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SOLUCION TARJETA MADRE A=R//= la tarjeta madre es el componente más importante de un computador. Ya que en él se integran y coordinan todos los demás elementos que permiten su adecuado funcionamiento. De este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como la plataforma o circuito principal de una computadora. La importancia que posee la tarjeta madre radica en que su interior, se albergan todos los conectores que se necesitan para cobijar a las demás tarjetas del computador. Funciones de una tarjeta madre : Conexión física : Administración control y distribución de energía : Comunicación de datos : Temporización : Control y monitoreo B: R//= existen varios factores de forma compatibles que se utilizan para las tarjetas madre el factor de forma se refiere a las dimensiones físicas y al tamaño de la tarjeta y dicta l tipo de gabinete en que puede ajustarse la tarjeta. En general los tipos de factores de forma de la tarjeta madre disponible son los siguientes: : Sistemas de plano posterior : LPX : AT de tamaño superior : ATX : BABY –AT C: R//= CONECTORES DE ALIMENTACION: este conector se enchufara el cable de 24 pines proveniente de la fuente de alimentación. Estos conectores de alimentación puede ser el del procesador de 4 pines EL CHIPSET: es el conjunto de circuitos integrados diseñados con la base de arquitectura de un procesador (en algunos casos diseñados como parte integra desea arquitectura) permitiendo que ese tipo de procesadores funcionen en una placa de base. Sirven de puente de comunicación con el resto de componentes de la placa, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los puertos USB, ratón, teclado , etc. BIOS: Un programa registrado en una memoria de solo lectura ( ROM) este programa es especifico de la tarjeta y se encarga de la interfaz de bajo a nivel entre el microprocesador y algunos perifericos recupera , y despues se ejecuta las instrucciones del MBR (master boot record ) registrados en un disco duro cuando arranca el equipo. PUERTOS USB: el estandar mas utiliza actualmente , que pronto lanzara su version 3.0 a el pueden conectarse infinidad de dispositivos moviles, memorias, impresoras . COENCTORES DE ALIMENTACION PRINCIPAL : Conector que la proporciona energía a la placa (p1) son de 20 o 24 pines. Uno de los pines pertenece al PC- wire si la fuente de alimentación tiene un conector de 20 pines y uno de 4, juntos forman E: R//=PUENTE NORTE: es el circuito integrado más importante del conjunto de chips que constituye el corazón de la placa madre recibe el nombre por situarse en la parte superior de las placas madres con formato ATX. Es el chip que controla las funciones de acceso desde y hasta microprocesador AGP o PCI-EXPRESS MEMORIA RAM video integrado (dependiendo la placa). PUENTE SUR: es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la placa base el puente sur no está conectado a la unidad central de procesamiento si no que se comunica con ella indirectamente atreves del puente norte MICROPROCESADORES 1R//= un transistor es un aparato que funciona a base de un dispositivo semiconductor que cuenta con tres terminales los que son utilizados como amplificador e interrupción una pequeña corriente eléctrica que es aplicada a uno de los terminales logra controlar la corriente entre los dos terminales . 2R//= un circuito integrado es una pastilla pequeña de material semiconductor de algunos milímetros cuadrados de área Pequeño circuito utilizado para realizar una función electrónica especifica como la amplificación se combina por general con otros componentes para formar un sistema mas complejo también son transmisores de resistencia 3R//= el microprocesador o simplemente procesador es el circuito integrado central y mas complejo de una computadora u ordenador a modo de ilustración se le suele asociar por analogía. El procesador es un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos integrados. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador. Desde el punto de vista funcional es, básicamente, el encargado de realizar toda operación aritmético lógica, de control y de comunicación con el resto de los componentes integrados. 