ARQUITECTURA DE HARDWARE
Esquema básico de la PC.
Motherboard (chipset).
La placa base, placa madre, tarjeta madre o board (en inglés motherboard, mainboard) es
una tarjeta de circuito impreso que da soporte de las demás partes de la computadora. Tiene
instalados una serie de integrados , entre los que se encuentra el Chipset que sirve como centro
de conexión entre el procesador,la memoria RAM, la ROM, los buses de expansión y otros
dispositivos. Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy
básico denominado BIOS.
Componentes de la placa base [editar]
• Socket
• Zócalo de memoria
• Chipset (Northbridge y Southbridge)
• Slot
• Conector AT
• Conector ATX
• Conector ATX 2.0
• Conector ATX12V
• ROM BIOS
• RAM CMOS
• IDE
• SATA y eSATA
• Conector de Controladora de disquete
• Panel frontal
• Pila
• Cristal de cuarzo
• PS/2 (mouse y teclado)
• USB
• COM1
• LPT1
Microprocesador
Uno de los actuales microprocesadores de 64 bits y doble núcleo, un AMD Athlon 64 X2 3600.
El microprocesador es un circuito integrado que contiene algunos o todos los elementos
necesarios para conformar una (o más) "unidad central de procesamiento" UCP, también
conocido como CPU (por sus siglas en inglés: Central Process Unit). En la actualidad este
componente electrónico está compuesto por millones de transistores, integrados en una misma
placa de silicio.
Se debe distinguir entre el concepto de procesador, que es un dispositivo de hardware, y el de
CPU, que es un concepto lógico. Una CPU puede estar soportada por uno o varios
microprocesadores, y un microprocesador puede soportar una o varias CPU.
• Empaquetado
Los microprocesadores, generalmente, aparecen en los negocios de venta de computadoras
empaquetados para proteger el elemento de silicio (el microprocesador en sí) de la interferencia
eléctrica y del daño por exposición al medio ambiente. Este empaquetado suele tener forma de
paralelogramo o de prisma e incluye superficies o postes conductores para permitir el paso de
alimentación eléctrica y de señales eléctricas desde y hacia el microprocesador. Este
empaquetado comúnmente se instala sobre un elemento llamado zócalo (en inglés, socket) que
sirve a la vez de anclaje e interfaz de comunicación entre el microprocesador y el resto del
ordenador (por ejemplo, comunicando con el chipset). En algunas arquitecturas el
microprocesador puede soldarse directamente a la placa madre (motherboard). También existen
arquitecturas donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo éste formato es más bien raro
en la actualidad, prefiriendo la industria disponer de microprocesadores como módulos
independientes conectables (y también desconectables) en un zócalo especial.
• Disipación de calor
En las arquitecturas modernas la disipación de calor es un problema mayor, debido a la alta
frecuencia de operación y a la miniaturización extrema de los microprocesadores recientes, y por
eso es común que, en ordenadores como los compatibles con la IBM PC, las motherboards
dispongan de un zócalo especial para alojar el microprocesador y un sistema de enfriamiento, que
comúnmente consiste en un disipador de aluminio o cobre de mayor disipación recomendado
para procesadores de más de un núcleo (en inglés. Dual core) con un ventilador adosado
(conocido como microcooler). Entre el disipador de aluminio y el micro se encuentra una pasta o
(silicona) térmica que ayuda a que las altas temperaturas sean absorbidas por el disipador de
aluminio o cobre. Sin esta protección, los microprocesadores podrían sobrecalentarse al punto de
estropearse permanentemente. Los microprocesadores actuales, en su gran mayoría, incluyen
mecanismos automáticos que miden la temperatura y eventualmente apagan el procesador en
caso de detectar sobrecalentamiento (también pueden incluir alarmas sonoras previas). Esto sirve
para protegerlo de fallos, como por ejemplo, que el ventilador se averíe o atasque. Equipos
modernos también suelen incluir sensores en el microcooler (ventilador) que chequean
continuamente su velocidad (rpm) y en caso de que esta baje peligrosamente el equipo se apaga
automáticamente.
• Funcionamiento
Desde el punto de vista lógico y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por:
varios registros; una Unidad de control, una Unidad aritmético-lógica; y dependiendo del
procesador, puede contener una unidad en coma flotante.
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados
secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en
varias fases:
• PreFetch, Pre lectura de la instrucción desde la memoria principal,
• Fetch, envío de la instrucción al decodificador,
• Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se
debe hacer,
• Lectura de operandos (si los hay),
• Ejecución,(Lanzamiento de las Máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento).
• Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura
del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos
viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para
realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El
microprocesador se conecta a un circuito PLL, normalmente basado en un cristal de cuarzo capaz
de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un
segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de MHz.
• Velocidad y ancho de banda
Actualmente se habla de frecuencias de reloj del orden de los Gigahercios (GHz), o de
Megahercios (MHz). Lo que supone miles de millones o millones, respectivamente, de ciclos por
segundo. El indicador de la frecuencia de un microprocesador es una buena referencia de la
velocidad de proceso del mismo, pero no el único. La cantidad de instrucciones necesarias para
llevar a cabo una tarea concreta, así como el ancho de banda o la cantidad de instrucciones
ejecutadas por ciclo IPC, son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU. La
cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de
instrucciones disponible, mientras que el índice IPC depende de varios factores, como el grado de
supersegmentación y la cantidad de unidades de proceso o "pipelines" disponibles, entre otros.
• Bus de datos
El microprocesador lee y escribe datos solamente en la memoria principal. Para realizar estas
operaciones en los dispositivos de entrada/salida debe hacerlo por intermedio de los canales
(bus). Estas transferencias se realizan a través de un conjunto de conductores que forman el bus
de datos. El número de conductores suele ser potencia de 2. Hay buses de 4, 8, 16, 32, 64, ...
conductores. Los modelos de la familia x86, a partir del 80386, trabajan con bus de datos de 32
bits, y a partir del Pentium Pro con bus de 64 bits. Pero los microprocesadores de las tarjetas
gráficas, que tienen un mayor volumen de procesamiento por segundo, se ven obligados a
aumentar este tamaño, y así tenemos hoy en día microprocesadores gráficos que trabajan con
datos de 128 ó 256 bits. Estos dos tipos de microprocesadores no son comparables, ya que ni su
juego de instrucciones ni su tamaño de datos son parecidos y por tanto el rendimiento de ambos
no es comparable en el mismo ámbito.
La arquitectura x86 se ha ido ampliando a lo largo del tiempo a través de conjuntos de
operaciones especializadas denominadas "extensiones", que han permitido mejoras en el
procesamiento de tipos de información específica. Este es el caso de las extensiones MMX y SSE
de Intel, y sus contrapartes, las extensiones 3DNow! de AMD. A partir de 2003, el procesamiento
de 64 bits fue incorporado en los procesadores de arquitectura x86 a través de la extensión
AMD64 y posteriormente con la extensión EM64T en los procesadores AMD e Intel
respectivamente. Depende del bus de datos el tamaño máximo de la memoria RAM.
• Puertos de entrada y salida
El microprocesador tiene puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado. El chipset es
un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones de transmisión de la
información entre el microprocesador, la memoria, el sistema gráfico y demás periféricos. El
conjunto de circuitos integrados auxiliares necesarios por un sistema para realizar una tarea suele
ser conocido como chipset, cuya traducción literal del inglés significa conjunto de circuitos
integrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un
sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan
más de un circuito integrado auxiliar; sin embargo, el término chipset se suele emplear en la
actualidad cuando se habla sobre las placas base de los IBM PC.
El chipset esta conformado por dos partes:
• El NorthBridge o puente norte se usa como puente de enlace entre el microprocesador y
la memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria
RAM, el puerto gráfico AGP o PCI Express, y las comunicaciones con el puente sur. Al
principio tenía también el control de PCI, pero esa funcionalidad ha pasado al puente sur.
• El SouthBridge o puente sur controla los dispositivos asociados como son la controladora
de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura
CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN, PCI Express 1x y una larga lista de todos los
elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de
comunicar el procesador con el resto de los periféricos.
Memorias.
El propósito del almacenamiento es guardar datos que la computadora no esté usando. El
almacenamiento tiene tres ventajas sobre la memoria:
1. Hay más espacio en almacenamiento que en memoria.
2. El almacenamiento retiene su contenido cuando se apaga el computador
3. El almacenamiento es más barato que la memoria.
El medio de almacenamiento más común es el disco magnético. El dispositivo que contiene al
disco se llama unidad de disco (drive). La mayoría de las computadoras personales tienen un
disco duro no removible. Además usualmente hay una o dos unidades de disco flexible, las cuales
le permiten usar discos flexibles removibles. El disco duro normalmente puede guardar muchos
más datos que un disco flexible y por eso se usa disco duro como el archivero principal de la
computadora. Los discos flexibles se usan para cargar programas nuevos, o datos al disco duro,
intercambiar datos con otros usuarios o hacer una copia de respaldo de los datos que están en el
disco duro.
Una computadora puede leer y escribir información en un disco duro mucho más rápido que en el
disco flexible. La diferencia de velocidad se debe a que un disco duro está construido con
materiales más pesados, gira mucho más rápido que un disco flexible y está sellado dentro de
una cámara de aire, las partículas de polvo no pueden entrar en contacto con las cabezas.
La memorización consiste en la capacidad de registrar sea una cadena de caracteres o de
instrucciones (programa) y tanto volver a incorporarlo en determinado proceso como ejecutarlo
bajo ciertas circunstancias.
El computador dispone de varios dispositivos de memorización:
• La memoria ROM
• La memoria RAM
• Las memorias externas. Un aspecto importante de la memorización es la capacidad de
hacer ese registro en medios permanentes, básicamente los llamados "archivos" grabados en
disco.
• El acumulador
La principal memoria externa es el llamado "disco duro", que está conformado por un aparato
independiente, que contiene un conjunto de placas de plástico magnetizado apto para registrar la
"grabación" de los datos que constituyen los "archivos" y sistemas de programas. Ese conjunto de
discos gira a gran velocidad impulsado por un motor, y es recorrido también en forma muy veloz
por un conjunto de brazos que "leen" sus registros. También contiene un circuito electrónico
propio, que recepciona y graba, como también lee y dirige hacia otros componentes del
computador la información registrada.
Indudablemente, la memoria externa contenida en el disco duro es la principal fuente del material
de información (data) utilizado para la operación del computador, pues es en él que se registran el
sistema de programas que dirige su funcionamiento general (sistema operativo), los programas
que se utilizan para diversas formas de uso (programas de utilidad) y los elementos que se
producen mediante ellos (archivos de texto, bases de datos, etc.).
La memoria más exigente es la PC100 (SDRAM a 100 MHz), necesaria para montar un AMD K6-
2 o un Pentium a 350 MHz o más. Va a 100 MHz en vez de los 66 MHZ usuales.
La memoria ROM se caracteriza porque solamente puede ser leída (ROM=Read Only Memory).
Alberga una información esencial para el funcionamiento del computador, que por lo tanto no
puede ser modificada porque ello haría imposible la continuidad de ese funcionamiento.
Uno de los elementos más característicos de la memoria ROM, es el BIOS, (Basic Input-Output
System = sistema básico de entrada y salida de datos) que contiene un sistema de programas
mediante el cual el computador "arranca" o "inicializa", y que están "escritos" en forma
permanente en un circuito de los denominados CHIPS que forman parte de los componentes
físicos del computador, llamados "hardware".
