Este documento explica conceptos básicos sobre cómo funcionan las computadoras. Explica que las computadoras usan el sistema binario, que consta de los dígitos 0 y 1. También describe los principales componentes del CPU y cómo interactúan, así como los pasos de un ciclo de máquina. Finalmente, destaca factores como la RAM, la velocidad del reloj y el ancho de banda del bus que afectan la velocidad de procesamiento.

2. OBJETIVOS:
 Explicar porque las computadoras utilizan el sistema binario
de numeración.
Listar las dos partes principales del CPU y explicar la manera
en que trabajan juntas.
Listar los pasos que conforman un ciclo de maquina.
Explicar la diferencia entre RAM y ROM.
Listar tres factores de hardware que afectan la velocidad del
procesamiento.

3. Los datos consisten en números en bruto que las H 0100 1000
computadoras organizan para producir
información. Puede considerar que los datos son o 0110 1111
hechos fuera de contexto, como las letras
individuales de esta diapositiva. Si se ven
individualmente, la mayoría de ellos no tienen l 0110 1100
mucho significado, o ninguno. Sin embargo, al
agruparse, los datos conlleva significados a 0110 0001
especiales.

4. Para una computadora, todas las cosas
son números. Los números son
números; las letra y signos de
puntuación son números, los sonidos
e imágenes son números.
Es posible que considere una cadena
de caracteres alfabéticos, pero para
una computadora se ven como la
cadenas de unos y ceros
1234567890
ABCD!”#$%

5. Los datos de las computadoras se ven especialmente extraños debido a que las
personas normalmente utilizamos la base 10 para representar números. El
sistema decimal de numeración (deci significa “10” en latín) se nombra base 10
porque hay disponibles 10 símbolos.
0
1
2
3
4 Diez símbolos
5 diferentes en
6 el sistema
7 decimal
8
9
1 0
1 1
.
.
.
9 8
9 9
1 0 0
2 0 1
1 digito Las cifras
10 digito superiores a
100 digito nueve usan
mas de un
digito

6. En una computadora todos los datos están representados por el estado de los
interruptores electrónicos de la computadora.
Un interruptor solo
tiene 2 estados
posibles (encendido
y apagado) de
manera que solo
puede representar
dos valores
numéricos. Si un interruptor está encendido representa un 1, si está
apagado, representa un 0
Debido a que existen estos 2 valores, las computadoras funcionan con el sistema
de numeración binario.

7. Un bit es la unidad de datos mas pequeña posible que una computadora puede
reconocer y utilizar. Las computadoras utilizan grupos de bits.
Con un bit podemos representar solamente dos valores, que suelen representarse
como 0, 1. Para representar o codificar más información en un dispositivo
digital, necesitamos una mayor cantidad de bits. Si usamos dos bits, tendremos
cuatro combinaciones posibles:
0 0 - Los dos están "apagados"
0 1 - El primero (de derecha a izquierda) está "encendido" y el segundo "apagado"
1 0 - El primero (de derecha a izquierda) está "apagado" y el segundo "encendido"
1 1 - Los dos están "encendidos"

8. Bytes es una unidad extremadamente importante debido a que existen suficientes
combinaciones diferentes de 8 bits para representar todos los caracteres de un
teclado, incluyendo todas las letras (mayúsculas y minúsculas), números, signos de
puntuación fotografías y otros símbolos.

9. Los componentes q controlan el procesamiento en las computadoras son la
unidad central de proceso o CPU y la memoria

10. Durante el ciclo de instrucciones, el CPU lleva a cabo dos pasos:
Recolectar: Antes de ejecutar una instrucción, la unidad de control debe recuperar
o recolectar un comando o datos desde la memoria de la computadora.
Bus del sistema
Unidad de control
RAM Reproducción del sonido
Instrucción 1
Reproducción que se envía a través del
Instrucción 2
de sonido bus al CPU
Instrucción 3
Segmentación y decodificación de una instrucción para reproducir un sonido.
Decodificar: Antes q se pueda ejecutar un comando, la unidad de control debe
decodificar el comando en instrucciones q pertenecen al conjunto de instrucciones
del CPU.
Bus del sistema
Unidad de control
RAM El CPU le dice a la tarjeta
Instrucción 1
Reproducción de sonido que reproduzca
Instrucción 2
de sonido el sonido
Instrucción 3
Tarjeta de
sonido

