Fundamentos del Hardware.Tecnología T.1 PDF

T.1: Fundamentos del Hardware ★ ¿Por qué necesito conocer el hardware? – Las organizaciones invierten en hardware para: 1. Mejorar la productividad de los empleados – Ejemplo: almacenamiento compartido evita archivos duplicados 2. Reducir los costes – Ejemplo: un tablet correcto puede s...

T.1: Fundamentos del Hardware ★ ¿Por qué necesito conocer el hardware? – Las organizaciones invierten en hardware para: 1. Mejorar la productividad de los empleados – Ejemplo: almacenamiento compartido evita archivos duplicados 2. Reducir los costes – Ejemplo: un tablet correcto puede sustituir un portátil y un equipo de escritorio 3. Acelerar el time-to-market – Ejemplo: hardware moderno permite diseñar más rápido 4. Permitir la colaboración entre los empleados – Ejemplo: chat y videoconferencia permiten reuniones más frecuentes -Problemas por no actualizar el hardware 1. Equipamiento anticuado – Ejemplo: tablet con una cámara con resolución baja/mala calidad 2. Equipamiento poco fiable – Ejemplo: tablet con la batería viciada 3. Imposibilidad de utilizar software actual – Ejemplo: tablet sin posibilidad de actualizar la versión de Android Por tanto, la organización se encuentra en desventaja competitiva – El personal directivo debe 1. Definir las necesidades del negocio que deben estar soportadas por el hardware – ¿Cuáles son los requisitos actuales y futuros del negocio? – ¿Cómo da soporte el hardware a los objetivos de la organización? 2. Formular las preguntas adecuadas para evaluar las alternativas – ¿Dónde está el equilibrio entre el rendimiento y el coste? – ¿Dónde está el equilibrio entre la sencillez y la flexibilidad? 3. Compartir con el Director de Sistemas de Información la responsabilidad de evaluar las oportunidades y las opciones disponibles 4. Compartir con el Director Financiero la responsabilidad de invertir sin malgastar Arquitectura de Von Neumann(1945) Arquitectura Intel Core(2009)  Arquitectura dispositivo móvil Importante 1. El personal directivo de una empresa del sector de la moda debe conocer las alternativas existentes para el hardware de un sistema de información porque es el responsable de tomar decisiones 2. Diferencias entre hardware, software y firmware 3. La arquitectura básica de un ordenador: CPU, memoria, almacenamiento, dispositivos de entrada y dispositivos de salida CENTRAL PROCESSING UNIT El ciclo eterno de la CPU – Recuperar de la memoria una instrucción – Interpretar la instrucción – Ejecutar la instrucción – Vuelta a empezar Velocidad de reloj – Un reloj dentro de la CPU controla el ritmo de ejecución del ciclo mediante pulsos – Cuanto más cortos sean los pulsos, más instrucciones se pueden ejecutar en un segundo – Se mide en megahercios (MHz) – 1 MHz = 1 millón de ciclos por segundo – Al aumentar la velocidad, aumenta el calor generado – Se puede cocinar con el calor que genera una CPU – Para evitar el sobrecalentamiento, se necesitan ventiladores y disipadores (ruidosos y grandes) – Esto va en contra del requisito de hacer dispositivos portátiles – Por ello, la velocidad de reloj se ha estabilizado – Se utilizan otras estrategias para aumentar el rendimiento Reducir las distancias entre los componentes Realizar más de una tarea a la vez Ley de Moore – El número de transistores en un chip se doblará cada dos años – Algunos ejemplos de números de transistores transistores  ➔ Cada vez se meten más transistores en un mismo espacio, por ello, la velocidad está estancada. Los transistores se hacen cada vez más pequeños para estos poder aumentar su velocidad. Múltiples hilos de ejecución (hyperthreading) – El procesador