GABINETE
El gabinete de la computadora es la caja de metal y plástico que aloja a los componentes
principales. Los gabinetes de las computadoras vienen en distintos tamaños y formas. Un
gabinete de escritorio se coloca plano sobre el escritorio del usuario y, en la mayoría de los
casos, el monitor se apoya sobre él. El gabinete en forma de torre que figura a continuación, es
alto y se instala junto al monitor o en el piso.
En la parte frontal del gabinete generalmente se encuentra el interruptor de
encendido/apagado y dos o más unidades de disco. (Aprenderá más sobre las unidades de
disquete de 3,5 pulgadas y las unidades de CD-ROM más adelante en este curso.)
En la parte posterior del gabinete de una computadora, hay puertos de conexión que se utilizan
para enchufar tipos específicos de dispositivos. Estos puertos incluyen: un puerto para el cable
del monitor, varios puertos para el ratón y el teclado, un puerto para conectar el cable de la
red, puertos de entrada para micrófonos/altavoces/auxiliares y un puerto para impresora
(ya sea una interfaz SCSI o paralela). También hay un lugar para enchufar el cable de
alimentación.
FUENTE DE ALIMENTACIÓN
La fuente de alimentación, es el componente electrónico encargado de transformar la corriente de
la red eléctrica con una tensión de 200V ó 125V, a una corriente con una tensión de 5 a 12 voltios
(que es la necesaria para nuestra PC y sus componentes).
El voltaje que ofrecen las compañías eléctricas no siempre es el mismo pues suele variar por
múltiples factores. La corriente puede tener picos de tensión tanto hacia arriba como hacia abajo
en el tiempo.
Como los componentes de la PC funcionan con corriente continua, lógicamente la corriente
alterna no nos sirve, ya que los mismos no funcionarán.
Para ello se utiliza un componente llamado puente rectificador, que será el encargado de
transformar la corriente alterna en corriente continua, logrando que el voltaje no baje de 0 voltios.
Una vez obtenida la corriente continua, todavía no nos sirve para alimentar ningún circuito porque
no es constante.
Posteriormente se pasa a la fase de filtrado, que procede en alisar al máximo la señal eléctrica,
para que no se den oscilaciones, lo cual se consigue por medio de uno o varios condensadores,
que retienen la corriente a modo de batería y la suministran de forma constante.
Una vez que obtenemos una señal continua solo falta estabilizarla, para que cuando aumente o
descienda la corriente de entrada a la fuente, no afecte a la salida de la misma, lo cual se
consigue por medio de un regulador.
FUNCIONAMIENTO DE LA COMPUTADORA
Arranque del sistema
Cuando se acciona el botón de encendido o se presiona el botón de re-inicio (Reset) la carga
eléctrica inicial hace que arranque la unidad central proceso y pide instrucciones al BIOS
(instrucciones permanentes que no se borran al apagar la computadora).
El CPU empieza a ejecutar las instrucciones, en particular la Auto prueba de arranque (Power On
Self Test, POST) la cual verifica la integridad de la memoria, controladores, y dispositivos del
sistema.
Actualmente el sistema de Conectar y Funcionar (Plug and Play) es muy común, por lo que hay
que evaluar la memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory, RAM), configurar los
adaptadores de Conectar y Funcionar, el sonido y el video.
Si el BIOS no es de Conectar y Funcionar, el arranque del sistema pase a la siguiente fase.
El BIOS busca un disco de arranque con las instrucciones para cargar el sistema operativo.
Típicamente el BIOS busca primero en la unidad A: y luego en la unidad C: hasta que halla el
disco de arranque y lee el primer sector o bloque de información. Este es el sector de arranque
que contiene las instrucciones para cargar la PC.
El BIOS le pasa el control, contiene un archivo del sistema llamado Io.sys que ahora toma la
iniciativa. Como su nombre lo dice Io.sys tiene que ver con Entrada y Salida (Input Output). Hasta
aquí todas las PC´s arrancan de la misma manera. Una vez que se inicia el sistema operativo el
proceso empieza a variar.
Con Windows Io.sys hace lo siguiente:
Lee y procesa Msdos.sys, un archivo de configuración del sistema Dá el mensaje de "Iniciando
Windows" Muestra el logo de Windows Produce el Registro usando dos archivos, User.dat y
System.dat Carga los controladores Himen.sys, Ifshelp.sys and Setver.sys para construir la
memoria y la estructura de archivos Halla el archivo Config.sys en el directorio raíz y establece su
configuración Organiza las variables de ambiente Busca un archivo Autoexec.bat en el directorio
raíz, y si lo halla, ejecuta Command.com para interpretarlo Inicia un programa llamado Win.com ,
para ensamblar los componetes de Windows
La rutina POST
Cuando encendemos el ordenador, nuestra placa base hace una especie de escaneo a todo el
sistema para comprobar si todo está en regla y continuar cargando.
Este escaneo de todo el sistema recibe el nombre de POST, acrónimo inglés de Power On
Self Test (Auto diagnóstico al encender). Este, es un proceso de verificación e inicialización de
los componentes de entrada y salida de un PC y esta a cargo de configurar y diagnosticar el
estado del hardware.
Las fases o pasos del POST son las siguientes:
1. POWER, llega el voltaje a placa base. Al encender el interruptor del ordenador, la tensión llega
desde la fuente de alimentación de la carcasa a la placa base; al mismo tiempo se suministra la
tensión a los dispositivos de almacenamiento para ponerlos en funcionamiento.
2. Alimentación de los dispositivos. Seguidamente alimenta a los dispositivos de
almacenamiento.
3. El microprocesador, resetea todos los “contadores” y registros para partir de 0. El
microprocesador se inicia al recibir la tensión desde la propia placa base; el propio circuito hace
un test de todos los registros para comenzar siempre en el mismo sitio; a partir de ahí, el
microprocesador se va a la primera dirección de memoria BIOS para ejecutar el programa que allí
comienza.
4. Comprobación de dispositivos conectados. El microprocesador busca una dirección de
BIOS para testear la máquina, y también busca el test.
5. POST ( Power On Self Test ). Son un conjunto de rutinas y programas que chequean el
hardware. El programa de arranque que contiene la BIOS es de chequeo del sistema, POST. El
microprocesador lo interpreta y ejecuta las rutinas que en el están implementadas.
* Aquí es donde se producen los pitidos que indican el estado del ordenador
6. Inicialización y asignación de recursos. El microprocesador envía señales de arranque a
través del bus del sistema (por indicación de la BIOS), para detectar la presencia y el
funcionamiento correcto de los dispositivos conectados al ordenador. Los dispositivos PnP se
activan y solicitan al microprocesador los recursos que necesitan para funcionar (IRQ, DMA, …).
La BIOS envía al micro señales y asigna canales DMA y IRQ; el microprocesador recopila todos
los recursos solicitados de forma que el sistema operativo, cuando arranque, pueda asignarles los
recursos necesarios.
7. Inicialización de la BIOS de la tarjeta VGA. La tarjeta gráfica se inicializa y muestra en
pantalla los primeros mensajes informativos
8. Testeo y cuenta de memoria. El POST ejecuta la prueba de memoria DRAM que consiste en
almacenar y recuperar unos datos, verificando así su correcto funcionamiento. Durante este
proceso aparece en la pantalla del ordenador un contador de memoria a medida que se va
verificando.
9. Comprobación del funcionamiento del teclado. Una vez superada se permite al usuario
interrumpir el proceso para configurar los parámetros de la BIOS
10. Búsqueda del sector de arranque. Superadas todas las pruebas, el programa de arranque
de la BIOS chequea las unidades de almacenamiento disponibles y configuradas en el SETUP,
para determinar la unidad la unidad de inicio, en la que encontrará el sector de arranque con el
programa de puesta en marcha del sistema operativo.
11. Carga el “boot manager” y cede el control al sistema operativo. Una vez encontrado se
cargará en memoria y se ejecutará para poder cederle el control del ordenador.
Si todo está bien, se sigue el proceso de forma similar a como se ha indicado; pero si algo falla se
detiene el proceso en algún se ha indicado; pero si algo falla, se detiene el proceso en algún
punto, con lo que podemos tener una idea de la causa de la avería. Por tanto, conocer el proceso
de inicialización ayudará a localizar la fuente del problema. En el apartado siguiente se explica el
proceso a seguir cuando el equipo no funciona como es de esperar.
Los códigos de error
Si durante la realización del POST se detectara una anomalia o una mala disposición de
algún dispositivo, el PC utiliza una amplia gama de señales acústicas para avisar al usuario
del fallo o anomalia encontrada durante la inicialización. Por lo tanto es de gran importancia el
conocimiento de los POST cuando vamos a comprobar una placa base nuevas o agregamos
algún hardware por ejemplos.
El POST, por lo tanto envía al usuario una serie de sonidos que indican el resultado del chequeo
del sistema, utilizando para ello un dispositivo que rara vez puede estar afectado, la bocina del
sistema. Aunque algunos de los sonidos de aviso varían dependiendo del fabricante de la placa,
existe una normalización por la que podemos relacionar ciertas anomalias muy comunes que
sucedan durante el POST con fallos concretos. Los principales códigos más importantes son:
Señal acustica y significados
Ningún pitido. No hay suministro eléctrico (vamos que el cable está sin enchufar, el cable en sí
falla, o la caja de su ministro eléctrico está deteriorada, la cuestión es que no llega corriente) o
también puede ser que el “Speaker”, lo que emite los pitidos, falle (lo podréis comprobar si a
continuación funciona correctamente).
Tono continuo. Error en el suministro eléctrico (llega mal la corriente, o la caja de suministro esta
fastidiada, no hay más que cambiarla).
Tonos cortos constantes. Alimentación o fuente de alimentación defectuosa. La placa madre
está defectuosa, es decir, está rota, es de lo peor que nos puede
ocurrir. Alguna tecla pulsada
1 Tono largo. Error de memoria RAM, lo normal es que esté mal puesta o que esté fastidiada
1 Tono largo y 1 Tono corto. Fallo en la placa base en la ROM Basic. Esto suele ocurrir mucho en
placas base viejas, la gente las suele tirar.
1 Tono largo y 2 Cortos Error en la tarjeta gráfica. Puede que el puerto falle, por lo que no habría
más que cambiarla de puerto, pero también puede ser que
la tarjeta gráfica sea defectuosa o este mal insertada
1 Tono largo y 3 Cortos Fallo en la tarjeta gráfica EGA (puede que este mal insertada. Monitor no
conectado o alguna patilla mal conectada
1 Tono largo y X Cortos. Fallo en la tarjeta gráfica
2 Tonos largos y 1 Corto. Error en la sincronización de las imágenes. Seguramente problema de
la gráfica
2 Tonos Cortos. Error de la paridad de la memoria. Esto ocurre sobretodo en ordenadores viejos
que llevaban la memoria de dos módulos en dos módulos. Esto significaría que uno de los
módulos falla, o que no disponemos de un número par de módulos de memoria.
3 Tono Cortos. Esto nos indica que hay un error en los primeros 64Kb de la memoria RAM.
4 Tonos Cortos. Error en el temporizador o contador de la placa base
5 Tonos Cortos. Esto nos indica que el procesador o la tarjeta gráfica se encuentran bloqueados.
Suele ocurrir con el sobrecalentamiento.
