sábado, 28 de septiembre de 2013

Resumen de memoria RAM, ROM y caché

            Memoria RAM
Memoria de acceso aleatorio
se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo.

Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible


  • SDRAM
Predecesora de la DDR, con unos costos muy elevados


  • Módulos SIMM: Formato usado en computadores antiguos. Tenían un bus de datos de 16 ó 32 bits


  • Módulos DIMM:

  • Usado en computadoras de escritorio. Se caracterizan por tener un bus de datos de 64 bits.

  • Del inglés dual in-line memory module, (módulo de memoria en línea doble)

  • Poseen circuitos de memoria en ambos lados de la placa de circuito impresa
  • Tienen  84 contactos de cada lado (un total de 168 contactos)





La capacidad de un SIMM puede variar desde 4,8 o 16Mb mientras que la capacidad de un DIMM puede variar desde los 32, 64 o 128Mb en adelante.

  • Módulos SO-DIMM (Small Outline DIMM)
 Usado en computadoras portátiles. Formato miniaturizado de DIMM.


Tienen  144 contactos en el caso de las memorias de 64 bits, y con 77 contactos en el caso de las memorias de 32 bits.



  • DDR

Double data rate

Significa que la velocidad de transferencia de datos es del doble de la frecuencia de reloj.

DDR2 y DDR3
Ambas con 240 pines pero con las ranuras ubicadas en diferentes posiciones

DDR-2 proviene de ("Dual Data Rate 2"), lo que traducido significa transmisión doble de datos segunda generación (este nombre es debido a que incorpora dos canales para enviar y además recibir los datos de manera simultánea): son un tipo de memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de capacitores), las cuáles tienen los chips de memoria en ambos lados de la tarjeta y cuentan con un conector especial de 240 terminales para ranuras de la tarjeta principal (Motherboard). También se les denomina DIMM tipo DDR2, debido a que cuentan con conectores físicamente independientes por ambas caras como el primer estándar DIMM.


DDR-3 proviene de ("Dual Data Rate 3"), lo que traducido significa transmisión doble de datos tercer generación: son el mas moderno estándar, un tipo de memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de capacitores), las cuáles tienen los chips de memoria en ambos lados de la tarjeta y cuentan con un conector especial de 240 terminales para ranuras de la tarjeta principal (Motherboard). También se les denomina DIMM tipo DDR3, debido a que cuentan con conectores físicamente independientes por ambas caras como el primer estándar DIMM. Este tipo de memoria cuenta en su gran mayoría de modelos con disipadores de calor, debido a que se sobrecalientan.

Los  módulos DDR3 pueden transferir datos a una tasa de reloj efectiva de 800-1600 MHz, comparado con el rango actual del DDR 2 de 533-800 MHz ó 200-400 MHz del DDR. 



Tasa de transferencia

64 bits  significa que el sistema es capaz de  desplazar el doble de información por ciclo de reloj que en un sistema de 32bits. 


Un equipo de 64 bits puede procesar el doble de información que un equipo de 32 bits y puede disponer de una mayor memoria de acceso aleatorio (RAM). Esto convierte a un equipo de 64 bits en una buena elección si trabaja con vídeo, búsquedas en bases de datos grandes o juegos y otros programas que requieren cálculos complejos y mucha memoria. No obstante, un equipo de 32 bits funciona muy bien para la mayoría de los programas. Por ejemplo, los programas de hojas de cálculo, los exploradores web y los programas de procesamiento de texto se ejecutarán aproximadamente a la misma velocidad en un equipo de 32 ó 64 bits.

  
Memoria ROM

La memoria ROM, (read-only memory) o memoria de sólo lectura a veces denominada memoria no volátil, dado que no se borra cuando se apaga el sistema.
Es la memoria que se utiliza para almacenar los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos La mayoría de los ordenadores tienen una cantidad pequeña de memoria ROM (algunos miles de bytes).