utiliza tiempo libre para comenzar a ejecutar otra instrucción Múltiples procesadores (multicore) – Se integran en el mismo chip múltiples CPUs – Cada una funciona de modo paralelo e independiente – El sistema operativo (software) es el responsable de repartir la carga de trabajo entre las CPUs Múltiples procesadores ➔ Dentro de un único chip hay varias CPU capaces de hacer varias cosas en paralelo ; el software reparte la carga de trabajo *Benchmarks-medidas de rendimiento 1. de CPUs 2. De muchos componentes 3. De dispositivos móviles Importante 1. La velocidad del reloj de la CPU determina el rendimiento del dispositivo 2. Una vez que se alcanza un límite, el calor generado dificulta aumentar la velocidad de reloj 3. La alternativa es aumentar el número de transistores (Ley de Moore) Al reducir la distancia, aumenta la velocidad  Se pueden intercalar las instrucciones de los programas (hyperthreading) Se pueden incluir CPUs adicionales (multicore) El aumento de velocidad ya no es directo, depende del software (sistema operativo y aplicaciones) MEMORIA Y ALMACENAMIENTO REPRESENTACIÓN DE INFORMACIÓN – La unidad mínima de información es el bit (Binary Digit) – La unidad mínima con significado es el byte (grupo de ocho bits) – El byte es la base de todas las unidades de medida de información *Bites=grupo 8 bits – Hay dos alternativas para medir no coinciden) Sistema tradicional (potencias de 2) - ej: pendrives Sistema internacional (potencias de 10)- ej: disco duro – Medidas de capacidad, sistema tradicional 1. – Kibibyte (KiB) = 1024 bytes (210) Un texto corto 2. Mebibyte (MiB) = 1024 kibibytes = 1.048.576 bytes (220) Una imagen, un libro – 3. Gibibyte (GiB) = 1024 megabytes = 1.073.741.824 bytes (230) Una película (sin calidad 4K) 4. Tebibyte(TiB) = 1024 gibibytes = 1.099.511.627.776 bytes (240) Todos los episodios de Doraemon (2000) 5. Pebibyte (PiB) = 1024 tebibytes = 1.125.899.906.842.624 bytes (250) Netflix [Xataka] 6. Exbibyte (EiB), zebibyte (ZiB), yobibyte (YiB) – Medidas de capacidad, sistema internacional 1. Kilobyte (kB) = 1000 bytes (103 ) 2. Megabyte (MB) = 1000 kilobytes = 1.000.000 bytes (106 ) 3. Gigabyte (GB) = 1000 megabytes = 1.000.000.000 bytes (109 ) 4. Terabyte(TB) = 1000 gigabytes = 1.000.000.000.000 bytes (1012) 5. Petabyte (PB) = 1000 terabytes = 1.000.000.000.000.000 bytes (1015) 6. Exabyte (EB), zettabyte (ZiB), yottabyte (YiB) TIPOS DE MEMORIA  ➔ Ejemplos: -RAM: -ROM:arranque móvil -Flash: pendrive.Se puede escribir en ella -Soporte magnético: disco duro -Soporte óptico: DVD, CD JERARQUIA DE MEMORIA – A pesar de que la velocidad de las CPUs se dobla cada 24 meses, la velocidad de la memoria no sigue ese ritmo – El cuello de botella es el acceso a memoria – La solución es disponer la memoria en una jerarquía: Memoria rápida y cara, cerca de la CPU Memoria lenta y barata, lejos de la CPU  ALMACENAMIENTO SECUNDARIO – Hay diferentes alternativas Flash (pen drives, SSD), soportes ópticos (DVDs y CDs), soportes magnéticos en disco (disco duro) o cinta EVOLUCIÓN DEL COSTE DE LOS DISCOS DUROS El precio de los discos tradicionales baja al igual que el de los discos SSD que pensaban que funcionarían pero no. Importante 1. Hay dos maneras de medir el tamaño de la información, y hay que saber convertir de unidades 2. Hay diferentes tipos de memoria con diferentes características 3. La memoria más rápida es la más cara y su tamaño tiene que estar limitado (físicamente y por coste) 4. La memoria se organiza en una jerarquía (la más rápida y cara es la más pequeña y está más cerca de la CPU) 5. En función del uso esperado, hay que seleccionar un tipo diferente de memoria