Capitulo 1 de soporte it

Soporte IT
Introducción al sistema de computación personal
Introducción
Una computadora es una máquina electrónica que realiza cálculos a partir de un
conjunto de instrucciones. Las primeras computadoras eran máquinas inmensas
del tamaño de una habitación, cuyo armado, administración y mantenimiento
requerían de equipos de personas. Los sistemas de computación de la
actualidad son exponencialmente más rápidos, y su tamaño es de apenas una
fracción del de aquellas primeras computadoras.
Un sistema de computación consta de componentes de hardware y software. El
hardware es el equipo físico. Este incluye el gabinete, las unidades de almacenamiento, los
teclados, los monitores, los cables, los altavoces y las impresoras. El software incluye el sistema
operativo y los programas. El sistema operativo administra los recursos de hardware de la PC y
ofrece servicios comunes para los programas de la PC. Estas operaciones pueden incluir la
identificación y el procesamiento de información, así como el acceso a esta. Los programas o
aplicaciones se encargan de distintas funciones. Los programas varían ampliamente según el tipo
de información a la que se accede o que se genera. Por ejemplo, las instrucciones para reconciliar
una chequera difieren de las instrucciones para simular un mundo de realidad virtual en Internet
Sistemas de computación personal
Gabinetes y fuentes de energía
El gabinete de la PC contiene el marco de soporte para los componentes internos de una PC y, al
mismo tiempo, proporciona un recinto de protección adicional. En general, los gabinetes de las PC
están hechos de plástico, acero o aluminio, y vienen en distintos estilos.
Además de proporcionar protección y soporte, los gabinetes ofrecen un entorno diseñado para
mantener refrigerados los componentes internos. Los ventiladores del gabinete hacen circular el
aire a través del gabinete de la PC. A medida que el aire circula por los componentes calientes,
absorbe el calor y luego sale del gabinete. Este proceso evita el recalentamiento de los
componentes de la PC. Los gabinetes también ayudan a prevenir daños que puede causar la
electricidad estática. Los componentes internos de la PC están conectados a tierra mediante la
conexión al gabinete.
Todas las PC necesitan una fuente de energía que convierta la energía de corriente alterna (CA)
proveniente de un tomacorriente de pared en energía de corriente continua (CC). Además, toda PC
necesita una motherboard. La motherboard es la placa de circuitos principal de una PC. Por lo
general, el tamaño y la forma del gabinete de la PC dependen de la motherboard, la fuente de
energía y otros componentes internos.
El tamaño y la disposición de un gabinete se denominan “factor de forma”. Los factores de forma
básicos para los gabinetes de las PC incluyen el de escritorio y en torre, como los que se muestran
en la Figura 1. Los gabinetes de escritorio pueden ser delgados o de tamaño normal. Los
gabinetes en torre pueden ser pequeños o de tamaño normal.
Puede seleccionar un gabinete más grande para la PC, a fin de incluir otros componentes que se
puedan requerir en el futuro. O bien, puede seleccionar un gabinete más pequeño que requiera un
espacio mínimo. En general, el gabinete de la PC debe ser duradero, fácil de reparar, y debe tener
espacio suficiente para expandir el equipo.
Los gabinetes de las PC se conocen con distintos nombres:

 Chasis
 Gabinete
 Torre
 Caja
 Cubierta
Al elegir un gabinete, se deben tener en cuenta varios factores:
 Tamaño de la motherboard
 Número de ubicaciones de unidades externas o internas, denominadas “bahías”
 Espacio disponible
Consulte la Figura 2 para obtener una lista de las características del gabinete de la PC.
NOTA: seleccione un gabinete que coincida con las dimensiones físicas de la fuente de energía y
la motherboard
La fuente de energía debe proporcionar suficiente alimentación a los componentes que se
encuentran instalados, además de permitir que se agreguen otros componentes más adelante. Si
elige una fuente de energía que solo suministra alimentación a los componentes actuales, es
posible que deba reemplazarla cuando se actualicen otros componentes.
La fuente de energía, que se muestra en la Figura 1, convierte la alimentación de corriente alterna
(CA) que proviene de un tomacorriente de pared en alimentación de corriente continua (CC), que
tiene un voltaje inferior. Para todos los componentes internos de la PC, se requiere alimentación de
CC. Existen tres factores de forma principales para las fuentes de energía: tecnología avanzada
(AT, Advanced Technology), AT extendida (ATX, AT Extended) y ATX12V. ATX12V es el factor de
forma que se usa con más frecuencia en las PC actuales.
Una PC puede tolerar leves fluctuaciones de alimentación, pero una desviación considerable
puede provocar que la fuente de energía falle. Una fuente de energía ininterrumpible (UPS,
uninterruptible power supply) puede proteger a una PC de los problemas que ocasionan las
fluctuaciones de alimentación. Una UPS usa un convertidor de potencia. Un convertidor de
potencia proporciona alimentación de CA a la PC desde una batería incorporada, al convertir la CC
de la batería de la UPS en alimentación de CA. Esta batería incorporada se carga de forma
continua mediante la CC que se convierte desde la fuente de CA.
Conectores
La mayoría de los conectores hoy en día están enchavetados. Un conector enchavetado tiene un
diseño asimétrico para evitar que se inserte en una dirección errónea. Cada conector de la fuente
de energía usa un voltaje distinto, como se muestra en la Figura 2. Se usan distintos conectores
para conectar componentes específicos a diversos puertos de la motherboard.
 El conector enchavetado Molex se conecta a las unidades ópticas, a los discos duros o a
otros dispositivos que usan tecnología más antigua.

 El conector enchavetado Berg se conecta a la unidad de disquete. El conector enchavetado
Berg es más pequeño que el conector Molex.
 El conector enchavetado SATA se conecta a una unidad óptica o un disco duro. El conector
SATA es más ancho y más delgado que el conector Molex.
 El conector ranurado de 20 o 24 pines se conecta a la motherboard. El conector de 24 pines
tiene dos filas de 12 pines cada una, y el conector de 20 pines tiene dos filas de 10 pines
cada una.
 El conector de alimentación auxiliar de cuatro a ocho pines tiene dos filas de dos a cuatro
pines y alimenta a todas las áreas de la motherboard. El conector de alimentación auxiliar
tiene la misma forma que el conector de alimentación principal, pero es más pequeño.
También puede alimentar otros dispositivos de la PC.
 Un conector de alimentación PCIe de seis a ocho pines tiene dos filas de tres a cuatro pines y
alimenta a otros componentes internos.
 Los conectores de alimentación de estándares más antiguos usaban dos conectores
denominados P8 y P9 para establecer la conexión a la motherboard. Los conectores P8 y P9
no estaban enchavetados. Se podían instalar al revés, lo cual podía dañar la motherboard o
la fuente de energía. La instalación requería que los conectores estuvieran alineados con los
cables negros en el centro.
NOTA: si tiene dificultades para insertar un conector, intente cambiarlo de posición, o revíselo para
asegurarse de que no haya pines doblados u objetos extraños que le impidan insertarlo. Si resulta
difícil conectar un cable u otra parte, significa que hay un error. Los cables, los conectores y los
componentes se diseñan para que se ajusten a la perfección. Nunca fuerce un conector o un
componente. Si un conector se conecta de forma incorrecta, puede dañar la clavija y el conector.
Tómese su tiempo y asegúrese de manejar el hardware correctamente.