PROM (Programmable Read Only Memory)
Fueron desarrolladas a fines de la década del 70 por una compañía llamada Texas Instruments. Dichas memorias consisten en chips que comprimen miles de fusibles (o diodos) capaces de "quemarse" mediante un dispositivo denominado "programador ROM“


EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
Son memorias PROM que se pueden eliminar. Estos chips disponen de un panel de vidrio que deja entrar los rayos ultra-violeta. Cuando el chip es sometido a rayos ultra-violeta de una determinada longitud de onda, se reconstituyen los fusibles, lo que implica que todos los bits de memoria vuelven a 1. Por esta razón, este tipo de PROM se denomina borrable.


EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)
también son memorias PROM borrables, pero a diferencia de éstas, se pueden borrar mediante una sencilla corriente eléctrica, es decir, incluso si se encuentran en posición en el ordenador.




Memoria cache (escondrijo o escondite)
Funciona de una manera similar a como lo hace la memoria RAM, pero es de menor tamaño y de acceso más rápido.
Las computadoras tienden a utilizar las mismas instrucciones y (en menor medida), los mismos datos repetidamente, por ello la caché contiene las instrucciones más utilizadas

Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia en el caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo que el tiempo de acceso medio al dato sea menor

La memoria caché es 5 ó 6 veces más ràpida que la DRAM (RAM dinámica), por eso su capacidad es mucho menor.

L1
La que está incluida en el interior del microprocesador, llamada interna o de primer nivel.
L2
La caché externa o de segundo nivel (L2). La caché de primer nivel es muy rápida y a la vez más cara, y contiene muy pocos kilobytes (unos 32 ó 64 Kb).
L3
Hoy esta incorporada al procesador, es una memoria de una gran velocidad y depende de la comunicación entre el procesador y la placa base.



La caché de disco
Es una porción de  La RAM asociada a un disco para almacenar los datos leídos recientemente.

Caché web 
Almacena las páginas y documentos web para su rápido acceso

Fuentes

Videos relacionados






viernes, 20 de septiembre de 2013

Resumen de CPU

El microprocesador o Unidad central de proceso es un Chip de silicio que controla el movimiento y  el tratamiento de datos. ( sirve como el "cerebro" de una computadora.)


Intel introdujo el primer microprocesador, el 4004, en el año 1971,diseñado para ser parte de una línea de calculadoras




Principales fabricantes de microprocesadores






INTEL (integrated  electronics)USA                             AMD (Advanced micro devices) USA
                 

El primer microprocesador de Intel tenía 2300 transistores, mientras que un procesador de cuatro núcleos modernos, como el Intel Itanium, tiene dos mil millones de transistores.


Elementos de un microprocesador:

ALU
La unidad aritmetico-lógica,  realiza todos los cálculos y operaciones lógicas requeridas por la computadora. La ALU consta de una serie de registros y un circuito operacional. Los datos se almacenan en los registros, y el circuito operacional es el que los maneja.

FPU
Unidad de punto flotante, conocido también como coprocesador matemático. Se trata de una parte del equipo especialmente concebida para llevar a cabo operaciones con números de coma flotante. Las operaciones son típicas, como resta, multiplicación, división y raíz cuadrada.

Caché L1, L2 y L3
Es usado por la CPU para reducir el tiempo de acceso a datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con más frecuencia
La memoria L1 es el tipo más rápido 
La memoria caché L2 es secundaria a la CPU y es más lenta que la memoria caché L1, a pesar de ser a menudo mucho más grande.
La memoria caché L3 es más lenta que la memoria caché L2 pero más grande.

Unidad de control
Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas.

Buses
El bus de datos es un subsistema que contiene información para transferir datos entre los componentes. El bus de direcciones incluye la ubicación de memoria donde se trabajaba en un determinado momento.

Administración de entrada/salida
Aquí de administran son los datos en los que se harán las operaciones (llamados operandos) y un código desde la unidad de control indicando qué operación realizar. Su salida es el resultado del cómputo de la operación.






Otros conceptos



Litografía

El diminuto tamaño de los microprocesadores se debe a la fotolitografía, que es una técnica de "impresión" de transistores  sobre varias placas de silicio por medio de luz ultravioleta.

