LA MEMORIA INTERNA

 Se puede clasificar como:

 .-Memoria Duradera La información permanece inalterada hasta que se realice una nueva escritura sobre la misma. La información se mantiene de forma permanente. Se dice que la memoria es no volátil.

.-Memoria Volátil La información debe ser alimentada con energía para que no desaparezca.

.-Memoria con refresco Tipo especia de memoria volátil en la que el contenido debe ser renovado constantemente.

.-Memoria Permanente La información no se puede alterar (solo lectura).

LA MEMORIA PRINCIPAL O CENTRAL

 Es la memoria del ordenador donde se almacenan los programas que están en ejecución y los datos que estos programas utilizan. Conectada directamente con la CPU.

 .-Memoria RAM (Random Access Memory) Memoria de lectura/escritura.

 .-Memoria ROM (Read Only Memory) Memoria de solo lectura.

LA MEMORIA RAM

 La memoria RAM se usa para almacenar los programas que van a ser ejecutados. Pierde su contenido una vez que se desconecta de la red electrica (volátil).

Clasificación de memoria RAM según su formato físico

 .-RAM soldada o SIP Los primeros ordenadores llevaban la memoria RAM soldada a la placa base.

 .-Módulos SIMM Son unos módulos e memoria que se “pinchan” en unas ranuras existentes en la placa base. Las ranuras tienen que tener el mismo ancho que el bus de datos. Tipos de módulos SIMM

Módulos SIMM de 30 contactos (8 bits). Capacidades 256KB, 512KB, 1MB, 4MB.

 Módulos SIMM de 72 contactos (32 bits). Capacidades 1MB, 2MB, 4MB, 8MB, 16MB.

 .-Módulos DIMM De 168 contactos. Después de los mudos SIMM, aparecieron los módulos de memoria DIMM que permiten recibir y transmitir 64 bits de datos en paralelo. Posteriormente aparecieron módulos DIMM con 184 contactos. Capacidades 16MB, 32MB, 64MB, 128MB, 256MB, 512MB.

 .-Módulos RIMM De 168 contactos. Es el formato más nuevo en el área de las memorias y es utilizado por algunos Pentium. Necesaria la instalación de 2 en 2. No permiten que queden ranuras libres y por eso se colocan módulos CRIMM carecen de memoria. Capacidades 64MB, 128MB, 256MB.

 Clasificación de la memoria RAM según sus características tecnológicas.

 Todas permiten operaciones de lectura y escritura. Todas son de direccionamiento aleatorio, es decir, todas las celdas de memoria tienen el mismo tiempo de acceso, lo cual las diferencia de las memorias de acceso secuencial y de las de acceso directo. Todas son memorias volátiles

 .-RAM Estática Es una memoria que NO NECESITA REFRESCO. La mas conocida es la SRAM (caché). Ver en La memoria caché.

 .-RAM Dinámica Es una memoria que SI NECESITA REFRESCO, ya que cada bit se almacena en una celda formada por un transistor y un condensador y el condensador se va descargando. Son mas lentas, pero mas baratas. Durante el tiempo de refresco el procesador no puede acceder a ellas. Son las más comunes en los ordenadores actuales.

 Tipos de memoria RAM Dinámica

 .-Memoria DRAM Es memoria con refresco ya que contiene un condensador que debe ser refrescado de modo periódico. Contiene chips muy pequeños para ganar espacio. Para operar tiene en cuenta que las posiciones de memoria están organizadas en filas y columnas. Físicamente aparece en módulos SIMM o DIMM.

 -Memoria FPM Es una memoria un poco mas veloz que la DRAM gracias a su habilidad para trabajar en paginas. El funcionamiento es similar a la consulta de un diccionario, si la palabra que buscamos esta en la misma pagina que estamos, basta con ir bajando hacia abajo hasta localizarla, pero si tenemos que cambiarnos de pagina el proceso se ralentiza. Físicamente viene en modulo SIMM de 30 o 72 contactos.

