Republica bolivariana de Venezuela

Ministerio del poder popular para la educación superior

Universidad Nacional Experimental Rómulo Gallegos

Valle de la Pascua – Guarico

2º de medicina sec. “A”

Componentes de un hardware

Profesor: Participante:Licda. Fabiola García Martínez José

Hurtado Diego Fajardo Luisa

Ramírez Alberto Gleydis Belisario

Junio de 2011

Introducción

Un sistema computacional consiste en un conjunto de componentes

electrónicos y electromecánicos interconectados que almacenan y transforman

símbolos en base a las instrucciones especificadas en los componentes software

del mismo sistema.

Conceptualmente, es posible distinguir 5 tipos de componentes hardware:

• Procesadores

• Memoria principal

• Dispositivos de entrada

• Dispositivos de almacenamiento secundario

• Dispositivo de salida

Una computadora debe ser capaz de recibir, a través de sus dispositivos de

entrada, ciertos datos e instrucciones para manipular éstos. Una vez que los datos

e instrucciones son ingresados, el computador debe ser capaz de almacenarlos

internamente en su memoria primaria y luego, procesar los datos en base a las

instrucciones suministradas utilizando sus procesadores.

Dado que la memoria principal posee una capacidad limitada y es típicamente

volátil (su contenido se pierde cuando el componente no recibe energía), es

necesario disponer de alternativas para el almacenamiento de datos e

instrucciones; ese es el rol de los dispositivos de almacenamiento secundario.

Finalmente, el producto resultante del procesamiento de los datos es entregado al

usuario u otros sistemas a través de los dispositivos de salida.

Unidad Central de Proceso (UCP o CPU)

Se podría definir como el cerebro del ordenador (en el caso de una computadora),

este dispositivo es el que se ocupa de controlar y gobernar el ordenador. Este

consiste en un circuito microscópico que interpreta y ejecuta las instrucciones de

los programas almacenados en memoria y que además toma los datos de las

unidades de salida, es decir, se trata del componente del ordenador que se ocupa

del control y el proceso de datos. La potencia de un sistema informático (hardware)

se mide principalmente por su CPU.

Esta formado por:

- La Unidad de Control (UC), que interpreta y ejecuta las instrucciones de la

máquina almacenadas en la memoria principal o RAM (random acces memory) y

genera señales de control necesarias para ejecutar dichas instrucciones.

- La Unidad Aritmético Lógica (UAL o ALU) recibe los datos sobre los que efectúa

operaciones de calculo y comparaciones, toma decisiones lógicas (determina si una

afirmación es correcta o falsa mediante reglas del algebra de Boole) y devuelve

luego el resultado, todo ello bajo supervisión de la unidad de control.

- Los registros de trabajo, se podría definir como el “lugar” donde se almacena

información temporal, que constituyen el almacenamiento interno de la CPU. La

UC, la UAL y los registros van a constituir el procesador del sistema, encargado del

control y ejecución de todas las operaciones del sistema. Se puede hacer una

similitud entre microprocesadores, por ejemplo de la gama Intel o AMD, con los

componentes de la CPU, pero no debe referirse a microprocesador como la CPU.

Tipos de memoria (Generalidades)

Memoria de ferrita

Aunque hoy en día están en desuso, la practica totalidad de las memorias

principales, desde mediados de la década de los 50, hasta los años 70, se han

construido con ferritas. Una muestra de su importancia es que es el escudo de las

Facultades y Escuelas de Informática se basa en un toro de ferrita.

El punto de memoria es un toro o anillo de ferrita, que presenta dos direcciones de

magnetización. Las primeras ferritas tenían un diámetro exterior de 0.3 cm y las

ultimas de 0.05 cm.

La conexión a los transductores se realiza mediante hilos de cobre barnizados, que

pasan por el interior de las ferritas. La conexión se hacia con 2, 3 ó 4 hilos.

Evidentemente el cosido con menos hilos era más sencillo, pero complicaba los

transductores.

Las propiedades fundamentales de estas memorias son las siguientes:

L Memoria estática con direccionamiento cableado, tipo RAM.

L No volátil

L De lectura destructiva

L Solo se considera el tiempo de ciclo (lectura + escritura)

La capacidad de estas memorias varía de unos pocos K a unos pocos Megas.

Memorias de película delgada y de hilo plateado

Ambos tipos de memoria fueron un intento, de poco éxito comercial, de sustituir

ferritas de dos hilos por una estructura de fabricación más sencilla, de menor

tamaño y, por tanto, de mayor velocidad.

