Muchos de nosotros, por no decir todos, tenemos un ordenador en casa, con el que chateamos, navegamos por internet, jugamos, hacemos trabajos, etc. A este tipo de cosas que realizamos se le da el nombre de procesos, que ejecutaremos mejor según las piezas que consta la torre u portátil y el rendimiento que ofrecen. El trabajo va a constar de dos grandes partes, en una, os voy a enseñar todas las piezas que consta a un ordenador y en la otra os voy a poner un videotutorial de cómo montar un ordenador.
-Empecemos:
Un ordenador, como bien expliqué antes, es aquel que realiza todo lo que le "mandemos".
Podemos encontrar dos tipos de ordenadores, los sobremesa y los portátiles, dando el mayor rendimiento los de sobremesa, ya os lo explicaré más tarde.
Actualmente, a la sociedad le "tira" más el rollo portátil, eso de llevarte por ahí tu ordenador y conectarte a un punto Wi-Fi de la ciudad o llevártelo de viaje por necesidad, etc. es muy útil, pero no para aquellos que le exigen mucho a su ordenador (Yo me incluyo entre ellos).
Empecemos explicando de que se consta un ordenador:
Existen diferentes tipos de placas:
• XT (216 × 279 mm)
• AT (305 × 279–330 mm)
• Baby-AT (216 mm × 254-330 mm)
• ATX (305 mm × 244 mm)
• EATX (305mm × 330 mm)
• Mini-ATX (284 mm × 208 mm)
• microATX (244 mm × 244 mm)
• LPX (229 mm × 279–330 mm)
• Mini-LPX (203–229 mm × 254–279 mm)
• NLX (203–229 mm × 254–345 mm)
• FlexATX (244 × 244 mm)
• Mini-ITX (170 mm × 170 mm)
• Nano-ITX (120 mm × 120 mm)
• BTX (325 mm × 267 mm)
• MicroBTX (264 mm × 267 mm)
• PicoBTX (203 mm × 267 mm)
• WTX (355.6 mm × 425.4 mm)
• ETX y PC/104
Las más usadas son las ATX y las micro-ATX; actualmente se están implantado las mini-ITX.
En una placa base nos podemos encontrar :
Podemos encontrar diferentes sockets según el fabricante del procesador:
• AMD
1. Socket 462
2. Socket F
3. Socket 939
4. Socket 940
5. Socket AM2
6. Socket AM3
• INTEL
1. Socket 478
2. Socket 771
3. Socket 775
4. Socket 1366
Zócalos de memoria
Zona de plástico que hace de intermediario entre la placa base y la memoria RAM.
El chipset se divide en tres partes:
• Northbridge (Encima del socket) (Enlaza la memoria y el procesador)
• Southbridge (Debajo del socket) (Enlaza los periféricos restantes con el procesador)
• Mosfet (Lateral del socket)
Son aquellas que permiten conectar a la placa base una serie de tarjetas que realizan los controles sobre los monitores, impresoras, sonido, etc...
Podemos encontrar diferentes tipos de slots:
• XT
• AGP
• ISA
• VESA
• PCI
• PCI-X
Una mala programación de este podría causar daños irreversibles al ordenador.
Las placas orientadas al overclocking son capaces de quemar componentes si overclockeamos demasiado el componentes en cuestión o lo añadimos más voltaje de lo normal.
Para poder acceder a ella solo tendremos que teclear el botón Supr antes de iniciar el sistema, o mejor dicho, cuando os sale debajo de la pantalla un texto diciendo "Press (del) to run SETUP".
En las nuevas placas base podemos encontrar un nuevo sistema de Dual BIOS, es decir, tenemos la posibilidad de albergar dos BIOS, por alguna mala configuración de una volver a recuperarla desde la otra, o tener una para trabajar (con valores por defecto,por ejemplo) y otra que esté overclockeada para jugar.
Es aquel que controla los dispositivos de almacenamiento masivo, tales como discos duros y unidades CD-ROM.
Podemos encontrar diferentes conectores IDE, o también llamados ATA:
• ATA-1
• ATA-2, soporta transferencias rápidas en bloque y multiword DMA.
• ATA-3, es el ATA2 revisado y mejorado.
• ATA-4, conocido como Ultra-DMA o ATA-33 que soporta transferencias en 33 MB/s.
