Clases de arquitectura del computador
Semana 1
La computadora
Cosas en las que esta presente algún tipo de computadoras:
GENERALIDADES DE UN EQUIPO DE CÓMPUTO
Tanto en la ciencia, la tecnología,
la ingeniería, el comercio, u otros
campos de trabajo del hombre,
constantemente se trabaja con
cantidades.
Las cantidades se pueden
observar, medir, monitorear o
incluso manipular de manera
aritmética.
Estas cantidades o valores
numéricos se pueden representar
de dos maneras: de forma
analógica o de forma digital.
En la representación digital no se emplea un indicador que varía de forma continua sino uno que varía de acuerdo con cambios relacionados a cantidades previamente establecidas en magnitud por medio de símbolos llamados dígitos, como por ejemplo cuando se mide la velocidad de un auto por medio de un indicador luminoso de leds se está haciendo la representación de la velocidad de forma digital. Un reloj digital moderno.
Que es un computador
Una computadora es un sistema digital con tecnología microelectrónica capaz de procesar datos a partir de un grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos. La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no programable, es que puede realizar tareas muy diversas cargando distintos programas en la memoria para que los ejecute el procesador. Es una maquina que maneja dos símbolos. Es una maquina, una extensión del ser humano, una herramienta intelectual. Es una maquina automática en el sentido intelectual: imita procesos intelectuales del ser humano.
Tipos de sistemas de computo
DIGITALES: Es una máquina electrónica de propósito general compuesta por varios elementos con una función especifica, controlados por un microprocesador, capaz de procesar grandes cantidades de datos a gran velocidad, bajo la dirección de un programa almacenado en su memoria.
ANALÓGICA: Esta procesa datos que están registradas en una escala continua, medidos bajo cierto grado de precisión, se utilizan para reconstruir modelos que representan un sistema físico real, permite construir simuladores que reproducen el fenómeno físico estudiado con una alta fidelidad, así se construyen modelos en la industria del petróleo, simuladores de redes eléctricas, y otras mas donde es importante representar la variación en el tiempo de magnitudes continuas.
HIBRIDA: Son aquellas que utilizan simultáneamente los sistemas de información adquiridos de manera analógica y digital en sus componentes, se emplean convertidores de digital-analógico y analógico digital, para hacer la conversión adecuada. Una aplicación la podemos ver en los sistemas GPS.
Funciones de un computador
Que es el hardware
El teclado, ratón, la torre, pantalla etc.
Que es el software
Las aplicaciones o programas como Word Google juegos etc.
Historia de la computación
Inventos mecánicos: Ábaco (antiguas civilizaciones griega y romana).
Pascalina, Francia inventada por Blaise Pascal (1623 - 1662) o la de Gottfried (1646 - 1716), Alemania los datos se representaban mediante las posiciones de los engranajes, y los datos se introducían manualmente (automóvil).
El padre de Pascal era recaudador de impuestos, así que
fue el primero en usarla.
En 1671. El filósofo y matemático alemán Gottfried Leibniz desarrolló una máquina multiplicadora.
También inventó el sistema binario, en que se basan casi todas las arquitecturas de computación actuales.
En 1943 - Un equipo de expertos del ejército británico dirigido por Alan Turing (Máquina de Turing) construyó el Colossus, (participo en el Test Turing) un computador que permitía descifrar en pocos segundos y automáticamente los mensajes secretos de los nazis durante la Segunda Guerra Mundial, cifrados por la máquina Enigma.
Ocupaba todo un sótano de la Universidad, tenía treinta metros de largo, tres de alto, uno de ancho, pesaba
treinta toneladas y tenía 800 kilómetros de cableado más de 18 000 tubos de vacío consumía 200 KW de energía eléctrica
requería todo un sistema de aire acondicionado, era capaz de calcular con gran velocidad las trayectorias de
proyectiles, que era el objetivo inicial de su construcción.
El proyecto culminó dos años después, cuando se integró al
equipo el ingeniero y matemático húngaro John Von
Neumann (1903 - 1957).
Se diseñó la EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) 4 000 mil bulbos, memoria basada en tubos llenos de mercurio por donde circulaban señales eléctricas sujetas a retardos, en la memoria coexisten datos con instrucciones, para que entonces la computadora pueda ser programada en un lenguaje y no por medio de alambres que eléctricamente interconectaban varias secciones de control, como en la ENIAC.