En los dispositivos de película delgada se parte de una fina capa magnetizable

sobre la que se establece una matriz de hilos conectados a los transductores. La

zona proximal al cruce de dos hilos realiza la misma función que un toro de ferrita

de dos hilos. Dicha capa se deposita sobre un soporte y tiene un espesor de unos

10 -4mm.

En los dispositivos de hilo plateado el material magnético se deposita en una fina

capa que recubre uno de los dos conductores. La zona de este deposito, próxima al

cruce de ambos hilos, forma el equivalente a la ferrita.

Memorias de semiconductores

Este tipo de memoria se emplea actualmente, con carácter universal, como

memoria principal de los computadores.

Se puede establecer la siguiente clasificación:

S De lectura y escritura (RAM)

• Estáticas.

• Dinámicos o con refresco.

D De sólo lectura

• ROM (Read Only Memory)

• PROM (Programmable Read Only Memory)

• EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

• EEPROM (Electricaly Erasable Read Only Memory )

Memoria RAM

Es la memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory). Se llama de acceso

aleatorio porque el procesador accede a la información que está en la memoria en

cualquier punto sin tener que acceder a la información anterior y posterior.

Hay dos tipos básicos de RAM:

DRAM (Dynamic RAM), RAM dinámica,

SRAM (Static RAM), RAM estática

Los dos tipos difieren en la tecnología que usan para almacenar los datos. La RAM

dinámica necesita ser refrescada cientos de veces por segundo, mientras que la

RAM estática no necesita ser refrescada tan frecuentemente, lo que la hace más

rápida, pero también más cara que la RAM dinámica. Ambos tipos son volátiles, lo

que significa que pueden perder su contenido cuando se desconecta la

alimentación.

En el lenguaje común, el termino RAM es sinónimo de memoria principal, la

memoria disponible para programas. Se refiere a la memoria RAM tanto como

memoria de lectura y escritura como así a un tipo de memoria volátil.

Tipos de Memoria RAM

1) DRAM (Dynamic Random Access Memory)

Es la memoria de trabajo, por lo que a mayor cantidad de memoria, más datos se

pueden tener en ella y más aplicaciones pueden estar funcionando

simultáneamente, y por supuesto a mayor cantidad mayor velocidad de proceso,

pues los programas no necesitan buscar los datos continuamente en el disco duro,

el cual es muchísimo más lento.

e SRAM (Static Random Access Memory)

Memoria estática de acceso aleatorio es la alternativa a la DRAM. No necesita tanta

electricidad para su refresco y reemplazo de las direcciones y funciona más rápido

porque no está reemplazando constantemente las instrucciones y los valores

almacenados en ella. La desventaja es su altísimo coste comparado con la DRAM.

Puede almacenar y recuperar los datos rápidamente y se conoce normalmente

como MEMORIA CACHE.

3) VRAM (video RAM)

Memoria de propósito especial usada por los adaptadores de vídeo. A diferencia de

la convencional memoria RAM, la VRAM puede ser accedida por dos diferentes

dispositivos de forma simultánea. Esto permite que un monitor pueda acceder a la

VRAM para las actualizaciones de la pantalla al mismo tiempo que un procesador

gráfico suministra nuevos datos. VRAM permite mejores rendimientos gráficos

aunque es más cara que la una RAM normal.

4) SIMM (Single in Line Memory Module)

Un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que

almacena chips de memoria, y que se inserta en un zócalo SIMM en la placa madre

o en la placa de memoria. Los SIMMs son más fáciles de instalar que los antiguos

chips de memoria individuales, y a diferencia de ellos son medidos en bytes en

lugar de bits.

5) DIMM (Dual In Line Memory)

Un tipo de encapsulado, consistente en una pequeña placa de circuito impreso que

almacena chips de memoria, que se inserta en un zócalo DIMM en la placa madre y

usa generalmente un conector de 168 contactos.

u DIP (Dual In Line Package)

Un tipo de encapsulado consistente en almacenar un chip de memoria en una caja

rectangular con dos filas de pines de conexión en cada lado.

r RAM Disk

Se refiere a la RAM que ha sido configurada para simular un disco duro. Se puede

acceder a los ficheros de un RAM disk de la misma forma en la que se acceden a

los de un disco duro. Sin embargo, los RAM disk son aproximadamente miles de

veces más rápidos que los discos duros, y son particularmente útiles para

aplicaciones que precisan de frecuentes accesos a disco.

a MEMORIA CACHE O RAM CACHE

Un caché es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser

tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de

almacenamiento de alta velocidad independiente. Hay dos tipos de caché

frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria caché y caché

de disco. Una memoria caché, llamada también a veces almacenamiento caché ó

RAM caché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más

que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria

Tipos de Memoria CACHE

De acuerdo con el modo de traducción de las direcciones de memoria principal a

direcciones de memoria cache, estas se clasifican en los siguientes tipos:

� De correspondencia directa.