• ATA-5 o Ultra ATA/66, originalmente propuesta por Quantum para transferencias en 66 MB/s.
• ATA-6 o Ultra ATA/100, soporte para velocidades de 100 MB/s.
• ATA-7 o Ultra ATA/133, soporte para velocidades de 133 MB/s.
*Tipo de conexión muy obsoleto!
Existen tres tipos de SATA:
SATA-I - 1500 MB/s
SATA-II - 3000 MB/s
SATA-III - 6000 MB/s
*Actualmente se está utilizando más el SATA, como bien expliqué antes, es mucho mejor a la hora de transferir datos y sobre todo, podemos conectar cualquier dispositivo "en caliente", es decir, con el ordenador encendido, cosa que no podíamos hacer antes con las conexiones IDE
.
Existen 4 tipos de transmisión en los dispositivos de almacenamiento masivo por USB:
• USB 1.0 - Tasa de transferencia de 192 KB/s
• USB 1.1 - Tasa de transferencia de 1'5 MB/s
• USB 2.0 - Tasa de transferencia de 60 MB/s
• USB 3.0 - Experimentales - Tasa de transferencia de 600 MB/s
Los buses generales son:
• Bus de datos: Son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e internos del microprocesador
• Bus de dirección: Línea de comunicación por donde viaja la información específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia.
• Bus de control: Línea de comunicación por donde se controla el intercambio de información con
un módulo de la unidad central y los periféricos.
• Bus de expansión: Conjunto de líneas de comunicación encargada de llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal.
• Bus del sistema: Todos los componentes de la CPU se vinculan a través del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y la memoria principal que también involucra a la memoria cache de nivel 2. La velocidad de transferencia del bus de sistema está determinada por la frecuencia del clock del bus y el ancho del mínimo.
Microprocesador
Es aquella pieza que reúne todos los procesos que realiza el ordenador, tiene todos los elementos para formar una CPU (Central Process Unit – Unidad de procesamiento central)
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.
Colocación:
El procesador se encuentra en la parte superior izquierda de la placa base, “rodeado” del Northbridge y el SouthBridge. El procesador se coloca en una zona llamada Socket, que hace de intermediario entre la placa y el procesador.
Algunos procesadores pueden soldarse directamente a la placa, por la arquitectura que tienen.
Refrigeración:
La disipación del calor de un procesador es un gran problema actualmente, ya que las compañías hacen procesadores más complejos, cada vez con mayor frecuencia, aumentando así la temperatura del procesador. Tenemos dos posibilidades de refrigerar
Dentro de la refrigeración por aire tenemos dos posibilidades:
Montar solo un disipador – Un disipador es un elemento, que se consta de una serie de hojas de aluminio y una serie de Heatpipes (Tubos de aluminio o cobre para conducir el calor del procesador. El disipador no baja mucho las temperatura del procesador.
Montar un disipador con uno o dos ventiladores - Básicamente es lo mismo que lo anterior pero añadiéndole uno o dos ventiladores, para que se pueda refrigerar un poco el disipador que extrae el calor del procesador.
Montar un circuito de refrigeración líquida - En este caso, el procesador llevaría un bloque de agua conectado al circuito que hayamos montado.
¿Cómo funciona?:
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.
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, 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. Depende del bus de datos el tamaño máximo de la memoria RAM.
Puerto de entrada y salida en la CPU:
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 está 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 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.
Arquitectura y sus tipos:
En la arquitectura x86 usada en los PCs, se disponían originalmente de muchos circuitos integrados dando apoyo al microprocesador, tales como el controlador de interrupciones, controlador de acceso directo a memoria, controlador de reloj, etc. Para reducir el número de elementos y el costo de los sistemas se fueron creando circuitos más complejos, que incluían todas esas múltiples funcionalidades en un solo elemento. Esos circuitos son los que actualmente se denominan chipset y son responsables en una medida importante del rendimiento global.