La litografía hace referencia a la tecnología de fabricación de semiconductores en nanómetros utilizada para fabricar el procesador.
Los procesadores actuales están hechos con una litografía de 22 nanómetros, es decir que cada transistor mide 22 nanometros.
El nanómetro es la unidad de longitud que equivale a una mil millonésima parte de un metro ‘Nano’ significa una mil millonésima parte.



Conjunto de instrucciones

Una serie de instrucciones hacen referencia al conjunto básico de comandos e instrucciones que un microprocesador comprende y puede llevar a cabo.


Arquitecturas
La arquitectura del microprocesador se refiere a la forma física y lógica en la que está estructurado,  Actualmente podemos segmentar los tipos de microprocesadores en dos arquitecturas: x86 y ARM.


Arquitectura X86
Se utilizaba el número 86 en la terminación numérica de algunos microprocesadores de la familia Intel, por ejemplo D8086, para indicar que utilizaban la arquitectura o conjunto de instrucciones x86. 

El x86 está basado en el conjunto de instrucciones  CISC (del inglés Complex Instruction Set Computing).

CISC
En español Computadora con Conjunto de Instrucciones Complejas, tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre operandos situados en la memoria o en los registros internos, en contraposición a la arquitectura RISC.

Microprocesadores X86:

Intel
Pentium II
Pentium Pro
Pentium III
Pentium 4
Pentium D
Core 2 Quad
Core 2 Duo
Core i3
Core i5
Core i7
AMD
K5
K6
K7 (Athlon, Athlon XP)
Duron
Sempron






Arquitectura  ARM
Advanced RISC Machines
Arquitectura de microprocesadores basada en el diseño  RISC
RISC
Reduced Instruction Set Computer
Es una filosofía de diseño de CPU que está a favor de conjuntos de instrucciones pequeñas y simples que toman menor tiempo para ejecutarse y por lo mismo, consumen menos tiempo y energía.

Desde 1986 la relativa simplicidad de los procesadores ARM los hace ideales para aplicaciones de baja potencia. Como resultado, se han convertido en dominante en el mercado de la electrónica móvil e integrada

Los procesadores ARM son desarrollados por ARM y los titulares de licencias de ARM. Prominentes familias de procesadores ARM desarrollados por ARM Holdings incluyen el ARM7, ARM9, ARM11 y Cortex. Los procesadores ARM notables desarrollados por los licenciatarios incluyen:

Applied Micro Circuits Corporation
X-Gene
DEC StrongARM
Freescale i.MX
Marvell Technology Group
Intel Medfield.
XScale
NVIDIA Tegra
Apple Ax
Texas Instruments OMAP
Samsung Exynos 
Qualcomm Snapdragon
Huawei K3V2
Intel Medfield.

En resumen, los microprocesadores con la arquitectura x86 son los que utilizados en las pc, servidores, ultrabooks, laptops y netbooks; mientras que los microprocesadores con arquitectura ARM son los que se utilizan para dispositivos móviles como tablets o  smartphones, phablets y tablet pc.

La arquitectura de los procesadores es un factor importante para los sistemas operativos que se instalan. Por ejemplo,  el sistema operativo  Windows 8 para x86 no podría soportarse en un dispositivo con procesador ARM.




El 29 de octubre de 2012 salió a la venta la tableta Surface de Microsoft en dos versiones: La versión Surface RT con un microprocesador de arquitectura ARM Quad-core NVIDIA Tegra 3 ,  2GB de RAM y sistema operativo Windows 8 RT. La segunda versión denominada Surface Pro utiliza un microprocesador con arquitectura x86,  Intel Core i5 con  4GB de RAM  y el sistema operativo Windows 8 Pro.









Los sistemas operativos IOS de Apple y el Android basado en GNU Linux  operan principalmente en equipos con procesadores de arquitectura ARM


Los núcleos

Un procesador multinúcleo es aquel que combina dos o más microprocesadores independientes en un solo paquete, a menudo un solo circuito integrado. Un dispositivo de doble núcleo contiene solamente dos microprocesadores independientes




Cada núcleo posee unidades aritmético lógicas, registros, unidades de punto flotante y de control. Procesan la  información de modo paralelo para incrementar el rendimiento del equipo.

