Conceptos Fundamentales de Arquitectura y Componentes de Hardware y Software


Repaso de Conceptos Clave en Informática

1. Diferencia entre Hardware y Software

La distinción fundamental entre estos dos conceptos es la siguiente:

  • Hardware: Comprende todos aquellos componentes físicos del equipo informático u ordenador. Son los elementos tangibles que se pueden tocar.
  • Software: Es todo aquello que forma parte del ordenador y es intangible; incluye programas, datos e instrucciones.

2. Funciones de la Unidad Central de Procesamiento (UC), Unidad Aritmético Lógica (UAL) y Memoria Principal

Estos son componentes esenciales dentro de la arquitectura de un sistema:

  • UC (Unidad de Control): Es la encargada de controlar todo el sistema interno y dirige las operaciones de todos sus componentes.
  • UAL (Unidad Aritmético Lógica): Ejecuta todas las operaciones aritméticas y lógicas.
  • Memoria Principal: Es la parte del ordenador capaz de almacenar los programas necesarios para que el sistema funcione.

3. Tipos y Funciones de la Memoria ROM

Existen varios tipos de memoria de solo lectura (ROM), cada uno con características específicas de programación y borrado:

Tipos de Memoria ROMFunción Principal
Memoria PROM (Programable Read Only Memory)Memoria de solo lectura, programable una sola vez.
Memoria EPROM (Electrically Programmable ROM)Memoria de solo lectura, programable y borrable mediante luz ultravioleta.
Memoria EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM)Tipo de memoria ROM de solo lectura, programable y borrable eléctricamente (byte a byte).

4. El Programa Grabado de Fábrica en la Placa Base

El programa fundamental grabado de fábrica en la placa base posee las siguientes características:

  • Ubicación: Se encuentra en la memoria interna del ordenador.
  • Nombre: Se denomina BIOS (Basic Input/Output System).
  • Funciones: Sirve para guardar la información de los dispositivos, controlar el proceso al cargar el sistema operativo en el arranque y mantener la fecha y la hora del equipo.

5. Diferencia entre Memoria RAM y Memoria ROM

La principal diferencia radica en su volatilidad y propósito:

  • Memoria RAM (Random Access Memory): Es el dispositivo donde se almacenan temporalmente los datos e instrucciones necesarias para el correcto funcionamiento del equipo mientras está encendido. Es volátil.
  • Memoria ROM (Read Only Memory): Es un tipo de memoria no volátil que permite almacenar los datos de forma permanente (como el firmware).

6. Memoria Volátil

Definición: Es aquella cuya memoria no es permanente; al apagar el ordenador, se pierden todos los datos almacenados en ella.

Ejemplo: La Memoria RAM es el tipo de memoria principal que presenta estas características.

7. Operaciones Ejecutadas por la UAL

La UAL ejecuta principalmente las operaciones aritméticas (sumas, restas, multiplicaciones y divisiones) y las operaciones lógicas (comparaciones, AND, OR, NOT).

8. Programas Almacenados en la Memoria Principal

La memoria principal (RAM) almacena temporalmente los programas que están actualmente en ejecución y los datos que están siendo procesados por la CPU.

9. Significado de Frecuencias (MHz)

Cuando se indica que un ordenador funciona a 33 MHz o 60 MHz, esto se refiere a la frecuencia de reloj del procesador, medida en Megahercios (MHz). Indica la cantidad de ciclos de instrucción que el procesador puede ejecutar por segundo.

10. Unidades de Medida de la Memoria Informática

La capacidad de memoria de un ordenador se mide utilizando múltiplos del Byte. Las unidades comunes son:

  • Bytes
  • Kilobytes (KB)
  • Megabytes (MB)
  • Gigabytes (GB)
  • Terabytes (TB)

Nota: La frecuencia del procesador se mide en Hercios (Hz), no en Bytes.

