Definición

La ARQUITECTURA DEL HARDWARE es la materia que reune conocimientos específicos y tecnicas adecuadas de los equipos de computo y otros dispositivos que cumplan la función de ayudar a las personas en asuntos relacionados con el hardware (parte física) y en algunas ocasiones con el software (parte lógica).

Dispositivos de entrada

Permiten al usuario introducir datos, programas y comandos en el CPU. El más común es el teclado, la información introducida con el mismo es transformada en modelos reconocibles. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna.

Los dispositivos de entrada más conocidos son:

Teclado: Es un dispositivo eficaz para introducir datos no gráficos como rótulos de imagenes asociados con un despliegue de graficas. Los teclados también pueden ofrecerse con características que facilitan la entrada de coordenadas de la pantalla, selecciones de menús o funciones graficas.

Mouse o ratón: Permite dar instrucciones a través de un cursor que sale en pantalla y llevar a cabo una acción dando clic, ya sea derecho o izquierdo.

Micrófono: Es un transconductor encargado de transformar energía acústica en energía eléctrica, permitiendo el registro, almacenamiento, transmisión y procesamiento electrónico de señales de audio.

Scanner: Es una unidad de ingreso de información. Permite la introducción de graficos al computador mediante un sistema de matrices de puntos.

Cámara Digital: Se conecta al ordenador y le transmite las imagenes que capta, pudiendo ser modificadas o retocadas.

Webcam: Es una cámara de pequeñas dimensiones. Se conecta al PC para que pueda funcionar.

Dispositivos de salida

Permiten al usuario obtener resultados de los cálculos o manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es la unidad de visualización, más conocida como monitor.

Los más conocidos son:

Pantalla o monitor: Este dispositivo es donde se ve reflejada la información recolectada por el ordenador. El monitor o pantalla consiste en un aparato electrónico asentado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores. En el caso de las computadoras portátiles, el monitor consiste en una pantalla plana de cristal líquido (LCD).

Impresora: Este es el dispositivo que el ordenador utiliza para presentar la información impresa en papel.

Altavoces: Dispositivos por los cuales se emiten los sonidos procedentes de la tarjeta de audio.

Auriculares: Son los dispositivos que se colocan en los oídos para poder escuchar los sonidos emitidos por el computador.

Fax: Dispositivo mediante el cual se imprime una copia de otro impreso, transmitida por otro Fax.

Controladores

Un controlador es un software que permite que el equipo se comunique con el hardware o dispositivos. Sin controladores, el dispositivo conectado al equipo no funcionara correctamente. Su objetivo es simplificar la programación de las aplicaciones.

Existen varios tipos de controladores, tales como los controladores de audio, controladores de vídeo, controladores de red...

Lo que hace el controlador, es básicamente indicarle al sistema operativo cómo debe controlar el periférico y cómo comunicarse con él. Por eso existen tantos controladores como periféricos.

Panel de control

Básicamente es una ventana que permite acceder a multiples aplicaciones y herramientas del sistema operativo. Desde alli se puede agregar o quitar programas, acceder a las conexiones de red, modificar las opciones de pantalla, de energia, de seguridad, de fuente, de apariencia...Incluso se pueden ver los controladores o drivers.

Elementos internos de la torre

Disco duro

Es un dispositivo magnético que almacena todos los programas y datos de la computadora, Su capacidad de almacenamiento se mide en GB y es mayor que la de un disquete. La distribución lógica que tiene internamente un disco duro es responsabilidad del sistema operativo. Este se encarga de organizarlo y permitir el acceso a los distintos ficheros.

Suelen estar integrados a la placa base, aunque también hay discos duros externos que se conectan al PC mediante un conector USB.

Memoria RAM

(Random Acess Memory, Memoria de acceso aleatorio). Es donde se guardan datos utilizados en el momento presente. El almacenamiento es considerado temporal porque los datos y programas permanecen en ella mientras que la PC este encendida y no sea reiniciada.

Está constituida por un conjunto de chips o módulos de chips normalmente conectados a la tarjeta madre.

Memoria ROM

Significa Read Only Memory (Memoria de solo lectura). Se trata de un medio de almacenamiento que utilizan las computadoras y otros equipos electrónicos. Los datos guardados en esta memoria no pueden ser modificados por el usuario común.

Las más antiguas son las MROM (que almacenan datos permanentes e inmodificables), mientras que las modernas son las EPROM y las FLASH EPROM, que pueden volver a escribirse y programarse.

Procesador

Es el cerebro de la computadora, su función principal es la coordinación de los diferentes elementos del equipo. Ejecuta las aplicaciones, procesa sus instrucciones y da respuesta a las ordenes que se envían a través de los periféricos de entrada.

