Conceptos básicos de hardware informático


Boot

La secuencia de arranque, es el proceso que inicia el sistema operativo cuando el usuario enciende una computadora. Se encarga de la inicialización del sistema y de los dispositivos.

DMA

El acceso directo a memoria permite acceder a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la unidad central de procesamiento principal.

IRQ

Es una señal recibida por el procesador de un computador, indicando que debe «interrumpir» el curso de ejecución actual y pasar a ejecutar código especifico.

Plug-and-play o PnP

Es la tecnología que permite a un dispositivo informático ser conectado a una computadora sin tener que configurar mediante jumpers.

Núcleo o kernel

Es un software que constituye la parte más importante del sistema operativo. Es el principal responsable de facilitar a los distintos programas acceso seguro al hardware de la computadora.

Tasa de Transferencia o tasa de bits

Define el número de bits que se transmiten por unidad de tiempo a través de un sistema de transmisión digital o entre dos dispositivos digitales.

Semiconductor

Es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante eléctrico dependiendo de diversos factores.

Volátil

Es una propiedad que tienen algunos dispositivos a perder la información almacenada en ellos cuando se deja de suministrar energía eléctrica. Se aplica a la memoria RAM.

Sistema informático

Es el conjunto de partes interrelacionadas, hardware, software y de recurso humano que permite almacenar y procesar información.

Programa informático

Es un conjunto de instrucciones que una vez ejecutadas realizarán una o varias tareas en una computadora. Sin programas, estas máquinas no pueden funcionar.

Sistema operativo

Es un programa informático o conjunto de programas que en un sistema informático gestiona los recursos de hardware y provee servicios a los programas de aplicación, sistemas operativos para PC: Microsoft Windows, Mac OS X, GNU/Linux, Solaris, FreeBSD, OpenBSD, Google Chrome OS, Debian gnu/Linux.

Firmware

Es un bloque de instrucciones de máquina para propósitos específicos, grabado en una memoria, normalmente de lectura / escritura.

Controlador de dispositivo

Es un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz.

Arquitectura de von Neumann

Es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos. Consta de 5 partes:

  • La unidad aritmético-lógica o ALU: es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas y operaciones lógicas, entre dos números.
  • La unidad de control es la circuitería que controla el flujo de datos a través del procesador, y coordina el procesador, a su vez controla el resto del PC.
  • El Registro es una memoria de alta velocidad y poca capacidad, integrada en el microprocesador, generalmente usado en operaciones matemáticas.
  • La memoria principal o RAM se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software.
  • Los dispositivos de entrada/salida son los aparatos y dispositivos auxiliares e independientes conectados a la unidad central de procesamiento de una computadora, proporcionan un medio de transporte de los datos entre las distintas partes.

Funcionamiento de un procesador primitivo

Carga del primer sumando, Carga del segundo sumando, similar a la anterior, Resta dos registros.

Jerarquía de memoria

Se conoce como jerarquía de memoria a la organización piramidal de la memoria en niveles que tienen los computadores. Su objetivo es conseguir el rendimiento de una memoria de gran velocidad al coste de una memoria de baja velocidad. Los puntos básicos con la memoria se pueden resumir en: Cantidad, velocidad y coste. Los niveles que componen la jerarquía de memoria habitualmente son: Nivel 0: Registro, Nivel 1: Memoria caché, Nivel 2: Memoria principal, Nivel 3: Memorias flash, Nivel 4: Disco duro, Nivel 5: Cintas magnéticas Consideradas las más lentas, con mayor capacidad. Nivel 6: Red de computadoras/Redes.

Memoria principal

La memoria principal es aquella memoria de un computador donde se almacenan temporalmente tanto los datos como los programas que la CPU.

Se puede dividir en dos tipos:

  • ROM: Viene grabada de fábrica con una serie de programas, se puede dividir en: Rutina de arranque, realiza el chequeo de los componentes de la computadora. -Rutina BIOS, permanece activa mientras se está usando el computador.
  • RWM: Es la memoria del usuario que contiene de forma temporal el programa, los datos y los resultados que están siendo usados por el usuario del computador.

