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COMPONENTES DE UN SISTEMA MICROINFORMATICO  Caso práctico  Elaboracion propia (Uso educativo no comercial) CASO: Alberto y Ana son dos hermanos que quieren comprarse un nuevo ordenador para sus tareas del instituto. Sus padres no están convencidos y, como si se tratara de una empresa, les ha pe...

COMPONENTES DE UN SISTEMA MICROINFORMATICO  Caso práctico  Elaboracion propia (Uso educativo no comercial) CASO: Alberto y Ana son dos hermanos que quieren comprarse un nuevo ordenador para sus tareas del instituto. Sus padres no están convencidos y, como si se tratara de una empresa, les ha pedido a sus hijos que hagan un presupuesto. Básicamente necesitan el equipo para navegar por internet, hacer pequeñas presentaciones y documentos de texto para el instituto y jugar de vez en cuando (sobre todo Alberto). ¿Serías capaz de describir el equipo que deben comprar y ajustarte al presupuesto asignado? ¿Te atreverías comprarlo por piezas y montarlo tú mismo?   Ministerio de Educación y Formación Profesional. (Dominio público) Materiales formativos de FP Online propiedad del Ministerio de Educación y Formación Profesional.  Aviso Legal 1.- Selección de componentes de equipos microinformáticos estándar  Caso práctico Para la realización de éste curso a distancia, has estado pensando en la necesidad de comprar un nuevo equipo informático. El propósito principal del equipo es navegar por internet y realizar las prácticas del curso. ¿Sabrías especi�car las características del mismo? Los ordenadores personales han sufrido una impresionante evolución en las dos últimas décadas. Hoy en día son muy contadas las aplicaciones que no pueden ser resueltas por casi cualquier equipo informático inferior a 600€. Incluso los grandes servidores se han convertido en almacenes de máquinas virtuales, donde un equipo físico comparte sus recursos entre varios sistemas operativos funcionando al tiempo sobre el mismo Hardware . La elección del usuario corriente no es fácil: ¿Qué escoger entre tanta y tan variada oferta? La publicidad de las tiendas de informática están plagadas de términos Hardware incomprensibles, y el conjunto de aplicaciones que un usuario puede llegar a manejar es tan variado como actividades humanas existen hoy día. Si quisiéramos simpli�car el proceso de elección la palabra clave sería equilibrio. De nada sirve sólo comprar un gran procesador si la memoria es escasa. Para qué comprar varios discos duros de cientos de gigas si sólo vamos a guardar textos. Que sentido tiene comprar la última tarjeta grá�ca del mercado, si no vamos a jugar nunca con el equipo.  Re�exiona ¿Por qué es necesario comprar memoria, disco duro, procesador? ¿Qué relevancia auténtica tiene cada uno, y cómo interactúan entre ellos? 2.- Identi�cación de los bloques funcionales de un sistema microinformático  Caso práctico  Licencia: CC0 CASO: Luis, el padre de Ana y Alberto tiene un teléfono móvil smartphone. La madre, Marta, usa una tablet para su trabajo, que le permite conectarse al servidor de su o�cina. En casa además tienen una consola de juegos de última generación, dos calculadoras cientí�cas, y un viejo commodore 64 (el padre es un nostálgico, y aunque no funciona no lo quiere tirar). Incluso en el coche existe un ordenador de a bordo que les avisa del consumo de gasolina ¿Son realmente distintos todos estos equipos? ¿Podrías identi�car similitudes en cuanto a su funcionamiento? En este apartado vas a realizar un acercamiento teórico a la estructura de cualquier sistema informático. Entenderás las partes comunes a todos ellos y cuáles son las funciones que desempeñan. Además aprenderás a distinguir los del Hardware de un equipo, y dentro de éste componentes Software diferenciarás entre software de base y software de aplicación . Por tanto, en este apartado abarcaremos tres aspectos: • Principales funciones de cada bloque • Tipos de memoria. Características y funciones de cada tipo • Software de base y software de aplicación . 2.1.- Principales funciones de cada bloque Este apartado mostrará los principios básicos de arquitectura de computadores. Para ello se realizará una síntesis de los elementos funcionales fundamentales, partiendo para ello del modelo de la máquina de Von Neumann, y enlazando posteriormente el modelo teórico con un equipo real. 2.1.1. Estructura básica: Máquina de Von Neumann I El modelo actual de todos los equipos informáticos fue establecido en 1946 por John Von Neumann, un matemático húngaro. La idea directriz de su modelo era construir una máquina que contuviera almacenado el programa a ejecutar, y que fuera conducida por una unidad central de control.  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) Según el modelo, los componentes de una computadora son los siguientes: ◦ Unidad Central de Proceso (ó CPU): compuesta a su vez por ALU UC y registros : , ▪ Unidad Aritmético Lógica (ALU): realiza operaciones elementales (+-/&|...), sobre los datos que provienen de la memoria principal o registros de la propia unidad. ▪ Unidad de Control (UC): lee, una tras otra, las instrucciones de máquina almacenadas en memoria principal, y genera las señales de control necesarias para su ejecución. ▪ Registros: elementos de memorización que contienen información relativa al programa en ejecución, y de control del propio procesador. ◦ Memoria principal: unidad dividida en celdas que se identi�can mediante una dirección . Es la encargada de memorizar tanto datos como programas. ◦ Unidad de E/S: realiza la transferencia de información a los Periféricos (unidades exteriores, como teclado, ratón, impresora, pantalla). ◦ Buses: caminos por los que instrucciones y datos circulan entre las unidades del ordenador. El núcleo de todo ordenador es la CPU , cuya primera función es ejecutar programas, (codi�cados en lenguaje máquina). Un programa es un conjunto de instrucciones almacenadas en posiciones sucesivas de memoria, y ejecutadas secuencialmente. En memoria residen tanto los programas, como los datos sobre los que éstos actúan. consistirá en ir extrayendo sucesivamente El funcionamiento de la CPU instrucciones de la memoria, interpretarlas, extraer de la memoria los operandos implicados en la operación, enviarlos a la unidad que realiza las operaciones y hallar el resultado. Formalmente: ◦ Lectura en memoria para extraer la nueva instrucción a ejecutar. ◦ Descodi�cación de la instrucción, y cálculo de las direcciones de los operandos implicados. ◦ Ejecución de la operación: paso de operandos de memoria a ALU ejecución. ,y ◦ Almacenamiento de resultados, y cálculo de la instrucción siguiente.  Autoevaluación De las siguientes a�rmaciones sólo una es falsa. Las videoconsolas tienen sistema operativo incluido. No todos los ordenadores necesitan disco duro. Un smartphone es un ordenador sin procesador. Un servidor puede tener varios procesadores. Incorrecto Incorrecto Correcta: Un smartphone, como cualquier otro tipo de sistema informático, necesita de un procesador para poder funcionar. Incorrecto Solución 1. Incorrecto (#answer-30_66) 2. Incorrecto (#answer-30_97) 3. Opción correcta (#answer-30_100) 4. Incorrecto (#answer-30_103) 2.1.2. Estructura básica: Máquina de Von Neumann II Como ya se ha dicho, el esquema de Von Neumman sigue vigente en nuestros días. Sin embargo, para entender mejor como se relaciona con los componentes actuales de un ordenador, podemos realizar la siguiente representación:  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) En ella vemos ya como existen distintos tipos de memoria (que estudiarás más adelante), y cómo el microprocesador integra en un mismo componente la ALU , UC , Registros , elementos de comunicación interna y parte de la memoria del sistema. Los distintos buses del sistema interconectan el procesador con el resto de componentes. La memoria se ha jerarquizado en memoria interna (más rápida) y externa (o soportes de almacenamiento externo: más lenta pero más abundante y económica). 