11. El CPU necesita tener millones o incluso miles de millones de bytes de espacio
para leer y escribir programas y datos rápidamente mientras se están utilizando.
Existen dos tipos de memoria integrada:
No Permanente o volátil: Requiere de energía eléctrica para almacenar datos.
Permanente o No volátil: Aloja datos incluso cuando la computadora esta
desconectada.

12. El diseño de la CPU determina su velocidad básica pero otros factores pueden
hacer que los chips que están diseñados para cierta velocidad funcionen aun
mas rápido.
Los Factores que afectan la velocidad son: Cache de memoria, velocidad del
reloj y el bus de datos.

13. La cantidad de memoria RAM en una computadora puede tener un efecto profundo
en el poder de la computadora. Mas RAM también puede hacer que la computadora
sea mas rápida.
Cuando la computadora necesita acceder a otras partes de un sistema operativo o
un programa en el disco duro, puede liberar o intercambiar hacia afuera las partes
no esenciales de la RAM al disco duro. Después puede cargar, o intercambiar hacia
adentro, el código del programa o los datos que necesita
A este intercambio de contenido que no se utiliza entre la memoria RAM y el disco
duro se le conoce como Memoria Virtual

14. Manera en que la RAM afecta la velocidad
Con mas RAM disponible
mayor parte del sistema
operativo puede ser cargado
desde el disco duro durante el
inicio.
7 MB copiados 16 MB
desde el disco copiados desde
duro a la RAM el disco duro a
en el inicio del la RAM en el
sistema inicio del
sistema
Si se carga mayor parte del
64 MB de RAM 128 MB de RAM
sistema operativo en la
RAM, entonces habrá menos
necesidad de hacer
intercambios cuando la
computadora este
funcionando
Necesidad de Necesidad de
mucho poco
intercambio intercambio
El disco duro es mucho mas
lento que la RAM, por lo tanto
menor intercambio crea una
64 MB de RAM computadora mas rápida
LENTA
128 MB de RAM
RAPIDA

15. Las computadoras utilizan vibraciones de cristal de cuarzo del reloj del
sistema para marcar el tiempo de sus operaciones de procesamiento
Cristal de cuarzo
de 20 MHz
La velocidad de operación de la computadora esta ligada a la velocidad del
reloj del sistema.
Actualmente son comunes las velocidades de reloj de 1 GHz. El Hertz (Hz) es
una medida de ciclos por segundo.

16. Es una ruta eléctrica que conecta al CPU, memoria y otros dispositivos de hardware
en la tarjeta madre.
El numero de cables en el bus afecta a la
velocidad con la cual pueden viajar los datos
entre los componentes de hardware, de la
misma manera en que el numero de carriles
de una vía rápida afecta el tiempo en que las
personas pueden llegar a su destino. Bus de 16 bits 2
bytes a las vez
Bus de 32 bits 4
Cada cable puede transportar 1 bit de datos bytes a las vez
por vez, un bus de 8 cables puede mover 8
bits por vez, lo cual es un byte completo y
Bus de 64 bits 8
un bus de 16 bits puede transferir 2 bytes y bytes a las vez
un bus de 32 bits puede transferir 4 bytes
por vez.

