EL COMPUTADOR, LA CPU Y LA                  MEMORIA.                                  Sergio Martin, Andrés Martínez.     ...
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ser leída debe ser recuperada de memoria        La memoria primaria está directamenterelativamente lenta, haciendo detener...
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USB que se pueden conectar en caliente.         CPU, la memoria sus tipos yLos dispositivos de almacenamiento fuera       ...
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  1. 1. EL COMPUTADOR, LA CPU Y LA MEMORIA. Sergio Martin, Andrés Martínez. I.E.D Débora Arango Pérez. Bogotá D.C, COLOMBIA. alejotemartin@hotmail.com nacional404@hotmail.comAbstract:The present workis adeskresearchonthe computer, the CPU andmemory,fromwhichwe made a I. EL COMPUTADOR:researchand analysis tounderstand more Una computadora o computador (delaboutthese issues.. inglés computer y este del latíncomputare -INTRODUCCION: El siguiente trabajo calcular), tambiéntiene como objetivo comprender la denominada ordenador (del francés ordinatimportancia del estudio del computador, eur, y este del latín ordenador), esarquitectura y partes. La CPU, CPU de una máquina electrónica que recibe ytransistores y de circuitos integrados procesa datos para convertirlos endiscretos, y la operación que tiene la CPU, información útil. Una computadora es unay la memoria, con el fin de acercarnos un colección de circuitos integrados y otrospoco al entendimiento de esta máquina y componentes relacionados que puedesus importantes partes. ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, unaCONTENIDO: gran variedad de secuencias o I. El computador. rutinas de instrucciones que A. . Arquitectura. son ordenadas, organizadas y sistematizada s en función a una amplia gama de B. . Partes. aplicaciones prácticas y precisamente II. La CPU. determinadas, proceso al cual se le ha A. . CPU de transistores y de circuitos denominado con el nombre de integrados y discretos. programación y al que lo realiza se le B. . Operación que cumple la CPU. llama programador. La computadora, además de la rutina o programaIII. LaMemoria. informático, necesita de datos específicos (a A. .Almacenamiento primario. estos datos, en conjunto, se les conoce B. .Almacenamiento secundario. como "Input" en inglés o de entrada) que deben ser suministrados, y que son C. .Almacenamiento terciario. requeridos al momento de la ejecución, para D. .Almacenamiento fuera de línea. proporcionar el producto final del E. .Almacenamiento de red. procesamiento de datos, que recibe el
  2. 2. nombre de "output" o de salida. La principales: la unidad aritméticoinformación puede ser entonces utilizada, lógica (ALU por sus siglas delreinterpretada, copiada, transferida, o inglés: Arithmetic Logic Unit), la unidad deretransmitida a otra(s) persona(s), control, lamemoria central, ycomputadora(s) o componente(s) los dispositivos de entrada y salida (E/S).electrónico(s) local o remotamente usando Estas partes están interconectadas pordiferentes sistemas de telecomunicación, canales de conductorespudiendo ser grabada, salvada oalmacenada en algún tipo de dispositivo  La memoria es una secuencia deo unidad de almacenamiento. celdas de almacenamiento numeradas,La característica principal que la distingue donde cada una es un bit o unidad dede otros dispositivos similares, como información. La instrucción es lala calculadora no programable, es que es información necesaria para realizar louna máquina de propósito general, es decir, que se desea con el computador. Laspuede realizar tareas muy diversas, de «celdas» contienen datos que seacuerdo a las posibilidades que brinde los necesitan para llevar a cabo laslenguajes de programación y el hardware. instrucciones, con el computador. El número de celdas varían mucho de computador a computador, y las tecnologías empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los relés electromecánicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos acústicos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip. En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez.  