4R//=RISC; es un tipo de microprocesador. El objetivo de diseñar maquinas con esta arquitectura es posibilitar la segmentación y el paralelismo en la ejecución de instrucciones y reducir los accesos a memoria. Las maquinas RISC protagonizan la tendencia actual de construcción de microprocesadores POWERPC RISC es una filosofía de diseño de CPU para la computadora que esta a favor de conjuntos de instrucciones pequeñas y simples 5¿Función de las siguientes partes del procesador (Unidad de control, Unidad de prueba de protección, Unidad aritmética-lógica, Unidad de coma o punto flotante, Unidad de administración de memoria, Unidad de interfaz de bus, Unidad prefetch, unidad de decodificación, Registros) 5R//=La unidad de control el elemento que se encarga de sincronizar las acciones que realiza cada una de las unidades funcionales de un computador. Las funciones de la unidad de control son básicamente dos. Interpretación de las instrucciones: La unidad de control debe ser capaz de decodificar los códigos de operación y los modos de direccionamiento de las instrucciones y actuar de forma diferente para cada uno de ellos. C: es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números. Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantiene comprobando si debe activar el sonido de la alarma, etc. Por mucho, los más complejos circuitos electrónicos son los que están construidos dentro de los chips de microprocesadores modernos. Por lo tanto, estos procesadores tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y potente. De hecho, un microprocesador moderno (y los mainframes pueden tener múltiples núcleos cada núcleo con múltiples unidades de ejecución cada una de ellas con múltiples ALU. D: Coprocesador matemático, es un componente de la unidad central de procesamiento especializado en el cálculo de operaciones en coma flotante Las operaciones básicas que toda FPU puede realizar son la suma y multiplicación usuales, si bien algunos sistemas más complejos son capaces también de realizar cálculos trigonométricos o exponenciales No todas las unidades centrales de procesamiento tienen una FPU dedicada. En ausencia de FPU, la CPU puede utilizar programas en micro código para emular una función en coma flotante a través de la unidad aritmética lógica (ALU), la cual reduce el coste del hardware a cambio de una sensible pérdida de velocidad. En algunas arquitecturas, las operaciones en coma flotante se tratan de forma completamente distinta a las operaciones enteras, con registros dedicados y tiempo de ciclo diferentes. Incluso para operaciones complejas, como la división podrían tener un circuito dedicado a dicha operación. E: Los sistemas de administración de memoria se pueden clasificar en dos tipos: los que desplazan los procesos de la memoria principal al disco y viceversa durante la ejecución y los que no. El propósito principal de una computadora es el de ejecutar programas, estos programas, junto con la información que accedan deben de estar en la memoria principal (al menos parcialmente) durante la ejecución. Para optimizar el uso del CPU y de la memoria, el sistema operativo debe de tener varios procesos a la vez en la memoria principal, para lo cual dispone de varias opciones de administración tanto del procesador como de la memoria. La selección de uno de ellos depende principalmente del diseño del hardware para el sistema. A continuación se observarán los puntos correspondientes a la administración de la memoria. F: La Unidad de Interfaz del Bus maneja la lectura y escritura desde y hacia la memoria y los puertos de entrada/salida Está conformada por los registros de segmento, una cola de 4 bytes para instrucciones en el 8088 y de 6 en el 8086, y lógica para controlar los buses externos del microprocesador. 