Las siguientes son las cuatro unidades básicas de electricidad:
 Voltaje (V)
 Corriente (I)
 Potencia (P)
 Resistencia (R)
Voltaje, corriente, potencia y resistencia son términos de electrónica que un técnico informático
debe conocer.
 El voltaje es la medida de la fuerza requerida para impulsar los electrones a través de un
circuito. El voltaje se mide en voltios (V). La fuente de energía de una PC suele producir
muchos voltajes distintos.
 La corriente es la medida de la cantidad de electrones que pasan por un circuito. La corriente
se mide en amperios (A). Las fuentes de energía de las PC envían distintos amperajes para
cada voltaje de salida.
 La potencia es la medida de la presión requerida para impulsar los electrones a través de un
circuito (voltaje), multiplicada por la cantidad de electrones que pasan por dicho circuito
(corriente). La unidad de medida se denomina “vatios” (W). Las fuentes de energía de las PC
se calculan en vatios.
 La resistencia es la oposición al flujo de corriente en un circuito y se mide en ohmios. Una
baja resistencia permite que haya más flujo de corriente por un circuito y, en consecuencia,
que haya más potencia. Un fusible adecuado tiene una baja resistencia o, prácticamente,
0 ohmios.
Una ecuación básica, conocida como la ley de Ohm, expresa la relación entre tres de estos
términos Establece que el voltaje es igual a la corriente multiplicada por la resistencia: V = IR.
En un sistema eléctrico, la potencia es igual al voltaje multiplicado por la corriente: P = VI.
En un circuito eléctrico, el aumento de la corriente o del voltaje tiene como resultado una mayor
potencia.
Por ejemplo, imagine un circuito simple que tiene una lámpara de 9 V conectada a una batería de
9 V. La potencia de salida de la lámpara es de 100 W. Si se emplea la ecuación P = VI, se puede
calcular la cantidad de corriente en amperios que se requiere para obtener 100 W de la lámpara de
9 V.
Para resolver esta ecuación, se sabe que P = 100 W y que V = 9 V.
I = P/V = 100 W/9 V = 11,11 A

¿Qué sucede si se usa una batería de 12 V y una lámpara de 12 V
para obtener 100 W de potencia?
I = P/V = 100 W/12 V = 8,33 A
Este sistema genera la misma potencia, pero con menos corriente.
Puede utilizar el triángulo de Ohm, que se muestra en la Figura 1,
para calcular el voltaje, la corriente o la resistencia cuando se conocen
dos de las variables. Para ver la fórmula correcta, cubra la variable
que se desconoce y realice el cálculo que deriva de ello. Por ejemplo,
si se conocen el voltaje y la corriente, cubra la R para revelar la
fórmula V/I. Calcule V/I para averiguar el valor de R. Puede usar el
gráfico de la ley de Ohm, que se muestra en la Figura 2, para calcular
cualquiera de las cuatro unidades básicas de electricidad al utilizar
dos unidades conocidas.
Por lo general, las PC usan fuentes de energía cuya
potencia de salida varía entre los 250 W y los 800 W. No
obstante, algunas PC necesitan fuentes de energía con
una potencia de 1200 W o más. Al armar una PC, elija
una fuente de energía con el vatiaje suficiente para
alimentar a todos los componentes. Cada componente
dentro de la PC utiliza cierta cantidad de potencia.
Consulte la información sobre el vatiaje en los
documentos del fabricante. Al elegir una fuente de
energía, asegúrese de elegir una que tenga potencia más
que suficiente para alimentar a los componentes
actuales. Una fuente de energía con una clasificación de
vatiaje superior tiene más potencia y, en consecuencia,
puede alimentar a más dispositivos.
En la parte trasera de la mayoría de las fuentes de
energía, hay un pequeño interruptor llamado “interruptor
selector de voltaje”. Este interruptor permite fijar el voltaje
de entrada a la fuente de energía en 110 V/115 V o
220 V/230 V. Las fuentes de energía que tienen este
interruptor se denominan “fuente de energía de doble
voltaje”. La configuración de voltaje correcta depende del
país en el que se usa la fuente de energía. Establecer el
interruptor de voltaje en el voltaje de entrada incorrecto
puede dañar la fuente de energía y otras partes de la PC.
Si una fuente de energía no tiene este interruptor, detecta
y establece el voltaje correcto de forma automática.
PRECAUCIÓN: no abra ninguna fuente de energía. Los
condensadores electrónicos ubicados en una fuente de
energía, como se muestra en la Figura 3, pueden tener
carga durante mucho tiempo.