Fuente de poder

Es un dispositivo que se monta en el gabinete de la computadora y su trabajo consiste en transformar la corriente alterna en corriente directa, la cual es utilizada por los elementos electrónicos y eléctricos de la computadora.

Bios

Es un programa que se encuentra grabado en un chip de la placa base, concretamente en una memoria tipo ROM. Este programa es el encargado de comprobar el sistema operativo instalado.

Pila

Es una pequeña batería de 3 v, a veces de 5 v; la cual va en la placa madre. Su función es entregarle energía continua a la placa madre para que almacene información de la BIOS, y ser guardada en la memoria RAM.

Lector de CD-DVD

Permite ver el contenido del disco insertado en ella. Para leer el contenido almacenado utiliza un láser especial.

Socket

Es el elemento de la placa base sobre el que se coloca el procesador. Su función es permitir la comunicación entre el micro y los demás componentes del sistema. De ahí ese nombre que en español significa enchufe.

Bus de datos

Es un dispositivo mediante el cual se transportan datos e información relevante. Es una serie de cables que funcionan cargando datos en la memoria para transportarlos a la Unidad Central de Procesamiento o CPU. En otras palabras, un bus de datos es una autopista o canal de transmisión de información dentro de la computadora que comunica a los componentes de dicho sistema con el microprocesador.

Tarjeta de sonido

Es un dispositivo que se conecta a la placa base del ordenador, o que puede ir integrada en la misma. Reproduce música, voz o cualquier señal de audio. A la tarjeta de sonido se pueden conectar altavoces, auriculares, micrófonos, instrumentos, etc.

Tarjeta gráfica o de video

Es una tarjeta de circuito impreso encargada de transformar las señales eléctricas que llegan desde el microprocesador en información comprensible y representable por la pantalla del ordenador.

Normalmente lleva chips o incluso un procesador de apoyo para poder realizar operaciones gráficas con la máxima eficiencia posible, así como memoria para almacenar tanto la imagen como otros datos que se usan en esas operaciones.

Dos aspectos importantes al considerar el potencial de una tarjeta gráfica son la resolución que soporta la tarjeta y el numero de colores que es capaz de mostrar simultáneamente, en la actualidad la mayoría de las tarjetas soportan resoluciones de 1024 x 768 con 24 bits de colores.

Tarjeta madre

Es una tarjeta de circuito impreso que permite la integración de todos los componentes de una computadora. Para esto, cuenta con un software básico conocido como BIOS, que le permite cumplir con sus funciones.

Tipos de instalación

El software (los programas), suelen admitir varios tipos de instalación. Las instalaciones de más importancia son las siguientes:

Instalación tipica: Instala la mayoria de archivos que se necesitan para poder ejecutar la aplicación o programa, ocupa más espacio. En la mayoria de casos se instalan complementos de dicho programa que no son tan necesarios.

Instalación personalizada: Permite al usuario elegir entre las opciones de instalación; es la mejor opción, cuando el usuario tiene conocimiento del programa.

Mantenimiento preventivo

Consiste en la revisión periódica de ciertos aspectos, tanto de hardware como de software en un PC. Estos influyen en el desempeño fiable del sistema, en la integridad de los datos almacenados y en un intercambio de informaciones correctas, a la máxima velocidad posible dentro de la configuración optima del sistema.

Dentro del mantenimiento preventivo existe software que permite al usuario vigilar constantemente el estado de su equipo, así como también realizar pequeños ajustes de una manera fácil.

Permite detectar fallos repetitivos, disminuir los tiempos muertos por paradas, aumentar la vida útil de los equipos, disminuir costos de reparación, detectar puntos débiles en la instalación, entre una larga lista de ventajas.

Algunos de los pasos de prevención son:

-Revisión de Instalación por Setup
-Desfragmentación del Disco Duro
-Liberación de espacio en Disco Duro
-Ejecución de Antivirus
-Copia de Seguridad

Mantenimiento correctivo

Es una forma de mantenimiento que se realiza después de que un fallo o problema surge en un sistema, con el objetivo de restablecer la operatividad. En algunos casos, puede ser imposible de predecir o prevenir un fracaso, lo que hace el mantenimiento correctivo la única opción. En otros casos, un sistema de mantenimiento deficiente puede exigir la reparación como consecuencia de la falta de mantenimiento preventivo, y en algunas situaciones la gente puede optar por centrarse en correctivas, en lugar de preventivo, reparaciones, como parte de una estrategia de mantenimiento.