Videos de interés







Fuentes:


viernes, 13 de septiembre de 2013

Resumen de ranuras de expansión


También conocida como slot de expansión, es un elemento de la motherboard  que sirve para conectar elementos adicionales a la computadora a través de las tarjetas de expansión.

Las tarjetas de expansión son  instrumentos que  agregan otros medios  de conexión a la computadora. Entre los mas comunes se encuentran las tarjetas de audio, las tarjetas de video y las  tarjetas de red solo por mencionar algunas.


Podríamos identificar tres componentes en una tarjeta de expansión:

  1. Los puertos de conexión (usb, hdmi, vga, SATA, IDE, etc)
  2. El conjunto de transistores y circuitos integrados
  3. El peine que es la conexión con la ranura de expansión alojada en la motherboard

Diferentes tipos de ranuras de expansión:



ISA (Industry Standard Architecture) de IBM aparecen en 1980 slot de 62 contactos (31 por cada lado) y 8.5cm de longitud. 

 EISA (Extended Industry Standard Architecture), patrocinado por el llamado Grupo de los nueve (AST, Compaq, Epson, Hewlett-Packard, NEC Corporation, Olivetti, Tandy, Wyse y Zenith) Su existencia fue breve, ya que pronto fueron sustituidos por los VESA y PCI.

VESA (Video Electronics Standards Association) Permitía conectar directamente la tarjeta gráfica al procesador. Las tarjetas de expansión VESA eran una extensión del ISA de 16 bits.

PCI (Peripheral Component Interconnect) creadas por INTEL.
Las principales versiones de este bus (y por lo tanto de sus respectivas ranuras) son: 

- PCI 1.0:  32bits a 16Mhz. 
- PCI 2.0:  32bits, a 33MHz 
- PCI 2.1:  32bist, a 66Mhz y señal de 3.3 voltios 
- PCI 2.2:  32bits, a 66Mhz, 
- PCI 2.3:  32bits, a 66Mhz.
- PCI 3.0

PCIX 
Ranuras bastante más largas que las PCI, con un bus de 66bits, que trabajan a 66Mhz, 100Mhz o 133Mhz. utilizadas casi exclusivamente en placas base para servidores.

AGP (Accelerated Graphics Port) es desarrollado por Intel en 1996 como puerto gráfico de altas prestaciones. Se utiliza exclusivamente para tarjetas gráficas y por su arquitectura sólo puede haber una ranura AGP en la motherboard.

- AGP 1X:  266 MB/s y voltaje de 3,3V. 
- AGP 2X:  532 MB/s y voltaje de 3,3V. 
- AGP 4X:  1 GB/s y voltaje de 3,3 o 1,
- AGP 8X:  2 GB/s y voltaje de 0,7V o 1,5V

PCIe (PCI-Express) nacen en 2004 como respuesta a la necesidad de un bus más rápido que los PCI o los AGP.

- PCIe x1: 250MB/s 
- PCIe x4: 1GB/s (250MB/s x 4) 
- PCIe x16: 4GB/s (250MB/s x 16) 





Principales usos:

PCIE x1
Audio, video, USB, red




PCIE x4
USB, DVI,SATA

PCIE x16
tarjetas de gráficos



Fuentes:






miércoles, 11 de septiembre de 2013

Resumen de la motherboard


  • También conocida como placa central, placa base o PCB (printed circuit board)
  •  Es la plataforma principal del equipo, integra y coordina al conjunto de elementos que forman parte de ella.
  • Los principales fabricantes de PCB:




  • A lo largo del tiempo se han utilizado diferentes dimensiones y características de placas base:
  • E-ATX: 30x33 cm.
  • ATX-30,5×24,4cm.
  • Mini-ATX-28,4cm x 20,8cm.
  • Micro-ATX-24,4cm x 24,4cm.
  • Flex-ATX-22,9cm x 19,1 cm.
  • A-ATX-Format-30,5cm x 69 cm.