Componentes internos de una PC
La motherboard es la placa de circuitos impresos principal que contiene los buses o rutas eléctricas
que se encuentran en una PC. Estos buses permiten que los datos se desplacen entre los diversos
componentes que forman parte de una PC. En la Figura 1, se muestra una variedad de
motherboards. La motherboard también se conoce como “placa del sistema” o “placa base”.
La motherboard alberga a la unidad central de proceso (CPU, central processing unit), la memoria
de acceso aleatorio (RAM, random access memory), las ranuras de expansión, el conjunto de
disipador térmico y ventilador, el chip del sistema básico de entrada y salida (BIOS, basic
input/output system), el conjunto de chips y los circuitos que interconectan los componentes de la
motherboard. Los sockets, los conectores internos y externos, y diversos puertos también se
encuentran en la motherboard.
El factor de forma de las motherboards se refiere al tamaño y la forma de la placa. También
describe la disposición física de los distintos componentes y dispositivos en la motherboard. El
factor de forma establece cómo se conectan los componentes individuales a la motherboard y la
forma del gabinete de la PC. Existen diversos factores de forma para las motherboards, como se
muestra en la Figura 2.
El factor de forma más común en las computadoras de escritorio era el AT, basado en la
motherboard AT de IBM. La motherboard AT puede medir hasta 30 cm de ancho
aproximadamente. Este tamaño incómodo llevó a la creación de factores de forma más pequeños.
La colocación de disipadores térmicos y ventiladores suele interferir en el uso de las ranuras de
expansión en los factores de forma más pequeños.
Un factor de forma para motherboard más moderno, el ATX, mejoró el diseño AT. El gabinete ATX
alberga los puertos integrados de E/S en la motherboard ATX. La fuente de energía ATX se
conecta a la motherboard mediante un único conector de 20 pines, en lugar de los confusos
conectores P8 y P9 que se usaban con algunos de los primeros factores de forma. En lugar de
usar un interruptor físico de cambio de estado, la fuente de energía ATX se puede encender y
apagar con las señales que envía la motherboard.
El Micro-ATX es un factor de forma más pequeño que se diseñó para ser compatible con el factor
anterior ATX. Como los puntos de montaje de una motherboard Micro-ATX son un subconjunto de
los que se usan en una placa ATX, y el panel de E/S es idéntico, se puede usar la motherboard
Micro-ATX en un gabinete ATX de tamaño normal.
Como las placas Micro-ATX suelen usar los mismos conjuntos de chips (puente norte y puente sur)
y los mismos conectores de alimentación que las placas ATX de tamaño normal, pueden usar
muchos de los mismos componentes. Sin embargo, los gabinetes Micro-ATX generalmente son
mucho más pequeños que los ATX y tienen menos ranuras de expansión.
Algunos fabricantes tienen factores de forma exclusivos basados en el diseño ATX. Como
consecuencia, algunas motherboards, fuentes de energía y otros componentes no son compatibles
con los gabinetes ATX estándar.
El factor de forma ITX adquirió popularidad debido a que es muy pequeño. Existen muchos tipos
de motherboards ITX. El Mini-ITX es uno de los más populares. El factor de forma Mini-ITX utiliza
muy poca potencia, por lo que no se necesitan ventiladores para mantenerlo refrigerado. Las
motherboards Mini-ITX solo tienen una ranura PCI para las tarjetas de expansión. Una PC basada
en un factor de forma Mini-ITX se puede usar en lugares en los que no es conveniente tener una
PC de gran tamaño o un ambiente en el cual la PC debe hacer poco ruido.

Un grupo de componentes
importantes en la
motherboard es el conjunto
de chips. El conjunto de chips
consta de diversos circuitos
integrados conectados a la
motherboard. Estos controlan
la interacción del hardware
del sistema con la CPU y la
motherboard. La CPU se
instala en una ranura o un
socket en la motherboard. El
tipo de CPU que se puede
instalar depende del socket
en la motherboard.
El conjunto de chips permite
la comunicación y la
interacción de la CPU con los
demás componentes de la
PC, y el intercambio de datos
con la memoria del sistema o
RAM, las unidades de disco
duro, las tarjetas de video y
otros dispositivos de salida.
El conjunto de chips establece
cuánta memoria se puede
agregar a una motherboard. El
tipo de conectores en la
motherboard también depende
del conjunto de chips.
La mayoría de los conjuntos de
chips se dividen en dos componentes diferentes, el puente norte y el puente sur. La función de
cada componente varía según el fabricante. Por lo general, el puente norte controla el acceso a la
RAM y a la tarjeta de video, y la velocidad de comunicación de la CPU con ellas. A veces, la tarjeta
de video está integrada en el puente norte. AMD e Intel tienen chips que integran la controladora
de memoria en el circuito integrado de la CPU, lo cual mejora el rendimiento y el consumo de
energía. En la mayoría de los casos, el puente sur permite la comunicación de la CPU con el disco
duro, la tarjeta de sonido, los puertos USB y otros puertos de E/S.
La unidad central de proceso (CPU, central processing unit) se considera el cerebro de la PC. A
veces, se la denomina “procesador”. La mayoría de los cálculos se realizan en la CPU. Con
respecto a la capacidad de cómputo, la CPU es el elemento más importante de un sistema de
computación. Las CPU tienen distintos factores de forma, y cada estilo requiere una ranura o un
socket en particular en la motherboard. Entre los fabricantes de CPU más conocidos se incluyen
Intel y AMD.