2.1.3. Estructura básica: Máquina de von neumann III Como último paso, podríamos tratar de ver las semejanzas con el esquema genérico de una placa base (más adelante te explicaremos que la placa base es el componente matriz a partir del cual se montan el resto de componentes de un ordenador):  Kimon Berlin (CC BY-SA)  Elaboración propia (Uso educativo no comerc En la imagen de la izquierda se representa el diagrama de bloques de funcionamiento de una placa base (genérica, es aplicable a muchos modelos). Este diagrama de bloques constituye una versión actualizada del modelo de Von Neumman. A la derecha presentamos la fotografía de una placa base (AsusRock G41M-GS) en la que se han superpuesto los nombres de los bloques principales.  Autoevaluación Según el modelo Von Neumann, el teclado del ordenador es... Algo ajeno al ordenador, y por tanto no está incluido en el modelo. Un periférico, que será controlado por la Unidad de E/S a través de una interfaz. Parte de la ALU, y el cable del teclado es el bus de datos. Incorrecto  Elaboración propia (CC0) Correcta: Una teclado es un periférico de entrada, que como todos los periféricos se conecta a través de la unidad de E/S. Incorrecta Solución 1. Incorrecto (#answer-29_66) 2. Opción correcta (#answer-29_91) 3. Incorrecto (#answer-29_94) 2.2.- Software base y de aplicación  Caso práctico  Captura pantalla de Windows (Copyright (cita) Microsoft) CASO: Alberto, el hijo de Luis, quiere comprase un nuevo ordenador. A su padre le argumenta que con el equipo de casa no puede ejecutar las últimas aplicaciones. El padre opina que lo mejor que puede hacer es instalar una distribución de Linux, y así se ahorra de problemas. Ana, la hermana, cree que no, que si el equipo es viejo, la memoria va a ser insu�ciente para cualquier sistema operativo. La madre, Marta, piensa que sus hijos sólo quieren utilizar el ordenador para jugar, y que con el ordenador actual se pueden arreglar para usar cualquier aplicación. ¿Quién crees que tiene razón? Hasta este punto has visto como es el esquema interno de un computador, sus distintas partes y como se interrelacionan, pero es evidente que falta algo. La autentica utilidad de los ordenadores las aportan las aplicaciones que nos ofrecen de cara a solucionar nuestros problemas. En éste apartado veremos esa distinción, y serás capaz de distinguir entre el Hardware de un equipo y los distintos tipos de Software existentes. 2.2.1. Hardware vs Software De forma intuitiva habrás comprendido ya que cada equipo informático tiene partes tangibles (que puedes tocar, como el teclado, la propia CPU , monitor...) y partes intangibles: procesos que, supones, suceden dentro del equipo para hacer posible ver lo que ves en pantalla, oír lo que oyes por los altavoces, o imprimir lo que recoges en la impresora. Por tanto, sin saberlo, conoces la y Software . diferencia entre Hardware Hardware es el conjunto de elementos físicos que componen un dispositivo informático. En de�nitiva todo aquello que puedas tocar. Software es el conjunto de elementos lógicos (o no tangibles) que permiten la realización de actividades a través de un medio informático.  Para saber más Puedes encontrar de�niciones más http://es.wikipedia.org/wiki/Software, http://es.wikipedia.org/wiki/Hardware). extensas en wikipedia ( 2.2.2. Tipos de Software Centrándonos en la parte no tangible, podemos identi�car dos grandes grupos: software base y de aplicación. Software Base: Es el conjunto de aplicaciones mínimas que permiten interactuar con el Hardware . También se le suele denominar como software de sistema, y normalmente se identi�ca el Software base al sistema operativo, pero no siempre es así ya que algunos equipos informáticos no poseen sistema operativo intermedio. Por ello debemos considerar software base tanto a los sistemas operativos, como las herramientas de diagnóstico, controladores de dispositivos, y resto de aplicaciones similares que interactúen directamente con el hardware de nuestro equipo. Al actuar directamente con el hardware del equipo, han de estar codi�cadas en lenguaje máquina, y por tanto ser especí�cas para un tipo de hardware. Esto las convierte en aplicaciones terriblemente complejas, a la vez que útiles, ya que aportan una capa de funcionalidad en la que se apoyan el resto de aplicaciones del equipo. En los módulos "Sistemas Operativos Monopuesto" y "Sistemas operativos en Red", de éste mismo ciclo, estudiarás con más detalle estos conceptos. Software de aplicación: Es el conjunto de aplicaciones destinadas a realizar tareas concretas de usuario relacionadas con su actividad profesional ó lúdica. Actualmente abarca todo el espectro de actividades humanas, ya que la informática se ha in�ltrado en todos los sectores laborales existentes. Tradicionalmente se consideraba O�mática al conjunto de aplicaciones dedicadas a la realización de escritos (procesadores de texto), cálculos matemáticos (hojas de cálculo), y presentaciones (gestores de presentación). Fruto de ello son las principales suites o�máticas del mercado Microsoft O�ce (con sus herramientas estrella Word, Excel y Powerpoint), y Open O�ce (con Writer, Calc e Impress respectivamente). Hoy en día debemos extender mucho más ésta división clásica y abarcar aspectos como: diseño grá�co, edición de audio y video, diseño asistido por ordenador (CAD), sistemas de información geográ�ca (GIS), software médico, educativo, gestión comercial, gestión contable, gestión de recursos humanos, software de cálculo para la ingeniería civil, ... y tantos como actividades humanas podamos imaginar. En los módulos "Aplicaciones O�máticas" y "Aplicaciones Web" entrarás en profundidad en éste tipo de aplicaciones.  Autoevaluación  Captura de pantalla de Windows (Copyright (cita) Microsoft) Todos los sistemas operativos Windows incluyen la aplicación Notepad (bloc de notas)... Que es un software de aplicación para escribir documentos en texto plano (sin imágenes). Que es un hardware especí�co para la creación de textos sin imágenes. Que es un software base, básico para realizar textos, ya que está incluido en el sistema operativo. No es cierto, el Notepad solo existe en Linux Ubuntu 8.10 Correcta: El Notepad es un software de aplicación para la edición de texto plano. Incorrecto Incorrecto Incorrecto Solución 1. Opción correcta (#answer-36_66) 2. Incorrecto (#answer-36_80) 3. Incorrecto (#answer-36_83) 4. Incorrecto (#answer-36_86) 3.