Fuente: Wikipedia



Las motherboard se pueden clasificar de acuerdo con su zócalo de CPU:

  • Zócalo 1155
  • Zócalo 1156
  • Zócalo AM2
  • Zócalo AM3
  • Zócalo FM1
  • Zócalo T 775


Consulta: Shopmanía.com


Las partes de la motherboard:

1- Puertos externos de comunicación.
Los motherboards incluyen una cantidad y variedad  de dispositivos integrados que van más allá de las clásicas interfaces de video, audio y red. Cada modelo disponible en el mercado combina interfaces y puertos que lo diferencian del resto, y lo vuelven útil para distintas necesidades.
2- Módulo regulador de tensión.
Además de la fuente  de alimentación  que poseen las PCs, los motherboards también cuentan con una fuente de energía que podría considerarse secundaria, ya que recibe la tensión que le suministra la fuente principal (12 V) y se encarga de convertirla a valores inferiores, admisibles por el procesador, la memoria RAM y el chipset.
3- Zócalo del procesador.
Este receptáculo es el encargado de alojar el procesador en el motherboard. Los hay de varios tipos: LGA775, LGA1156, LGA1155 (Intel); y socket AM2+, socket AM3+ y socket FM1 (AMD)
4- Northbridge.
El puente norte gestiona las operaciones entre el procesador y los dispositivos de alta velocidad, como la memoria RAM, la interfaz de video y el bus PCI Express x16.
5- Southbridge.
El puente sur controla las conexiones con los dispositivos de menor velocidad (buses PCI Express x1 y PCI, controladora de discos, controlador USB, audio integrado, etc.).
6- Zócalos para memoria RAM.
Al tratarse de un motherboard básico, este modelo solo posee dos slots para módulos de memoria. Los modelos de gama media duplican esta cifra, y los de gama alta pueden llegar a triplicarla.
7- Puerto para unidades Parallel ATA.
Los fabricantes continúan incluyendo al menos un puerto Parallel ATA en sus motherboards, a modo de retrocompatibilidad.
8- Conector de alimentación ATX.
Conector ATX de 24 contactos. La versión anterior de esta ficha era de 20 contactos. Afortunadamente, fuentes y motherboards de un tipo y otro son compatibles entre sí.
9- Puertos para unidades Serial ATA.
Puertos SATA para conectar discos duros, unidades SSD y unidades ópticas. Existen tres revisiones: de 150 MB/s, 300 MB/s y 600 MB/s
10- Conectores USB.
Se trata de conectores o jack USB. mediante los cuales podemos conectar los paneles USB frontales
11- Batería CR-2032.
Esta batería alimenta la memoria CMOS RAM para que no pierda la configuración del Setup del BIOS. Tiene una duración de unos tres años, aproximadamente.
12 - Integrado y cristales generadores de clock.
Las cápsulas metálicas de color plateado y bordes redondeados encierran el cristal que genera el pulso inicial para hacer funcionar los componentes del motherboard.
13 - Zócalos de expansión.
De arriba hacia abajo: zócalo PCI Express x1, PCI Express x16 y dos ranuras PCI. Los motherboards de alta gama pueden llegar a tener el doble de slots que en este ejemplo.
14- Chip LPCIO.
También conocido como Super I/O, este integrado se encarga de administrar diversas funciones simultáneamente: puertos serie, puerto paralelo, FDC, controlador de teclado y mouse PS/2, y sensores encargados de monitorear las temperaturas.
15- Chip BIOS.
El chip del BIOS aloja el programa de inicio a bajo nivel que todo motherboard posee. Gestiona el proceso inicial de arranque enviándole órdenes al hardware.
16- Chip de la interfaz de sonido integrada.
Este pequeño chip integra una completa interfaz de audio, de alta calidad y con soporte multi-channel.


Fuente: redusers.com

Conexionado:


Flujo de la información:





Fuente: revista Técnico PC/REDUSERS





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