11. Unidades para la Capacidad del Disco Duro

Las unidades utilizadas habitualmente para referirse a la capacidad de almacenamiento de un disco duro son:

  • Megabytes (MB)
  • Gigabytes (GB)
  • Terabytes (TB)

12. Tipos de Ranuras en la Placa Base

La placa base incluye diversas ranuras (slots) para insertar componentes:

  1. Slots de expansión PCI: Utilizados para tarjetas de expansión (red, sonido, etc., aunque han sido reemplazados en gran medida por PCIe).
  2. Slots de memoria (DIMM/SO-DIMM): Lugar donde se insertan los módulos de memoria RAM.
  3. Zócalo del Microprocesador (CPU Socket): Donde se conecta la Unidad Central de Procesamiento.
  4. Ranuras para tarjetas gráficas (PCIe/AGP).

13. Función de la Pila de la Placa Base

La pila (generalmente una batería tipo CMOS) aporta la energía necesaria para mantener el reloj del sistema (RTC) y la configuración del BIOS activos, incluso cuando el ordenador está apagado.

14. Requisitos de una Buena Caja (Gabinete) para el Ordenador

Una caja adecuada debe garantizar:

  1. Ventilación: Flujo de aire eficiente para disipar el calor.
  2. Gestión de cables y conectores: Espacio y diseño para organizar los cables y facilitar el acceso a puertos externos.
  3. Diseño y protección: Estructura robusta que proteja los componentes internos.

15. Periféricos Conectados a la Tarjeta de Sonido

Los periféricos que típicamente se conectan a la tarjeta de sonido (o a los puertos integrados en la placa base) son:

  • Altavoces
  • Auriculares
  • Micrófonos

16. Aspectos a Considerar en la Elección de un Microprocesador

Al seleccionar un microprocesador, se deben tener en cuenta principalmente:

  • Velocidad (Frecuencia y Arquitectura): Medida en GHz y número de núcleos.
  • Uso Destinado: Determinar si el equipo será para tareas básicas, multimedia o gaming/profesional intensivo.
  • Consumo energético y generación.

17. Diferencia entre Torre y UCP

  • Torre (Gabinete): Es la cubierta o carcasa externa que aloja y protege todos los componentes internos del ordenador.
  • UCP (Unidad Central de Procesamiento): Es el microprocesador, el cerebro del ordenador, que realiza los cálculos. A menudo, por extensión, se confunde con la torre completa.

18. Ranuras para Tarjetas Gráficas Actuales

Las tarjetas gráficas modernas se instalan predominantemente en las ranuras PCI Express (PCIe). Históricamente, también se utilizaban ranuras AGP.

19. Clasificación de Software

Clasificación de los programas según su función:

  • Sistema operativo: Software base.
  • Programa de contabilidad: Software de aplicación.
  • Hoja de cálculo: Software de aplicación.
  • Lenguaje de programación: Software de programación.
  • Controlador de vídeo: Software base (o controlador/driver).
  • Programa mezclador de música: Software de aplicación.
  • Programa de gestión de clínicas médicas: Software de aplicación.

20. Velocidad de Conexión: Red Inalámbrica vs. Fibra Óptica

La fibra óptica generalmente proporciona una velocidad de conexión significativamente mayor y más estable que una tarjeta de red inalámbrica (Wi-Fi).

21. Definición de Mbps

Mbps significa Megabits por segundo (Megabits per second). Es la unidad utilizada para medir la velocidad de transferencia de datos en redes y conexiones (como módems o conexiones a Internet). Es importante notar que se mide en bits, no en Bytes.

22. Importancia de la Ventilación en la Carcasa

Es crucial que la carcasa permita una buena ventilación para evitar el sobrecalentamiento de componentes críticos como la CPU y la GPU. El calor excesivo puede provocar inestabilidad, reducción del rendimiento (thermal throttling) o incluso daños permanentes en el equipo.

23. Elementos Integrados en la Placa Base

Identificación de elementos basados en sus características:

  • Aporta energía para mantener la hora del reloj del sistema: La Pila (CMOS).
  • Emplazamiento del microprocesador: El Zócalo (Socket).
  • Lugar donde se inserta la tarjeta de vídeo: Slots PCI Express (PCIe).
  • Ranura utilizada para insertar tarjetas de memoria RAM: Slots de memoria (DIMM).
  • Tarjeta de gran tamaño que interconecta todos los componentes del ordenador: La Placa Base.
  • Memoria de solo lectura utilizada para el almacenamiento de datos (firmware): ROM.

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