6 Tonos Cortos. Error en el teclado o en el controlador del teclado. Si ocurre esto yo probaría con
otro teclado. Si aun así no funciona se trata del puerto receptor del teclado.
7 Tonos Cortos. Error de interrupción de excepción por el microprocesador. Modo virtual de
procesador AT activo.
8 Tonos Cortos. Error de lectura / escritura en la RAM de video
9 Tonos Cortos. Error en la cuenta de la BIOS RAM. Error en Checksum de la ROM
10 Tonos Cortos. Error de lectura / escritura en el registro de parada de la CMOS
11 onos Cortos. Error en caché externa o caché externa no esta
BUSQUEDA DE S.O.
Un sistema operativo es un software de sistema, es decir, un conjunto de programas de
computación destinados a realizar muchas tareas entre las que destaca la administración eficaz
de sus recursos.
Comienza a trabajar cuando en memoria se carga un programa especifico y aun antes de ello,
que se ejecuta al iniciar el equipo, o al iniciar una máquina virtual, y gestiona el hardware de la
máquina desde los niveles más básicos, brindando una interfaz con el usuario.
Un sistema operativo se puede encontrar normalmente en la mayoría de los aparatos electrónicos
que utilicen microprocesadores para funcionar, ya que gracias a éstos podemos entender la
máquina y que ésta cumpla con sus funciones (teléfonos móviles, reproductores de DVD,
autoradios, computadoras, radios,etc).
Los sistemas operativos, en su condición de capa software que posibilitan y simplifica el manejo
de la computadora, desempeñan una serie de funciones básicas esenciales para la gestión del
equipo. Entre las más destacables, cada una ejercida por un componente interno (módulo en
núcleos monolíticos y servidor en micronúcleos), podemos reseñar las siguientes:
• Proporcionar más comodidad en el uso de un computador.
• Gestionar de manera eficiente los recursos del equipo, ejecutando servicios para los
procesos (programas)
• Brindar una interfaz al usuario, ejecutando instrucciones (comandos).
• Permitir que los cambios debidos al desarrollo del propio SO se puedan realizar sin
interferir con los servicios que ya se prestaban (evolutividad).
Un sistema operativo desempeña 5 funciones básicas en la operación de un sistema informático:
suministro de interfaz al usuario, administración de recursos, administración de archivos,
administración de tareas y servicio de soporte y utilidades.
LA MOTHERBOARD
Formato de Placa AT
El factor de forma AT es el empleado por el IBM AT INC y sus clones en formato sobremesa
completo y torre completo. Su tamaño es de 305 mm (12 pulgadas) de ancho x 297-330mm (11-
13 pulgadas) de profundo. Su gran tamaño dificultaba la introducción de nuevas unidades de
disco. Además su conector con la fuente de alimentación inducía fácilmente al error siendo
numerosos los casos de gente que quemaba la placa al conectar indebidamente los dos juegos
de cables (contar con un código de color para situar 4 cables negros en la zona central). El
conector de teclado es el mismo DIN 5 del IBM PC original. Actualmente están todas
descatalogadas, excepto un par, que se encuentran en el museo de la informática.
Es llamada así porque es igual al diseño de la tarjeta madre IBM AT original. Esto permite a
tarjetas de hasta 12 pulgadas de ancho y 13.8 pulgadas de profundidad. El conector de teclado y
los conectores de los slots deben estar colocados en los lugares especificados por los
requerimientos para que correspondan con los agujeros en el case.
Formato de Placa Baby AT
IBM presentó en 1985 el formato Baby AT, que era funcionalmente equivalente a la AT, pero
significativamente menor: 216mm (8,5 pulgadas) de ancho y de 254-330mm (10 a 13 pulgadas)
de profundo. Su menor tamaño favoreció entonces el uso de cajas más pequeñas y facilitó la
ampliación, por lo que toda la industria se volcó en él abandonando el formato AT. No obstante
este formato heredó los problemas de diseño del AT, con la multitud de cables que dificultaban la
ventilación (algo que se fue haciendo más crítico a medida que se incrementaba la potencia de
los microprocesadores) y con el micro alejado de la entrada de alimentación. Todo esto sería
resuelto por el formato ATX. Sin embargo, dado el gran parque existente de equipos en caja Baby
AT, durante un tiempo se vendieron placas Super Socket 7 (que soportaron tanto los Pentium
MMX como los AMD K6-2 y otros micros, hasta los 500 Mhz, e incluyeron el slot AGP) en formato
Baby AT pero con ambos conectores de fuente de alimentación (AT y ATX). Las cajas ATX,
incluso hoy día, soportan en sus ranuras el formato Baby AT, siempre y cuando se contenga la
tarjeta indicada.
Formato de Placa ATX
El formato ATX (siglas de Advanced Technology Extended') es presentado por Intel en 1995. con
un tamaño de 305mm (12") de ancho por 244mm (9,6") de profundo, en este nuevo formato se
resuelven todos los inconvenientes que perjudicaron a la ya mencionada placa. Los puertos más
habituales (impresora Centronics, RS-232 en formato DE-9, la toma de joystick/midi DA-15 y de
tarjeta de sonido, los puertos USB y RJ-45 (para red a 100) y en algunos casos incluso la salida
de monitor VGA, se agrupan en el lado opuesto a los slots de ampliación. El puerto DIN 5 de
teclado es sustituido por las tomas PS/2 de teclado y mouse (llamadas así por introducirlas IBM
en su gama de computadoras PS/2 y rápidamente adoptada por todos los grandes fabricantes) y
situados en el mismo bloque. Todo esto conlleva el que muchas tarjetas necesarias se integren
en la placa madre, abaratando costos y mejorando la ventilación. Inmediatamente detrás se sitúa
el zócalo o slot de procesador y las fijaciones del ventilador (que al estar más próxima a la fuente
de alimentación y su ventilador, actúa más eficientemente), justo al lado de la nueva conexión de
fuente de alimentación (que elimina el quemado accidental de la placa). Tras él vienen los slots
de memoria RAM y justo detrás los conectores de las controladoras IDE, SCSI (principalmente en
servidores y placas de gama alta) y de controladora de disquete, justo al lado de las bahías de
disco de la caja (lo que reduce los cables)
La nueva fuente, además del interruptor físico de corriente como en la AT, tiene un modo de
apagado similar al de los electrodomésticos de consumo, alimentando a la placa con una
pequeña corriente que permite que responda a eventos (como una señal por la red o un mando a
distancia) encendiéndose o, si se ha habilitado el modo de hibernado heredado de los portátiles,
restablecer el trabajo en el punto donde se dejó.
Formato de Placa microATX
El formato microATX (también conocida como µATX) es un formato de placa base pequeño con
un tamaño máximo de 244 mm x 244 mm (9,6 x 9,6 pulgadas) empleada principalmente en cajas
tipo cubo y SFF. Debido a sus dimensiones sólo tiene sitio para 1 ó 2 slots PCI y/o AGP, por lo
que suelen incorporar puertos FireWire y USB 2 en abundancia (para permitir conectar unidades
externas y regrabadoras de DVD). Es la más moderna de todas y sus prestaciones son
impresionantes. Al comienzo de la comercialización de la placa daba fallos (bugs) al conectar
componentes a los puertos USB, aunque esto se solucionó de manera efectiva en posteriores
modelos.
CARACTERISTICAS BASICAS DE LA MOTHERBOARD
• Tecnología CMOS
CMOS (del inglés Complementary Metal Oxide Semiconductor, "Metal Óxido Semiconductor
Complementario") es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación de circuitos
integrados (chips). Su principal característica consiste en la utilización conjunta de transistores de
tipo pMOS y tipo nMOS configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de
energía es únicamente el debido a las corrientes parásitas.
En la actualidad, la mayoría de los circuitos integrados que se fabrican utilizan la tecnología
CMOS. Esto incluye microprocesadores, memorias, DSPs y muchos otros tipos de chips digitales.
== Principio de funcionamiento En un circuito CMOS, la función lógica a sintetizar se implementa
por duplicado mediante dos circuitos: uno basado exclusivamente en transistores pMOS (circuito
de pull-up), y otro basado exclusivamente en transistores nMOS (circuito de pull-down). El circuito
pMOS es empleado para propagar el valor binario 1 (pull-up), y el circuito nMOS para propagar el
valor binario 0 (pull-down). Véase la figura. Representa una puerta lógica NOT o inversor.
• Cuando la entrada es 1, el transistor nMOS está en estado de conducción. Al estar su
fuente conectada a tierra (0), el valor 0 se propaga al drenador y por tanto a la salida de la
puerta lógica. El transistor pMOS, por el contrario, está en estado de no conducción
• Cuando la entrada es 0, el transistor pMOS está en estado de conducción. Al estar su
fuente conectada a la alimentación (1), el valor 1 se propaga al drenador y por tanto a la
salida de la puerta lógica. El transistor nMOS, por el contrario, está en estado de no
conducción.
Otra de las características importantes de los circuitos CMOS es que son regenerativos: una
señal degradada que acometa una puerta lógica CMOS se verá restaurada a su valor lógico
inicial 0 o 1, siempre y cuando aún esté dentro de los márgenes de ruido que el circuito pueda
tolerar.
• Tecnología multicapa.
Entre las notables ventajas de la tecnologia multicapa se encuentra: reducción del tamaño del
PCB, incremento en la integración de los componentes, diseño de pcb de conexiones muy
complejas facilmente, blindaje contra el ruido, mejora de la EMC (compatibilidad
electromágnetica) y la posibilidad de manejar señales de frecuencia (>30Mhz).
La complejidad de los circuitos y conexiones en un circuito impreso PCB (printed
circuit Board), la creciente densidad de componentes en tarjetas de doble cara
con Tecnología de hueco metalizado THT (Tecnología Trough Hole), tecnología
de Montaje superficial SMT (Surface Mount Technology) o Tecnología Mixta
(THT y SMT), además de requerimientos relacionados con tierras, sensibilidad al
ruido, miniaturización, aspectos de EMC (compatibilidad electromagnética), HF
(Alta frecuencia) y otras características y exigencias técnicas de diseño,
plantearon la necesidad de desarrollar, en la década de los 60s, las tarjetas
multicapa o de varias capas para solucionar una gran variedad de problemas
que no podían ser resueltos con tarjetas de doble cara o cuyas soluciones
ampliaban exageradamente el tamaño de las tarjetas.
Hoy en dia esta tecnologia esta al alcance de todos y aunque hacer un prototipo
tiene un costo considerable, al incrementar la cantidad de pcb multicapa a
fabricar, se consiguen precios razonables que hacen de esta tecnologia una
solucion viable para multiples aplicaciones.
Conectores (Slot y socket).
• Los 5 conectores (slots) PCI (en la figura aparecen en vertical, a la izquierda). Aunque en
la figura son de color amarillo, la norma establece que sean blancos.
• El conector AGP (Accelerated Graphics Port ) para la tarjeta aceleradora de gráficos (en la
figura aparece en vertical y a continuación de los PCI). Esta tarjeta se encarga de mandar
las señales para que aparezca la imagen en la pantalla
• El Chipset que es un chip o circuito integrado que controla todas las operaciones de la
placa (chip situado en el centro, al lado del slot AGP, con un disipador de calor, dispuesto
como si fuera un rombo)
• El socket o conector del microprocesador (en la figura aparece a la derecha, a continuación
del chipset, de color blanco). En la parte inferior puede ver una palanca para fijar el micro
una vez conectado. Observe el soporte cuadrado, amarillo para el ventilador.
