viernes, 3 de septiembre de 2010

Arquitectura del Computador


Gabinete

Es la parte mas importante de las computadoras; en su interior contiene componentes como el microprocesador, la fuente del poder que suministra corriente eléctrica a los diversos componentes, la tarjeta madre, los dispositivos de almacenamiento, y otras tarjetas controladas que sirven de enlace con los diferentes dispositivos periféricos.
Es muy común llamados erróneamente CPU, dado que este termino es aplicable al microprocesador y a la unidad central de proceso o CPU (Central process unit)


► Tipos de gabinete

Conforme a su forma física y tamaño, los gabinetes se clasifican en mini torre, desktop (de escritorio), media torre y torre completa, así como modelo para algunos servidores que requieren el montaje en dispositivos tipo rack (anaquel). Cuanto mas grande sea el gabinete, mayor será el numero de bahías(ranuras) para soportar dispositivos tales como unidades de almacenamiento normalmente mayor será la potencia de la fuente de alimentación.

 
► Tarjeta madre.

Es una placa base que contiene el microprocesador y la memoria principal, y en la que se conectan otros dispositivos periféricos.



► Microprocesador.
Es un conjunto de circuitos electrónicos altamente integrado para captar, interpretar y generar todos los procesos de calculo en la computadora, así como la secuencia de instrucciones (programa) que residen en la memoria principal. El microprocesador se utiliza como unidad central de procesamiento en un sistema microordenador y otros dispositivos electrónicos complejos como cámaras fotográficas e impresoras y como añadidos a pequeños aparatos mas complejos, como equipos musicales de automóviles. Las partes lógicas que componen un microprocesador son las siguientes.



 Intel: La corporación Intel (Integrated Electronics) fue fundada aproximadamente en el año de 1968 por Robert T. Noyce, Gordon Moore y Andrew Grove, que junto con un equipo de ingenieros colaboradores (Marcian edward Hoff., Stanley Mazor y Federico Faggin) lograron construir en 1971 el primer microprocesador en la historia el 4004.



  •  El microprocesador 4004, 1971: El 4004 fue el primer microprocesador de Intel. Esta invención de su descubrimiento impulsó la calculadora de Busicom y encamino la manera para colocar inteligencia en los objetos inanimados como la computadora personal.

  • El microprocesador 8008, 1972: Los 8008 eran dos veces tan poderosos como los 4004. Un artículo publicado en 1974 de la revista Electrónica de la Radio se referida a un dispositivo llamado el Mark-8 qué usó los 8008. El Mark-8 está conocido como una de las primeras computadoras para la casa uno que por las normas de hoy era difícil construir, mantener y operar. 

  •  El microprocesador 8080, 1974: Los 8080 fueron los primeros cerebros inteligentes de la primera computadora personal el Altair, según se alega nombrado para un destino de la Empresa de Starship del programa de televisión Viaje a las Estrellas. Los hobbyists de la computadora podrían comprar un equipo para el Altair por $395. Dentro de meses, vendió miles de maquinas, creando así el primer PC en los órdenes en la historia. 

  •  El microprocesador 8008, 1978: Una venta giratoria a la nueva visión de la computadora personal de IBM, hizo que estos procesadores compitieran junto con el nuevo producto de golpe de IBM, los 8088 en el IBM PC. La revista de Fortune la nombró la compañía uno de los Triunfos "Comerciales de los Años setenta."

  • El microprocesador 80286, 1982: Los 286, también conocidos como los 80286, eran el primer procesador de Intel que podría ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software sigue siendo un sello de la familia de Intel de microprocesadores. Dentro de 6 años después de su lanzamiento, había un estimó 15 millones de computadoras personales 286 instalados alrededor del mundo.

  • El microprocesador 8008, 1985: El microprocesador de Intel386 ofreció 275,000 transistores más de 100 veces que el original 4004. Era una pastilla del 32-bits y fue multi operativo para ejecutar los programas múltiples al mismo tiempo.

  • El microprocesador 8008, 1989: El procesador de Intel486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemático incorporado, que aceleraba los cálculos de la matemática compleja.

