamentales de la computadora, que interconectados a la
unidad central de procesamiento y los dispositivos de entrada/salida,
implementan lo fundamental del modelo de computadora de la arquitectura de von
Neumann.
- La memoria ROM.
- La memoria RAM.
- Las memorias externas: La
principal memoria externa es el llamado "disco duro".
- El
acumulador.
Unidades
de Memoria
- BIT: puede tener valor de 0
y 1, es decir sistema binario.
- BYTE: son 8 Bits.
- KILOBYTE (KB) = 2 **10
bytes.
- MEGABYTE (MB) = 2 ** 10
Kilobyte = 2 ** 20 Bytes.
- GIGABYTE (GB) = 2** 10
Megabyte = 2** 30 Bytes.
- TERABYTE (TB) =2**10
Gigabyte = 2**40 Bytes.
Bus
Se
denomina bus, en informática, al conjunto de conexiones físicas (cables, placa
de circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de
hardware para que se comuniquen entre sí.
Clases de
buses:
Bus de
datos:
BIOS
Es un componente muy importante en los ordenadores.
Consiste en un programa incorporado en los equipos informáticos que inicia el
sistema operativo cuando se enciende el equipo.
Cuando se
enciende o se restablece un sistema informático, el BIOS realiza un inventario
del hardware conectado al ordenador y efectúa un diagnóstico llamado Prueba
automática en el encendido (POST, Power-On Self Test) para comprobar que el
equipo funciona correctamente.
- Efectuar una prueba del
procesador (CPU)
- Verificar el BIOS
- Verificar la configuración
del CMOS
- Inicializar el temporizador
(reloj interno)
- Inicializar el controlador
de DMA
- Verificar la memoria RAM y
la memoria caché
- Instalar todas las funciones
del BIOS
- Verificar todas las
configuraciones (como por ejemplo teclado, unidades de disco y discos
rígidos)
Si en
algún momento el POST encuentra un error, intentará continuar con el inicio del
ordenador. Sin embargo, si el error es serio, el BIOS detendrá la carga del
sistema y:
- De ser posible, mostrará un
mensaje en la pantalla (porque el dispositivo puede no haber sido
inicializado o puede presentar fallas);
- Emitirá una secuencia de
sonidos que permite diagnosticar el origen del error;
- Enviará un código
(denominado código POST) al puerto serial del ordenador, que puede
recuperarse a través de hardware especial de diagnósticos.
Comparación entre Sistemas Analógicos y Digitales.
Ejemplos.
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Sistemas digitales
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Sistemas Analógicos
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Un
sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación,
transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales.
Un
sistema digital es una combinación de dispositivos diseñado para manipular
cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es
decir, que sólo puedan tomar valores discretos.
Una magnitud digital es aquella
que toma un conjunto de valores discretos.
Ejemplos:
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Se dice que un sistema es analógico cuando las
magnitudes de la señal se representan mediante variables continuas, esto es análogas a
las magnitudes que dan lugar a la generación de esta señal.
Un sistema analógico contiene dispositivos que
manipulan cantidades físicas representadas en forma analógica. En un sistema
de este tipo, las cantidades varían sobre un intervalo continuo
de valores.
Una magnitud analógica es aquella que toma
valores continuos.
Ejemplos :
Un ejemplo de ello es la temperatura: a lo largo
de un día la temperatura no varía entre, por ejemplo, 20 ºC o 25 ºC de forma
instantánea, sino que alcanza todos los infinitos valores que entre ese
intervalo.
Otros ejemplos de magnitudes analógicas son el
tiempo, la presión, la distancia, el sonido.
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Comparación entre tecnología de procesadores AMD e INTEL
(generación comercial actual).
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Intel
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AMD
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Aportes del Álgebra de Boole al
desarrollo de la computadora.
El Algebra de Boole marca los fundamentos de la aritmética computacional
moderna y la lógica matemática que hoy en día se utiliza.
Las funciones booleanas, son útiles para varios propósitos, tales como el de determinar si dos expresiones representan o no la misma función. Pero para otros propósitos son a menudo engorrosas, por tener más operaciones que las necesarias. Particularmente, cuando estamos construyendo los circuitos electrónicos con que implementar funciones booleanas, el problema de determinar una expresión mínima para una función es a menudo crucial. No resultan de la misma eficiencia en dinero y tiempo, principalmente, dos funciones las cuales calculan lo mismo pero donde una tiene menos variables y lo hace en menor tiempo.
Futuro de la computadora.
Hoy día, todas las PC operan mediante dígitos binarios conocidos como bits. El código binario es conducido a través de transistores: pequeños interruptores que pueden encenderse o apagarse para simbolizar series de "unos" y "ceros".
Las futuras computadoras cuánticas emplearían un fenómeno físico conocido como "superposición", donde objetos de tamaño infinitesimal, como los electrones, pueden existir en dos o más lugares al mismo tiempo. Esto significaría que las futuras computadoras creadas con procesadores "superpuestos", podrían utilizar bits cuánticos (llamados "qubits": quantum bits). Un qubit tiene la capacidad de representar ambos estados: un "0" y un "1" en forma simultánea.
Al ser capaces de calcular cada combinación de encendido
y apagado de manera paralela, las computadoras cuánticas serían increíblemente
más rápidas que los procesadores actuales, pues tendrían una enorme capacidad
de procesamiento. Se estima que operarían a velocidades hasta mil veces mayores
que las presentes
Ejemplos de computadoras del
futuro.
- Laptops híbridas
La productividad de
las computadoras portátiles mezclada con la facilidad de uso de las tabletas es
lo que llevó en 2012 a la aparición de la Microsoft Surface y a la concepción
de las tabletas híbridas, que tienen teclado y pantalla táctil y pueden usarse
como tablets o como computadoras
- Computadoras iguales a las de hoy, pero más
potentes
Una visión no tan
futurista –o quizá realista- de la computación apunta a un mundo donde las PC
permanecen básicamente como son hoy, pero con mayor potencia y funcionalidades.
- Computadoras de bolsillo
el término de
computadora de bolsillo ha tenido últimamente un nuevo giro con productos como
la Compute Stick de Intel, una PC completa embutida en un aparato de tamaño
similar al de una memoria USB. Al conectarse a una pantalla, se transforma en
una computadora.
- Celulares que convierten una televisión en
computadora
- Computadoras hechas holograma
Crear un mundo computarizado frente a tus ojos es lo que propone
Microsoft con HoloLens, un casco de realidad aumentada presentado en enero de
2015 pero con mucho camino por recorrer antes de convertirse en un producto de
masas. Ahora mismo, la propia empresa no sabe qué aplicaciones pueda tener, y
está trabajando con universidades y centros de investigación para descubrir su
potencial futurista.