El socket o la ranura de la CPU es la conexión entre la motherboard y el procesador. La mayoría
de los sockets de CPU y de los procesadores que se usan en la actualidad se fabrican sobre la
base de las arquitecturas de matriz de rejilla de pines (PGA, pin grid array), que se muestra en la
Figura 1, y de matriz de contactos en rejilla (LGA, land grid array), que se muestra en la Figura 2.
En la arquitectura PGA, los pines en la parte inferior del procesador se insertan en el socket,
generalmente con una fuerza de inserción nula (ZIF, zero insertion force). La ZIF se refiere a la
cantidad de fuerza que se necesita para instalar una CPU en el socket o la ranura de la
motherboard. En la arquitectura LGA, los pines se encuentran dentro del socket y no en el
procesador. Los procesadores de ranura, que se muestran en la Figura 3, tienen forma de cartucho
y encajan en una ranura que se asemeja a una ranura de expansión, la cual se muestra en la parte
inferior izquierda de la Figura 4.
La CPU ejecuta un programa, que es una secuencia de instrucciones almacenadas. Cada modelo
de procesador tiene un conjunto de instrucciones que debe ejecutar. La CPU ejecuta el programa
al procesar cada uno de los datos como lo ordena el programa y el conjunto de instrucciones.
Mientras la CPU ejecuta un paso del programa, las instrucciones restantes y los datos se
almacenan en una memoria especial cercana denominada “caché”. Existen dos arquitecturas
principales de CPU relacionadas con los conjuntos de instrucciones:
 PC con conjunto de instrucciones reducido (RISC, Reduced Instruction Set
Computer): las arquitecturas usan un conjunto de instrucciones relativamente pequeño. Los
chips RISC se diseñan para ejecutar estas instrucciones muy rápidamente.
 PC con conjunto de instrucciones complejo (CISC, Complex Instruction Set
Computer): las arquitecturas usan un amplio conjunto de instrucciones, lo cual provoca que
haya menos pasos por operación.
Algunas CPU Intel incorporan la tecnología hyperthreading para mejorar el rendimiento de la CPU.
Con la tecnología hyperthreading, se ejecutan varias porciones de código (subprocesos)
simultáneamente en la CPU. Para un sistema operativo, una única CPU con tecnología
hyperthreading opera como si hubiera dos CPU cuando se procesan varios subprocesos.
Algunos procesadores AMD usan la tecnología hypertransport para mejorar el rendimiento de la
CPU. La tecnología hypertransport es una conexión de alta velocidad y baja latencia entre la CPU
y el chip puente norte.
La potencia de una CPU se mide según la velocidad y la cantidad de datos que puede procesar. La
velocidad de una CPU se clasifica en ciclos por segundo, como millones de ciclos por segundo,
denominados “megahercios” (MHz), o miles de millones de ciclos por segundo, denominados
“gigahercios” (GHz). La cantidad de datos que una CPU puede procesar a la vez depende del
tamaño del bus en la parte delantera (FSB, front side bus). Este también se denomina “bus de la
CPU” o “bus de datos del procesador”. Se puede aumentar el rendimiento si se aumenta el ancho
del FSB. El ancho del FSB se mide en bits. El bit es la unidad de datos más pequeña de una PC y
es el formato binario en el que se procesan los datos. Los procesadores actuales usan un FSB de
32 bits o de 64 bits.
La técnica de aceleración del reloj se utiliza para hacer que un procesador funcione a una
velocidad mayor que la que se le especificó originalmente. Esta técnica no es un método
recomendable para mejorar el rendimiento de la PC y puede provocar daños a la CPU. Lo opuesto
a la técnica de aceleración del reloj es la moderación de velocidad de la CPU. La moderación de
velocidad de la CPU es una técnica que se usa cuando el procesador funciona a una velocidad
inferior a la nominal para conservar la energía o producir menos calor. La moderación de velocidad
se suele utilizar en las computadoras portátiles y en otros dispositivos móviles.