� De asociación completa.

� De asociación de conjuntos.

� De correspondencia vectorizada.

Memoria cache de correspondencia directa.

Se establece una correspondencia entre el bloque K de la memoria principal y el

bloque k, modulo n, de la cache, siendo n el numero de bloques de la memoria

cache.

Este tipo simple y económico, por no requerir comparaciones asociativas en las

búsquedas. De todas formas, en sistemas multiprocesador pueden registrarse

graves contenciones en el caso de que varios bloques de memoria correspondan

concurrentemente en un mismo bloque de la cache.

Una dirección de memoria consta de 3 campos:

Campo de etiqueta.

Campo de bloque.

Campo de palabra.

Memoria asociativa completa

En este modelo se establece una correspondencia entre el bloque k de la memoria

y el bloque j de la cache, en la que j puede tomar cualquier valor.

No se produce contención de bloques y es muy flexible, pero su implementación es

cara y muy compleja, ya que el modelo se basa completamente en la comparación

asociativa de etiquetas.

Memoria cache de asociación de conjuntos

Se divide la memoria en c conjuntos de n bloques, de forma que al bloque k de

memoria corresponde uno cualquiera de los bloques de la memoria del

conjunto k, modulo c. La búsqueda se realiza asociativamente por el campo de

etiqueta y directamente por el número del sector. De este modo se reduce el costo

frente al modelo anterior, manteniendo gran parte de su flexibilidad y velocidad. Es

la estructura más utilizada.

Memoria cache de correspondencia vectorizada

El modelo divide a la memoria principal y a la de cache en n bloques. La relación se

establece de cualquier sector a cualquier sector, siendo marcados los bloques no

referenciados del sector como no validos. Esta estructura también reduce costos,

minimizando el núcleo de etiquetas para la comparación asociativa.

m SDRAM (Synchronous DRAM)

DRAM síncrona, un tipo de memoria RAM dinámica que es casi un 20% más rápida

que la RAM EDO. SDRAM entrelaza dos o más matrices de memoria interna de tal

forma que mientras que se está accediendo a una matriz, la siguiente se está

preparando para el acceso. SDRAM-II es tecnología SDRAM más rápida esperada

para 1998. También conocido como DDR DRAM o DDR SDRAM (Double Data

Rate DRAM o SDRAM), permite leer y escribir datos a dos veces la velocidad bús.

R FPM (Fats Page Mode)

Memoria en modo paginado, el diseño más común de chips de RAM dinámica.

11) EDO (Extended Data Outpout)

Un tipo de chip de RAM dinámica que mejora el rendimiento del modo de memoria

Fast Page alrededor de un 10%. Al ser un subconjunto de Fast Page, puede ser

substituida por chips de modo Fast Page.

Sin embargo, si el controlador de memoria no está diseñado para los más rápidos

chips EDO, el rendimiento será el mismo que en el modo Fast Page.

EDO elimina los estados de espera manteniendo activo el buffer de salida hasta

que comienza el próximo ciclo.

q BEDO (Burst EDO)

Es un tipo más rápido de EDO que mejora la velocidad usando un contador de

dirección para las siguientes direcciones y un estado 'pipeline' que solapa las

operaciones.

o PB SRAM (Pipeline Burst SRAM)

Se llama 'pipeline' a una categoría de técnicas que proporcionan un proceso

simultáneo, o en paralelo dentro de la computadora, y se refiere a las operaciones

de solapamiento moviendo datos o instrucciones en una 'tubería' conceptual con

todas las fases del 'pipe' procesando simultáneamente. Por ejemplo, mientras una

instrucción se está ejecutando, la computadora está decodificando la siguiente

instrucción. En procesadores vectoriales, pueden procesarse simultáneamente

varios pasos de operaciones de coma flotante

TAG RAM

Este tipo de memoria almacena las direcciones de cualquier dato de memoria

DRAM que hay en la memoria caché. Si el procesador encuentra una dirección en

la TAG RAM, va a buscar los datos directamente a la caché, si no, va a buscarlos

directamente a la memoria principal.