 .-Memoria EDO RAM También utiliza el mecanismo de paginas pero acelera los accesos a la memoria base, pues permite al controlador de memoria acceder a una nueva columna mientras se lee la información contenida en la dirección que se esta sirviendo en ese momento. Físicamente esta memoria viene encapsulada en módulos SIMM de 72 contactos y DIMM de 168.

 .-Memoria SDRAM Nuevo método de comunicación entre la memoria y la CPU, ya que estas pasan a realizarse de forma sincronía. En los modos de acceso convencionales, el microprocesador da la orden de recoger un dato desde la memoria, que asume la petición y se pone a trabajar. Cuando se ha tramitado la orden se lo comuna a la CPU para que pueda obtener la infamación, pero el problema es que, mientras tanto, el procesador ha estado parado. La SDRAM tiene la ventaja respecto de las comentadas anteriormente de que se sincroniza con la velocidad de comunicaciones interna del ordenador. Utiliza un reloj para sincronizar las operaciones de entrada y salida en el chip. Dicho reloj esta coordinado con el reloj de bus de datos, de forma que los ritmos de los chips de memoria y de dicho bus están sincronizados. Son más rápidas. Físicamente viene en módulos DIMM de 168 contactos. También se conoces con otros nombres. PC60, PC100 Y PC133.

 .-Memoria DDR-SDRAM Es la evolución de las SDRAM y se basa en su diseño con mejoras que suponen un aumento de la velocidad de transferencia. Las memorias DDR permiten la lectura de datos tanto en la fase alta como baja del ciclo de reloj, con lo que se obtiene el doble de ancho de banda que con la SDRAM estándar al poder realizar dos transferencias de datos por cada ciclo de reloj. Es decir, la tecnología DDR permite duplicar la velocidad respecto a la tecnología SDRAM sin aumentar la frecuencia del reloj. Físicamente viene en módulos DIMM de 184 contactos. Al igual que sucede con la SDRAM, a esta memoria también se la conoce por la velocidad de trasferencia, así tenemos la PC200, LA PC266. Pero se cambiaron el nombre por PC1600 y PC2100 por cuestión de marketing.

 LA MEMORIA ROM

 Es una memoria permanente y no volátil. Es una memoria que se utiliza para almacenar rutinas o microprogramas básicos a nivel de hardware como la BIOS.

 La ROM BIOS es la parte de ROM que permanece activa mientras el ordenador esta funcionando. La ROM BIOS contiene:

 Controlan los dispositivos periféricos del ordenador, tales como la pantalla, el teclado, las unidades de disco, etc. Son las llamadas rutinas de Entrada/Salida básicas.

 Especificaciones técnicas de la placa base, procesador, velocidad del bus, puertos, discos duros, etc. Es decir, especificaciones técnicas del hardware del ordenador y de la configuración básica.

 Rutinas de acceso a la CMOS, a las cuales se accede pulsando la tecla Supr.

 Cargar el gestor de arranque Cargar el S.O

 Mirar secuencias de arranque configuradas ( A:/ C:/ D:/ )

 La CMOS es volátil que contiene la configuración del equipo y que es modificable a través de la BIOS. Esta memoria esta alimentada a través de una pila que se esta recargando mientras el equipo esta en funcionamiento.

 Clasificación de la memoria ROM según la tecnología utilizada

 .-MASK ROM Llegan del fabricante ya grabadas. El proceso de grabación se hace en el mismo momento de la producción de la memoria por medio de unas mascaras litográficas. La mascara es muy costosa. Cada dato que se quiere cambiar requiere fabricar nuevamente todas las memorias.

 .-PROM La grabación de la memoria se realiza después de la fabricación de la misma, pero una vez grabada ya no puede ser modificada.

 -EPROM Permiten el borrado y posterior regrabado de los datos en casa del usuario. Estas memorias utilizan un tipo de transistor especial como elemento de almacenamiento que es sensible a la carga eléctrica. Se borran mediante radiaciones de lámparas ultravioletas. Estas memorias se utilizan durante la puesta a punto del equipo. Son más caras.