  • El microprocesador Pentium, 1993: El procesador de Pentium permitió a las computadoras más fácilmente el manejo de datos reales incorporados, como el discurso, sonido, letra e imágenes fotográficas.
    Las primeras series, funcionaban a 60 y a 66 Mhz., y debido a que trabajaban a 5V. Tenían problemas de sobrecalentamiento. Además trabajaban a la misma velocidad que el propio bus. Estos modelos se pueden actualizar mediante el Overdrive de Intel a 120 ó a 133, que duplica la velocidad del bús, e incorpora un reductor de 5V a 3,3V.
A partir del modelo de 75 Mhz ya se empieza a trabajar con multiplicadores de frecuencia internos para que el rendimiento de los procesadores sea mayor que el que el bus y la memoria permiten. Además se soluciona el problema de "calentura" rebajando la tensión de funcionamiento de los nuevos modelos a 3,52 voltios, con lo que se consigue un menor consumo.De ésta serie de microprocesadores poco se puede decir que no se sepa. Fué famoso en ellos un "bug" detectado que en unas circunstancias muy concretas provocaba un error de cálculo.
Está optimizado para aplicaciones de 16 bits. Dispone de 8Kb de caché de instrucciones + 8Kb de caché de datos. Utiliza el zócalo de tipo 5 (socket 5) o el de los MMX (tipo 7). También es conocido por su nombre clave P54C. Está formado por 3,3 millones de transistores

UNIDADES DE MEMORIAS 

►Unidad de aritmética y lógica.Es un conjunto de circuitos que realiza las operaciones aritméticas de las sumas, resta, multiplicación, división y funciones de división y funciones de decisión(comparaciones). Se conoce como ALU (aritmética and logis unir)


► Memoria principal.La memoria principal esta constituida por circuitos integrados capaces de almacenar información digital, a los que tienen acceso al microprocesador del equipo de computo posee una menor capacidad de almacenamiento de la memoria secundaria, pero una velocidad millones de veces superior. Las computadoras cuentan con dos tipos de memorias:
►Memoria RAM:La memoria de acceso aleatorio o RAM (rondón Access menor) es una memoria volátil cuyo contenido se borra en cuanto se apaga la computadora.

 ►Memoria ROM:
La memoria de solo lectura o ROM (red noli menor)Esta construida por un conjunto de chips que contienen las instrucciones del procedimiento deencendido y configuración de la computadora. Únicamente les permite leer la información que se a grabado en el sistema básico de entrada/salida o BIOS
► Unidad de control.Es un conjunto de circuitos que coordina todas las actividades de procesamiento de instrucciones y datos para dar seguimientos a la instrucción que esta siendo procesada.


  • Memoria EPROM: Es una palabra reducida del idioma ingles que expresa Electrically Programmable Read Only Memory o memoria programable eléctricamente de solo lectura. Es una memoria de solo lectura, programables por el usuario, y que pueden programarse un cierto numero de veces. Una EPROM típica se graba mediante un programador de memorias electrónico y se borra por medio de una exposición ultravioleta intensa durante cinco o diez minutos, pasando al formato binario de ceros todas sus celdas de memoria después de la exposición.

  • Memoria EEPROM: Es una palabra reducida del idioma ingles que expresa Electrically Eraser Programmable Read Only Memory o memoria programable y borrable eléctricamente de solo lectura. Como su nombre lo indica es una memoria de lectura y escritura, programables por el usuario, y que pueden programarse con cierta facilidad. Una EEPROM típica se graba mediante un programador de memorias electrónico y se borra eléctricamente en su totalidad mediante pulsos eléctricos digitales, pasando al formato binario de ceros todas sus celdas de memoria después de realizada la operación de borrado.

  • Memoria Cache: La cache es un bloque de memoria de alta velocidad, donde su función principal es copiar instrucciones y datos desde la memoria RAM para su posterior procesamiento en el microprocesador. Esto hace que las operaciones se realicen con mayor agilidad pues la memoria cache no requiere de refresco continuaos como la memoria RAM, en otras palabras es un tipo de memoria estática. La memoria cache puede ser incorporada al microprocesador como nivel 1 llamado también nivel de ejecución de datos e instrucciones o puede ser incorporada como nivel 2 también denominada nivel de transferencia de datos e instrucciones entre la cache y la RAM. 

► Puertos de comunicacion y tarjetas de expansión.
Son aditamentos en los que se conectan dispositivos que no pueden residir dentro del gabinete. Pueden ser módems, tarjetas de sonidos, tarjeta de red, ratón, impresora etc..
►Dispositivos de entradas/salida.Un dispositivo de entrada/salida es cada uno de los elementos físicos (hardware) conectados a una computadora que permiten al sistema interactuar con elementos o factores físicos externos a la computadora.

►Los exponentes de la unidad de entrada/salida son las siguientes.
Parte mecánica. Esta formada básicamente por dispositivos electromecánicos controlados por los elementos electrónicos.
Parte electrónica. Controla la parte mecánica y comunica el dispositivo con el controlador de sistema operativo

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