- Funcionalidad de los componentes de las placas base  Caso práctico  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) CASO: Por �n Ana y Alberto han convencido a sus padres para comprar un nuevo equipo. Les han �jado un presupuesto máximo de 1.000€, y Alberto, que en el fondo lo que quiere es jugar, quiere comprar una tarjeta grá�ca "super-potente" para jugar a gusto. Ana opina que el conjunto es lo que tiene que estar equilibrado, y que lo mejor es buscar una buena placa base, su�ciente memoria con capacidad de ampliación y un procesador sencillo, y con que sobre intentar encontrar una tarjeta adecuada. ¿Podrías aconsejar a Ana para convencer a Alberto? 3.1.- Introducción a la placa base La Placa Base es el componente matriz a partir del cual se montan el resto de componentes de un ordenador. Se la conoce también por sus dos acepciones en ingles mainboard (placa principal) o motherboard (placa madre). En la Placa Base se conectan todos los dispositivos del ordenador, y por ello, marca las características máximas que puede alcanzar un equipo: tipo de procesador que admite, cantidad máxima de memoria, número y tipo de tarjetas de expansión disponibles, conectores de entrada/salida, ... Suele ser el componente al que menos importancia se le presta, y sin embargo resulta ser de los que mas in�uyen en el rendimiento global. Podríamos establecer un símil sencillo para entenderlo: colocar el motor del ferrari de Alonso sobre el chasis de un 600. El chasis de nuestros equipos es la placa base, y su calidad deberá ir en concordancia con la calidad del resto de componentes. Su aspecto físico es el de una placa, repleta de chips, condensadores, transistores y slots de expansión (ranuras de expansión) interconectados posteriormente por una intrincada red de conexiones de cobre multicapa. 3.1.1.- Formatos de placa base Las medidas de la placa base están estandarizadas, de tal forma que su Factor de forma (anchura, altura), determinará sobre que chasis metálico la podemos integrar, y en que lugares se posicionarán los distintos conectores externos (ratón, teclado, usbs...). Los formatos más extendidos son los formatos ATX (en sus variantes estándar, mini y Micro), presentes en casi todos los PCs de sobremesa. Sin embargo existe una amplia variedad: XT: primero de los formatos ajustado al tamaño de un folio. Como casi todo en los inicios de la informática fue de�nido por IBM a principios de los años 80. Es un formato que contaba con un único conector externo (para el teclado). AT y BabyAT: El formato AT (Advanced Technology) fue el sucesor de IBM para el formato XT, convirtiéndose en el formato más extenso de cuantos existieron después (hasta 305x305mm). Introducido a mediados de los 80, fue utilizado extensamente durante casi una década. Precisamente su enorme tamaño provoco la creación de la variación BabyAT, (mismo formato reducido a 216x330mm) que reducía costes, mantenía la compatibilidad con cajas AT pero que, por su propia arquitectura, impedía miniaturizar más. Era preciso un nuevo estándar. ATX: Fueron los ingenieros de Intel los que tomaron la iniciativa creando en 1995, el estándar que hoy en día se conserva (variantes del original principalmente). Como principal novedad aportó un panel de entrada/salida donde se aglutinan los conectores de teclado/ratón (PS2), puertos serie y paralelo, y (actualmente) usbs, �rewire, e-sata, etc... Además se de�nió un nuevo de 20pines) que posteriormente estándar de conexión eléctrica (molex ampliaron para dar soporte a las necesidades energéticas de los nuevos microprocesadores (actualmente molex de 24pines). El tamaño estándar de ATX es de 305x244mm, existiendo 3 variantes principales: MicroATX (244x244), FlexATX(229x191mm) y MiniATX (284x208mm)  Elaboración propia (Uso educativo no comercial Existen otros múltiples factores de forma, de mayor tamaño para servidores (como el WTX de intel) o de menor tamaño para portátiles, equipos compactos de sobremesa o media-centers (como el Nano-ITX de VIA Technologies). La mayor parte de ellos son estándares de mercado, si bien, existe un conjunto de formatos desarrollados por marcas comerciales que las utilizan de forma propietaria para impedir la compatibilidad con el resto de mercado (como Dell, Lenovo, HP y otras).  Autoevaluación ¿Cuál de éstas a�rmaciones es verdadera?… Todas las empresas de hardware tienen sus propios formatos de placas. Las placas Baby-At son las más utilizadas para los portátiles infantiles. El estándar ATX es el más utilizado en PCs actuales, salvo excepciones (Dell, Lenovo, ...) Algunas marcas (Dell, Lenovo...) usan formatos propietarios como el ATX, Baby-AT Incorrecto Incorrecto Correcta: El estándar ATX es el más utilizado en PCs actuales, salvo excepciones (Dell, Lenovo, ...) Incorrecto Solución 1. Incorrecto (#answer-37_66) 2. Incorrecto (#answer-37_89) 3. Opción correcta (#answer-37_92) 4. Incorrecto (#answer-37_95) 3.1.2.- Sockets y Slots Antes de entrar en detalle conviene distinguir entre dos términos que se usan a menudo. SLOT y SOCKET . Ambos términos hacen referencia a tipos distintos de Zócalos, soportes estándar donde conectar un dispositivo ajustado a un estándar electro-mecánico. Usando zócalos es posible utilizar el mismo soporte de conexión para una amplia variedad de dispositivos, creando una de un equipo. enorme �exibilidad en las posibles con�guraciones Hardware al zócalo Dentro del glosario de términos hardware , se denomina Socket destinado a albergar microprocesadores, normalmente de forma cuadrada (o rectangular casi cuadrado) y compuestos por una cuadrícula de contactos. (En la imagen de la placa, lateral derecho central).  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) Por otro lado, se denomina slot a aquel zócalo con forma de ranura (rectangulares muy alargados), usado para cualquier otro tipo de conexión: memoria o tarjetas de expansión principalmente. (En la imagen se observan varios: en vertical lateral izquierdo 4 slots de expansión PCI y PCI-Express de color blanco, en la parte inferior horizontal 2 slots de memoria de color amarillo). La distinción no es formal, ya que existen numerosas excepciones. Por ejemplo, a �nales de los 90, los microprocesadores se insertaban en la placa base a través de slots (que se denominaron genéricamente Slot A, Slot 1 y Slot 2). 3.1.3.- Dispositivos integrados en placa Visto el formato que presentan las placas base, la siguiente pregunta que te surgirá es ¿Qué contiene realmente una placa base ?. Dado su carácter de elemento matriz de una computadora, la placa base contiene un variado elenco de de conectores donde insertar distintos tipos de elementos: socket microprocesador, slots de memoria, slots de tarjetas de expansión, y conectores de E/S. Además debe contener su propia circuitería que permita la interconexión de elementos  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) Zócalos de microprocesador: En el entorno de un PC se entiende por zócalo al destinado a albergar el microprocesador (o los microprocesadores en su caso) y que, por tanto determinará radicalmente las prestaciones de la placa, al predeterminar qué familias de microprocesadores son compatibles con ella. Actualmente todos los sockets de ordenadores son de tipo ZIF (Zero Insertion Force), lo que signi�ca que poseen un mecanismo (una pequeña palanca) que permite insertar los micros sin esfuerzo. Antiguamente era necesario apretar físicamente el chip para insertar, y lo que era peor, forzar para su retirada (normalmente haciendo palanca lateral con un destonillador), lo cual ocasionaba no pocas roturas del patillaje de los chips. Se distinguen además dos tipos de zócalos: • PGA: (Pin Grid Array) el socket consiste en un conjunto de agujeros donde se insertan los pines del microprocesador. • LGA: (Land Grid Array) los pines se encuentran en el propio socket , y el microprocesador sólo contiene los contactos planos. Es un tipo de socket más óptimo en términos de conectividad, y que además reduce el coste de producción de los microprocesadores por lo que es el más usado actualmente. El número de pines (con su posición y tipo de señal asociada) determina �nalmente el socket, por lo que suelen identi�carlos a través de éste número. Por ello el sócket LGA 1336, identi�ca un zócalo de 1366 pines distintos, utilizado por los procesadores Intel Core i7 (serie 9xx) e Intel Xeon (serie 55xx). En la foto siguiente se aprecia la diferencia entre un microrprocesador con los contactos incluidos (izquierda: requiere sockets PGA), frente a un micro sin pines de contacto (derecha: requiere sockets LGA).  