• En la parte inferior, a la derecha, observe el conector amarillo para la disquetera.
• Encima del anterior, de color blanco, el conector de 20 pines para la alimentación de la
placa
• A la izquierda del conector de alimentación, observe el conector IDE 1 para conectar el
cable de datos de los discos duros ATA con este tipo de conector y el cable de datos de los
lectores ópticos (CD, DVD). Debajo el conector IDE 2. Algunas placas pueden llevar hasta
4 conectores IDE
• Los 4 conectores amarillos, alargados, situados por encima de los IDE, en horizontal, son
para los módulos de memoria RAM.
1. PUERTOS
1. ¿QUÉ ES UN PUERTO?:
El puerto es el lugar donde se intercambian datos con otro dispositivo. Los
microprocesadores disponen de puertos para enviar y recibir bits de datos. Estos
puertos se utilizan generalmente como direcciones de memoria con dedicación
exclusiva. Los sistemas completos de computadoras disponen de puertos para la
conexión de dispositivos periféricos, como impresoras y aparato de módem.
2. PUERTO PARALELO:
El puerto paralelo usa un conector tipo D-25. Este puerto de E/S envía datos en formato
paralelo (donde ocho bits de datos, formando un byte, se envían simultáneamente
sobre ocho líneas individuales en un solo cable). El puerto paralelo se utiliza
principalmente para impresoras. La mayoría de los software usan el término LPT
(impresor en línea) más un número para designar un puerto paralelo (por ejemplo,
LPT1). Un ejemplo donde se utiliza la designación del puerto en el procedimientos de
instalación de software que incluyen un paso en que se identifica el puerto al cual se
conecta una impresora.
3. PUERTOS SERIE:
El puerto serie usa conectores tipo D-9.Estos puertos hacen transferencia de datos en
serie; o sea comunican la información de un bit en una línea. Este puertos son
compatibles con dispositivos como módems externos y los mouse. La mayoría de los
software utilizan el término COM (derivado de comunicaciones) seguido de un número
para designar un puerto serie (por ejemplo, COM1 ó COM2).
4. PUERTOS USB (Bus Serie Universal):
Permite conectar un dispositivo USB. El USB es un estándar de bus externo que
permite obtener velocidades de transferencia de datos de 12 Mbps (12 millones de bits
por segundo). Los puertos USB admiten un conector que mide 7 mm x 1 mm,
aproximadamente. Se puede conectar y desconectar dispositivos sin tener que cerrar o
reiniciar el equipo. Puede conectarse altavoces, teléfonos, unidades de CD-ROM,
joysticks, unidades de cinta, teclados, escáneres y cámaras. Los puertos USB suelen
encontrarse en la parte posterior del equipo, junto al puerto serie o al puerto paralelo.
5. PUERTOS FIREWIRE:
FireWire es una tecnología para la entrada/salida de datos en serie a alta velocidad y la conexión
de dispositivos digitales como videocámaras o cámaras fotográficas digitales y ordenadores
portátiles o computadores personales. FireWire es uno de los estándares de periféricos más
rápidos que se han desarrollado, Algunas ventajas de Firewire:
• Alcanzan una velocidad de 400 megabits por segundo. Soporta la conexión de hasta 63
dispositivos con cables de una longitud máxima de 425 cm.
• No es necesario apagar un escáner o una unidad de CD antes de conectarlo o
desconectar.
• No requiere reiniciar la computadora. Los cables FireWire se conectan muy fácilmente: no
requieren números de identificación de dispositivos, conmutadores DIP, tornillos, cierres de
seguridad ni terminadores.
El chipset.
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 los puertos y slots ISA, PCI, AGP, USB...
Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de realizar y el
chipset apenas influía en el rendimiento del ordenador, por lo que el
chipset era el último elemento al que se concedía importancia a la hora de
comprar una placa base, si es que alguien se molestaba siquiera en
informarse sobre la naturaleza del mismo. Pero los nuevos y muy
complejos micros, junto con un muy amplio abanico de tecnologías en
materia de memorias, caché y periféricos que aparecen y desaparecen
casi de mes en mes, han hecho que la importancia del chipset crezca
enormemente.
De la calidad y características del chipset dependerán:
• Obtener o no el máximo rendimiento del microprocesador.
• Las posibilidades de actualización del ordenador.
• El uso de ciertas tecnologías más avanzadas de memorias y periféricos.
Debe destacarse el hecho de que el uso de un buen chipset no implica que la placa base en
conjunto sea de calidad. Como ejemplo, muchas placas con chipsets que darían soporte a
enormes cantidades de memoria, 512 MB o más, no incluyen zócalos de memoria para más de
128 ó 256. O bien el caso de los puertos USB, cuyo soporte está previsto en la casi totalidad de
los chipsets de los últimos dos años pero que hasta fecha reciente no han tenido los conectores
necesarios en las placas base.
Trataremos sólo los chipsets para Pentium y superior, ya que el chipset de un 486 o inferior no es
de mayor importancia (dentro de un límite razonable) por estar en general todos en un nivel
similar de prestaciones y rendimiento, además de totalmente descatalogados. Tampoco
trataremos todas las marcas, sino sólo las más conocidas o de más interés; de cualquier forma,
muchas veces se encuentran chipsets aparentemente desconocidos que no son sino chipsets
VIA, ALI o SIS bajo otra marca.
Familia intel.
Las plataformas basadas en el chipset Intel® 955X Express y en el procesador Intel® Pentium®
Extreme Edition ofrecen experiencias de entretenimiento digital increíbles y satisfacen las
aplicaciones profesionales más exigentes de hoy y mañana.
El chipset Intel 955X Express habilita las plataformas Intel de desempeño máximo y ofrece
compatibilidad con el nuevo procesador Intel de doble núcleo compatible con la tecnología Hyper-
Threading†
, para agregar inteligencia que ayuda a gestionar y a asignar prioridades a cuatro
subprocesos de software de forma simultánea por primera vez en los equipos de desktop.
Además, este chipset admite capacidades clave de desempeño optimizado, tales como la
Tecnología Intel® Memory Pipeline (Intel® MPT), el direccionamiento de memoria de hasta 8 GB
que habilita la informática de 64 bits y la compatibilidad con la memoria ECC.
2.4.1.2. Otras familias (AMD, VIA Y SIS)
De VIA (Apollos)
Unos chipsets bastante buenos, se caracterizan por tener soporte para casi todo lo imaginable
(memorias SDRAM o BEDO, UltraDMA, USB...); su pelea está en la gama del HX o TX, aunque
suelen ser algo más lentos que éstos al equiparlos con micros Intel, no así con micros de AMD o
Cyrix-IBM.
Chipsets de VIA para Pentium y Pentium MMX
Concepto VP2 VPX VP3 MVP3
Número CPUs
máx.
1
RAM máxima 512 MB 1 GB
Tipos de RAM FPM, EDO, BEDO, SDRAM FPM, EDO, SDRAM
RAM cacheable
máxima
512 MB (según placa, no
todas)
512 MB ó 1 GB (según placa,
no todas)
Caché L2 máxima 2048 KB
Velocidad bus 66 MHz 75 MHz 66 MHz 100 MHz
máx.
Puertos
adicionales
UltraDMA y USB UltraDMA, USB y AGP
Comentarios No adecuados para micros no
Intel de nueva generación (no
soportan AGP ni bus 100 MHz)
Sin bus a 100
MHz
Muy moderno,
con todos los
avances
Lo bueno de las placas con chipsets VIA es que siguen en el mercado socket
7, por lo que tienen soporte para todas las nuevas tecnologías como el AGP o
los buses a 100 MHz, además de que su calidad suele ser intermedia-alta. En
las placas con chipsets Intel hay un abanico muy amplio entre placas muy
buenas y otras francamente malas, además de estar ya desfasadas (ningún
chipset Intel para socket 7 soporta AGP, por ejemplo).
El último chipset de VIA para socket 7, el MPV3, ofrece todas las prestaciones
del BX de Intel (excepto soporte para placas duales), configurando lo que se denomina una placa
Super 7 (con AGP y bus a 100 MHz), que con un micro como el nuevo AMD K6-2 no tiene nada
que envidiar a un equipo con Pentium II.
De SiS
Como los anteriores, sus capacidades son avanzadas, aunque su velocidad sea a veces algo
más reducida que en los de Intel. Resultan recomendables para su uso junto a chips compatibles
Intel como el K6 de AMD o el 6x86MX (M2) de Cyrix-IBM, aunque desgraciadamente no soportan
por ahora el bus a 100 MHz del nuevo K6-2.
Chipsets de SIS para Pentium y Pentium MMX
Concepto 5597/5598 5581/5582 5591/5592
Número CPUs máx. 1
RAM máxima 384 MB 768 MB
Tipos de RAM FPM, EDO, SDRAM
RAM cacheable
máxima
128 MB 256 MB
Caché L2 máxima 512 KB 1 MB
Velocidad bus máx. 75 MHz 83 MHz
Puertos adicionales UltraDMA, USB y
SVGA integrada
UltraDMA y USB UltraDMA, USB y
AGP
Comentarios Apropiados para micros no Intel (especialmente Cyrix) pero no
los de última generación (AMD K6-2) por carecer de bus a 100
MHz
Proveedor líder global de innovadoras soluciones de microprocesadores y gráficos.
Fundada en 1969 y con su sede central en Sunnyvale, California, AMD diseña y produce
innovadoras soluciones de microprocesadores y gráficos, para los sectores de informática,
comunicaciones y electrónica de consumo.
Innovación
Desde el principio, nuestro enfoque ha ido más allá de los circuitos integrados y los transistores.
AMD está comprometida para ayudar a nuestros clientes – y a los suyos – a utilizar el silicio, para
añadir un valor y ayudar a diferenciar sus ofertas. Después de todo, el éxito de nuestros clientes
es nuestro éxito. Por esta razón, los productos de AMD siempre se desarrollan teniendo en
cuenta las necesidades de los clientes y no por la innovación en sí misma. Proporcionamos
soluciones reales para los problemas reales con que se enfrentan los clientes en el mundo real de
hoy en día. Se trata de una filosofía a la que denominamos “innovación enfocada hacia el cliente”
y constituye el principio en el que se basa todo lo que hacemos.
Visión
Nunca descansamos. La determinación y la pasión por lo que hacemos nos impulsa a seguir
buscando la siguiente oportunidad de éxito. Con instalaciones corporativas en Sunnyvale,
California; Austin, Texas; y Markham, Ontario; y con actividades globales e instalaciones de
fabricación en los Estados Unidos, Europa, Japón y Asia, somos uno de los fabricantes de
circuitos integrados líderes en el mundo. También nos encontramos entre los líderes del mercado
en cada una de nuestras actividades empresariales clave: soluciones de microprocesadores y
gráficos para los sectores de informática, comunicaciones y electrónica de consumo.
Ejecución
Como las necesidades de nuestros clientes cambian continuamente, AMD comprende el valor de
mirar hacia el futuro, y de mantener ese ritmo. Para ayudar a garantizar la satisfacción de las
necesidades de nuestros clientes, tanto hoy como mañana, AMD invierte en la investigación de la
tecnología más vanguardista muchos años antes de su uso comercial.