Chip o circuito integrado

Un bit es un dígito del sistema de numeración binario, es la unidad mínima de información empleada en informática en cualquier dispositivo digital, hay 4 combinaciones posibles: 0 0, 0 1, 1 0, 1 1.

Cuando se habla de 32, 64 bits, se refiere al tamaño, en número de bits, que tienen los registros internos del procesador y a la capacidad de procesamiento de la ALU.

Cuello de botella

En la transferencia de datos, cuando la capacidad de procesamiento de un dispositivo es mayor que la capacidad del bus al que se encuentra conectado el dispositivo.

Coma flotante

Es una forma de notación científica usada en los CPU, GPU, FPU, etc, con la cual se pueden representar números reales extremadamente grandes y pequeños para operaciones aritméticas.

Factor de forma

Son unos estándares que definen algunas características físicas de las placas base para computador personal.

Fan

Ventilador.

FSB

Es el tipo de bus usado como bus principal en algunos de los antiguos microprocesadores de la marca Intel, para comunicarse con el circuito integrado auxiliar o chipset.

Gigahercio

Es un múltiplo de la unidad de medida de frecuencia hercio (Hz) y equivale a 10^9 Hz

Memoria flash

Permite la lectura y escritura de múltiples posiciones de memoria en la misma operación. -Un nanosegundo es la milmillonésima parte de un segundo.

Conectores informáticos

Son conectores que transmiten información entre el dispositivo y el computador.

Conectores externos

Los conectores externos son los conectores que comunican al computador con diferentes periféricos externos al PC desde el monitor a una red LAN o impresora.

  • Puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico. Está en desuso y no se suele montar.
  • USB: es un estándar industrial desarrollado en los años 1990 define los cables, conectores y protocolos usados en un bus para conectar, comunicar y proveer de alimentación eléctrica entre computadores y periféricos y dispositivos electrónicos. Los dispositivos USB se clasifican en tres tipos según su velocidad: puede ser 1.1, 2.0, 3.0.
  • RJ-45: es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado.
  • Audio, en general por colores: naranja, negro, gris, verde, rosa y azul.
  • PS/2 se empleaba para conectar teclados y ratones.
  • Serie o DB9 es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, la información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez.
  • VGA formado por tres hileras de 15 pines, se encuentra en la mayoría de las tarjetas gráficas, monitores de computadoras, y otros dispositivos de vídeo.
  • DVI es un conector de vídeo diseñado para obtener la máxima calidad de visualización posible en pantallas digitales, tales como los monitores de pantalla plana y los proyectores digitales. DVI-D sólo digital, DVI-A sólo analógica, DVI-I digital y analógica.
  • HDMI es una norma de audio y vídeo digital cifrado sin compresión apoyada por la industria para que sea el sustituto del euroconector.
  • eSATA se caracteriza por usar todas las características del disco, sobretodo se destaca la S.M.A.R.T.y disposición de los discos en RAID 0 y RAID.
  • TOSLINK, conexión de fibra óptica, se basa en la utilización de señales ópticas en lugar de señales eléctricas.
  • FireWire es una conexión para diversas plataformas, destinado a la entrada y salida de datos en serie a gran velocidad. Superior al 3.0.
  • Thunderbolt o Light Peak es el nombre utilizado por Intel para designar a un nuevo tipo de conector de alta velocidad que hace uso de tecnología óptica.

Conectores internos

-Serial ATA o SATA es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores, etc.

mSATA o mini-SATA es una interfaz variante de la interfaz SATA. La interfaz mSATA es muy usada en computadoras portátiles y también en placas base actuales.

PCI Express: cada ranura de expansión lleva uno, dos, cuatro, ocho o dieciséis carriles de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas.

PCI es la versión antigua del PCI Express. Su uso es limitado a unos pocos dispositivos.

Carcasas o torres de computadora

Las carcasas o torres de computadora u ordenador, son el armazón del equipo que contiene los componentes del computador, normalmente construidos de acero, plástico o aluminio. La mayoría de los computadores utilizan varios tornillos para asegurar la cubierta al chasis.

Fuente de alimentación

Tiene la función de proporcionar electricidad a los componentes internos del computador.

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