El procesador (también llamado Unidad central de procesamiento o CPU) consta de manera básica de los siguientes A.I elementos:pesar de que las tecnologías empleadas en Un típico símbolo esquemático para unalas computadoras digitales han cambiado ALU: A y B son operandos; R es la salida;mucho desde que aparecieron los primeros F es la entrada de la unidad de control; D esmodelos en los años 40, la mayoría todavía un estado de la salida.utiliza laArquitectura de von Neumann,publicada a principios de los años  La unidad aritmético lógica o1940 por John von Neumann, que otrosautores atribuyen a John Presper ALU es el dispositivo diseñadoEckert y John William Mauchly. y construido para llevar a caboLa arquitectura de Von Neumann describe las operaciones elementalesuna computadora con 4 secciones
  3. 3. como las resultados generados por el computador al exterior. Hay operaciones aritméticas (suma, una gama muy extensa de resta, ...), dispositivos E/S operaciones lógicas (Y, O, como teclados, monitores, NO), y operaciones de unidades de disco flexible o cámaras web.` comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional. La unidad de control sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la A.II instrucción que el computador Monitor va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre El monitor o pantalla de computadora, es lo anterior, la unidad de control un dispositivo de salida que, mediante una va a la siguiente instrucción interfaz, muestra los resultados, o los gráficos del procesamiento de una (normalmente situada en la computadora. Existen varios tipos de siguiente posición, a menos monitores: los de tubo de rayos que la instrucción sea una catódicos (o CRT), los de pantalla de instrucción de salto, plasma (PDP), los de pantalla de cristal líquido (o LCD), de paneles de diodos informando al ordenador de orgánicos de emisión de luz(OLED), que la próxima instrucción o Láser-TV, entre otros. estará ubicada en otra posición de la memoria). TecladoLos procesadores pueden constarde además de las anteriormentecitadas, de otras unidadesadicionales como la unidad deComa Flotante Un teclado de computadora es un periférico, físico o virtual (por ejemplo Los dispositivos de teclados en pantalla o teclados táctiles), Entrada/Salida sirven a la utilizado para la introducción de órdenes y computadora para obtener datos en una computadora. Tiene su origen información del mundo en los teletipos y las máquinas de escribir exterior y/o comunicar los
  4. 4. eléctricas, que se utilizaron como losteclados de los primeros ordenadores ydispositivos de almacenamiento(grabadoras de cinta de papel y tarjetas Impresoraperforadas). Aunque físicamente hay unamiríada de formas, se suelen clasificarprincipalmente por la distribución deteclado de su zona alfanumérica, pues salvocasos muy especiales es común a todos losdispositivos y fabricantes (incluso para Una impresora es un periférico deteclados árabes y japoneses). computadora que permite producir una copia permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato Ratón electrónico, imprimiendo en papel de lustre los datos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser. Muchas impresoras son usadas como periféricos, y están permanentemente unidas a la computadora por un cable. OtrasEl mouse (del inglés, pronunciado mouse impresoras, llamadas impresoras de red,o ratón es un periférico de computadora de tienen una interfaz de red internauso manual, utilizado como entrada o (típicamente wireless o Ethernet), y quecontrol de datos. Se utiliza con una de las puede servir como un dispositivo parados manos del usuario y detecta su imprimir en papel algún documento paramovimiento relativo en dos cualquier usuario de la red. Hoy en día sedimensiones por la superficie horizontal en comercializan impresoras multifuncionalesla que se apoya, reflejándose que aparte de sus funciones de impresorahabitualmente a través de un puntero o funcionan simultáneamente comoflecha en el monitor. Anteriormente, la fotocopiadores y escáner, siendo éste tipoinformación del desplazamiento era de impresoras las más recurrentes en eltransmitida gracias al movimiento de una mercado.bola debajo del ratón, la cual accionabados rodillos que correspondían a los ejes Xe Y. Hoy, el puntero reacciona a los Escánermovimientos debido a un rayo de luz quese refleja entre el ratón y la superficie en laque se encuentra. Cabe aclarar que unratón óptico apoyado en un espejo o sobreun barnizado por ejemplo es inutilizable, yaque la luz láser no desempeña su funcióncorrecta. La superficie a apoyar el ratón En informática, un escáner (del idiomadebe ser opaca, una superficie que no inglés: scanner) es un periférico que segenere un reflejo, es recomendable el uso utiliza para convertir, mediante el uso de lade alfombrillas. luz, imágenes o cualquier otro impreso a formato digital. Actualmente vienen unificadas con las impresoras formando multifunciones