El proceso de mantenimiento correctivo se inicia con el fracaso y un diagnóstico de la falta de determinar por qué el fracaso apareció. El proceso de diagnóstico pueden incluir la inspección física de un sistema, el uso de un equipo de diagnóstico para evaluar el sistema, las entrevistas con los usuarios del sistema, y una serie de otras medidas. Es importante determinar qué causó el problema, a fin de tomar las medidas adecuadas, y ser conscientes de que múltiples fallas de componentes o de software puede haber ocurrido de forma simultánea.

Ensamble de un computador

Al armar un PC hay que seguir una serie de pasos detalladamente, como se puede ver en el siguiente video:

Software aplicativo

Se le llama así a todo programa de computo cuya función está directamente orientada hacia el usuario final, es decir, que ofrece a las personas algún tipo de utilidad directa que les permite automatizar o asistir en la realización de una o mas tareas.

En pocas palabras, el software de aplicacion son la mayoría de los programas con los que la gente interactúa.

Ejemplos:

-Procesadores de texto (Bloc de notas).
-Editores (Photoshop para el diseño gráfico).
-Antivirus (Nod32, Anti Trojan Elite, Avast...).
-Herramientas (CCleaner, Defraggler, TuneUp Utilities, Advance System Care...).
-Multimedia (VLC Player, Windows Media Player...).
-Gestores (Internet Download Manager, UTorrent, JDownloader...).
-Para grabar (Nero, Alcohol 120 %...).
-Navegadores (Firefox, Google Chrome, Opera...).
-Chat (Windows Live MSN, Facebook Messenger...).
-Texto (Microsoft Office, Adobe Reader...).
-Sistema (Net Framework, Java...).
-Otros (Winrar, Daemon Tools, Atube Catcher...).

FAT

Significa Tabla de Asignación de Archivos (File Allocation Table), es el sistema de archivos más sencillo compatible con Windows NT. Originalmente era el formato más difundido en la utilización del medio de almacenamiento extraible de los Disquetes, con una fuerte admisión en todos los Sistemas Operativos, ofreciendo una garantizada compatibilidad, con una funcionalidad principal para elIntercambio de Archivos entre distintas plataformas (lo que es denominado bajo el concepto de Entorno Multiarranque, destacándose una compatibilidad prácticamente universal).

Es un formato sencillo, muy popular para disquetes, tarjetas de memorias, almacenamiento USB y dispositivos similares. Fue creado por Bill Gates y Marc McDonald en 1977. Existen las versiones FAT12 del año 1977, FAT16 del año 1988 y FAT32 del año 1996. 

El sistema de archivos FAT se compone de cuatro secciones: 

*Sector de arranque. 

*Región FAT: que contiene la tabla de asignación de archivos. 

*La región del directorio raíz. 

*La región de datos: donde se almacena el contenido de ficheros y carpetas.

TIPOS DE FAT

FAT12:

-Es el tipo más antiguo de grasa que utiliza una entrada de la tabla de asignación de archivos de 12 bits.
-Puede contener un máximo de 4.084 grupos (que es 2 12 grupos menos unos valores que están reservados para los valores utilizados en la grasa).
-Se utiliza para los disquetes y particiones del disco duro que son menores que 16 MB.
-Todos los "disquetes de 1,44 MB de 3,5 se formatean utilizando FAT12.
-Tamaño de clúster que se utiliza es entre 0,5 KB a 4 KB.

FAT16:

-Se llama FAT16 porque todas las entradas son de 16 bits.
-Puede contener un máximo de 65.524 unidades direccionables
-Se utiliza para volúmenes de disco duro de tamaño pequeño y moderado.

FAT32:

-Es la versión mejorada del sistema FAT implementado a partir de Windows 95 OSR2, Windows 98 y Windows Me.
-Admite unidades de hasta 2 terabytes ( en Windows 2000 sólo es compatible con hasta 32 gigabytes)
-Utiliza clústeres más pequeños (de 4 kilobytes cada una), se utiliza el espacio de disco duro de manera más eficiente. Esto es una mejora de 10 a 15 por ciento en FAT o FAT16.
-Tiene eliminadas las limitaciones de FAT o FAT 16 en el número de entradas de la carpeta raíz. En FAT32, la carpeta raíz es una cadena de clústeres ordinaria, y se puede ubicar en cualquier lugar de la unidad.
-El archivo reflejo de asignación se puede desactivar. Esto permite que una copia diferente de la tabla de asignación de archivos.