.-EEPROM Conceptualmente son similares a las EPROM, pero el borrado se efectúa por medio de un circuito electrónico en vez de mediante luz ultravioleta.

 .-Memoria Flash Son del tipo EEPROM, con todo lo que ello conlleva, con la particularidad de no permitir borrar a nivel de bytes, aunque si a nivel de bloque. EsTe tipo de memoria esta empezando a ser utilizada como llavero USB.

 LA MEMORIA CACHÉ

 Es una clase de memoria especia de alta velocidad que esta diseñada ara acelerar el procesamiento de la CPU cuando esta tiene que acceder a memoria principal. Es más rápida que la memoria principal, al tratarse de uan memoria SRAM (RAM Estática). Se coloca entre la CPU y la memoria principal. Cuando la CPU pide algo y no se encuentra en memoria caché se produce lo que se conoce con el nombre fallo de caché.

 Existen dos tipos de memoria caché:

 Caché interna: Es la caché que se encuentra dentro del propio microprocesador.

 Caché externa: Es la caché que se encuentra fuera de microprocesador.

PROCESADOR

 Un microprocesador es un circuito electrónico integrado que actúa como unidad central de proceso de un ordenador, proporcionando el control de las operaciones de cálculo.

 Están formados por componentes extremadamente pequeños formados en una única pieza plana de poco espesor. Su componente principal son los semiconductores, principalmente silicio y germanio. Pueden llegar a tener varias decenas de millones transistores, además de otros componentes electrónicos como diodos, resistencias, condensadores... ¡todo ello en varios milímetros cuadrados!

INTEL vs AMD

 En la actualidad son dos las principales marcas que dominan el mercado de los procesadores, AMD e INTEL, Intel Corporation es una empresa multinacional que fabrica microprocesadores y circuitos integrados especializados, como circuitos integrados auxiliares para placas base de ordenador y otros dispositivos electrónicos, esta ultima cuenta con el respaldo de una empresa de renombre llamada Microsoft, la cual hasta estos momentos acapara la mayor parte del mercado de los procesadores, aproximadamente el 80%.

AMD ( Advanced Micro Devices, Inc.) por otra parte es una empresa de un perfil mucho mas bajo que INTEL (Integrated Electronics), sin embargo viene empujando fuerte, siendo la principal competencia de Microsoft en lo que corresponde a microprocesadores. La compañía nació un año después de Intel, lo que la convierte en la segunda compañía mundial productora de microprocesadores x86-compatibles y uno de los más importantes fabricantes de gpu’s, chipsets y otros dispositivos semiconductores.

Actualmente existe una gran variedad modelos de procesadores, INTEL lidera el mercado de ventas y ofrece a los consumidores los siguientes productos  :

v  Procesador Intel® Core™2 Quad Q6600

v  Procesador Intel® Core™2 Extreme

v  Procesador Intel® Core™2 Quad

v  Procesador Intel® Pentium® Extreme Edition

v  Procesador Intel® Pentium® D

v  Procesador Intel® Pentium® 4 Extreme Edition compatible con la tecnología Hyper-Threading

v  Procesador Intel® Celeron® D

v  Procesador Intel® Core™2 Duo para equipos portátiles

v  Procesador Celeron® M 450

v  Procesador Intel® Celeron® M

v  Procesador Intel® Pentium® M 780

v  Procesador Intel® Pentium® M

v  Procesador Intel® Pentium® 4 para equipos portátiles compatible con la tecnología Hyper-Threading

Por otro lado entre los productos que hoy ofrece ADM se encuentran :

v  Procesador AMD Athlon™ 64 FX

v  Procesador AMD Athlon™ 64 X2 de doble núcleo para ordenadores de escritorio

v  Procesador AMD Athlon™ 64 para equipos de sobremesa

v  Tecnología Mobile AMD Turion™ 64

v  Tecnología Mobile AMD Turion™ 64 X2 de doble núcleo

v  AMD64 Dual-Core

Como vemos la lucha de INTEL y AMD, por acaparar el mercado es muy competitiva. Ambas empresas implementan casi las mismas tecnologías, pero como elegir el mejor procesador para nuestra PC.