17. Es un conjunto de cables similar al del bus de datos. El bus de direcciones solo se
conecta al CPU y la RAM, además solo transporta direcciones de memoria
Cada byte de la RAM esta asociado con un numero que es su dirección de memoria

18. Los bus de las PCs están diseñados para coincidir con las capacidades de los
dispositivos que están conectados a ellas. Entre las tecnologías de bus comunes
tenemos:
Bus Arquitectura estándar de la industria (ISA): Sirve para
conectar Módems y dispositivos de entradas.
Bus Local: Sirve para conectar discos duros y CD ROM
Bus de interconexión de componentes periféricos (PCI):
Diseñado para facilitar la integración de nuevos dispositivos
de datos como el audio, videos e imágenes.
Bus puerto de aceleración de gráficos (AGP): Permite a la
tarjeta de video tener acceso a la RAM del sistema
directamente, incrementando la velocidad del desempeño
grafico.

19. Bus serial universal (USB): Es un bus de intercambio rápido; lo
cual significa que un usuario puede conectar y luego
desconectar un dispositivo USB sin afectar a la computadora.
Puertos IEEE 1394 (Fire Wire): Se utilizan para conectar
dispositivos de video, cámaras y cámaras de video.
Bus PC Card: se utiliza únicamente en las computadoras
laptop

20. Un cache de memoria es similar a la RAM, excepto porque es extremadamente
rápido en comparación con la memoria normal y se utiliza de forma distinta.
El cache esta presente en varias partes de una computadora. La mayoría de las
unidades de disco duro y tarjetas de red tienen un cache para acelerar el acceso de
datos. Sin el cache, su computadora seria un dispositivo mucho mas lento

21. El desempeño de un procesador esta gobernado
por su diseño interno o arquitectura.
La arquitectura de un chip determina en donde
están localizadas y conectadas sus partes, la
manera en que se conecta con otras partes de la
computadora y muchas cosas mas.

22. Durante dos décadas posteriores al nacimiento de las
computadoras personales, el competidor mas grande
en el mercado de CPU para PC fue Intel Corporación.
Actualmente, los chip Intel y AMD compiten cara a
cara no solo en el desempeño sino que también por
en precio

23. Intel es históricamente el proveedor líder de chips para PC. En 1971, Intel invento el
microprocesador (la ampliamente conocida computadora en un chip). Con el
modelo 4004.
Este invento condujo a la creación de las primeras
microcomputadoras que comenzaron a aparecer en 1975
En 1998, Advance Micro Device (AMD) surgió como el principal competidor ante el
dominio de Intel dentro del mercado de las PC compatibles con IBM.
Con el lanzamiento de las series de procesadores K6 y Atlon, AMD
comprobó que podía competir, característica, con muchos de los
productos mas exitosos de Intel. Incluso, AMD comenzó una nueva
carrera para obtener el procesador mas rápido para PC.

24. Modelo Uso Principal Velocidad Cantidad
Del reloj De transistores
Servidor 1.3 GHz y mas 410 millones
Itanium 2
PC 1.4 GHz y mas 42-55 millones
Pentium 4
Estación de
trabajo 700 MHz y mas 42-55 millones
Pentium III Xeon
PC para
Presupuesto 650 MHz y mas 28-44 millones
Pentium III

25. Modelo Velocidad Cantidad
Del reloj De transistores
2.2 GHz y mas 105.9 millones
Athlon FX 64
2.2 GHz y mas 54.3 millones
Athlon XP
1.4 MHz y mas 106 millones
Opteron para servidores
600 MHz y mas 25 millones
Duron

26. La Mayoría de las personas que no estén relacionadas con las computadoras solo
toman en cuenta la velocidad del reloj para comparar dos procesadores.
Cuando se comparan procesadores entran en juego muchos factores. El cache mas
grande y las velocidades mas rápidas del bus del sistema indican procesadores mas
poderosos.
Especificación AMD Athlon 64 FX Intel Pentium IV PowerMAC g5
Cantidad de registros 16 16 80
Tamaño de palabra 64 bits 32 bits 64 bits
Velocidad del bus
Frontal o del sistema 1.6 GHz 800 MHz 1 GHz
Cache L1 128 KB nd nd
Cache L2 1024 KB 512 512

27. Keyla Julissa Sabillón Aguilera
Jorge Ines Puerto Dueñas
Alex Samir Sandoval Cruz