6R//= FABRICACION: l proceso de fabricación de un microprocesador es muy complejo. Todo comienza con un buen puñado de arena (compuesta básicamente de silicio), con la que se fabrica un monocristal de unos 20 x 150 centímetros. Para ello, se funde el material en cuestión a alta temperatura (1.370 °C) y muy lentamente (10 a 40 mm por hora) se va formando el cristal. De este cristal, de cientos de kilos de peso, se cortan los extremos y la superficie exterior, de forma de obtener un cilindro perfecto. Luego, el cilindro se corta en obleas de 10 micras de espesor, la décima parte del espesor de un cabello humano, utilizando una sierra de diamante. De cada cilindro se obtienen miles de obleas, y de cada oblea se fabricarán varios cientos de microprocesadores. 7R QUINTA GENERACION: 1997- El Pentium II 1999- El Pentium III 2001- el Pentium 4 No hay grandes novedades después de 1997, ya que los cambios estuvieron basados en los cada vez más veloces procesadores. 8R//= Puede ser mayor velocidad el procesador el rendimiento del equipo también es mayor. 9R//= el núcleo hace que la velocidad sea mas rápida en su procesamiento. 10R//= un procesador dedicado al procesamiento de gráficos u operaciones de coma flotante, para aligerar la carga de trabajo del procesador central en aplicaciones como los videojuegos y o aplicaciones 3D interactivas. De esta forma, mientras gran parte de lo relacionado con los gráficos se procesa en la GPU, la CPU puede dedicarse a otro tipo de cálculos (como la inteligencia artificial o los cálculos mecánicos en el caso de los videojuegos Una GPU implementa ciertas operaciones gráficas llamadas primitivas optimizadas para el procesamiento gráfico. Una de las primitivas más comunes para el procesamiento gráfico en 3D es el antialiasing que suaviza los bordes de las figuras para darles un aspecto más realista. Adicionalmente existen primitivas para dibujar rectángulos, triángulos, círculos y arcos. Las GPU actualmente disponen de gran cantidad de primitivas, buscando mayor realismo en los efectos. 3)MEMORIAS : A: La memoria Principal es la más importante de la máquina. No puede existir un ordenador que no tenga memoria Principal, sin embargo, si es posible un ordenador que no disponga de otros tipos de memorias como DVD, o Disco Duro. Se encuentra conectada directamente al microprocesador, de tal forma que conceptualmente podríamos definir un ordenador como un sistema microprocesador-memoria principal. Físicamente son circuitos integrados (foto) en los que la información se representa mediante señales eléctricas. Un disco duro o un DVD almacenarán la información de una forma totalmente distinta. Para distinguir la memoria principal de la externa, vamos a enumerar comparativamente caracteríscas para ambas memorias: PRINCIPAL: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Electrónica. Muy rápida. Tamaño limitado. Volatil y dinámica. Imprescindible. Pasan por ella todos los datos obligatoriamente. Cara. B: La memoria RAM es para cargar los programas que se puede leer y escribir, y que al desconectar la alimentación se borra la información, pero la memoria ROM, es de solo lectura, por lo cual no se puede modificar y no se borra al desconectar la electricidad. La memoria ROM es utilizada para la BIOS del sistema. C: CMOS: proviene de las siglas de ("Complementary Metal Oxide Semiconductor") ó semiconductor complementario óxido-metálico. Es el tipo de material con el que está basada la fabricación de un circuito especial llamado del mismo nombre "CMOS", el cuál tiene la característica de consumir un nivel muy bajo de energía eléctrica cuando está en reposo. En este material esta basada la construcción de la memoria ROM. BIOS :sistema básico de entrada y salida. Se le llama así al conjunto de rutinas que se realizan desde la memoria ROM al encender la computadora, permite reconocer los periféricos de entrada y salida básicos con que cuenta la computadora así como inicializar un sistema operativo desde alguna unidad de disco o desde la red. ROM: memoria de solo lectura. Se trata de un circuito integrado que se encuentra instalado en la tarjeta principal - Motherboard, dónde se almacena información básica referente al equipo, lo que se denomina BIOS que integra un programa llamado POST encargado de reconocer inicialmente los dispositivos instalados como el teclado, el monitor CRT, la pantalla LCD, disqueteras, la memoria