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) Por último recordar que en una placa base pueden existir varios zócalos destinados a varios microprocesadores. Es el caso de las placas base destinadas a servidores, donde es habitual el uso de 2 o más procesadores. En con�guraciones con un número muy elevado de procesadores, supercomputadoras, no recurren a zócalos, sino que directamente los microprocesadores van soldados a la placa base. De esa forma se consiguen optimizar espacio y rendimiento, aspectos fundamentales en máquinas que cuentan con varios miles de procesadores. Los procesadores de los dispositivos pequeños, como los smartphones o tablets, están soldados a la placa base, por lo que no se puede retirar manualmente.  Para saber más Puedes ver las características del Cray Jaguar: la mayor computadora del mundo. Wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Cray_Jaguar (http://es.wikipedia.org/wiki/Cray_Jaguar) Slots de memoria:La memoria de un ordenador se presenta a modo de módulos, que no son más que pequeñas placas que integran distintos chips de memoria formando una única unidad (lo verás con más detalle en el siguiente apartado "Memoria. Tipos característica y funciones). La placa base por tanto suele presentar varios slots (normalmente entre 2 y 4), de un determinado tipo (actualmente DIMMs de 240pines). Unido a las características del chipset , nos determinará qué tipo de memoria podemos conectar, y cuál es la capacidad máxima de memoria capaz de ser reconocida por la placa base . Chipset: Circuitería propia de la placa base que determina la interrelación entre sus elementos. Solía estar dividido en dos bloques: Northbridge Southbridge (ver apartado Chipset). Conectores: existen conectores internos (SATA , IDE , slots de expansión...) como externos (RJ45, USB , DVI, audio, HDMI,...), que podrás estudiar en los apartados indicados.  Autoevaluación Una de las siguientes palabras identi�ca al tipo de socket en el cual los pines de conexión al microprocesador se encuentra en el propio zócalo: Todos los pines se encuentran siempre en el propio zócalo. PGA LGA ZIF Incorrecto Incorrecto Correcta: LGA (Land Grid Array) - el procesador sólo tiene contactos planos, y los pines se encuentra en el socket. Incorrecto Solución 1. Incorrecto (#answer-38_66) 2. Incorrecto (#answer-38_98) 3. Opción correcta (#answer-38_101) 4. Incorrecto (#answer-38_104) 3.2.- Memoria. Tipos, Características y funciones.  Caso práctico  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) CASO: Alberto ya ha sido convencido por su hermana de que lo más importante es un equipo equilibrado, que no basta con una gran tarjeta gráfica, sino que todos los componentes deben ser homogéneamente dimensionados. Sin embargo, la discusión continúa: ¿Serías capaz de indicar que tipo y cuánta memoria es realmente necesaria para el equipo informático que andan buscando? 3.2.1.- De�nición y estructura básica La memoria en un ordenador es un componente cuya misión es la de almacenar los datos e instrucciones de los programas, y que las operaciones básicas que realiza es la lectura del los datos almacenados y la escritura de los datos a almacenar.  Klaus Eifert (CC BY-SA) El elemento mínimo de memoria es el que contendrá un bit de información, al ser esta binaria (solo dos estados), estos se ha conseguido con diferentes tecnologías. En los primeros ordenadores se utilizaban tarjetas como elementos de memoria, en donde la existencia de perforación se asignaba un 1 y la no existencia de perforación era un cero. También se utilizo relés magnéticos que donde la magnetización se suponía el valor binario 1 y la no magnetización se suponía el valor binario 0. Otro método fueron los tubos de vacío, este componente electrónico genera el elemento de memoria con la emisión de electrones que producen una diferencia de potencial, así pues, si existe tensión se asigna el valor binario 1 y si no la hay el valor binario 0. En los ordenadores más actuales se emplea a los semiconductores como tecnología de almacenamiento de información. Estos elementos diferencian los dos estados con ausencia o presencia de intensidad en sus entradas y salidas. Los elementos que intervienen son condensadores y transistores. También se utiliza tecnología basada en propiedades ópticas, con la que se puede ver la existencia o no de muescas sobre un material al ser incidido con un rayo laser. Con las unidades básicas de memoria que almacenan un bit , vistas anteriormente, necesitamos agrupar muchas más en una matriz de celdas ordenadas para conseguir la memoria que necesita el ordenador. Gracias a la tecnología de los semiconductores se pueden integra millones de estas celdas de memoria. A modo de comparación podemos ver la memoria con un armario clasi�cador, formador por �las y columnas de cajones, donde cada cajón estará numerado por la posición que ocupa. Así cuando se quiera poner un documento en un cajón de terminado, habrá que buscar su posición en el armario, abrirlo y poner el documento. A esta operación se le denominara escritura en memoria. Cuando queramos coger un documento de un cajón determinado, habrá que conocer en que armario esta, abrirlo y coger el documento, a esa operación se le llamara lectura de memoria. La información a utilizar en memoria es muy grande y los elementos mínimos de memoria solo podrán almacenar un dato de manera que para facilitar el trasiego de información se agrupa los bits en grupos denominados palabras de manera que las veces que hay que ir a por información es menor. 3.2.2.