  5. 5. que emite pitidos para indicar posibles errores o procesos. Almacenamiento Secundario B. LA CPU. La unidad central de procesamiento, UCP o CPU (por el acrónimo en inglés de central processingEl disco duro es un sistema de grabación unit), o simplementemagnética digital, es donde en la mayoría el procesador o microprocesador, es elde los casos reside el Sistema operativode componente del computador y otrosla computadora. En los discos duros se dispositivos programables, que interpretaalmacenan los datos del usuario. En él las instrucciones contenidas en losencontramos dentro de la carcasa una serie programas y procesa los datos. Los CPUde platos metálicos apilados girando a gran proporcionan la característica fundamentalvelocidad. Sobre estos platos se sitúan los de la computadora digitalcabezales encargados de leer o escribir los (la programabilidad) y son uno de losimpulsos magnéticos. componentes necesarios encontrados en las computadoras de cualquier tiempo,Una Unidad de estado sólido es un sistema junto con el almacenamiento primario y losde memoria no volátil. Están formados por dispositivos de entrada/salida. Se conocevarios chips de memoria NAND Flash en como microprocesador el CPU que essu interior unidos a una controladora que manufacturado con circuitos integrados.gestiona todos los datos que se transfieren. Desde mediados de los años 1970, losTienen una gran tendencia a suceder microprocesadores de un solo chip handefinitivamente a los discos duros reemplazado casi totalmente todos los tiposmecánicos por su gran velocidad y de CPU, y hoy en día, el término "CPU" estenacidad. Al no estar formadas por discos aplicado usualmente a todos losen ninguna de sus maneras, no se pueden microprocesadores.categorizar como tal, aunque erróneamentese tienda a ello. AltavocesLos altavoces se utilizan para escuchar lossonidos emitidos por el computador, tales B.Icomo música, sonidos de errores,conferencias, etc. Altavoces de las placas base: Las placas base suelen llevar un dispositivo
  6. 6. Computer), usualmente contenían transistores que se contaban en números de múltiplos de diez. Construir un CPU completo usando IC SSI requería miles de chips individuales, pero todavía consumía mucho menos espacio y energía que diseños anteriores de transistores discretos. A medida que la tecnología microelectrónica avanzó, en los IC fue colocado un número creciente de transistores, disminuyendo así la cantidad de IC individuales necesarios para un CPU completo. Los circuitos integrados MSI y el LSI (de mediana y gran escala de integración) aumentaron el número de transistores a cientos, y luego a miles.La complejidad del diseño de los CPU seincrementó a medida que varias tecnologías B.IIfacilitaron la construcción de dispositivoselectrónicos más pequeños y confiables. Laprimera de esas mejoras vino con el La operación fundamental de la mayoría deadvenimiento del transistor. Los CPU los CPU, es ejecutar una secuencia detransistorizados durante los años 1950 y instrucciones almacenadas llamadaslos años 1960 no tuvieron que ser "programa". El programa es representadoconstruidos con elementos de conmutación por una serie de números que se mantienenabultados, no fiables, y frágiles, como los en una cierta clase de memoria detubos de vacío y los relés eléctricos. Con computador. Hay cuatro pasos que casiesta mejora, fueron construidos CPU más todos los CPU de arquitectura de voncomplejos y más confiables sobre una o Neumann usan en suvarias tarjetas de circuito impreso que operación: fetch, decode, execute,contenían componentes discretos y writeback, (leer, decodificar, ejecutar, y(individuales). escribir).Durante