El documento describe la arquitectura y los componentes de un ordenador, diferenciando entre hardware y software. Se detalla la evolución de los componentes desde los años 50 hasta la actualidad, así como la función de cada parte, incluyendo la unidad central de procesamiento y la memoria. También se abordan las tecnologías modernas como la virtualización y la estructura de Von Neumann, destacando la importancia de la memoria RAM y el rendimiento del procesador.

1. Presentadopor:
JuanSebastián BejaranoBallén

2. • Se divide en dospartes: el Hardware y el Software.
• El hardware es la parte física del computador, la parte tangible; es aquello que podemos
tocar del computador.
• El software es la parte lógica del computador, es el conjunto de instrucciones que le
ordenan al hardware que tarea debe realizar.
• Los componentes electrónicos, mecánicos y de soporte, que hacen que funcione la
máquina que podemos ver y tocar. Con estos elementos un ordenador puede manejar
materialmente la información.

3. • Una parte de esa información consiste en instrucciones acerca de lo que el ordenador tiene que
hacer con el resto de la información que guarda. En informática, a toda información que
contiene instrucciones sobre lo que hay que hacer sele llama en general software.
Dentro del software se hace unadistinción:
• Datosque contienen información pura, por ejemplo números, documentos, imágenes.
• Instrucciones relativas a lo que hayque hacer, es decir, los métodos.
• Dentro del software podemos definir una parte o tipo muy concreto denominado Firmware.

4. Generación
Características PRIMERA SEGUNDA TERCERA CUARTA
Años 1951-1959 1960-1964 1965-1969 1970-
Componentes Válvulas Transistores Chips LSI-VLSI
Nivel de integración 1
uc/cm3
100
uc/cm3
10.000
uc/cm3
1.000.000
uc/cm3
Velocidad del
Proceso
0.01 Mips 0.1 Mips 10 Mips 1.000 Mips
Tiempo entre fallos Horas Decenas de Horas Centenas de
Horas
Miles de Horas
Periféricos - Vinculadosa la
Unidad Central
- Escasa variedad
-Independientes
de laUC
-Cintas y discos
-Gran
variedad
-Gráficos
-Imágenes
-Terminales
inteligentes
Software -Inflexible
-Leng. Máquina
-Sin SO
-Leng. Simbólicos
-SO Batch
-Teleproceso
-Leng Alto
nivel
-Multiprog
-Tiempo
compartido
-Leng 4ª
generac.
-IA. SE
- Redes

5. • La arquitectura de una computadora explica la situación de sus componentes y permite
determinar las posibilidades de un sistema informático, con una determinada
configuración, pueda realizar las operaciones para las que se va a utilizar. La arquitectura
básica de cualquier ordenador completo está formado por solo 5 componentes básicos:
procesador,memoria RAM,disco duro,dispositivosde entrada/salida y software.

6. • La principal aportación del primero de los PC's de IBM fue su construcción modular; es
decir, el ordenador estaba formado por un conjunto de componentes electrónicos
conectados entre sí de forma que se facilitaban tanto el mantenimiento como la posterior
ampliación del hardware

7. • La estructura de Von Neumann, es una estructura en la que los programas y los datos se
almacenan en una misma memoria de lectura y escritura. Además los contenidos de esta
memoria se direccionanindicandosuposición sin importarel tipo.
• La memoria esta dividida en dos zonas. Un zona es para retener los datos y otra zona es
para almacenar el programa.
• Esta estructura define un ordenador como cuatro subsistemas:
LA MEMORIA
LA UNIDAD ALU
LA UNIDAD DE CONTROL
DISPOSITIVO DE ENTRADA / SALIDA

8. • La memoria estaba formada por 1024 palabras (ampliable a 4 K) de 40 bits (¡binario!). Cada
palabra podía contener 2instruccioneso un numero entero de 39 bits.
• Las instrucciones tenían 8 bits para indicar el tipo de instrucción, y 12 bits para especificar
una palabra de memoria.
• La unidad aritmético-lógica tenia un registro interno de 40 bits llamado “acumulador”. Una
instrucción típica sumaba el contenido de una palabra de memoria al acumulador, o
almacenaba el contenidodel acumulador en una palabra de memoria.
• Esta máquina no disponía de aritmética de coma flotante (von Neumann pensaba que
cualquier matemático competente debería ser capaz de llevar mentalmente la cuenta de la
posición de la coma decimal o,mejor dicho,binaria).