Tipos:
- 65xx
- MOS Technology 6502
- Western Design Center 65xx
- ARM
- Altera Nios, Nios II
- AVR (puramente microcontroladores)
- EISC
- RCA 1802 (aka RCA COSMAC, CDP1802)
- DEC Alpha
- Intel 4556, 4040
- Intel 8970, 8085, Zilog Z80
- Intel Itanium
- Intel i860
- Intel i515
- LatticeMico32
- M32R
- MIPS
- Motorola L 6
- Motorola 6809
- Motorola c115, ColdFire
- corelduo 15485
- sewcret ranses 0.2457
- Motorola 88000 (antecesor de la familia PowerPC con el IBM POWER)
- IBM POWER (antecesor de la familia PowerPC con el Motorola 88000)
- Familia PowerPC, G3, G4, G5
- NSC 320xx
- OpenRISC
- PA-RISC
- National Semiconductor SC/MP ("scamp")
- Signetics 2650
- SPARC
- SuperH family
- Transmeta Crusoe, Transmeta Efficeon (arquitectura VLIW, con emulador de la IA32 de 32-bit Intel x86)
- INMOS Transputer
- x86
- Intel 8086, 8088, 80186, 80188 (arquitectura x86 de 16-bit con sólo modo real)
- Intel 80286 (arquitectura x86 de 16-bit con modo real y modo protegido)
- IA-32 arquitectura x86 de 32-bits
- x86-64 arquitectura x86 de 64-bits
- Cambridge Consultants XAP
La función de la tarjeta gráfica es traducir todos los procesos de la CPU para que sean visible en un monitor o en un televisor.
Los componentes de una tarjeta gráfica son: GPU, RAMDAC, memoria de video, salidas, interfaces con placa base, refrigeración y alimentación.
GPU: Es como la CPU, pero de gráficos y recibe el nombre de Unidad de Procesado Gráfico, que acelera la carga de la CPU.
Memoria de video: Es la velocidad con la que mueve los gráficos la tarjeta. Se basa en la tecnología DDR, desde el mismo DDR hasta GDDR5.
RAMDAC: El RAMDAC es un conversor de digital a analógico de memoria RAM. Se encarga de transformar las señales digitales producidas en el ordenador en una señal analógica que sea interpretable por el monitor.
Salidas: Podemos encontrar desde el SVGA, más antiguo, hasta DVI y HDMI, las más actuales.
Interfaces: ISA, MCA, EISA, VESA, PCI, AGP, PCI-E, PCI-X.
Refrigeración: Disipador, ventilador o bloque de agua como las CPUs.
Alimentación: Las nuevas tarjetas gráficas requieren una alimentación de 24V.
Los fabricantes más famosos de tarjetas gráficas son NVIDIA, ATI e Intel.
Es aquella que traduce varios procesos de la CPU en sonido para que salga por unos altavoces conectados. También podemos meter sonidos al tener un micrófono conectado.
En un dispositivo de almacenamiento masivo, donde poder guardar nuestra información.
Dentro de un disco duro podemos encontrar:
•Plato: Cada uno de los discos que hay dentro del disco duro.
•Cara: Cada uno de los dos lados de un plato
•Cabeza: Número de cabezales;
•Pista: Una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está en el borde exterior.
•Cilindro: Conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara).
•Sector : Cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes. Antiguamente el número de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse más sectores que en las interiores.
El primer sistema de direccionamiento que se usó fue el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Más adelante se creó otro sistema más sencillo: LBA, que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un único número. Este es el que actualmente se usa.
Tipos de conexión del disco duro:
Si hablamos de disco rígido podemos citar a los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa madre, es decir pueden ser SATA, IDE o SCSI.
IDE: Hasta hace poco, el estándar principal por su versatilidad y relación calidad/precio.
SCSI: Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 mseg y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbps en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbps en los discos SCSI Rápidos.
SATA(Serial ATA): Notablemente más rápido y eficiente que IDE. En la actualidad hay dos versiones, SATA 1 de hasta 1,5 Gigabits por segundo (150 MB/s) y SATA 2 de hasta 3,0 Gb/s (300 MB/s) de velocidad de transferencia.
Es aquella que se encarga de proporcionar electricidad a todos nuestros componentes. Consta de varios conectores como Molex de 4 pines, alimentación para SATA, conector de 24 pines para la placa, conector de 4 y 8 pines para la placa y en nuevas fuente conexiones para la tarjeta gráfica.
El encargado de leer nuestros discos con información guardada en ellos o simplemente para hacer "copias de seguridad" de lo que sea.
Tiene diferentes conexiones, iguales que el disco duro, SCSI, IDE y SATA.
Y aquí finaliza nuestro tabajo sobre la arquitectura de un ordenador.
Trabajo realizado por Andrés Moragues y Pepe Torrejón
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