este período, ganó popularidad El primer paso, leer (fetch), implica elun método de fabricar muchos transistores recuperar una instrucción, (que esen un espacio compacto. El circuito representada por un número o unaintegrado(IC) permitió que una gran secuencia de números), de la memoria decantidad de transistores fueran fabricados programa. La localización en la memoriaen una simple oblea basada del programa es determinada poren semiconductor o "chip". Al principio, uncontador de programa (PC), quesolamente circuitos digitales muy básicos, almacena un número que identifica lano especializados, como las puertas posición actual en el programa. En otrasNOR fueron miniaturizados en IC. Los palabras, el contador de programa indica alCPU basadas en estos IC de "bloques de CPU, el lugar de la instrucción en elconstrucción" generalmente son referidos programa actual. Después de que se lee unacomo dispositivos de pequeña escala de instrucción, el Contador de Programa esintegración "small-usados en el computador incrementado por la longitud de la palabraguía del Apoyo (Apoyo Guidance de instrucción en términos de unidades de memoria.2Frecuentemente la instrucción a
  7. 7. ser leída debe ser recuperada de memoria La memoria primaria está directamenterelativamente lenta, haciendo detener al scale integración" (SSI). Los circuitosCPU mientras espera que la instrucción sea integrados SSI, como losretornada. conectada a la CPU de la computadora. Debe estar presente para que la CPU funcione correctamente. El almacenamiento primario consiste en tres tipos deIII. LA MEMORIA: almacenamiento:En informática, la memoria (tambiénllamada almacenamiento) se refiere a  Los registros del procesador sonparte de los componentes que integran una internos de la CPU. Técnicamente, escomputadora. Son dispositivos que el sistema más rápido de los distintosretienen datos informáticos durante algún tipos de almacenamientos de laintervalo de tiempo. Las memorias de computadora, siendo transistores decomputadora proporcionan una de las conmutación integrados en el chip deprincipales funciones de la computación silicio del microprocesador(CPU) quemoderna, la retención o almacenamiento funcionan como "flip-flop"de información. Es uno de los componentes electrónicos.fundamentales de todas las computadoras  La memoria caché es un tipo especialmodernas que, acoplados a una unidad de memoria interna usada en muchascentral de procesamiento (CPU por su sigla CPU para mejorar su eficiencia oen inglés, central processing unit), rendimiento. Parte de la información deimplementa lo fundamental del modelo de la memoria principal se duplica en lacomputadora de Arquitectura de von memoria caché. Comparada con losNeumann, usado desde los años 1940. registros, la caché es ligeramente más lenta pero de mayor capacidad. SinEn la actualidad, memoria suele referirse a embargo, es más rápida, aunque deuna forma de almacenamiento de estado mucha menor capacidad que lasólido conocido como memoria memoria principal. También es de usoRAM (memoria de acceso aleatorio, RAM común la memoria caché multi-nivel -por sus siglas en inglés random Access la "caché primaria" que es másmemory) y otras veces se refiere a otras pequeña, rápida y cercana alformas de almacenamiento rápido pero dispositivo de procesamiento; la "cachétemporal. De forma similar, se refiere a secundaria" que es más grande y lenta,formas de almacenamiento masivo pero más rápida y mucho más pequeñacomo discos ópticos y tipos que la memoria principal.de almacenamiento magnético como discos  La memoria principal contiene losduros y otros tipos de almacenamiento más programas en ejecución y los datos conlentos que las memorias RAM, pero de que operan. Se puede transferirnaturaleza más permanente. Estas información muy rápidamente entre undistinciones contemporáneas son de ayuda registro del microprocesador yporque son fundamentales para la localizaciones del almacenamientoarquitectura de computadores en general. principal. En las computadoras modernas se usan memorias de acceso aleatorio basadas en electrónica delC.I Almacenamiento primario estado sólido, que está directamente conectada a la CPU a través de buses de direcciones, datos y control.