La idea de máquina de Von Neumann es la descripción de la arquitectura que desde 1946, se aplica a todos los computadores que se han construido.
Generaciones de computadoras
El desarrollo de las computadoras suele dividirse en generaciones.
El criterio utilizado para determinar el cambio de generación no está muy bien definido, pero resulta aparente que deben cumplirse al menos los siguientes requisitos:
La forma en que están construidas.
La forma en que el ser humano se comunica con ellas.
Primera generación (‘40- ‘56)
Segunda generación (‘56 – ‘63)
Primeras versiones de los lenguajes de alto nivel como COBOL y
FORTRAN.Procesamiento por lotes (batch), permite efectuar operaciones de
entrada y salida de datos simultáneamente con el proceso de
cálculo del computador.
Mayor rapidez, la velocidad de las operaciones ya no se mide en
segundos sino en milésimas de segundos usaban cintas y disco para almacenar información.
Tercera generación (‘64 – ‘71)
Cuarta generación (‘71 - 79)
Aparecen los microprocesadores: circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante.
Utilizan circuitos muy gran escala integrados (VLSI). Circuitos VLSI teniendo cerca de 5000 transistores y otros elementos del circuito y sus circuitos asociados en un solo chip hizo posible tener microprocesadores.
Pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial.
Quinta generación (80’s - 89)
Aumenta la capacidad de memoria, multiprocesador (procesadores interconectados).
Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial, reconocimiento de voz, robótica.
Sexta generación (90’s - ahora)
Las tecnologías de esta generación siguen desarrollándose con un abaratamiento de costos, como es natural cuando surgen empresas competentes.
Tecnologías basadas en inteligencia/artificial distribuida en redes neuronales, teoría del caos, sistemas difusos, algoritmos genéticos, holografía, transistores ópticos, procesadores construidos con grafeno, computación cuántica, computación basada en ADN, etcétera.
Microprocesadores con memoria caché interna de los tres niveles L1, L2, L3, con tamaños mayores a decenas de megabytes.
El acceso a Internet de todos los equipos de cómputo existentes en cada hogar, en cada escuela.
Una computadora es capaz de jugar el ajedrez y ganarle a Gary Kasparov, campeón mundial en esta disciplina.
Semana 2
Taller en clase
Consulta y realizar un análisis sobre los siguientes temas:
1.
La computadora en la vida diaria.
El uso de las computadoras de
forma habitual en nuestra vida diaria es concurrido en los ámbitos como la educación,
por ejemplo: las clases en línea.
También se usa mucho en el ámbito
laboral, por ejemplo: las audiencias en línea de los juzgados.
Los más beneficiados con el
computador son los científicos por que les ayudan a hacer cálculos grandes o
complicados con suma precisión en tiempos récord.
2.
Escribir 5 elementos donde encontremos una
computadora en nuestra vida diaria.
Podemos encontrar una computadora en nuestra
vida diaria en los siguientes artículos: Nevera, impresoras, microondas, reloj,
carro.
3.
La importancia de tener una computadora en la
actualidad
Las computadoras son muy importantes en
nuestra actualidad por que nos facilitan la vida en muchas maneras como el
campo laboral, o en los campos de ocio, las computadoras son tan importantes
que las usan desde uso doméstico hasta servidores públicos como también por el
sector privado.
4.
Beneficios de la informática en la actualidad
La informática beneficia en muchas cosas como
ámbitos laborales en redactar documentos o contratos, ayuda a digitalizar
formas y automatizar tareas como la facturación y el cobro de clientes.
5.
Que sucedería si dejaran de funcionar las
computadoras
El mundo se pondría de cabeza por que la mayoría de la población esta ya acostumbrada a las computadoras la perdida de la capacidad de comunicarse seria una de las cosas mas difíciles para las personas hacer frente o el ámbito laboral se vería muy afectado también la educación ya no podría ser online, los científicos tendrían que volver a sus antiguas formas de realizar las cosas como la mezclas de materiales que ahora se mezclan todo en un computador sin la necesidad de hacerlo físicamente.
Taller
Investigar 2 tipos de computadoras por cada clasificación y
Construir una tabla con los siguientes datos:
Tipo de computador
Características
Donde las encontramos
Precio
Quienes son los usuarios, etc.