Archivos y directorios

Archivo

Es un conjunto de información que se almacena en algún medio de escritura que permita ser leído o accedido por una computadora. Un archivo es identificado por un nombre y una extensión o por el directorio que lo contiene. Normalmente posee un tamaño, ya sea en Bytes, KB, MG o GB.

Directorio

Es también llamado carpeta, es un elemento que puede contener archivos. un directorio puede contener mas directorios.

Se designa con \ en el entorno de Windows o con / en el entorno de Linux.

Permisos

Entre los más conocidos se encuentran: Control parental, Modificar, Leer, Ejecutar, Mostrar contenido y Escribir.

Sistemas de almacenamiento

Son soportes con una gran capacidad de almacenamiento y también una buena gestión, control, organización y administración de la información.

Al conjunto de información que se encuentra almacenada en algún soporte digital se llama archivo. Cada archivo se identifica por su nombre y una extensión que informa de que tipo de archivo se trata.

Los dispositivos de almacenamiento son:

Disco duro

-Magnéticos: Su capacidad se considera de 80 GB a 1 TB.
-SSD: Construidos únicamente con chips de memoria flash, por ello, no son discos, pero juegan el mismo papel a efectos prácticos con todas las mejoras que ello conlleva. Su capacidad máxima es 160 GB.

Hay distintos estándares para comunicar un disco duro con el ordenador a través de la placa base. Para ello se utilizan distintos tipos de conexión, los más comunes son:

Integrated Drive Electronics (IDE, también llamado ATA o PATA) SATA.

Seria ATA (SATA) que han sustituido a los IDE al ser más rápidos y eficientes.

Dispositivos ópticos

-CD: Su capacidad es de 700 MB
-DVD: Su capacidad es de 4.7 a 17 GB
-Blue Ray: Su capacidad es de 27 a 54 GB

Tarjetas de memoria

-Secure Digital Card: Su capacidad máxima es de 8 GB
-Compact Flash: Su capacidad máxima es de 137 GB
-Multimedia Card: Su capacidad máxima es de 8 GB
-Memory Stick: Su capacidad máxima es de 32 GB

Memorias USB

-Pen Drive: Su capacidad máxima es de 32 GB

Almacenamiento en la nube

Es un modelo de servicio en el cual los datos de un sistema de computo se almacenan, de administran y se respaldan de forma remota, , típicamente en servidores que están en la nube y son administrados por el proveedor del servicio. Estos datos se ponen a disposición del usuario a través de una red.

Este sistema se maneja generalmente en bloques de almacenamiento. Existen básicamente tres tipos:

- Publico: Se trata de un servicio en la nube que requiere poco control administrativo y puede ser manejado por cualquier persona que posea cuenta de correo electrónico.

Entre estos están Dropbox y Google Drive.

- Privado: Un sistema de este tipo esta diseñado para cubrir las necesidades de una persona o una empresa.

- Híbrido: Ofrecen una combinación de almacenamiento en las nubes publicas y privadas, de tal forma que le es posible al usuario personalizar funciones y aplicaciones que se adapten mejor a sus necesidades.

Memorias (Caché y Virtual)

Memoria Caché

Es una memoria en la que se almacenan una serie de datos para su rápido acceso. Básicamente, la memoria caché es un tipo de memoria volátil, pero de una gran velocidad.

Hay tres tipos de memoria caché:

Caché de 1° nivel (L1):

Esta integrada en el núcleo del procesador, trabajando a la misma velocidad que este. La capacidad de esta memoria varía entre los 64 KB y 256 KB. Esta memoria suele estar dividida en dos partes dedicadas, una para instrucciones y otra para datos.

Caché de 2° nivel (L2):

Integrada también en el procesador, tiene las mismas ventajas que la Caché L1, aunque es algo más lenta. Puede llegar a superar los 2 MB. Su utilización esta mas encaminada a programas que al sistema.

Caché de 3° nivel (L3):

Es más lenta que la L2, muy poco utilizada en la actualidad. En un principio estaba incorporada a la placa base y su velocidad de acceso era bastante más lenta que una caché de nivel 1 y 2.

Memoria virtual

Es una técnica que permite ejecutar procesos que no caben en la memoria física. Esto propicia la creación de programas que sean más grandes que la memoria física. Además, la memoria virtual ayuda a crear un esquema de abstracción de la memoria que la separa de la zona lógica que el usuario ve.

Los procedimientos de implementación de la memoria virtual se basan en que cuando se ejecuta un programa, éste está parcialmente en la memoria.

En el momento en que en el sistema empieza a escasear la memoria, se crea un fichero SWAP de intercambio en el disco que sirve como ampliación auxiliar de memoria. Esto hace que el sistema vaya más lento.