Al igual que otras compañías de categoría mundial, nos sentimos orgullosos de nuestro éxito,
pero nunca estamos satisfechos. En AMD estamos comprometidos para ofrecer las innovadoras
soluciones que nuestros clientes necesitan, creando el marco adecuado para continuar con un
crecimiento sostenible.
El puerto paralelo.
Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico cuya principal
característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es
decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus.
El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el dispositivo periférico. En un
puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por
caminos distintos.
En contraposición al puerto paralelo está el puerto serie, que envía los datos bit a bit por el mismo
hilo.
Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico cuya principal
característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es
decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus.
El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el dispositivo periférico. En un
puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por
caminos distintos.
En contraposición al puerto paralelo está el puerto serie, que envía los datos bit a bit por el mismo
hilo.
TAREA: Investigar las diferentes unidades de
almacenamiento

INFOSAN Mantenimiento 1

  • 1.
    ARQUITECTURA DE HARDWARE Esquemabásico de la PC. Motherboard (chipset). La placa base, placa madre, tarjeta madre o board (en inglés motherboard, mainboard) es una tarjeta de circuito impreso que da soporte de las demás partes de la computadora. Tiene instalados una serie de integrados , entre los que se encuentra el Chipset que sirve como centro de conexión entre el procesador,la memoria RAM, la ROM, los buses de expansión y otros dispositivos. Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS. Componentes de la placa base [editar] • Socket • Zócalo de memoria • Chipset (Northbridge y Southbridge) • Slot • Conector AT • Conector ATX • Conector ATX 2.0 • Conector ATX12V • ROM BIOS • RAM CMOS • IDE • SATA y eSATA • Conector de Controladora de disquete • Panel frontal • Pila • Cristal de cuarzo • PS/2 (mouse y teclado) • USB • COM1 • LPT1
  • 2.
    Microprocesador Uno de losactuales microprocesadores de 64 bits y doble núcleo, un AMD Athlon 64 X2 3600. El microprocesador es un circuito integrado que contiene algunos o todos los elementos necesarios para conformar una (o más) "unidad central de procesamiento" UCP, también conocido como CPU (por sus siglas en inglés: Central Process Unit). En la actualidad este componente electrónico está compuesto por millones de transistores, integrados en una misma placa de silicio. Se debe distinguir entre el concepto de procesador, que es un dispositivo de hardware, y el de CPU, que es un concepto lógico. Una CPU puede estar soportada por uno o varios microprocesadores, y un microprocesador puede soportar una o varias CPU. • Empaquetado Los microprocesadores, generalmente, aparecen en los negocios de venta de computadoras empaquetados para proteger el elemento de silicio (el microprocesador en sí) de la interferencia eléctrica y del daño por exposición al medio ambiente. Este empaquetado suele tener forma de paralelogramo o de prisma e incluye superficies o postes conductores para permitir el paso de alimentación eléctrica y de señales eléctricas desde y hacia el microprocesador. Este empaquetado comúnmente se instala sobre un elemento llamado zócalo (en inglés, socket) que sirve a la vez de anclaje e interfaz de comunicación entre el microprocesador y el resto del ordenador (por ejemplo, comunicando con el chipset). En algunas arquitecturas el microprocesador puede soldarse directamente a la placa madre (motherboard). También existen arquitecturas donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo éste formato es más bien raro en la actualidad, prefiriendo la industria disponer de microprocesadores como módulos independientes conectables (y también desconectables) en un zócalo especial. • Disipación de calor En las arquitecturas modernas la disipación de calor es un problema mayor, debido a la alta frecuencia de operación y a la miniaturización extrema de los microprocesadores recientes, y por eso es común que, en ordenadores como los compatibles con la IBM PC, las motherboards dispongan de un zócalo especial para alojar el microprocesador y un sistema de enfriamiento, que
  • 3.
    comúnmente consiste enun disipador de aluminio o cobre de mayor disipación recomendado para procesadores de más de un núcleo (en inglés. Dual core) con un ventilador adosado (conocido como microcooler). Entre el disipador de aluminio y el micro se encuentra una pasta o (silicona) térmica que ayuda a que las altas temperaturas sean absorbidas por el disipador de aluminio o cobre. Sin esta protección, los microprocesadores podrían sobrecalentarse al punto de estropearse permanentemente. Los microprocesadores actuales, en su gran mayoría, incluyen mecanismos automáticos que miden la temperatura y eventualmente apagan el procesador en caso de detectar sobrecalentamiento (también pueden incluir alarmas sonoras previas). Esto sirve para protegerlo de fallos, como por ejemplo, que el ventilador se averíe o atasque. Equipos modernos también suelen incluir sensores en el microcooler (ventilador) que chequean continuamente su velocidad (rpm) y en caso de que esta baje peligrosamente el equipo se apaga automáticamente. • Funcionamiento Desde el punto de vista lógico y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros; una Unidad de control, una Unidad aritmético-lógica; y dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma flotante. El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases: • PreFetch, Pre lectura de la instrucción desde la memoria principal, • Fetch, envío de la instrucción al decodificador, • Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer, • Lectura de operandos (si los hay), • Ejecución,(Lanzamiento de las Máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento). • Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros. Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un circuito PLL, normalmente basado en un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de MHz. • Velocidad y ancho de banda Actualmente se habla de frecuencias de reloj del orden de los Gigahercios (GHz), o de Megahercios (MHz). Lo que supone miles de millones o millones, respectivamente, de ciclos por segundo. El indicador de la frecuencia de un microprocesador es una buena referencia de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único. La cantidad de instrucciones necesarias para llevar a cabo una tarea concreta, así como el ancho de banda o la cantidad de instrucciones ejecutadas por ciclo IPC, son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU. La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones disponible, mientras que el índice IPC depende de varios factores, como el grado de supersegmentación y la cantidad de unidades de proceso o "pipelines" disponibles, entre otros. • Bus de datos
  • 4.
    El microprocesador leey escribe datos solamente en la memoria principal. Para realizar estas operaciones en los dispositivos de entrada/salida debe hacerlo por intermedio de los canales (bus). Estas transferencias se realizan a través de un conjunto de conductores que forman el bus de datos. El número de conductores suele ser potencia de 2. Hay buses de 4, 8, 16, 32, 64, ... conductores. Los modelos de la familia x86, a partir del 80386, trabajan con bus de datos de 32 bits, y a partir del Pentium Pro con bus de 64 bits. Pero los microprocesadores de las tarjetas gráficas, que tienen un mayor volumen de procesamiento por segundo, se ven obligados a aumentar este tamaño, y así tenemos hoy en día microprocesadores gráficos que trabajan con datos de 128 ó 256 bits. Estos dos tipos de microprocesadores no son comparables, ya que ni su juego de instrucciones ni su tamaño de datos son parecidos y por tanto el rendimiento de ambos no es comparable en el mismo ámbito. La arquitectura x86 se ha ido ampliando a lo largo del tiempo a través de conjuntos de operaciones especializadas denominadas "extensiones", que han permitido mejoras en el procesamiento de tipos de información específica. Este es el caso de las extensiones MMX y SSE de Intel, y sus contrapartes, las extensiones 3DNow! de AMD. A partir de 2003, el procesamiento de 64 bits fue incorporado en los procesadores de arquitectura x86 a través de la extensión AMD64 y posteriormente con la extensión EM64T en los procesadores AMD e Intel respectivamente. Depende del bus de datos el tamaño máximo de la memoria RAM. • Puertos de entrada y salida El microprocesador tiene puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado. El chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones de transmisión de la información entre el microprocesador, la memoria, el sistema gráfico y demás periféricos. El conjunto de circuitos integrados auxiliares necesarios por un sistema para realizar una tarea suele ser conocido como chipset, cuya traducción literal del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar; sin embargo, el término chipset se suele emplear en la actualidad cuando se habla sobre las placas base de los IBM PC. El chipset esta conformado por dos partes: • El NorthBridge o puente norte se usa como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP o PCI Express, y las comunicaciones con el puente sur. Al principio tenía también el control de PCI, pero esa funcionalidad ha pasado al puente sur. • El SouthBridge o puente sur controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN, PCI Express 1x y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos. Memorias. El propósito del almacenamiento es guardar datos que la computadora no esté usando. El almacenamiento tiene tres ventajas sobre la memoria: 1. Hay más espacio en almacenamiento que en memoria. 2. El almacenamiento retiene su contenido cuando se apaga el computador 3. El almacenamiento es más barato que la memoria.
  • 5.
    El medio dealmacenamiento más común es el disco magnético. El dispositivo que contiene al disco se llama unidad de disco (drive). La mayoría de las computadoras personales tienen un disco duro no removible. Además usualmente hay una o dos unidades de disco flexible, las cuales le permiten usar discos flexibles removibles. El disco duro normalmente puede guardar muchos más datos que un disco flexible y por eso se usa disco duro como el archivero principal de la computadora. Los discos flexibles se usan para cargar programas nuevos, o datos al disco duro, intercambiar datos con otros usuarios o hacer una copia de respaldo de los datos que están en el disco duro. Una computadora puede leer y escribir información en un disco duro mucho más rápido que en el disco flexible. La diferencia de velocidad se debe a que un disco duro está construido con materiales más pesados, gira mucho más rápido que un disco flexible y está sellado dentro de una cámara de aire, las partículas de polvo no pueden entrar en contacto con las cabezas. La memorización consiste en la capacidad de registrar sea una cadena de caracteres o de instrucciones (programa) y tanto volver a incorporarlo en determinado proceso como ejecutarlo bajo ciertas circunstancias. El computador dispone de varios dispositivos de memorización: • La memoria ROM • La memoria RAM • Las memorias externas. Un aspecto importante de la memorización es la capacidad de hacer ese registro en medios permanentes, básicamente los llamados "archivos" grabados en disco. • El acumulador La principal memoria externa es el llamado "disco duro", que está conformado por un aparato independiente, que contiene un conjunto de placas de plástico magnetizado apto para registrar la "grabación" de los datos que constituyen los "archivos" y sistemas de programas. Ese conjunto de discos gira a gran velocidad impulsado por un motor, y es recorrido también en forma muy veloz por un conjunto de brazos que "leen" sus registros. También contiene un circuito electrónico propio, que recepciona y graba, como también lee y dirige hacia otros componentes del computador la información registrada. Indudablemente, la memoria externa contenida en el disco duro es la principal fuente del material de información (data) utilizado para la operación del computador, pues es en él que se registran el sistema de programas que dirige su funcionamiento general (sistema operativo), los programas que se utilizan para diversas formas de uso (programas de utilidad) y los elementos que se producen mediante ellos (archivos de texto, bases de datos, etc.). La memoria más exigente es la PC100 (SDRAM a 100 MHz), necesaria para montar un AMD K6- 2 o un Pentium a 350 MHz o más. Va a 100 MHz en vez de los 66 MHZ usuales. La memoria ROM se caracteriza porque solamente puede ser leída (ROM=Read Only Memory). Alberga una información esencial para el funcionamiento del computador, que por lo tanto no puede ser modificada porque ello haría imposible la continuidad de ese funcionamiento. Uno de los elementos más característicos de la memoria ROM, es el BIOS, (Basic Input-Output System = sistema básico de entrada y salida de datos) que contiene un sistema de programas mediante el cual el computador "arranca" o "inicializa", y que están "escritos" en forma permanente en un circuito de los denominados CHIPS que forman parte de los componentes físicos del computador, llamados "hardware". GABINETE El gabinete de la computadora es la caja de metal y plástico que aloja a los componentes principales. Los gabinetes de las computadoras vienen en distintos tamaños y formas. Un gabinete de escritorio se coloca plano sobre el escritorio del usuario y, en la mayoría de los
  • 6.