- Jerarquía de memorias  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) Los ordenadores utilizan dispositivos de memoria en casi todas las partes que componen un equipo microinformático. Así la CPU tiene registros que almacenan temporalmente datos de programas, hay también memorias especializadas cercanas al procesador que agilizan cálculos, hay memorias que guardan la información de forma duradera en gran cantidad. De manera que todos estos tipos de memoria tienen características diferentes por que la �nalidad a la que se dedica así lo requiere. Los factores que más determinan las características de la memoria son: la velocidad, la capacidad y el coste. Estas características están relacionadas entres sí, de manera que las memorias más rápidas tienen un elevado coste de fabricación y si además tiene una gran capacidad el coste se eleva todavía más. Si los equipos microinformáticos dispusieran solamente de memorias rápidas de gran capacidad, el precio de los equipos sería muy elevado. Así se han especializados las memorias en niveles según su función dándole las características necesarias para reducir su coste: ▪ Las memorias más rápidas tienen una capacidad más baja. ▪ Las memorias más lentas tienen una capacidad más alta. En los equipos modernos va haber diversos tipos de memoria organizadas de forma jerárquica, con diversas capacidades, velocidades y costes, estos niveles son:  Elaboración propia (Uso educativo no comercial  Autoevaluación ¿Cuál de las siguientes a�rmaciones es la correcta?: Para almacenar cientos de imágenes lo más e�ciente es el dico duro, un pen-drive, o tarjeta de memoria �ash. Las imágenes se almacenan en los registros por ser la opción más rápida. La opción más barata para almacenar imágenes son los discos ópticos No es posible guardar imágenes en discos duros externos. Correcta: El disco duro, un pen-drive o una tarjeta de memoria son los dispositivos que mejor precio ofrece para volúmenes de información medios. En los registros no es posible almacenar imágenes: su capacidad es muy pequeña y sólo se usan para funcionamiento interno del microprocesador. Incorrecto Incorrecto Incorrecto Solución 1. Opción correcta (#answer-40_66) 2. Incorrecto (#answer-40_110) 3. Incorrecto (#answer-40_113) 4. Incorrecto (#answer-40_116) 3.2.3.- Características de las memorias Las memorias se van a poder clasi�car por diferentes factores estos son: • Localización: Dependiendo donde se encuentra ubicada físicamente, tenemos: ◦ Memoria interna del procesador. De alta velocidad utilizada de forma temporal, muy rápida. Ejemplo: el banco de registros. ◦ Memoria interna. Es la Memoria Principal y es más rápida que la secundaria, donde se ubica los programas para ser ejecutados. . Ejemplo: Memoria RAM. ◦ Memoria externa. Es la Memoria Secundaria y es más lenta que la principal; se emplea para almacenar grandes cantidades de información, Ejemplo: pen-drive, disco duro externo, tarjeta memoria externa, CD's y DVD's. • Duración de la información: Es el tiempo que la información permanece en el soporte o medio sin degradarse desde que fue grabada. Así la memoria puede ser: ◦ Duradera: La información de las celdas de memoria se mantiene permanentemente. ▪ No duradera: La información de las celdas de memoria desaparece al hacerlo el suministro de energía. ▪ Con refresco: La información de las celdas de memoria desaparece paulatinamente aunque no cese el suministro de energía, llegando un momento que la información contenida no tiene un valor signi�cativo. ▪ Permanente: La información de las celdas de memoria solo se puede escribir una vez, sin posibilidad de ser borradas. ▪ Aleatorio: conocido también como por palabra directo o selectivo. La información de las celdas de memoria es accesible individualmente conociendo su dirección, siendo el tiempo empleado en su localización �jo. ▪ Secuencial: conocido también como por bloques. La información de las celdas de memoria es accesible después de pasar por las que se encuentran por delante, siendo el tiempo de acceso depende del ligar donde se encuentre la información. • Modo de acceso: Es la forma en la que se puede disponer de una información de la memoria. Puede ser de dos formas: ◦ Aleatorio: conocido también como por palabra directo o selectivo. La información de las celdas de memoria es accesible individualmente conociendo su dirección , siendo el tiempo empleado en su localización �jo.  Elaboración propia. Esquema de memoria (Uso educativo no comercial) ◦ Secuencial: conocido también como por bloques. La información de las celdas de memoria es accesible después de pasar por las que se encuentran por delante, siendo el tiempo de acceso depende del ligar donde se encuentre la información. • Capacidad o Tamaño: Es la cantidad de información que puede almacenar el sistema de memoria y se mide en unidades de bits , octetos (bytes ) o 10 palabras, junto con los pre�jos K (kilo,2 = 1024 bytes), M (mega, 6 9 aproximadamente 10 bytes), G (giga, aproximadamente 10 bytes), T (tera, 12 aproximadamente 10 bytes). • Velocidad de memoria o ancho de banda: Se mide en MHz y es la velocidad a la que la memoria puede aceptar datos (escribir en la memoria) o puede entregar datos (leer) de forma continua. Velocidad es la inversa del tiempo de acceso. Donde el tiempo de acceso es el tiempo que se tarda desde que se da la orden de leer / escribir hasta que los datos aparecen en -9 los terminales de la memoria, este es del orden de nanosegundo (ns) = 10 -9 (1/10 ) seg. Conociendo la velocidad en MHz podremos conocer el tiempo de acceso y al revés.  Ejercicio resuelto Si temenos una memoria cuya velocidad sea 100MHz ¿cual será su tiempo de aceso? Velocidad=100MHz => tiempo de acceso= 1/100MHz = 10ns Mostrar retroalimentación Tiempo de acceso =10ns => Velocidad = 1/10ns = 100MHz 3.2.4.- Memorias semiconductoras (RAM, EPROM, FLASH) Este tipo de memoria es la más empleada como memoria principal de los computadores. Se basa en los materiales semiconductores y la tecnología de los circuitos integrados. Todas las memorias que se van a tratar en este apartado son de direccionamiento cableado, o sea, de acceso aleatorio o RAM. Sin embargo, dentro de estas memorias se ha desarrollado otra terminología que resulta un poco confusa, pues repite términos empleados con otro sentido. Se puede establecer la siguiente clasi�cación:  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) • De lectura y escritura (RAM): Se conoce como memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory), ya que la información que está en memoria puede ser accedida desde cualquier parte sin pasar por la información anterior y posterior. También se leas conoce como memorial volátiles, ya que la información se pierde si falla el suministro eléctrico. En tipo de memoria podemos encontrar dos tipos fundamentales, las cuales emplean diferente tecnología para almacenar los datos: ◦ Estáticas (SRAM). Es más cara y más rápida y no necesita refrescar los datos con frecuencia. Utilizadas para los registros y memorias caché. ◦ Dinámicas o con refresco (DRAM) asíncronas y síncronas (SDRAM). Este tipos necesita ser refrescada ciento de veces por segundo, son más baratas y lentas que las SRAM. Utilizadas para las tarjetas de memoria RAM. ◦ Memoria RAM no Volatil (NVRAM): Viene de las siglas de Non-Volatile Random Access Memory, ya que mantiene la información en ausencia de suministro eléctrica. Este tipo de memorias son muy conocidas actualmente como memorias �ash y se emplean en multitud de dispositivos , como teléfonos móviles, pendrives, y en general en todos los pequeños dispositivos electrónicos que requieran un almacenamiento de datos de forma permanente con un pequeño tamaño..  