Semana 3
Arquitectura: Atributos visibles para un programador.
Estructura: Componentes y su organización
Tecnología: Como se construyeron los componentes
Arquitectura de computadoras
Cuando se describe una computadora se debe
distinguir entre arquitectura y organización.
La arquitectura de computadoras se refiere a los
atributos de un sistema que son visibles a un
programador, es decir aquellos atributos que tienen
un impacto directo en la ejecución lógica de un
programa.
Ejemplos de atributos arquitectónicos:
• Conjunto de instrucciones
• Número de bits usados para representar
datos
• Mecanismos de entrada salida
• Técnicas de direccionamiento de memoria.
Neumann estaba trabajando en el
proyecto ENIAC,
una de las primeras computadoras
electrónicas,
cuando propuso su modelo de diseño.
¿Cómo funciona la arquitectura de Von Neumann?
AEQUITECTURA DE HARVARD
Grupo 4
El proceso comienza cuando los datos ingresan a la primera etapa. Una vez que la primera etapa ha completado su tarea,
los datos se pasan a la siguiente etapa a través del registro. La segunda etapa procesa los datos que se han recibido y los
pasa a la tercera etapa y así sucesivamente hasta que se completa la última etapa.
Cada etapa tiene su propia unidad funcional que se encarga de realizar la tarea específica. Cuando se completa una tarea,
los datos se pasan al siguiente registro para que puedan ser procesados por la siguiente unidad funcional.
Ventajas
-POWERPC: Este es un procesador de
tecnología RICS de 32 bits, en 50 y 66 MHz.
En este diseño utilizaron la interfaz de bus
del Motorola 88110.
Es un conjunto ordenado de números,
símbolos llamados dígitos con leyes
definidas para suma, resta y
multiplicación.
Para Lara y Tuñón (1866, p.7) el
sistema de numeración es un “Conjunto
de leyes, palabras y signos destinados
a la enunciación y representación de los
números”.
Con un enfoque similar Mándalo (1998)
menciona, que los números pueden
representarse en diversos sistemas de
numeración, que se diferencian por su
base. El sistema de numeración
utilizado en la vida cotidiana es de base
10, el cual existen 10 símbolos
distintos, del 0 al 9.Los sistemas electrónicos digitales
realizan operaciones con variables
discretas que constituyen números o
caracteres alfabéticos
Se utilizan en procesos de datos en
el caso de la informática:
Transmisión de información como
en la Comunicación de datos o
telemática;
En sistemas de control para el área
de Electrónica Industria.
El sistema de numeración más utilizado en la realización de los sistemas digitales es el de base 2, o
binario, en el cual existen solamente dos símbolos que son el 0 y el 1, estos a su vez reciben el
nombre de bit que es la unidad mínima de expresión, según lo definió Mándalo (1998).
La placa madre, también conocida como placa base o motherboard, es uno de los componentes fundamentales de un ordenador. Se trata de una tarjeta de circuito impreso que proporciona conexiones y soporte físico para integrar otros componentes esenciales del sistema, como el procesador, la memoria RAM, las tarjetas de expansión, los discos duros y otros dispositivos periféricos. La placa madre actúa como una especie de "cerebro" del ordenador, ya que facilita la comunicación y coordinación entre todos los componentes conectados a ella. Además, proporciona las interfaces y los puertos necesarios para conectar dispositivos externos, como monitores, teclados, ratones, impresoras y otros periféricos. En cuanto a su origen, la placa madre tiene sus raíces en la evolución de la electrónica y la informática. A medida que los ordenadores se volvieron más avanzados y complejos, fue necesario desarrollar una plataforma que permitiera la interconexión eficiente de los componentes internos. La primera placa madre moderna se desarrolló en la década de 1980, cuando se introdujeron los primeros ordenadores personales (PC). La empresa IBM fue pionera en el diseño de la arquitectura de la placa madre para sus computadoras, estableciendo estándares que posteriormente se adoptaron en la industria. Estos estándares, como el bus de sistema ISA (Industry Standard Architecture), sentaron las bases para la compatibilidad y la interoperabilidad entre diferentes componentes y fabricantes. A lo largo de los años, la tecnología y el diseño de las placas madre han evolucionado significativamente para adaptarse a los avances en la informática. Se han introducido nuevos estándares y tecnologías, como el bus PCI (Peripheral Component Interconnect) y el bus PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), que han permitido mejoras en la velocidad de transferencia de datos y la capacidad de expansión del sistema. En resumen, la placa madre es un componente esencial en un ordenador, proporcionando la base física y la conectividad necesaria para integrar y hacer funcionar correctamente los demás componentes del sistema. Su desarrollo se remonta a las primeras computadoras personales y ha evolucionado junto con la industria de la informática para satisfacer las demandas de rendimiento y compatibilidad.