RAM, etc., y otro programa llamado Setup para que el usuario modifique ciertas configuraciones de la máquina. D:designado a ser el primer código para hacer trabajar una computadora cada ves ke esta sea prendida; la función inicial del BIOS es identificar testear los hardwares o componentes periferares ke vienen con la compu. para prepararla a trajajar como ser la tarjeta de video, tarjeta de sonido, el disco rígido, el floppy disk, el cd-romdvd player/quemador el teclado,monitor, y disco rígido externo agregado, osea todo componente necesario para el funcionamiento de la compu. entonces el Bios lo ke hace es bootear(identificar) este proceso se llama Bootstrapping., la traducción de esta palabra es complicada, no se puede traducir literalmente, pero mas o menos significa, como identificar lo atrapado, 1. E: memoria dinámica asignada 2. memoria estática asignada La primera de estas la más común o simple de interpretar por parte de cada uno de los usuarios de un ordenador, pues esta memoria asignada es la que el sistema operativo ofrece a determinadas aplicaciones que están ejecutándose en un momento dado, pudiendo éstas ser variable, ya que va de acuerdo a la cantidad de carga o de gestión que puede realizar dicha aplicación; es decir que si una aplicación requiere más memoria para su trabajo, el sistema operativo tendrá que encargarse de facilitar esta memoria extra para uso de la aplicación. El segundo caso en cambio tenemos algo completamente diferente, ya que la memoria estática asignada no varía, pues ésta se la ha establecido desde el mismo momento de la compilación de una aplicación, siendo por tanto una cantidad de memoria que se consume o requiere inclusive antes de que la aplicación llegue a ejecutarse. Aclaremos algo que es muy importante tomar en cuenta, y es que estamos haciendo mención de la asignación estática y dinámica de la memoria, mas no estamos describiendo al tipo de memoria estática y dinámica, lo cual es un tema completamente diferente. F: el "Caché" de disco es un área de memoria donde el Sistema transfiere los datos que supuestamente serán accedidos de inmediato. Si leemos un "cluster" el sistema puede disponer en esta memoria "cache" los clusters que siguen en la estructura lógica, de forma que, si seguimos efectuando lecturas, lo más probable es que los próximos datos estén ya en memoria y puedan ser accedidos de forma inmediata La utilización de este tipo de memorias no es sino la generalización de un principio de uso común en la vida diaria; poner más a mano las cosas de uso más frecuente. Se basa en dos suposiciones que generalmente resultan ciertas: Los ordenadores tienden a utilizar las mismas instrucciones y (en menor medida), los mismos datos repetidamente. La información necesitada se encuentra almacenada de forma adyacente, o cuando menos muy cercana, en memoria o disc TIPOS DE MEMORIA CACHE Desde el punto de vista del hardware, existen dos tipos de memoria cache; interna y externa. La primera, denominada también cache primaria, caché de nivel 1 o simplemente caché L1 (Level one) . La segunda se conoce también como cache secundaria, cache de nivel 2 o cache L2 . Desde el punto de vista funcional, existen cachés específicas de algunos dispositivos, por ejemplo, de disco. También se distingue entre caché de lectura y de escritura. 2.1 Caché interna Es una innovación relativamente reciente [3]; en realidad son dos, cada una con una misión específica: Una para datos y otra para instrucciones. Están incluidas en el procesador junto con su circuitería de control, lo que significa tres cosas: comparativamente es muy cara; extremadamente rápida, y limitada en tamaño (en cada una de las cachés internas, los 386 tenían 8 KB; el 486 DX4 16 KB, y los primeros Pentium 8 KB). Como puede suponerse, su velocidad de acceso es comparable a la de los registros, es decir, centenares de veces más rápida que la RAM. 2.2 Caché externa Es más antigua que la interna, dado que hasta fecha "relativamente" reciente estas últimas eran impracticables. Es una memoria de acceso rápido incluida en la placa base, que dispone de su propio bus y controlador