La tabla siguiente muestra una comparación entre dos de los procesadores mas recientes de ambas empresas

	AMD Athlon™ 64 X2 Dual-Core Processor		Intel Pentium D Dual-Core Processor
Infraestructura	socket 939	socket AM2	LGA775
Tecnología de procesamiento	90 nanometer, SOI (silicon on insulator)	90 nanometer, SOI (silicon on insulator) 65 nanometer, SOI (silicon on insulator)	65 o 90 nanometer
Numero de transistores	150 a 233 millones	154 a 227 millones	230 millones
Soporte de instrucciones de 64-bit	sí, AMD64 Technology		sí, EM64T
Protección de Virus enriquecida	si		si
Tecnología de bus del sistema	Hyper Transport™ technology hasta 2000MHz, full duplex		Front Side Bus hasta 800 MHz, Half duplex
Controlador de memoria integrada	128-bit + 16-bit ECC unbuffered PC3200, PC 2700, PC 2100, or PC1600	128-bit + 16-bit ECC unbuffered PC2 6400(DDR2-800), PC2 5300(DDR2-667), PC2 4200(DDR2-533), PC2 3200(DDR2-400)	No, dispositivo lógico discreto en la tarjeta madre.
Total de procesos para el ancho de Banda del Sistema	Hyper Transport technology: hasta 8.0 GB/s Memory bandwidth: up to 6.4 GB/s Total: up to 14.4 GB/s	Hyper Transport technology: hasta 8.0 GB/s Memory bandwidth: up to 12.8 GB/s Total: up to 20.8 GB/s	Total: hasta 6.4 GB/s
3D y instrucciones multimedia	3DNow!™ technology, SSE, SSE2, SSE3		SSE, SSE2, SSE3
Chipset soportado	NVIDIA: Nforce Series chipsets ATI: Radeon Xpress Series chipsets VIA: K8 Series chipsets SiS: 75x Series chipsets or greater		Intel: 945/955/975 Series NVIDIA: Nforce Series chipsets
Poder de Diseño Total (TDP)	89W o 110W	35W, 65W o 89W	95W o 130W

CARACTERÍSTICAS A TENER EN CUENTA EN UN PROCESADOR

1.- Velocidad bruta de mide en Ghz.

2.- Bits en los que trabaja, ya sea de 32 bits a 64 bits.

3.- Ancho de banda del bus de datos . Existen varios tipos: 533Mhz, 800Mhz, 1000Mhz, 1066Mhz.

4.- Controlador de memoria. Los procesadores de marca INTEL no lo llevan integrado, mientras que los procesadores de marca AMD sí lo tienen integrado.

5.- Latencias. Es el tiempo de respuesta de la memoria, es menor en un Athlon AMD, por más que éste no use memorias tan rápidas la respuesta si lo es.

6.- Memorias que requiere para funcionar. Un procesador como un Opteron de la empresa AMD tiene requerimientos muy estrictos, pero un Athlon64 no, lo mismo del lado de Intel, siempre que sea necesario comprar un procesador es recomendable que se verifique esta información, para de esta manera poder comprar la tarjeta madre correcta, aso como la memoria correcta

Modelos de arquitecturas de computo

1.1 Modelos de arquitecturas de cómputo.

 Arquitecturas Clásicas.
Estas arquitecturas se desarrollaron en las primeras computadoras electromecánicas y de tubos de vacío. Aun son usadas en procesadores empotrados de gama baja y son la base de la mayoría de las arquitecturas modernas

Arquitectura Mauchly-Eckert (Von Newman)

La principal desventaja de esta arquitectura, es que el bus de datos y direcciones único se convierte en un cuello de botella por el cual debe pasar toda la información que se lee de o se escribe a la memoria, obligando a que todos los accesos a esta sean secuenciales. Esto limita el grado de paralelismo (acciones que se pueden realizar al mismo tiempo) y por lo tanto, el desempeño de la computadora.
Este efecto se conoce como el cuello de botella de Von Newman

Arquitecturas Segmentadas.