Las tecnologías de procesador más modernas ayudaron a que los fabricantes de CPU encontraran
formas de incorporar más de un núcleo de CPU en un único chip. Estas CPU pueden procesar
varias instrucciones a la vez:
 CPU de núcleo único: un núcleo dentro de una única CPU que se encarga de todos los
procesos. El fabricante de la motherboard puede proporcionar sockets para más de un único
procesador, lo que proporciona la capacidad de armar un equipo multiprocesador potente.
 CPU de doble núcleo: dos núcleos dentro de una única CPU en la que ambos núcleos
pueden procesar información al mismo tiempo.
 CPU de triple núcleo: tres núcleos dentro de una única CPU que en realidad es un
procesador de cuatro núcleos en el que uno de ellos está deshabilitado.
 CPU de cuatro núcleos: cuatro núcleos dentro de una única CPU.
 CPU de seis núcleos: seis núcleos dentro de una única CPU.
 CPU de ocho núcleos: ocho núcleos dentro de una única CPU.
El flujo de corriente entre los componentes electrónicos genera calor. Los componentes de la PC
funcionan mejor cuando se los mantiene refrigerados. Si no se elimina el calor, es posible que la
PC funcione más despacio. Si se acumula demasiado calor, se pueden dañar los componentes de
la PC.
Aumentar la circulación de aire en el gabinete de la PC permite que se elimine el calor. El
ventilador instalado en el gabinete de la PC, como se muestra en la Figura 1, hace que el proceso
de refrigeración sea más eficaz. Además del ventilador del gabinete, el disipador térmico le quita
calor al núcleo de la CPU. El ventilador que se encuentra en la parte superior del disipador térmico,
como se muestra en la Figura 2, aleja el calor de la CPU.
Existen otros componentes que también son vulnerables al daño que causa el calor y que a veces
cuentan con ventiladores. Las tarjetas adaptadoras de video también generan mucho calor. El
propósito de los ventiladores es refrigerar la unidad de procesamiento gráfico (GPU, graphics-
processing unit), como se muestra en la Figura 3.
Las PC con CPU y GPU extremadamente rápidas pueden utilizar un sistema de refrigeración por
agua. Se coloca una placa metálica sobre el procesador y se bombea agua por encima de la parte
superior para que absorba el calor que genera el procesador. El agua se bombea a un radiador
para liberar el calor en el aire y, a continuación, se hace que vuelva a circular.
Los chips de memoria almacenan los datos en forma de bytes. Los bytes representan información,
por ejemplo, letras, números y símbolos. Un byte es la unidad de información direccionable más
pequeña de la PC. Cada bit se almacena como un 0 o un 1 en el chip de memoria.

Los chips de memoria de solo lectura (ROM, read-only memory) se encuentran en la motherboard
y en otras placas de circuitos. Los chips de ROM contienen instrucciones a las que la CPU puede
acceder de forma directa. Las instrucciones básicas para el funcionamiento, como arrancar la PC y
cargar el sistema operativo, se almacenan en la ROM. Los chips de ROM retienen el contenido aun
cuando la PC está apagada. El contenido no se puede borrar ni cambiar por medios normales.
NOTA: en ocasiones, la ROM se denomina “firmware”. Esto es engañoso, ya que el firmware, en
realidad, es el software que se almacena en un chip de ROM.
TIPOS DE ROM
ROM
PROM
EPROM
EEPROM

La RAM es el área de almacenamiento temporal de datos y programas a los que accede la CPU.
La RAM es una memoria volátil, lo cual significa que el contenido se borra cuando se apaga la PC.
Cuanta más RAM tiene una PC, más capacidad tiene de contener y procesar programas y archivos
de gran tamaño. Una mayor cantidad de RAM también mejora el rendimiento del sistema. La
cantidad máxima de RAM que se puede instalar está limitada por la motherboard y el CPU
instalados.
TIPOS DE RAM
DRAM
SRAM
MEMORIA FPM
MEMORIA EDO

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