    casos, el monitorse apoya sobre él. El gabinete en forma de torre que figura a continuación, es alto y se instala junto al monitor o en el piso. En la parte frontal del gabinete generalmente se encuentra el interruptor de encendido/apagado y dos o más unidades de disco. (Aprenderá más sobre las unidades de disquete de 3,5 pulgadas y las unidades de CD-ROM más adelante en este curso.) En la parte posterior del gabinete de una computadora, hay puertos de conexión que se utilizan para enchufar tipos específicos de dispositivos. Estos puertos incluyen: un puerto para el cable del monitor, varios puertos para el ratón y el teclado, un puerto para conectar el cable de la red, puertos de entrada para micrófonos/altavoces/auxiliares y un puerto para impresora (ya sea una interfaz SCSI o paralela). También hay un lugar para enchufar el cable de alimentación. FUENTE DE ALIMENTACIÓN La fuente de alimentación, es el componente electrónico encargado de transformar la corriente de la red eléctrica con una tensión de 200V ó 125V, a una corriente con una tensión de 5 a 12 voltios (que es la necesaria para nuestra PC y sus componentes). El voltaje que ofrecen las compañías eléctricas no siempre es el mismo pues suele variar por múltiples factores. La corriente puede tener picos de tensión tanto hacia arriba como hacia abajo en el tiempo. Como los componentes de la PC funcionan con corriente continua, lógicamente la corriente alterna no nos sirve, ya que los mismos no funcionarán. Para ello se utiliza un componente llamado puente rectificador, que será el encargado de transformar la corriente alterna en corriente continua, logrando que el voltaje no baje de 0 voltios. Una vez obtenida la corriente continua, todavía no nos sirve para alimentar ningún circuito porque no es constante. Posteriormente se pasa a la fase de filtrado, que procede en alisar al máximo la señal eléctrica, para que no se den oscilaciones, lo cual se consigue por medio de uno o varios condensadores, que retienen la corriente a modo de batería y la suministran de forma constante. Una vez que obtenemos una señal continua solo falta estabilizarla, para que cuando aumente o descienda la corriente de entrada a la fuente, no afecte a la salida de la misma, lo cual se consigue por medio de un regulador. FUNCIONAMIENTO DE LA COMPUTADORA Arranque del sistema
  • 7.
    Cuando se accionael botón de encendido o se presiona el botón de re-inicio (Reset) la carga eléctrica inicial hace que arranque la unidad central proceso y pide instrucciones al BIOS (instrucciones permanentes que no se borran al apagar la computadora). El CPU empieza a ejecutar las instrucciones, en particular la Auto prueba de arranque (Power On Self Test, POST) la cual verifica la integridad de la memoria, controladores, y dispositivos del sistema. Actualmente el sistema de Conectar y Funcionar (Plug and Play) es muy común, por lo que hay que evaluar la memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory, RAM), configurar los adaptadores de Conectar y Funcionar, el sonido y el video. Si el BIOS no es de Conectar y Funcionar, el arranque del sistema pase a la siguiente fase. El BIOS busca un disco de arranque con las instrucciones para cargar el sistema operativo. Típicamente el BIOS busca primero en la unidad A: y luego en la unidad C: hasta que halla el disco de arranque y lee el primer sector o bloque de información. Este es el sector de arranque que contiene las instrucciones para cargar la PC. El BIOS le pasa el control, contiene un archivo del sistema llamado Io.sys que ahora toma la iniciativa. Como su nombre lo dice Io.sys tiene que ver con Entrada y Salida (Input Output). Hasta aquí todas las PC´s arrancan de la misma manera. Una vez que se inicia el sistema operativo el proceso empieza a variar. Con Windows Io.sys hace lo siguiente: Lee y procesa Msdos.sys, un archivo de configuración del sistema Dá el mensaje de "Iniciando Windows" Muestra el logo de Windows Produce el Registro usando dos archivos, User.dat y System.dat Carga los controladores Himen.sys, Ifshelp.sys and Setver.sys para construir la memoria y la estructura de archivos Halla el archivo Config.sys en el directorio raíz y establece su configuración Organiza las variables de ambiente Busca un archivo Autoexec.bat en el directorio raíz, y si lo halla, ejecuta Command.com para interpretarlo Inicia un programa llamado Win.com , para ensamblar los componetes de Windows La rutina POST Cuando encendemos el ordenador, nuestra placa base hace una especie de escaneo a todo el sistema para comprobar si todo está en regla y continuar cargando. Este escaneo de todo el sistema recibe el nombre de POST, acrónimo inglés de Power On Self Test (Auto diagnóstico al encender). Este, es un proceso de verificación e inicialización de los componentes de entrada y salida de un PC y esta a cargo de configurar y diagnosticar el estado del hardware. Las fases o pasos del POST son las siguientes: 1. POWER, llega el voltaje a placa base. Al encender el interruptor del ordenador, la tensión llega desde la fuente de alimentación de la carcasa a la placa base; al mismo tiempo se suministra la tensión a los dispositivos de almacenamiento para ponerlos en funcionamiento. 2. Alimentación de los dispositivos. Seguidamente alimenta a los dispositivos de almacenamiento. 3. El microprocesador, resetea todos los “contadores” y registros para partir de 0. El microprocesador se inicia al recibir la tensión desde la propia placa base; el propio circuito hace
  • 8.
    un test detodos los registros para comenzar siempre en el mismo sitio; a partir de ahí, el microprocesador se va a la primera dirección de memoria BIOS para ejecutar el programa que allí comienza. 4. Comprobación de dispositivos conectados. El microprocesador busca una dirección de BIOS para testear la máquina, y también busca el test. 5. POST ( Power On Self Test ). Son un conjunto de rutinas y programas que chequean el hardware. El programa de arranque que contiene la BIOS es de chequeo del sistema, POST. El microprocesador lo interpreta y ejecuta las rutinas que en el están implementadas. * Aquí es donde se producen los pitidos que indican el estado del ordenador 6. Inicialización y asignación de recursos. El microprocesador envía señales de arranque a través del bus del sistema (por indicación de la BIOS), para detectar la presencia y el funcionamiento correcto de los dispositivos conectados al ordenador. Los dispositivos PnP se activan y solicitan al microprocesador los recursos que necesitan para funcionar (IRQ, DMA, …). La BIOS envía al micro señales y asigna canales DMA y IRQ; el microprocesador recopila todos los recursos solicitados de forma que el sistema operativo, cuando arranque, pueda asignarles los recursos necesarios. 7. Inicialización de la BIOS de la tarjeta VGA. La tarjeta gráfica se inicializa y muestra en pantalla los primeros mensajes informativos 8. Testeo y cuenta de memoria. El POST ejecuta la prueba de memoria DRAM que consiste en almacenar y recuperar unos datos, verificando así su correcto funcionamiento. Durante este proceso aparece en la pantalla del ordenador un contador de memoria a medida que se va verificando. 9. Comprobación del funcionamiento del teclado. Una vez superada se permite al usuario interrumpir el proceso para configurar los parámetros de la BIOS 10. Búsqueda del sector de arranque. Superadas todas las pruebas, el programa de arranque de la BIOS chequea las unidades de almacenamiento disponibles y configuradas en el SETUP, para determinar la unidad la unidad de inicio, en la que encontrará el sector de arranque con el programa de puesta en marcha del sistema operativo. 11. Carga el “boot manager” y cede el control al sistema operativo. Una vez encontrado se cargará en memoria y se ejecutará para poder cederle el control del ordenador.
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    Si todo estábien, se sigue el proceso de forma similar a como se ha indicado; pero si algo falla se detiene el proceso en algún se ha indicado; pero si algo falla, se detiene el proceso en algún punto, con lo que podemos tener una idea de la causa de la avería. Por tanto, conocer el proceso de inicialización ayudará a localizar la fuente del problema. En el apartado siguiente se explica el proceso a seguir cuando el equipo no funciona como es de esperar. Los códigos de error Si durante la realización del POST se detectara una anomalia o una mala disposición de algún dispositivo, el PC utiliza una amplia gama de señales acústicas para avisar al usuario del fallo o anomalia encontrada durante la inicialización. Por lo tanto es de gran importancia el conocimiento de los POST cuando vamos a comprobar una placa base nuevas o agregamos algún hardware por ejemplos. El POST, por lo tanto envía al usuario una serie de sonidos que indican el resultado del chequeo del sistema, utilizando para ello un dispositivo que rara vez puede estar afectado, la bocina del sistema. Aunque algunos de los sonidos de aviso varían dependiendo del fabricante de la placa, existe una normalización por la que podemos relacionar ciertas anomalias muy comunes que sucedan durante el POST con fallos concretos. Los principales códigos más importantes son: Señal acustica y significados Ningún pitido. No hay suministro eléctrico (vamos que el cable está sin enchufar, el cable en sí falla, o la caja de su ministro eléctrico está deteriorada, la cuestión es que no llega corriente) o también puede ser que el “Speaker”, lo que emite los pitidos, falle (lo podréis comprobar si a continuación funciona correctamente). Tono continuo. Error en el suministro eléctrico (llega mal la corriente, o la caja de suministro esta fastidiada, no hay más que cambiarla). Tonos cortos constantes. Alimentación o fuente de alimentación defectuosa. La placa madre está defectuosa, es decir, está rota, es de lo peor que nos puede ocurrir. Alguna tecla pulsada 1 Tono largo. Error de memoria RAM, lo normal es que esté mal puesta o que esté fastidiada 1 Tono largo y 1 Tono corto. Fallo en la placa base en la ROM Basic. Esto suele ocurrir mucho en placas base viejas, la gente las suele tirar. 1 Tono largo y 2 Cortos Error en la tarjeta gráfica. Puede que el puerto falle, por lo que no habría más que cambiarla de puerto, pero también puede ser que la tarjeta gráfica sea defectuosa o este mal insertada 1 Tono largo y 3 Cortos Fallo en la tarjeta gráfica EGA (puede que este mal insertada. Monitor no conectado o alguna patilla mal conectada 1 Tono largo y X Cortos. Fallo en la tarjeta gráfica 2 Tonos largos y 1 Corto. Error en la sincronización de las imágenes. Seguramente problema de la gráfica
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    2 Tonos Cortos.Error de la paridad de la memoria. Esto ocurre sobretodo en ordenadores viejos que llevaban la memoria de dos módulos en dos módulos. Esto significaría que uno de los módulos falla, o que no disponemos de un número par de módulos de memoria. 3 Tono Cortos. Esto nos indica que hay un error en los primeros 64Kb de la memoria RAM. 4 Tonos Cortos. Error en el temporizador o contador de la placa base 5 Tonos Cortos. Esto nos indica que el procesador o la tarjeta gráfica se encuentran bloqueados. Suele ocurrir con el sobrecalentamiento. 6 Tonos Cortos. Error en el teclado o en el controlador del teclado. Si ocurre esto yo probaría con otro teclado. Si aun así no funciona se trata del puerto receptor del teclado. 7 Tonos Cortos. Error de interrupción de excepción por el microprocesador. Modo virtual de procesador AT activo. 8 Tonos Cortos. Error de lectura / escritura en la RAM de video 9 Tonos Cortos. Error en la cuenta de la BIOS RAM. Error en Checksum de la ROM 10 Tonos Cortos. Error de lectura / escritura en el registro de parada de la CMOS 11 onos Cortos. Error en caché externa o caché externa no esta BUSQUEDA DE S.O. Un sistema operativo es un software de sistema, es decir, un conjunto de programas de computación destinados a realizar muchas tareas entre las que destaca la administración eficaz de sus recursos. Comienza a trabajar cuando en memoria se carga un programa especifico y aun antes de ello, que se ejecuta al iniciar el equipo, o al iniciar una máquina virtual, y gestiona el hardware de la máquina desde los niveles más básicos, brindando una interfaz con el usuario. Un sistema operativo se puede encontrar normalmente en la mayoría de los aparatos electrónicos que utilicen microprocesadores para funcionar, ya que gracias a éstos podemos entender la máquina y que ésta cumpla con sus funciones (teléfonos móviles, reproductores de DVD, autoradios, computadoras, radios,etc). Los sistemas operativos, en su condición de capa software que posibilitan y simplifica el manejo de la computadora, desempeñan una serie de funciones básicas esenciales para la gestión del equipo. Entre las más destacables, cada una ejercida por un componente interno (módulo en núcleos monolíticos y servidor en micronúcleos), podemos reseñar las siguientes: • Proporcionar más comodidad en el uso de un computador. • Gestionar de manera eficiente los recursos del equipo, ejecutando servicios para los procesos (programas) • Brindar una interfaz al usuario, ejecutando instrucciones (comandos). • Permitir que los cambios debidos al desarrollo del propio SO se puedan realizar sin interferir con los servicios que ya se prestaban (evolutividad).