Memoria ROM

Estas letras son las siglas de Read Only Memory (memoria de solo lectura) y eso

es exactamente lo que es, una memoria que se graba en el proceso de fabricación

con una información que está ahí para siempre, para lo bueno y lo malo. No

podemos escribir en ella pero podemos leer cada posición la veces que queramos.

Se trata de la memoria interna de la máquina, que el procesador lee para averiguar

el qué, el cuándo y el cómo de una multitud de tareas diferentes; por ejemplo: lee

las diversas instrucciones binarias que se necesitan cada vez que se teclea un

carácter por el teclado, o cada vez que se tiene que presentar algo en pantalla.

En la ROM está almacenado también el programa interno que nos ofrece la

posibilidad de hablar con el ordenador en un lenguaje muy similar al inglés sin tener

que rompernos la cabeza con el lenguaje de máquina (binario). Todas estas cosas

suman tanta información que es muy probable que la memoria ROM de un

ordenador tenga una capacidad de 8K a 16K, un número suficientemente grande

para que este justificado asombrarse ante la cantidad de información necesaria

para llenar tal cantidad de posiciones, especialmente cuando sabemos que los

programas ROM están escritos por expertos en ahorrar memoria. Ello sirve para

poner de manifiesto la gran cantidad de cosas que pasan en el interior de un

ordenador cuando éste está activo.

La memoria ROM presenta algunas variaciones: las memorias PROM, EPROM y

EEPROM.

MEMORIA PROM

Para este tipo de memoria basta decir que es un tipo de memoria ROM que se

puede programar mediante un proceso especial, posteriormente a la fabricación.

Características principales de ROM y PROM.:

• Solo permiten la lectura.

• Son de acceso aleatorio

• Son permanentes o no volátiles: la información no puede borrarse

• Tienen un ancho de palabra de 8 bits, con salida triestado.

MEMORIA EPROM

La memoria EPROM (la E viene de ERASABLE -borrable-) es una ROM que se

puede borrar totalmente y luego reprogramarse, aunque en condiciones limitadas.

Las EPROM son mucho más económicas que las PROM porque pueden

reutilizarse.

MEMORIA EEPROM

Aún mejores que las EPROM son las EEPROM (EPROM eléctricamente borrable)

también llamadas EAROM (ROM eléctricamente alterables), que pueden borrarse

mediante impulsos eléctricos, sin necesidad de que las introduzcan en un

receptáculo especial para exponerlos a luz ultravioleta.

Las ROM difieren de las memorias RAM en que el tiempo necesario para grabar o

borrar un byte es cientos de veces mayor, a pesar de que los tiempos de lectura

son muy similares.

Características principales de este tipo de memorias:

• Solo permiten la lectura.

• Son de tipo no volátil, aunque pueden borrarse.

• Son de acceso aleatorio.

• Tienen un ancho de palabra de 8 bits, con salida triestado.

Dispositivos de almacenamiento de datos

Dispositivos Magnéticos

• Cinta Magnética: Esta formada por una cinta de material plástico recubierta de

material ferromagnético, sobre dicha cinta se registran los caracteres en formas

de combinaciones de puntos, sobre pistas paralelas al eje longitudinal de la

cinta.

• Tambores Magnéticos: Están formados por cilindros con material magnético

capaz de retener información. Esta se graba y lee mediante un cabezal cuyo

brazo se mueve en la dirección del eje de giro del tambor.

• Disco Duro: Son en la actualidad el principal subsistema de almacenamiento de

información en los sistemas informáticos. Es un dispositivo encargado de

almacenar información de forma persistente en un ordenador, es considerado

el sistema de almacenamiento más importante del computador y en él se

guardan los archivos de los programas.

Disquette o Disco flexible: Un disco flexible o también Disquette

(en inglés floppy disk), es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos

formado por una pieza circular de un material magnético que permite la

grabación y lectura de datos, fino y flexible (de ahí su denominación)

encerrado en una carcasa fina cuadrada o rectangular de plástico.

Dispositivos ”pticos

• El CD-R: es un disco compacto de 650 MB de capacidad que puede ser leído

cuantas veces se desee, pero cuyo contenido no puede ser modificado una vez

que ya ha sido grabado. Dado que no pueden ser borrados ni regrabados, son

adecuados para almacenar archivos u otros conjuntos de información invariable.