independiente que intercepta las llamadas a memoria antes que sean enviadas a la RAM ( H2.2 Buses locales). G:RAM: Se trata de una memoria de semiconductor en la que se puede tanto leer como escribir información. Es una memoria volátil, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica. Se utiliza normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes. Su denominación surge en contraposición a las denominadas memorias de acceso secuencial. Debido a que en los comienzos de la computación las memorias principales (o primarias) de los computadores eran siempre de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran de acceso secuencial (cintas o tarjetas perforadas), es frecuente que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de un computador. En estas memorias se accede a cada celda (generalmente se direcciona a nivel de bytes) mediante un cableado interno, es decir, cada byte tiene un camino prefijado para entrar y salir, a diferencia de otros tipos de almacenamiento, en las que hay una cabeza lectograbadora que tiene que ubicarse en la posición deseada antes de leer el dato deseado. Caché de disco Además de las anteriores, que son de propósito general, existe una caché de funcionalidad específica que se aloja en memoria RAM estándar. Es la caché de disco (nos hemos referido a ella en la introducción de este epígrafe), destinada a contener los datos de disco que probablemente sean necesitados en un futuro próximo y los que deben ser escritos. Si la información requerida está en chaché, se ahorra un acceso a disco, lo que es centenares de veces más rápido (recuerde que los tiempos de acceso a RAM se miden en nanosegundos y los de disco en milisegundos. Cuando compramos memoria RAM en nuestra tienda de informática, comprobamos cómo estos pequeños chips no se encuentran sueltos, sino soldados a un pequeño circuito impreso denominado módulo, que podemos encontrar en diferentes tipos y tamaños, cada uno ajustado a una necesidad concretLas memorias se agrupan en módulos, que se conectan a la placa base del computador. Según los tipos de conectores que lleven los módulos, se clasifican en Módulos SIMM (Single In-line Memory Module), con 30 ó 72 contactos, módulos DIMM (Dual In-line Memory Module), con 168 contactos y módulos RIMM (RAMBUS In-line Memory Module) con 184 contactos.a (SIMM, DIMM, RIMM). UNIDADES DE ALMACENAMIENTO INTERNAS Unidades de almacenamiento internas. Disco Duro: Se instala fijo dentro de la computadora, son más rápidos y seguros que las unidades de lectura de disquete y cuyas capacidades de almacenamiento actualmente (Año 2005) están entre 40 y 80 GB en computadoras de escritorio y entre 20 y 30 GB las computadoras portátiles. Unidad de disquete se 3 ½”: en esta unidad es donde se introducen los disquetes para guardar o leer información, actualmente es obsoleta, algunos equipos aun cuenta con ella a solicitud del usuario. Unidad de CD: Al igual que en la unidad de disquete se introducen los CD’s para leer información, para guardar información se necesita otra unidad que es para grabar en los CD’s llamada CD/RW. Unidad de CD/RW: Al igual que en la unidad de disquete se introducen los CD’s para leer información y para guardar información, cuyo proceso conocemos como quemar información o quemar CD’s. UNIDADES DE ALMACENAMIENTO EXTERNAS Unidad Zip: Unidad de almacenamiento externo mediante disquete de alta densidad con capacidad de 50 MB. Disco Duro Externo: Se instala en el exterior de la computadora, son más rápidos y seguros que las unidades de lectura de disquete y cuyas capacidades de almacenamiento están alrededor de los 20 Gigabytes o más JumpDrive: Unidad de almacenamiento externo, de dimensiones pequeñas y capacidades sorprendentes, se instala en el puerto USB y cuenta son software que permite generar una sección privada con acceso restringido mediante un password y una sección publica. Actualmente se encuentran en el mercado desde 64 MB HASTA 2 GB. partes de un disco duro La estructura física de un disco es la siguiente: un disco duro se organiza en platos (PLATTERS), y en la superficie de cada una de sus dos caras existen