Cmarcante (CC BY-SA) • De sólo lectura (ROM): Se las conoce como memorias de solo lectura (Read Only Memory), estas memorias no son volátiles de manera que la información queda retenida prácticamente de forma �ja, aunque falte el suministro eléctrico. Este tipo de memorias al ser de solo lectura no se puede escribir información en ellas, ya que esta suele venir grabada de fabrica, pero el proceso de lectura se puede realizar las veces que queramos. Dentro de este grupo de memorias encontramos otros tipos que tienen alguna característica diferente , pero como norma general son de solo lectura: ◦ PROM: son memorias programables de solo lectura, en ingles (Programmable Read Only Memory), la característica que diferencia a este tipo de las memoria ROM, es que la información que se almacena en ellas es puesta por el cliente y no por la empresa que la fabrico. Esta información se escribe una sola vez y no puede ser borrada. ◦ EPROM: son memorias programables de solo lectura borrables, en ingles (Erase Programmable Read Only Memory) Este tipo de memoria es como las memorias PROM con la diferencia que pueden ser borradas varias veces. ◦ EEPROM: son memorias programables de solo lectura borrables eléctricamente, en ingles (Electrical Erase Programmable Read Only Memory).Este tipo de memorias tiene las mismas características que las memorias EPROM con la diferencia que el borrado se realiza aplicando una tensión en un pin del chip.  Autoevaluación La información que guardamos en un pen-drive se almacena en... Pequeñas unidades de cinta magnética de gran capacidad. Memorias PROM de gran capacidad. Memorias RAM de gran velocidad. Memorias NVRAM, capaces de almacenar la información incluso sin suministro eléctrico. Incorrecto Incorrecto Incorrecto Correcta: Memorias NVRAM, capaces de almacenar la información incluso sin suministro eléctrico Solución 1. Incorrecto (#answer-42_66) 2. Incorrecto (#answer-42_128) 3. Incorrecto (#answer-42_131) 4. Opción correcta (#answer-42_134) 3.3.- Microprocesadores. Tipos, características y funciones  Caso práctico  Elaboración propia (Uso educativo CASO: Por una vez, es Alberto quien explica que realmente el Microprocesador no es tan importante como a simple vista parece. Sabe perfectamente que la mayor parte del tiempo está prácticamente parado, incluso usando juegos muy exigentes. Por eso ha escogido un procesador de gama media de la empresa AMD ya que, dice, "es más barato que Intel y no me merece la pena". Los padres no están muy convencidos. no comercial) ¿Podrías apoyar a Alberto en su decisión? 3.3.1.- De�nición El procesador o CPU (Central Process Unit, o unidad central de proceso) es el componente central de la PC. Ya que es el encargado de interpretar y procesa la  Klaus Eifert. (CC BY-SA) mayoría de las instrucciones que se realizan en el ordenador. Se podría decir que este componente es como "el cerebro del ordenador". Físicamente el procesador es un circuito o chip, en el cual se han construido millones de elementos electrónicos, como son transistores, condensadores o resistencias, sobre una placa de silicio. Este dispositivo esta encapsulado en un chip es insertado en un zócalo a la placa base. El tamaño y forma de conexionarse en el zócalo de este chip ha ido variando a lo largo de la su historia, llegando a un alto grado de miniaturización. Las estructuras que tiene en su interior se han visto de manera general al principio de esta unidad, como son los registros, el contador de programa, unidad de control y Unidad Aritmético-Lógica (ALU ). En los microprocesadores actuales además de estas estructuras funcionales se han ido incorporando otras que lo han hecho evolucionar para aumentar sus prestaciones. Debido a la miniaturización de sus componentes se produce en el microprocesador altos niveles de temperatura que pueden llegar a dañarlo, para evitar esto, los microprocesadores actuales suelen incorporar encima del chip una serie de disipadores y ventiladores (coolders), que permiten sacar el calor de su interior. En su construcción existen dos �losofías de diseño:  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) ▪ CISC (Complex Instruction Set Computer): Esta �losofía de diseño se fundamenta en reducir el número de instrucciones de ensamblador por cada instrucción de un lenguaje de alto nivel, por lo que el número de instrucciones que implementa el procesador es elevado. ▪ RISC (Reduced Instruction Set Computer): Esta �losofía de diseño se analiza estadísticamente las instrucciones más utilizadas por las aplicaciones y hace que estas se ejecuten lo más rápido posible. Los dos mayores fabricantes de procesadores utilizan estas �losofías, Intel la CISC y AMD la RISC . Esto signi�ca que internamente funcionan de forma totalmente diferente, aunque a la vista de los usuarios no se vean grandes diferencias. El avance de las tecnologías y la evolución de la electrónica han hecho que lo hagan también los microprocesadores, consiguiendo que se integren más componentes que hacen más rápidos y potentes a los microprocesadores. Entre los avances que se presentaron, en 2003 se introdujeron en los ordenadores personales los microprocesadores de 64 bits, que trabajaban con información en bloque de 64bits, frente a los 32 bits de sus antecesores. Otro avance ha sido la inclusión de en el mismo chip de dos o más procesadores comerciales trabajando en paralelo. Y la de diseñar procesadores con más de un núcleo operativo, fruto de este avance surgieron familias de procesadores como los Dual Core (2 núcleos) y los Quad Core (4 núcleos). Otra tendencia es la de simular que un solo núcleo real trabaja como 2 ó más núcleos virtuales (Hyperthreading).  Elaboración propia (Uso educativo no comercial)  Autoevaluación Solo una de éstas a�rmaciones es falsa... Los Quad Core son procesadores que integran 4 núcleos. Las arquitecturas CISC y RISC son �losofías distintas a la hora de diseñar procesadores Los procesadores antiguos trabajaban con 64 bits hasta que llegaron los nuevos de 32 bits. Intel y AMD son los principales fabricantes de procesadores para PC Incorrecto Incorrecto Correcta: Es falso que primero hubiera micros de 64 bits y luego se pasara a 32 bits. Incorrecto Solución 1. Incorrecto (#answer-43_66) 2. Incorrecto (#answer-43_137) 3. Opción correcta (#answer-43_140) 4. Incorrecto (#answer-43_143) 3.3.2.- Estructura básica (arquitectura interna) Como ya vinos al principio esta unidad los bloques de una CPU son la Unidad de Control, la Unidad aritmético-lógica y los registros. Esta estructura ha ido evolucionando y se ha ido incorporando elementos que se han convertido en imprescindible, así podemos representar los bloques básicos de una CPU con el siguiente esquema:  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) En estos bloques se incorporan además de los ya conocidos otros que son: • FPU (Floating Point Unit o Unidad de de punto �otante): También conocida como coprocesador matemático o procesador de datos numéricos. Y realiza las operaciones de datos en punto �otante. • Caché L1 y Cache L2: es una memoria de alta velocidad, intermedia entre el procesador y la memoria principal , que ayuda al procesador a reducir los tiempos de acceso a memoria. Los procesadores actuales también suelen incluir dentro del procesador una tercera caché, llamada L3. • FSB (Front Side Bus o bus frontal ): comunica la cache L2 con la placa y utiliza una anchura de bus de 64bits . • BSB (Back Side Bus o bus trasero ): comunica la cache L1 con el núcleo y con la cache L2 utiliza una anchura de bus de 256bits. La evolución de los procesadores esta siendo la arquitectura de doble núcleo o más, que consisten en incorporar en la misma CPU dos o más núcleos siendo los demás recursos compartidos. Esta tecnología además de incorporar dos o más núcleos y sus respectivas cachés L1 y L2 tienen un bus de transporte de mayor ancho de banda, una caché de nivel 3 compartida entre todos los núcleos y una controladora de memoria integrada para hacer más rápido el acceso a la memoria RAM. Normalmente hay una caché de nivel 1 exclusiva para un núcleo, y una caché de nivel 2 compartida entre 2 núcleos. La caché de nivel 3 suele ser común para todos los núcleos. Un esquema de un microprocesador dual core sería la siguiente.  