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    Un sistema operativodesempeña 5 funciones básicas en la operación de un sistema informático: suministro de interfaz al usuario, administración de recursos, administración de archivos, administración de tareas y servicio de soporte y utilidades. LA MOTHERBOARD Formato de Placa AT El factor de forma AT es el empleado por el IBM AT INC y sus clones en formato sobremesa completo y torre completo. Su tamaño es de 305 mm (12 pulgadas) de ancho x 297-330mm (11- 13 pulgadas) de profundo. Su gran tamaño dificultaba la introducción de nuevas unidades de disco. Además su conector con la fuente de alimentación inducía fácilmente al error siendo numerosos los casos de gente que quemaba la placa al conectar indebidamente los dos juegos de cables (contar con un código de color para situar 4 cables negros en la zona central). El conector de teclado es el mismo DIN 5 del IBM PC original. Actualmente están todas descatalogadas, excepto un par, que se encuentran en el museo de la informática. Es llamada así porque es igual al diseño de la tarjeta madre IBM AT original. Esto permite a tarjetas de hasta 12 pulgadas de ancho y 13.8 pulgadas de profundidad. El conector de teclado y los conectores de los slots deben estar colocados en los lugares especificados por los requerimientos para que correspondan con los agujeros en el case. Formato de Placa Baby AT IBM presentó en 1985 el formato Baby AT, que era funcionalmente equivalente a la AT, pero significativamente menor: 216mm (8,5 pulgadas) de ancho y de 254-330mm (10 a 13 pulgadas) de profundo. Su menor tamaño favoreció entonces el uso de cajas más pequeñas y facilitó la ampliación, por lo que toda la industria se volcó en él abandonando el formato AT. No obstante este formato heredó los problemas de diseño del AT, con la multitud de cables que dificultaban la ventilación (algo que se fue haciendo más crítico a medida que se incrementaba la potencia de los microprocesadores) y con el micro alejado de la entrada de alimentación. Todo esto sería resuelto por el formato ATX. Sin embargo, dado el gran parque existente de equipos en caja Baby AT, durante un tiempo se vendieron placas Super Socket 7 (que soportaron tanto los Pentium MMX como los AMD K6-2 y otros micros, hasta los 500 Mhz, e incluyeron el slot AGP) en formato Baby AT pero con ambos conectores de fuente de alimentación (AT y ATX). Las cajas ATX, incluso hoy día, soportan en sus ranuras el formato Baby AT, siempre y cuando se contenga la tarjeta indicada. Formato de Placa ATX El formato ATX (siglas de Advanced Technology Extended') es presentado por Intel en 1995. con un tamaño de 305mm (12") de ancho por 244mm (9,6") de profundo, en este nuevo formato se resuelven todos los inconvenientes que perjudicaron a la ya mencionada placa. Los puertos más habituales (impresora Centronics, RS-232 en formato DE-9, la toma de joystick/midi DA-15 y de tarjeta de sonido, los puertos USB y RJ-45 (para red a 100) y en algunos casos incluso la salida de monitor VGA, se agrupan en el lado opuesto a los slots de ampliación. El puerto DIN 5 de teclado es sustituido por las tomas PS/2 de teclado y mouse (llamadas así por introducirlas IBM en su gama de computadoras PS/2 y rápidamente adoptada por todos los grandes fabricantes) y situados en el mismo bloque. Todo esto conlleva el que muchas tarjetas necesarias se integren
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    en la placamadre, abaratando costos y mejorando la ventilación. Inmediatamente detrás se sitúa el zócalo o slot de procesador y las fijaciones del ventilador (que al estar más próxima a la fuente de alimentación y su ventilador, actúa más eficientemente), justo al lado de la nueva conexión de fuente de alimentación (que elimina el quemado accidental de la placa). Tras él vienen los slots de memoria RAM y justo detrás los conectores de las controladoras IDE, SCSI (principalmente en servidores y placas de gama alta) y de controladora de disquete, justo al lado de las bahías de disco de la caja (lo que reduce los cables) La nueva fuente, además del interruptor físico de corriente como en la AT, tiene un modo de apagado similar al de los electrodomésticos de consumo, alimentando a la placa con una pequeña corriente que permite que responda a eventos (como una señal por la red o un mando a distancia) encendiéndose o, si se ha habilitado el modo de hibernado heredado de los portátiles, restablecer el trabajo en el punto donde se dejó. Formato de Placa microATX El formato microATX (también conocida como µATX) es un formato de placa base pequeño con un tamaño máximo de 244 mm x 244 mm (9,6 x 9,6 pulgadas) empleada principalmente en cajas tipo cubo y SFF. Debido a sus dimensiones sólo tiene sitio para 1 ó 2 slots PCI y/o AGP, por lo que suelen incorporar puertos FireWire y USB 2 en abundancia (para permitir conectar unidades externas y regrabadoras de DVD). Es la más moderna de todas y sus prestaciones son impresionantes. Al comienzo de la comercialización de la placa daba fallos (bugs) al conectar componentes a los puertos USB, aunque esto se solucionó de manera efectiva en posteriores modelos. CARACTERISTICAS BASICAS DE LA MOTHERBOARD • Tecnología CMOS CMOS (del inglés Complementary Metal Oxide Semiconductor, "Metal Óxido Semiconductor Complementario") es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación de circuitos integrados (chips). Su principal característica consiste en la utilización conjunta de transistores de tipo pMOS y tipo nMOS configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es únicamente el debido a las corrientes parásitas. En la actualidad, la mayoría de los circuitos integrados que se fabrican utilizan la tecnología CMOS. Esto incluye microprocesadores, memorias, DSPs y muchos otros tipos de chips digitales. == Principio de funcionamiento En un circuito CMOS, la función lógica a sintetizar se implementa por duplicado mediante dos circuitos: uno basado exclusivamente en transistores pMOS (circuito de pull-up), y otro basado exclusivamente en transistores nMOS (circuito de pull-down). El circuito pMOS es empleado para propagar el valor binario 1 (pull-up), y el circuito nMOS para propagar el valor binario 0 (pull-down). Véase la figura. Representa una puerta lógica NOT o inversor. • Cuando la entrada es 1, el transistor nMOS está en estado de conducción. Al estar su fuente conectada a tierra (0), el valor 0 se propaga al drenador y por tanto a la salida de la puerta lógica. El transistor pMOS, por el contrario, está en estado de no conducción • Cuando la entrada es 0, el transistor pMOS está en estado de conducción. Al estar su fuente conectada a la alimentación (1), el valor 1 se propaga al drenador y por tanto a la salida de la puerta lógica. El transistor nMOS, por el contrario, está en estado de no conducción. Otra de las características importantes de los circuitos CMOS es que son regenerativos: una señal degradada que acometa una puerta lógica CMOS se verá restaurada a su valor lógico
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    inicial 0 o1, siempre y cuando aún esté dentro de los márgenes de ruido que el circuito pueda tolerar. • Tecnología multicapa. Entre las notables ventajas de la tecnologia multicapa se encuentra: reducción del tamaño del PCB, incremento en la integración de los componentes, diseño de pcb de conexiones muy complejas facilmente, blindaje contra el ruido, mejora de la EMC (compatibilidad electromágnetica) y la posibilidad de manejar señales de frecuencia (>30Mhz). La complejidad de los circuitos y conexiones en un circuito impreso PCB (printed circuit Board), la creciente densidad de componentes en tarjetas de doble cara con Tecnología de hueco metalizado THT (Tecnología Trough Hole), tecnología de Montaje superficial SMT (Surface Mount Technology) o Tecnología Mixta (THT y SMT), además de requerimientos relacionados con tierras, sensibilidad al ruido, miniaturización, aspectos de EMC (compatibilidad electromagnética), HF (Alta frecuencia) y otras características y exigencias técnicas de diseño, plantearon la necesidad de desarrollar, en la década de los 60s, las tarjetas multicapa o de varias capas para solucionar una gran variedad de problemas que no podían ser resueltos con tarjetas de doble cara o cuyas soluciones ampliaban exageradamente el tamaño de las tarjetas. Hoy en dia esta tecnologia esta al alcance de todos y aunque hacer un prototipo tiene un costo considerable, al incrementar la cantidad de pcb multicapa a fabricar, se consiguen precios razonables que hacen de esta tecnologia una solucion viable para multiples aplicaciones. Conectores (Slot y socket). • Los 5 conectores (slots) PCI (en la figura aparecen en vertical, a la izquierda). Aunque en la figura son de color amarillo, la norma establece que sean blancos. • El conector AGP (Accelerated Graphics Port ) para la tarjeta aceleradora de gráficos (en la figura aparece en vertical y a continuación de los PCI). Esta tarjeta se encarga de mandar las señales para que aparezca la imagen en la pantalla • El Chipset que es un chip o circuito integrado que controla todas las operaciones de la placa (chip situado en el centro, al lado del slot AGP, con un disipador de calor, dispuesto como si fuera un rombo)
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    • El socketo conector del microprocesador (en la figura aparece a la derecha, a continuación del chipset, de color blanco). En la parte inferior puede ver una palanca para fijar el micro una vez conectado. Observe el soporte cuadrado, amarillo para el ventilador. • En la parte inferior, a la derecha, observe el conector amarillo para la disquetera. • Encima del anterior, de color blanco, el conector de 20 pines para la alimentación de la placa • A la izquierda del conector de alimentación, observe el conector IDE 1 para conectar el cable de datos de los discos duros ATA con este tipo de conector y el cable de datos de los lectores ópticos (CD, DVD). Debajo el conector IDE 2. Algunas placas pueden llevar hasta 4 conectores IDE • Los 4 conectores amarillos, alargados, situados por encima de los IDE, en horizontal, son para los módulos de memoria RAM. 1. PUERTOS 1. ¿QUÉ ES UN PUERTO?: El puerto es el lugar donde se intercambian datos con otro dispositivo. Los microprocesadores disponen de puertos para enviar y recibir bits de datos. Estos puertos se utilizan generalmente como direcciones de memoria con dedicación exclusiva. Los sistemas completos de computadoras disponen de puertos para la conexión de dispositivos periféricos, como impresoras y aparato de módem. 2. PUERTO PARALELO: El puerto paralelo usa un conector tipo D-25. Este puerto de E/S envía datos en formato paralelo (donde ocho bits de datos, formando un byte, se envían simultáneamente sobre ocho líneas individuales en un solo cable). El puerto paralelo se utiliza principalmente para impresoras. La mayoría de los software usan el término LPT (impresor en línea) más un número para designar un puerto paralelo (por ejemplo, LPT1). Un ejemplo donde se utiliza la designación del puerto en el procedimientos de instalación de software que incluyen un paso en que se identifica el puerto al cual se conecta una impresora. 3. PUERTOS SERIE: El puerto serie usa conectores tipo D-9.Estos puertos hacen transferencia de datos en serie; o sea comunican la información de un bit en una línea. Este puertos son compatibles con dispositivos como módems externos y los mouse. La mayoría de los software utilizan el término COM (derivado de comunicaciones) seguido de un número para designar un puerto serie (por ejemplo, COM1 ó COM2).