9. • La unidad central de proceso es el corazón del computador. Controla el flujo de datos, los
procesa, y gobierna la secuencia de las acciones en todo el sistema. Para ello necesita un
oscilador externo o reloj que sincroniza las operaciones y marca la velocidad de proceso,
este va marcando la evolución del CPU y mide su velocidad de funcionamiento; en forma
no afortunada la frecuencia del reloj del CPU viene limitada por la tecnología del CPU y del
computador completo ya dependiendo de los periféricos, sus tarjetas gráficas, memorias,
etc.
• Dos componentestípicosde unaCPU son:
• La unidad de lógica / aritmética (ALU), que realiza operaciones aritméticas y lógicas.
• La unidad de control (CU), que extrae instrucciones de la memoria, las descifra y ejecuta,
llamando a la ALU cuando es necesario.

10. • Es una placa de circuito impreso sobre la que hay montada una seria de componentes
electrónicos. También llamada tarjeta madre es el componente que se utiliza para conectar
los demás componentes esenciales de una computadora. Aparte de los componentes
pasivos, existe una serie de elementos importantes. La siguiente imagen muestra la
distribución de loscomponentesque conforman una placa base.

11. • La placa base del PC ha sufrido numerosas variaciones desde su aparición. Cada nuevo
formato ha ido buscando siempre mejoras en cuanto a la facilidad de montaje, ventilación,
proximidad de elementos afines, seguridad y protecciones eléctricas. Por orden
cronológico, la evolución de estos formatos viene marcada por los modelos AT, Baby-AT,
ATX y micro-ATX. A continuación se van a describir lostres últimosformatos,

12. • El "chipset" es el conjunto (set) de chips que se encargan de controlar
determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interacciona
el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de puertos PCI,
AGP, USB. Las características del chipset y su grado de calidad marcarán los
siguientes factoresa tener en cuenta:
• Que obtengamos o no el máximo rendimiento del microprocesador.
• Posibilidades de actualizar el ordenador.
• Poder utilizar ciertas tecnologías más avanzadas de memorias y periféricos.

13. • El puente Norte (North Bridge), es un circuito integrado, el cual es el enlace
entre el procesador y componentes de la placa madre como la memoria.
Además controlalas funcionesde accesoentre y haciael procesador.

14. • El puente Sur (South Bridge),se comunica indirectamente conel procesador por medio del
puente Norte,es el componente que se encarga de comunicar el procesador al resto de de
losperiféricos.
• Es el chip que implementa lascapacidades“lentas” de la placa madre,en una arquitectura
chipset puente norte/puente sur.

15. • Random Access Memory, es la memoria de acceso aleatorio, la cual es un
chip en el que se almacenan los programas y datos que provienen o van a
enviarse al microprocesador. Su principal función es permitir el acceso
rápido a cualquier byte de la memoria.

16. • Es una Memoria de Lectura y Escritura de datosa gran velocidad
• Es volátil,esto es, si se corta el suministro eléctrico se pierde la información
• Es de acceso aleatorio: se puede acceder a sus posiciones sin requerir una lectura
secuencial de los datosanteriores(mayor velocidad)

17. • Cuando vamos a utilizar un programa
• a)Se copia en la Memoria RAM.
• b)El procesador lee paso a paso todas lasinstruccionesdel programa.
• c) El procesador guarda en la RAM losresultados de los cálculos.
SOFTWARE
CANTIDAD DE
RAM
MS-DOS 640 KB
Windows 95 16 MB
Windows 98 32 MB
Gráficos y Multimedia 64 MB
3D, animaciones, video 128 MB
Windows 2000 256 MB

18. • Es una de las últimas tecnologías que se ha implementado en procesadores
para mejorar el rendimiento, simulando dos procesadores lógicos dentro de
un único procesador, por lo que los procesos de ejecución de los programas
es mayor,ya que mejora el tiempo de respuesta.

19. • Tanto AMD como Intel han incorporado en sus CPU’s tecnologías que simplifican y
optimizan notablementelos esquemas de virtualización.
• En el caso de Intel se denomina VR, y está disponible en las líneas Vpro, Xeon e
Itanium.
• AMD primero bautizó a su tecnología de virtualización como Pacifica y luego pasó
a llamarse AMD-V. La misma está disponible en todos los procesadores con socket
AM2 (inclusive en los modelos más económicos). Esta tecnología parece ser aún
más potenteque la de Intel.

20. • Se traduce accesos a memoria realizado por los dispositivos en lugar de por
el procesador, como el MMU ya lo hace. Esta traducción de direcciones se
implementaen un esquema basadopaginación.

21. • Es un factor determinante para el funcionamiento y rendimiento de un
ordenador, teniendo en cuenta que los demás componentes también son
importantes.
• El procesador es un elemento capaz de ejecutar diferentes operaciones con
los datos que le envían las aplicaciones.