pistas (TRACKS) concéntricas, como surcos de un disco de vinilo, y las pistas se dividen en sectores (SECTORS). El disco duro tiene una cabeza (HEAD) en cada lado de cada plato, y esta cabeza es movida por un motor servo cuando busca los datos almacenados en una pista y un sector concreto. El concepto "cilindro" (CYLINDER) es un parámetro de organización: el cilindro está formado por las pistas concéntricas de cada cara de cada plato que están situadas unas justo encima de las otras, de modo que la cabeza no tiene que moverse para acceder a las diferentes pistas de un mismo cilindro. En cuanto a organización lógica, cuando damos formato lógico (el físico, o a bajo nivel, viene hecho de fábrica y no es recomendable hacerlo de nuevo, excepto en casos excepcionales, pues podría dejar inutilizado el disco) lo que hacemos es agrupar los sectores en unidades de asignación (CLUSTERS) que es donde se almacenan los datos de manera organizada. Cada unidad de asignación sólo puede ser ocupado por un archivo (nunca dos diferentes), pero un archivo puede ocupar más de una unidad de asignación. CARACTERISTICAS DEL RENDIMIENTO DEL DISCO DURO los discos duros son no-volátiles lo que significa que los datos se mantienen allí, aún después que se ha desconectado la energía. Debido a esto, los discos duros ocupan un lugar muy especial en el espectro del almacenamiento. Su naturaleza no-volátil los hace ideal para el almacenamiento de programas y datos para su uso a largo plazo. Otro aspecto único de los discos duros es que, a diferencia de la RAM y la memoria caché, no es posible ejecutar los programas directamente cuando son almacenados en discos duros; en vez de esto, ellos deben primero ser leídos a la RAM. El tiempo que toma una unidad de disco en responder a una petición completa de E/S depende de dos cosas: Las limitaciones mecánicas y eléctricas del disco duro La carga de E/S impuesta por el sistema TARGETAS DE EXPANSIÓN: • Las tarjetas de Expansión como su nombre lo dice, son componentes que tienen como función principal expendir las funciones o servicios de una computadora. En la Actualidad se clasifican por el tipo de socalo o slot en donde se insertan, esto quiere decir, que existen tarjetas de expansión tipo ISA, PCI PCI Express, CNR y AGP. Actualmente la tecnología a avanzado a pasos agigantados, desarrollandose tarjetas de expansión de todo tipo servicios, por ejemplo tarjetas de expansión que dan la posibilidad de capturar imágenes proveniente de la señal TV, entregando la posibilidad al usuario de aumentar los su colección de videos entre otras ideas. La nuevas tarjetas de expansión las han adaptando perfectamente a las nuevas tecnologías de las placas bases y requerimientos para satisfacer las necesidades del usuario. TIPOS DE TARJETA DE EXPANSIÓN: Tarjetas Tarjetas Tarjetas Tarjetas Tarjetas aceleradoras de gráficos. red local cableada. de red inalámbrica. de red ópticas (para fibra óptica). PCMCIA. Tarjetas de sonido. Tarjetas controladoras IDE. Tarjetas controladoras SCSI. EL DMA (Direct Memory Access o DMA). El acceso directo a memoria es una características de lascomputadoras y microprocesadores modernos que permite que ciertos subsistemas de hardware dentro de la computadora puedan acceder a la memoria del sistema para la lectura y/o escritura, independientemente de la unidad central de procesamiento (CPU). De lo contrario, la CPU tendría que copiar cada porción de dato desde el origen hacia el destino, haciendo que ésta no esté disponible para otras tareas. Los subsistemas de hardware que utilizan DMA pueden ser: controladores de disco duro, tarjetas gráficas, tarjetas de red, tarjetas de sonido y tarjetas aceleradoras. También es utilizado para la transferencia de datos dentro del chip en procesadores con múltiples núcleos. DMA es esencial en lossistemas integrados. UN GPU La unidad de procesamiento gráfico o GPU (acrónimo del inglés graphics processing unit) es un procesador dedicado exclusivamente al procesamiento de gráficos, para aligerar la carga de trabajo del procesador central en aplicaciones como los videojuegos y o aplicaciones 3D interactivas.