Las arquitecturas segmentadas o con segmentación del cauce buscan mejorar el desempeño realizando paralelamente varias etapas del ciclo de instrucción al mismo tiempo. El procesador se divide en varias unidades funcionales independientes y se dividen entre ellas el procesamiento de las instrucciones

Arquitecturas de multiprocesamiento.

Cuando se desea incrementar el desempeño más aya de lo que permite la técnica de segmentación del cauce (limite teórico de una instrucción por ciclo de reloj), se requiere utilizar más de un procesador para la ejecución del programa de aplicación.

Las CPU de multiprocesamiento :

SISO – (Single Instruction, Single Operand ) computadoras independientes

SIMO – (Single Instruction, Multiple Operand ) procesadores vectoriales

MISO – (Multiple Instruction, Single Operand ) No implementado

MIMO – (Multiple Instruction, Multiple Operand ) sistemas SMP, Clusters

Procesadores vectoriales – Son computadoras pensadas para aplicar un mismo algoritmo numérico a una serie de datos matriciales, en especial en la simulación de sistemas físicos complejos, tales como simuladores para predecir el clima, explosiones atómicas, reacciones químicas complejas, etc., donde los datos son representados como grandes números de datos en forma matricial sobr los que se deben se aplicar el mismo algoritmo numérico.

En los sistemas SMP (Simetric Multiprocesesors), varios procesadores comparten la misma memoria principal y periféricos de I/O, Normalmente conectados por un bus común. Se conocen como simétricos, ya que ningún procesador toma el papel de maestro y los demás de esclavos, sino que todos tienen derechos similares en cuanto al acceso a la memoria y periféricos y ambos son administrados por el sistema operativo.

1.2 Análisis de los componentes.

1.2.1 CPU.

La unidad central de procesamiento, UCP o CPU (por el acrónimo en inglés de central processing unit), o simplemente el procesador o microprocesador, es el componente del computador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. Los CPU proporcionan la característica fundamental de la computadora digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en las computadoras de cualquier tiempo, junto con el almacenamiento primario y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. Desde mediados de los años 1970, los microprocesadores de un solo chip han reemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU, y hoy en día, el término "CPU" es aplicado usualmente a todos los microprocesadores.

La expresión "unidad central de proceso" es, en términos generales, una descripción de una cierta clase de máquinas de lógica que pueden ejecutar complejos programas de computadora. Esta amplia definición puede fácilmente ser aplicada a muchos de los primeros computadores que existieron mucho antes que el término "CPU" estuviera en amplio uso. Sin embargo, el término en sí mismo y su acrónimo han estado en uso en la industria de la informática por lo menos desde el principio de los años 1960. La forma, el diseño y la implementación de los CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros ejemplos, pero su operación fundamental ha permanecido bastante similar.

 Los primeros CPU fueron diseñados a la medida como parte de una computadora más grande, generalmente una computadora única en su especie. Sin embargo, este costoso método de diseñar los CPU a la medida, para una aplicación particular, ha desaparecido en gran parte y se ha sustituido por el desarrollo de clases de procesadores baratos y estandarizados adaptados para uno o muchos propósitos. Esta tendencia de estandarización comenzó generalmente en la era de los transistores discretos, computadoras centrales, y microcomputadoras, y fue acelerada rápidamente con la popularización del circuito integrado (IC), éste ha permitido que sean diseñados y fabricados CPU más complejos en espacios pequeños (en la orden de milímetros). Tanto la miniaturización como la estandarización de los CPU han aumentado la presencia de estos dispositivos digitales en la vida moderna mucho más allá de las aplicaciones limitadas de máquinas de computación dedicadas. Los microprocesadores modernos aparecen en todo, desde automóviles, televisores, neveras, calculadoras, aviones, hasta teléfonos móviles o celulares, juguetes, entre otros.