  8. 8.  Por lo tanto, el uso de la memoria virtual, C.II Almacenamiento secundario que es cerca de un millón de veces más lenta que memoria “verdadera”, ralentiza apreciablemente el funcionamiento de La memoria secundaria requiere que la cualquier computadora. Muchos sistemas computadora use sus canales operativos implementan la memoria virtual de entrada/salida para acceder a la usando términos como memoria virtual o información y se utiliza para "fichero de caché". La principal ventaja almacenamiento a largo plazo de histórica de la memoria virtual es el precio; información persistente. Sin embargo, la la memoria virtual resultaba mucho másmayoría de los sistemas operativos usan los barata que la memoria real. Esa ventaja esdispositivos de almacenamiento secundario menos relevante hoy en día. Aun así,como área de intercambio para incrementar muchos sistemas operativos siguen artificialmente la cantidad aparente de implementándola, a pesar de provocar un memoria principal en la computadora.(A funcionamiento significativamente más esta utilización del almacenamiento lento. secundario se le denomina memoriavirtual). La memoria secundaria también se llama "de almacenamiento masivo". Un C.IIIAlmacenamiento terciario disco duro es un ejemplo de almacenamiento secundario. La memoria terciaria es un sistema en elHabitualmente, la memoria secundaria o de que un brazo robótico montará (conectará) almacenamiento masivo tiene mayor o desmontará (desconectará) un medio decapacidad que la memoria primaria, pero es almacenamiento masivo fuera de línea mucho más lenta. En las computadoras (véase el siguiente punto) según lo solicite modernas, los discos duros suelen usarse el sistema operativo de la computadora. La como dispositivos de almacenamiento memoria terciaria se usa en el área masivo. El tiempo necesario para acceder a del almacenamiento industrial, un byte de información dado almacenado la computación científica en grandesen un disco duro de platos magnéticos es de sistemas informáticos y en redesunas milésimas de segundo (milisegundos). empresariales. Este tipo de memoria es algo En cambio, el tiempo para acceder al que los usuarios de computadorasmismo tipo de información en una memoria personales normales nunca ven de primera de acceso aleatorio (RAM) se mide en mil- mano. millonésimas de segundo (nanosegundos). Esto ilustra cuan significativa es la diferencia entre la velocidad de las C.IVAlmacenamiento fuera de líneamemorias de estado sólido y la velocidad delos dispositivos rotantes de almacenamiento El almacenamiento fuera de línea es un magnético u óptico: los discos duros son sistema donde el medio de almacenamiento del orden de un millón de veces más lentos puede ser extraído fácilmente delque la memoria (primaria). Los dispositivos dispositivo de almacenamiento. Estos rotantes de almacenamiento óptico medios de almacenamiento suelen usarse (unidades de CD y DVD) son incluso más para transporte y archivo de datos. En lentos que los discos duros, aunque es computadoras modernas son de uso habitualprobable que su velocidad de acceso mejore para este propósito los disquetes, discos con los avances tecnológicos. ópticos y las memorias flash, incluyendo las unidades USB. También hay discos duros
  9. 9. USB que se pueden conectar en caliente. CPU, la memoria sus tipos yLos dispositivos de almacenamiento fuera almacenamientos que en total son(5).de línea usados en el pasado soncintasmagnéticas en muchos tamaños y formatos BIBLIOGRAFIA:diferentes, y las baterías extraíblesde discos Winchester. http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central _de_procesamientoC.VAlmacenamiento de red http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_%28i nform%C3%A1tica%29El almacenamiento de red es cualquier tipode almacenamiento de computadora queincluye el hecho de acceder a lainformación a través de una redinformática. Discutiblemente, elalmacenamiento de red permite centralizarel control de información en unaorganización y reducir la duplicidad de lainformación. El almacenamiento en redincluye: El almacenamiento asociado a red es una memoria secundaria o terciaria que reside en una computadora a la que otra de éstas puede acceder a través de una red de área local, una red de área extensa, una red privada virtual o, en el caso de almacenamientos de archivos en línea, internet. Las redes de computadoras son computadoras que no contienen dispositivos de almacenamiento secundario. En su lugar, los documentos y otros datos son almacenados en un dispositivo de la red.CONCLUSIONES: como conclusión delsiguiente trabajo de investigación sobre elcomputador, la CPU y la memoria el cualhicimos una investigación profunda deestos temas, es importante mencionar laevolución de este y lo importante de estamaquina compleja, sus partes, elfuncionamiento de la CPU la CPU detransistores la operación que cumple la

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