Elaboración propia (Uso educativo no comercial)  Autoevaluación ¿Cuántos caches L1 existirán en un equipo que cuente con dos procesadores de 4 núcleos? No existen equipos que tengan dos procesadores. Suponiendo un esquema de una cache L1 por cada nucleo, habría 4 caches por procesador y por tanto 8 caches L1 en total. Tal y como indica el esquema, las caches de L1 se compartirían entre todos los procesadores, por tanto 2 caches L1. Memorias NVRAM, capaces de almacenar la información incluso sin suministro eléctrico. Incorrecto Correcta: Suponiendo un esquema de una cache L1 por cada nucleo, habría 4 caches por procesador y por tanto 8 caches L1 en total. Incorrecto Incorrecto Solución 1. Incorrecto (#answer-45_66) 2. Opción correcta (#answer-45_148) 3. Incorrecto (#answer-45_151) 4. Incorrecto (#answer-45_154) 3.3.3.- Características de los microprocesadores A la hora de elegir entre los diferentes microprocesadores que podemos encontrar en el mercado, debemos �jarnos en una serie de características que marcan para que se puedan utilizar o para que son mejores. Estas características son:  Pixel ;-) (CC BY-SA) • Velocidad de reloj: Es el factor más determinarte, ya que marca cuantas instrucciones puede procesar por unidad de tiempo. Este concepto está relacionado con la frecuencia de reloj, que marca el ritmo al que se ejecuta las instrucciones y procesos del ordenador. La velocidad se mide en megahercios o gigahercios (MHz o GHz) Así, por ejemplo, un microprocesador actual a 3,2 GHz es capaz de realizar 3200 millones de instrucciones en un segundo. En los microprocesadores modernos podemos distinguir dos tipos de velocidades. Una interna y otra externa. La velocidad interna, es a la que se ejecutan las instrucciones en el interior de procesador. Actualmente está entre 1GHz y 4Ghz. La velocidad externa, es a la que se comunica el procesador con la placa base. Esta velocidad se la conoce como velocidad de bus. Actualmente está entre 500MHz y 2000Mhz, y es a la que realmente funciona el ordenador en su conjunto, ya que entre el la placa y el micro se suele producir un "cuello de botella" o "atasco". Este desfase de velocidades se conoce como Factor de Multiplicación y es el valor por el que se multiplica la velocidad externa para determinar la velocidad real de funcionamiento del sistema. Por ejemplo: si la velocidad externa es de 133MHz y el factor de multiplicación es de 7,5 la velocidad del procesador será de 997,5MHz, aunque la velocidad interna del procesador sea mayor. • La memoria Cache: La memoria RAM y el procesador están en constante comunicación durante la ejecución de instrucciones, teniendo en cuenta que el procesador es mucho más rápido que la RAM, ocurre que tendremos al procesador trabajando a las velocidades de la RAM y por tanto desaprovechando sus capacidades. Para solucionar este problema, surge la necesidad de incorporar entre ambos una memoria especializada más rápida y más cercana al procesador que permita al procesador aumentar la velocidad de proceso sin ser limitado por la velocidad de la memoria RAM, a esta memoria intermedia se la conoce como memoria caché.  Flower�ower (CC BY-SA) La memoria caché es una memoria volátil (RAM) ultrarrápida con poca capacidad , que suele estar integrada en el chip del procesador. Su función es la almacenar instrucciones y datos que el procesador utiliza con asiduidad, de manera que cuando los necesite el procesador no se tenga que ir a buscarlos a la memoria RAM, reduciendo considerablemente el tiempo de búsqueda. A lo largo de la evolución de los procesadores se han ido incorporando varios tipos de memoria caché que han aumentado las prestaciones de los procesadores, teniendo actualmente hasta tres tipos de memoria caché: Caché de nivel 1 (L1): Trabaja a la misma velocidad que el procesador y está integrada en el núcleo de este. Tiene una parte dedicada a instrucciones y otra a datos. La capacidad de esta memoria está entre los 64KBytes y los 256KBytes. Caché de nivel 2 (L2): Es algo más lenta que la caché L1 y está integrada en el procesador pero fuera del núcleo. No tiene partes dedicada, siendo utilizada por los programas del sistema. La capacidad es mayor que la de la caché L1 y puede llegar a los 2MBytes. Suele haber 1 por cada núcleo o por cada pareja de núcleos. Caché de nivel 3 (L3): Este tipo de memoria se empezó a incorporar en la placa base, fuera del chip del procesador. Actualmente se incorpora en el interior del procesador y en los procesadores multinucleo suele ser común a todos los núcleos. Tiene velocidades menores que las otra cachés y capacidades mayores. A la hora de elegir un procesador habrá que ver cuál es la suma total de si memoria caché y quien tiene mayor caché L1 y L2. Por ejemplo: El procesador AMD PHENOM X4 9850 tiene una L1 de 4x64KBytes, L2 de 4x512KBytes y L3 de 2048 KBytes, así la caché total será de 4353 KBytes. • Alimentación: Los procesadores al ser un componente electrónico necesitan electricidad para su funcionamiento. El procesador utiliza dos voltajes para su funcionamiento; uno externo o voltaje de entrada/salida, que se utiliza para alimentar a los circuitos de comunicación con la placa y que es de 3,3 voltios, y otro interno o voltaje de núcleo , que alimenta a los circuitos internos del procesador y es menor que le externo para que la temperatura no supere los valores de ruptura, estos voltajes suelen ser de 2,4voltios y 1,8 voltios. Si la actividad interna del procesador y a la velocidad a la que realice las operaciones es alta, el procesador consumirá más energía. Esta energía hace que aumente la temperatura del procesador, hasta un punto que puede dañar el procesador. Para evitar esto se suelen incorporar a los procesadores dispositivos que sequen el calor del procesador y regulen la temperatura de funcionamiento, estos dispositivos pueden ser pasivos como disipadores o activos como ventiladores. El disipador es un elemento formado por placas de metal que aumentan la super�cie por la que se reparte el calor y extrae el calor del interior del procesador por conducción. Y el ventilador utiliza energía para mover el aire que rodea al disipador, enfriando este y por conducción el procesador. Una característica que marca la cantidad de calor que puede disipar el procesador es la TDP (Thermal Design Power). Así si encontramos un procesador que dice que TPD es de 25W, nos indica que ese procesador puede disipar 25 Watios de calor por medios de disipadores y ventiladores. • Núcleos: Esta característica marca el número de núcleos o cores de los que dispone el procesador. El núcleo el "cerebro" del procesador, es donde se llevan a cabo todos los procesos. De manera que cuantos más tenga las tareas serán repartidas entre ellos y aumentara la velocidad de proceso. Esta el una de las tendencia actuales para conseguir mayor rendimiento. • Instrucciones especiales: es como el conjunto de instrucciones que es capaz de entender y ejecutar un procesador y que están diseñadas para mejorar la ejecución de ciertas tareas. Con la necesidad de trabajar con grá�cos y videos los fabricantes han evolucionado las instrucciones que manejan los procesadores, haciendo estos procesos más rápidos de ejecutar. Este tipo de instrucciones van relacionadas con la �losofía de diseño de los procesadores CISC y RISC , así que cada fabricante ha ido creando un tipo de instrucciones para sus procesadores. INTEL creo la tecnología MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4.  