1.2.2 MEMORIA

En informática, la memoria (también llamada almacenamiento) se refiere a parte de los componentes que forman parte de una computadora. Son dispositivos que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna, la retención o almacenamiento de información. Es uno de los componentes fundamentales de todas las computadoras modernas que, acoplados a una unidad central de procesamiento (CPU por su sigla en inglés, central processing unit), implementa lo fundamental del modelo de computadora de Arquitectura de von Neumann, usado desde los años 1940.

Dispositivo basado en circuitos que posibilitan el almacenamiento limitado de información y su posterior recuperación.

Las memorias suelen ser de rápido acceso, y pueden ser volátiles o no volátiles.

La clasificación principal de memorias son RAM y ROM. Estas memorias son utilizadas para almacenamiento primario.

1.2.3 DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA

En computación, entrada/salida, también abreviado E/S o I/O (del original en inglés input/output), es la colección de interfaces que usan las distintas unidades funcionales (subsistemas) de un sistema de procesamiento de información para comunicarse unas con otras, o las señales (información) enviadas a través de esas interfaces. Las entradas son las señales recibidas por la unidad, mientras que las salidas son las señales enviadas por ésta.

 El término puede ser usado para describir una acción; "realizar una entrada/salida" se refiere a ejecutar una operación de entrada o de salida. Los dispositivos de E/S los usa una persona u otro sistema para comunicarse con una computadora. De hecho, a los teclados y ratones se los considera dispositivos de entrada de una computadora, mientras que los monitores e impresoras son vistos como dispositivos de salida de una computadora. Los dispositivos típicos para la comunicación entre computadoras realizan las dos operaciones, tanto entrada como salida, y entre otros se encuentran los módems y tarjetas de red.

 Es importante notar que la designación de un dispositivo, sea de entrada o de salida, cambia al cambiar la perspectiva desde el que se lo ve. Los teclados y ratones toman como entrada el movimiento físico que el usuario produce como salida y lo convierten a una señal eléctrica que la computadora pueda entender. La salida de estos dispositivos son una entrada para la computadora. De manera análoga, los monitores e impresoras toman como entrada las señales que la computadora produce como salida. Luego, convierten esas señales en representaciones inteligibles que puedan ser interpretadas por el usuario. La interpretación será, por ejemplo, por medio de la vista, que funciona como entrada.

En arquitectura de computadoras, a la combinación de una unidad central de procesamiento (CPU) y memoria principal (aquélla que la CPU puede escribir o leer directamente mediante instrucciones individuales) se la considera el corazón de la computadora y cualquier movimiento de información desde o hacia ese conjunto se lo considera entrada/salida. La CPU y su circuitería complementaria proveen métodos de entrada/salida que se usan en programación de bajo nivel para la implementación de controladores de dispositivos.

Los sistemas operativos y lenguajes de programación de más alto nivel brindan conceptos y primitivas de entrada/salida distintos y más abstractos. Por ejemplo, un sistema operativo brinda aplicativos que manejan el concepto de archivos. El lenguaje de programación C define funciones que les permiten a sus programas realizar E/S a través de streams, es decir, les permiten leer datos desde y escribir datos hacia sus programas.

Los dispositivos de Entrada y Salida permiten la comunicación entre la computadora y el usuario.

En primer termino hablaremos de los dispositivos de entrada, que como su nombre lo indica, sirven para introducir datos (información) a la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna.

Los dispositivos de entrada convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central. Los dispositivos de entrada típicos son los teclados, otros son: lápices ópticos, palancas de mando (joystick), CD-ROM, discos compactos (CD), etc. Hoy en día es muy frecuente que el usuario utilice un dispositivo de entrada llamado ratón que mueve un puntero electrónico sobre una pantalla que facilita la interacción usuario-máquina.

En segundo lugar tenemos a los dispositivos de salida, los cuales permiten representar los resultados (salida) del proceso de datos. El dispositivo de salida típico es la pantalla o monitor. Otros dispositivos de salida son: impresoras (imprimen resultados en papel), trazadores gráficos (plotters), bocinas, entre otros y que a continuación se mencionan...

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