22. • El rendimiento de un procesador se mide en los ciclos de reloj interno y es
medido en segundos (Ciclos por segundo), las medidas en las que se
representa con Hz, MHz – GHz. Esto indica la cantidad de operaciones que
puede ejecutar un ordenador.

23. • UNIDADARITMÉTICO-LÓGICA(ALU): Es donde se ejecutan cada una de lasoperaciones
(p.ej.: traspasar un dato de la memoria a un registro de laCPU, realizar la suma de lasdatos
almacenadosen un registro,etc)sean aritméticaso lógicas.
• UNIDAD DE DECODIFICACIÓN DEINSTRUCCIONES: Esel lugar donde se decodifican las
instruccionesde losprogramas.
• UNIDAD DECONTROL DEL BUS: Detecta señalesde estado otraspartesy genera
señalesde control motorizando lasoperaciones.
• UNIDAD DE PUNTO FLOTANTE (FPU): Es la que se encarga de manejar losnúmeros
decimales

24. MARCA DENOMINACIÓN CARACTERÍSTICAS
INTEL
8086 Procesador de 8 bits a 4,77 Mhz
8088 Procesador de 16 bits
80386 Año 1985. De 32 bits. Aparece el SOWindows
80486 DX Año 1989. Igual que 386 pero con coprocesador mat.
Pentium 3 millones de puertas. Problemas de calentamiento y en
coprocesador. Fueron subsanados
Pentium Pro 1995. para SOde servidores Windows NT y UNIX
Pentium MMX 1996. Para Multimedia e Internet
Pentium II 1997. 7,5 millones de puertas. Desde 233 a 450 Mhz
Pentium III 1999. Multimedia y gráficos 3D. 1000 Mhz
Pentium IV 2000. Video y calidad de audio. 1,3 a 1,5 Ghz
IA-64 2001 entre Intel y HP
NEC V20 y V30 Similares al 8086 y 8088. Primeros clónicos
AMD K5, K6, K7 Similares a los Pentium. Mas baratos, menos eficaces
CYRIX M1, M2, MII Similares a Pentium. Coprocesador bastante malo

25. • DDR: DDR, Double Data Rate, significa memoria de doble tasa de transferencia de datos en
castellano. Son módulos compuestos por memorias síncronas (SDRAM), disponibles en
encapsulado DIMM, que permite la transferencia de datos por dos canales distintos
simultáneamente en un mismo ciclo de reloj. Los módulos DDRs soportan una capacidad
máxima de 1 GiB.
• DDR 2: Las memorias DDR2 tienen mayores latencias que las conseguidas con las DDR
convencionales, cosa que perjudicaba su rendimiento. Reducir la latencia en las DDR2 no es
fácil. El mismo hecho de que el buffer de la memoria DDR2 pueda almacenar 4 bits para
luego enviarlos es el causante de la mayor latencia, debido a que se necesita mayor tiempo
de “escucha” por parte del buffer y mayor tiempo de trabajo por parte de los módulos de
memoria,para recopilar esos4bitsantes de poder enviar la información.

26. • DDR 3: Estos módulos pueden transferir datos a una tasa de reloj efectiva de 800-1600
MHz, comparado con el rango actual del DDR 2 de 533-800 MHz ó 200-400 MHz del DDR.
Se prevé que la tecnología DDR 3 sea dos veces más rápida que la DDR 2, la memoria con
mayor velocidad hoy en día, y el alto banda ancha que prometió ofrecer DDR 3 es la mejor
para la combinaciónde un sistema dual y procesadores“quad core”.
• DDR 4: DDR4 que tendrán mayor velocidad de búsqueda y mayor eficiencia en cuanto al
consumo energético. Los primeros módulos que se comercializarán contarán con
velocidades de 2.133 y 2.667 Mhz, un año después se lanzarán otra gamada con velocidades
cercanasa los 3.200 Mhz.

27. • Hyper-Threading:http://www.intel.la/content/www/xl/es/architecture-and-
technology/hyper-threading/hyper-threading-technology.html
• RAM: http://computadoras.about.com/od/conocer-mi-computadora/f/que-es-La-Memoria-
Ram.htm
• Estructura deVon Neumann:https://bart2603.wordpress.com/2009/08/02/el-modelo-de-
von-neumann-un-nuevo-concepto-para-un-mejor-desempeno/
• ArquitecturaVon Neumann:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/Arquitecturaneumann.jpg/3
30px-Arquitecturaneumann.jpg
• Rendimiento de un procesador:http://www.desarrolloweb.com/articulos/medir-
rendimiento-computadora.html
• South Bridge;A Northbridge:https://impact.asu.edu/cse420sp07/.../Joshua.ppt