Autoevaluación Si tengo un microprocesador conectado con un FSB de 133MHz y un factor multiplicador de 20. ¿Cuál es la velocidad interna de operación del micro? 2660MHz, es decir 133MHz x 20. La velocidad interna de procesamiento no se puede calcular, ya que depende de las características del propio procesador. Si el bus FSB es de 133MHz, el micro trabaja a 133MHz. No existen los microprocesadores conectados a 133MHz. Incorrecto Correcta: La velocidad interna de procesamiento no se puede calcular, ya que depende de las características del propio procesador. Incorrecta Incorrecto Solución 1. Incorrecto (#answer-48_66) 2. Opción correcta (#answer-48_159) 3. Incorrecto (#answer-48_162) 4. Incorrecto (#answer-48_165) 3.3.4.- Tipos de Arquitectura (32 y 64 bits) Los elementos internos de los procesadores tienen buses internos por los que mandas los datos o direcciones a registros procesador, Unidad Aritmético y secundaria... La cantidad de Lógica, Unidad de Control, Memoria Principal datos (en bit ) que van a procesar de golpes estos dispositivos se la conoce como tipo de arquitectura. El tipo de arquitectura va a contener un número de bits múltiplo de ocho, teniendo actualmente arquitecturas de 64 bits (antiguamente 32 bits). Esto quiere decir que la los datos o direcciones se van a mover por los elementos internos del procesador en bloque formados por 64 bits. La anterior arquitectura de 32 bits era la apropiada para ejecutar aplicaciones de carga moderada o baja. Así que puede manejar números de 0 a 4294967295 32 (2 ). La arquitectura de 64 bits, la actual, es la apropiada para ejecutar aplicaciones matemáticas o cientí�cas de carga elevada. Así que puede manejar números de 64 0 a 18226744073709551615 (2 ). El direccionamiento de la memoria RAM limita la arquitectura de 32bits a manejar tamaños no superiores a 4 Gbytes (32 bit de direcciones=2^32=4GB), tamaño superado en los ordenadores actuales. En la arquitectura de 64 bits las cifras tanto de direccionamiento como de capacidad de almacenamiento son muchísimos más elevadas, por lo que ésta arquitectura se está imponiendo. La arquitectura de 64 bits ha requerido la adaptación del software de aplicación y del software de base (los sistemas operativos), que estaban diseñado para funcionar con arquitecturas de 32bits. Los sistemas operativos actuales de 64bits se encargan de hacer compatible las aplicaciones de 32 bits con el funcionamiento a 64bits, pero supone un desperdicio de rendimiento. 3.3.5.- Partes físicas de un microprocesador  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) Cuando tenemos un procesador físicamente podremos apreciar las siguientes partes: • El encapsulado: es el caparazón que envuelve a la oblea de silicio, para protegerle de roturas, golpes y oxidación y permitir un enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base. • Zócalo: Es el lugar en donde se inserta el procesador en la placa base, efectuando una conexión entre él y el resto del equipo. En el apartado de placa base tienes más información al respecto. Cuando tenemos un procesador este se ve acompañado de otras partes necesarias: • Ventilador y disipador: Se encarga de refrigerar al procesador, ya que al contener millones de dispositivos activos "transistores" que producen una temperatura muy alta. Se instala justo encima del procesador. 3.4.- Chipset  Re�exiona Hasta ahora has estado viendo los componentes principales de la placa base, (memoria y microprocesador) y, con menos detalle, se te ha explicado que existen otra serie de slots en los que interconectar "cosas". Probablemente ya te haya surgido una duda: ¿quién organiza todo esto?. 3.4.1.- De�nición y funciones principales.  Jonathan Zander (Digon3) (CC BY-SA) Si tu respuesta ha sido el microprocesador andas un poco equivocado. Si el microprocesador tuviera que encargarse, él solo, de todos los pormenores de intercomunicación entre los distintos componentes de una placa base, el rendimiento del equipo sería muy limitado. La �exibilidad que ofrece una placa base actual, donde pueden conectarse literalmente miles de distintos dispositivos, obliga a que la propia placa disponga de algún tipo de lógica, fuera del microprocesador, que se encargue de gestionar el conjunto. Éste problema ya se dio en las primeras placas base, que incluían un elevado número de chips dispersos por la placa base. Para mejorar el rendimiento y disminuir el coste de las placas, las sucesivas versiones de placas fueron aglutinando todos los chips de control en un conjunto mucho más reducido. A éste conjunto de chips, encargados de la gestión de comunicaciones entre las distintas partes de una placa base se le conoce genéricamente como CHIPSET. 3.4.2.- Puentes Norte y Sur (NorthBridge y SoutBridge) Antiguamente los principales chipset del mercado separaban sus funciones en dos segmentos denominados Norte y Sur. Básicamente la parte norte se encarga de realizar los procesos de intercomunicación más críticos (memoria-cpu-tarjeta grá�ca), mientras que el puente sur se encarga del resto de comunicaciones. Veamos un esquema típico de un chipset antiguo:  Elaboración propia (Uso educativo no comercial) NorhtBridge: Básicamente se encarga de gestionar el �ujo de información entre el procesador, la memoria y los slots de expansión PCI-Express de las tarjetas grá�cas (en uno o varios de los cuales estaba insertada la tarjeta de video). Además, el northbridge se encarga de veri�car el procesador (modelo, velocidad y número de ellos conectados a la placa), controlar la memoria (cantidad, tipo y velocidad de los distintos módulos conectados), y velocidad de los buses principales (bus de salida del micro y PCI-Express). En algunos casos, el propio Norhtbridge incluye una controladora grá�ca. Southbridge: El "puente sur" es el encargado del resto de comunicaciones de la CPU con los dispositivos de menor prioridad (más lentos). Entre ellos debemos considerar dispositivos evidentes, como teclados, controladoras de red, de audio y controladoras de periféricos (usbs), así como los propios dispositivos SATA (discos duros) o tarjetas de expansión PCI. Además ésta parte del chipset suele ser la encargada de la gestión energética de la placa. Por tanto, el auténtico núcleo tecnológico del chipset de una placa base radica en el northbridge. Nos es raro por tanto que, de una generación a otra de chipsets, el southbridge se mantenga igual y solo se evolucione la parte norte. Por otro lado (el northbridge) suele presentar los mayores problemas de refrigeración, por lo que suelen estar tapados por un sistema de disipación casi tan potente como el propio procesador del equipo. En la arquitectura actual, desaparece el Northbridge, siendo el procesador el que se encarga de