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    4. PUERTOS USB(Bus Serie Universal): Permite conectar un dispositivo USB. El USB es un estándar de bus externo que permite obtener velocidades de transferencia de datos de 12 Mbps (12 millones de bits por segundo). Los puertos USB admiten un conector que mide 7 mm x 1 mm, aproximadamente. Se puede conectar y desconectar dispositivos sin tener que cerrar o reiniciar el equipo. Puede conectarse altavoces, teléfonos, unidades de CD-ROM, joysticks, unidades de cinta, teclados, escáneres y cámaras. Los puertos USB suelen encontrarse en la parte posterior del equipo, junto al puerto serie o al puerto paralelo. 5. PUERTOS FIREWIRE: FireWire es una tecnología para la entrada/salida de datos en serie a alta velocidad y la conexión de dispositivos digitales como videocámaras o cámaras fotográficas digitales y ordenadores portátiles o computadores personales. FireWire es uno de los estándares de periféricos más rápidos que se han desarrollado, Algunas ventajas de Firewire: • Alcanzan una velocidad de 400 megabits por segundo. Soporta la conexión de hasta 63 dispositivos con cables de una longitud máxima de 425 cm. • No es necesario apagar un escáner o una unidad de CD antes de conectarlo o desconectar. • No requiere reiniciar la computadora. Los cables FireWire se conectan muy fácilmente: no requieren números de identificación de dispositivos, conmutadores DIP, tornillos, cierres de seguridad ni terminadores. El chipset. 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 los puertos y slots ISA, PCI, AGP, USB... Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de realizar y el chipset apenas influía en el rendimiento del ordenador, por lo que el chipset era el último elemento al que se concedía importancia a la hora de comprar una placa base, si es que alguien se molestaba siquiera en informarse sobre la naturaleza del mismo. Pero los nuevos y muy complejos micros, junto con un muy amplio abanico de tecnologías en materia de memorias, caché y periféricos que aparecen y desaparecen casi de mes en mes, han hecho que la importancia del chipset crezca enormemente. De la calidad y características del chipset dependerán: • Obtener o no el máximo rendimiento del microprocesador. • Las posibilidades de actualización del ordenador. • El uso de ciertas tecnologías más avanzadas de memorias y periféricos. Debe destacarse el hecho de que el uso de un buen chipset no implica que la placa base en conjunto sea de calidad. Como ejemplo, muchas placas con chipsets que darían soporte a enormes cantidades de memoria, 512 MB o más, no incluyen zócalos de memoria para más de 128 ó 256. O bien el caso de los puertos USB, cuyo soporte está previsto en la casi totalidad de los chipsets de los últimos dos años pero que hasta fecha reciente no han tenido los conectores necesarios en las placas base.
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    Trataremos sólo loschipsets para Pentium y superior, ya que el chipset de un 486 o inferior no es de mayor importancia (dentro de un límite razonable) por estar en general todos en un nivel similar de prestaciones y rendimiento, además de totalmente descatalogados. Tampoco trataremos todas las marcas, sino sólo las más conocidas o de más interés; de cualquier forma, muchas veces se encuentran chipsets aparentemente desconocidos que no son sino chipsets VIA, ALI o SIS bajo otra marca. Familia intel. Las plataformas basadas en el chipset Intel® 955X Express y en el procesador Intel® Pentium® Extreme Edition ofrecen experiencias de entretenimiento digital increíbles y satisfacen las aplicaciones profesionales más exigentes de hoy y mañana. El chipset Intel 955X Express habilita las plataformas Intel de desempeño máximo y ofrece compatibilidad con el nuevo procesador Intel de doble núcleo compatible con la tecnología Hyper- Threading† , para agregar inteligencia que ayuda a gestionar y a asignar prioridades a cuatro subprocesos de software de forma simultánea por primera vez en los equipos de desktop. Además, este chipset admite capacidades clave de desempeño optimizado, tales como la Tecnología Intel® Memory Pipeline (Intel® MPT), el direccionamiento de memoria de hasta 8 GB que habilita la informática de 64 bits y la compatibilidad con la memoria ECC. 2.4.1.2. Otras familias (AMD, VIA Y SIS) De VIA (Apollos) Unos chipsets bastante buenos, se caracterizan por tener soporte para casi todo lo imaginable (memorias SDRAM o BEDO, UltraDMA, USB...); su pelea está en la gama del HX o TX, aunque suelen ser algo más lentos que éstos al equiparlos con micros Intel, no así con micros de AMD o Cyrix-IBM. Chipsets de VIA para Pentium y Pentium MMX Concepto VP2 VPX VP3 MVP3 Número CPUs máx. 1 RAM máxima 512 MB 1 GB Tipos de RAM FPM, EDO, BEDO, SDRAM FPM, EDO, SDRAM RAM cacheable máxima 512 MB (según placa, no todas) 512 MB ó 1 GB (según placa, no todas) Caché L2 máxima 2048 KB Velocidad bus 66 MHz 75 MHz 66 MHz 100 MHz
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    máx. Puertos adicionales UltraDMA y USBUltraDMA, USB y AGP Comentarios No adecuados para micros no Intel de nueva generación (no soportan AGP ni bus 100 MHz) Sin bus a 100 MHz Muy moderno, con todos los avances Lo bueno de las placas con chipsets VIA es que siguen en el mercado socket 7, por lo que tienen soporte para todas las nuevas tecnologías como el AGP o los buses a 100 MHz, además de que su calidad suele ser intermedia-alta. En las placas con chipsets Intel hay un abanico muy amplio entre placas muy buenas y otras francamente malas, además de estar ya desfasadas (ningún chipset Intel para socket 7 soporta AGP, por ejemplo). El último chipset de VIA para socket 7, el MPV3, ofrece todas las prestaciones del BX de Intel (excepto soporte para placas duales), configurando lo que se denomina una placa Super 7 (con AGP y bus a 100 MHz), que con un micro como el nuevo AMD K6-2 no tiene nada que envidiar a un equipo con Pentium II. De SiS Como los anteriores, sus capacidades son avanzadas, aunque su velocidad sea a veces algo más reducida que en los de Intel. Resultan recomendables para su uso junto a chips compatibles Intel como el K6 de AMD o el 6x86MX (M2) de Cyrix-IBM, aunque desgraciadamente no soportan por ahora el bus a 100 MHz del nuevo K6-2. Chipsets de SIS para Pentium y Pentium MMX Concepto 5597/5598 5581/5582 5591/5592 Número CPUs máx. 1 RAM máxima 384 MB 768 MB Tipos de RAM FPM, EDO, SDRAM RAM cacheable máxima 128 MB 256 MB Caché L2 máxima 512 KB 1 MB Velocidad bus máx. 75 MHz 83 MHz
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    Puertos adicionales UltraDMA,USB y SVGA integrada UltraDMA y USB UltraDMA, USB y AGP Comentarios Apropiados para micros no Intel (especialmente Cyrix) pero no los de última generación (AMD K6-2) por carecer de bus a 100 MHz Proveedor líder global de innovadoras soluciones de microprocesadores y gráficos. Fundada en 1969 y con su sede central en Sunnyvale, California, AMD diseña y produce innovadoras soluciones de microprocesadores y gráficos, para los sectores de informática, comunicaciones y electrónica de consumo. Innovación Desde el principio, nuestro enfoque ha ido más allá de los circuitos integrados y los transistores. AMD está comprometida para ayudar a nuestros clientes – y a los suyos – a utilizar el silicio, para añadir un valor y ayudar a diferenciar sus ofertas. Después de todo, el éxito de nuestros clientes es nuestro éxito. Por esta razón, los productos de AMD siempre se desarrollan teniendo en cuenta las necesidades de los clientes y no por la innovación en sí misma. Proporcionamos soluciones reales para los problemas reales con que se enfrentan los clientes en el mundo real de hoy en día. Se trata de una filosofía a la que denominamos “innovación enfocada hacia el cliente” y constituye el principio en el que se basa todo lo que hacemos. Visión Nunca descansamos. La determinación y la pasión por lo que hacemos nos impulsa a seguir buscando la siguiente oportunidad de éxito. Con instalaciones corporativas en Sunnyvale, California; Austin, Texas; y Markham, Ontario; y con actividades globales e instalaciones de fabricación en los Estados Unidos, Europa, Japón y Asia, somos uno de los fabricantes de circuitos integrados líderes en el mundo. También nos encontramos entre los líderes del mercado en cada una de nuestras actividades empresariales clave: soluciones de microprocesadores y gráficos para los sectores de informática, comunicaciones y electrónica de consumo. Ejecución Como las necesidades de nuestros clientes cambian continuamente, AMD comprende el valor de mirar hacia el futuro, y de mantener ese ritmo. Para ayudar a garantizar la satisfacción de las necesidades de nuestros clientes, tanto hoy como mañana, AMD invierte en la investigación de la tecnología más vanguardista muchos años antes de su uso comercial. Al igual que otras compañías de categoría mundial, nos sentimos orgullosos de nuestro éxito, pero nunca estamos satisfechos. En AMD estamos comprometidos para ofrecer las innovadoras soluciones que nuestros clientes necesitan, creando el marco adecuado para continuar con un crecimiento sostenible. El puerto paralelo.
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    Un puerto paraleloes una interfaz entre una computadora y un periférico cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el dispositivo periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por caminos distintos. En contraposición al puerto paralelo está el puerto serie, que envía los datos bit a bit por el mismo hilo. Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el dispositivo periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por caminos distintos. En contraposición al puerto paralelo está el puerto serie, que envía los datos bit a bit por el mismo hilo. TAREA: Investigar las diferentes unidades de almacenamiento