• CD-RW: posee la capacidad del CD-R con la diferencia que estos discos son

regrabables lo que les da una gran ventaja. Las unidades CD-RW pueden grabar

información sobre discos CD-R y CD-RW y además pueden leer discos CD-

ROM y CDS de audio. Las

• DVD-ROM: es un disco compacto con capacidad de almacenar 4.7 GB de datos

en una cara del disco, un aumento de más de 7 veces con respecto a los CD-R y

CD-RW. Y esto es en una sola cara. Los futuros medios de DVD-ROM serán

capaces de almacenar datos en ambas caras del disco, y usar medios de doble

capa para permitir a las unidades leer hasta cuatro niveles de datos

almacenados en las dos caras del disco dando como resultado una capacidad

de almacenamiento de 17 GB. Las unidades DVD-ROM son capaces de leer los

formatos de discos CD-R y CD-RW. Entre las aplicaciones que aprovechan la

gran capacidad de almacenamiento de los DVD-ROM tenemos las películas de

larga duración y los juegos basados en DVD que ofrecen videos MPEG-2 de alta

resolución, sonido inmersivo Dolby AC-3, y poderosas graficas 3D.

• DVD-RAM: este medio tiene una capacidad de 2.6 GB en una cara del disco y

5.2 GB en un disco de doble cara, Los DVD-RAM son capaces de leer cualquier

disco CD-R o CD-RW pero no es capaz de escribir sobre estos. Los DVD-RAM

son regrabables pero los discos no pueden ser leídos por unidades DVD-ROM.

• Pc - Cards: La norma de PCMCIA es la que define a las PC Cards. Las PC

Cards pueden ser almacenamiento o tarjetas de I/O. Estas son compactas, muy

fiable, y ligeras haciéndolos ideal para notebook, palmtop, handheld y los PDAs,.

Debido a su pequeño tamaño, son usadas para el almacenamiento de datos,

aplicaciones, tarjetas de memoria, cámaras electrónicas y teléfonos celulares.

Las PC Cards tienen el tamaño de una tarjeta del crédito, pero su espesor varía.

La norma de PCMCIA define tres PC Cards diferentes: Tipo I 3.3

milímetros (mm) de espesor, Tipo II son 5.0 mm espesor, y Tipo III son 10.5 mm

espesor. Entre los producto más nuevos que usan PC Cards tenemos el Clik! PC

Card Drive de Omega, esta unidad PC Card Tipo II la cual puede leer y escribir

sobre discos Clik! de 40 MB de capacidad, esta unidad esta diseñada para trabajar

con computadores portátiles con mínimo consumo de baterías, el tamaño de los

discos es de 2x2 pulgadas.

• Flash Cards: son tarjetas de memoria no volátil es decir conservan los datos

aun cuando no estén alimentadas por una fuente eléctrica, y los datos pueden

ser leídos, modificados o borrados en estas tarjetas.

Dispositivos Extraíbles

• PEN Drive o Memory Flash: Es un pequeño dispositivo de almacenamiento que

utiliza la memoria flash para guardar la información sin necesidad de pilas. Los

PEN Drive son resistentes a los rasguños y al polvo que han afectado a las

formas previas de almacenamiento portable, como los CD y los disquetes.

Los sistemas operativos más modernos pueden leer y escribir en ello sin

necesidad de controladores especiales. En los equipos antiguos (como por

ejemplo los equipados con Windows 98) se necesita instalar un controlador de

dispositivo.

• Unidades de Zip: La unidad Omega ZIP es una unidad de disco extraíble. Está

disponible en tres versiones principales, la hay con interfaz SCSI, IDE, y otra que

se conecta a un puerto paralelo.

Conclusión

De acuerdo a lo antes estudiado se puede concluir que:

• Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (memoria)

como externamente (dispositivos de almacenamiento).

Los Dispositivos de Almacenamiento de un computador Son

dispositivos periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para grabar

los programas de usuario, y de los datos y ficheros que va a manejar la CPU

durante el proceso en curso, de forma permanente o temporal mediante sus propias

tecnologías, ya sea electrónica u ópticamente.

Estos dispositivos son clasificados de acuerdo al modo de acceso a los

datos que contienen y entren estos se tienen: Acceso Aleatorio y Acceso

Secuencial.

Existen diversos tipos de dispositivos de almacenamiento, entre estos

se tienen: Memorias (RAM, ROM y Auxiliares), Dispositivos Magnéticos,

Dispositivos ”pticos y los Dispositivos Extraíbles. De acuerdo a estos parámetros se

tiene seguro un avance tecnológico de conocimientos y desarrollos ambiguos dentro

de la concepción o materia cibernética. Para un futuro exitoso conocimientos serán

dados por esta exitosa investigación que deja mucho por decir y explicar

consecutivamente.

Reseñas Bibliograficas

http://www.monografias.com

Aplicaciones de informática. Etrial. Santillana