ATX: Las placas base ATX son las más utilizadas y
populares en el mercado.
Mini-ITX: Las placas base MiniITX son
las más pequeñas de todas. Son ideales para sistemas de factor de forma ultra
compacto, Micro ATX: Estas placas
base son más pequeñas que las ATX, lo que las hace ideales para.
Los buses de memoria son canales de comunicación dentro de un sistema informático que permiten la transferencia de datos entre la memoria y otros componentes, como el procesador y los dispositivos de entrada/salida. Estos buses son fundamentales para el funcionamiento adecuado del sistema, ya que facilitan el acceso a la memoria y la transferencia rápida de datos. En un nivel básico, un bus de memoria consta de líneas físicas o conexiones eléctricas a través de las cuales los datos son transmitidos en forma de señales eléctricas. Estas líneas o conexiones pueden llevar información en diferentes formatos, como direcciones de memoria, datos o señales de control. Existen varios tipos de buses de memoria en un sistema informático, y cada uno tiene un propósito específico: Bus de direcciones: Es utilizado por el procesador para especificar la ubicación de memoria a la que desea acceder. Las líneas de este bus transportan la información que representa una dirección de memoria específica. Bus de datos: Se utiliza para transferir los datos entre la memoria y el procesador, así como entre la memoria y otros dispositivos periféricos. Las líneas de este bus transportan los datos en sí. Bus de control: Transporta señales de control que coordinan y sincronizan las operaciones de transferencia de datos. Estas señales indican, por ejemplo, si una operación es una lectura o escritura en la memoria, o si se activa una operación de refresco de la memoria. La velocidad y el ancho del bus de memoria son factores importantes que determinan la eficiencia y el rendimiento del sistema. Un bus más rápido y de mayor ancho permite transferir datos más rápidamente y en mayores cantidades. Es importante tener en cuenta que el diseño y la implementación de los buses de memoria pueden variar según la arquitectura del sistema informático. Diferentes estándares y tecnologías, como DDR (Double Data Rate), DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, definen las características y capacidades de los buses de memoria en términos de velocidad, ancho de banda y latencia. En resumen, los buses de memoria son los canales de comunicación que permiten la transferencia de datos entre la memoria y otros componentes del sistema, como el procesador y los dispositivos periféricos. Los buses de memoria incluyen el bus de direcciones, el bus de datos y el bus de control, y desempeñan un papel fundamental en el rendimiento y la eficiencia del sistema informático.
Un bus de expansión es un conjunto de líneas de comunicación que se utilizan para conectar dispositivos periféricos adicionales a una computadora. Estos buses permiten expandir las capacidades y funcionalidades de la computadora mediante la adición de tarjetas de expansión que se conectan a través de ranuras específicas en la placa madre. El propósito principal de un bus de expansión es proporcionar una interfaz estandarizada y eficiente para la comunicación entre la placa madre y los dispositivos periféricos. Estos dispositivos pueden incluir tarjetas de sonido, tarjetas de red, tarjetas gráficas, tarjetas de captura de video, controladoras de almacenamiento adicional, entre otros. Existen diferentes tipos de buses de expansión, cada uno con sus propias características y ventajas: PCI (Peripheral Component Interconnect): Fue uno de los primeros buses de expansión populares. El bus PCI se utilizó ampliamente en computadoras de escritorio y servidores durante varias décadas. Ha sido reemplazado en gran medida por el bus PCI Express (PCIe), pero aún se encuentra en uso en algunos sistemas más antiguos. PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): Es el bus de expansión más común en las computadoras modernas. Proporciona una alta velocidad de transferencia de datos y una mayor capacidad de ancho de banda en comparación con el bus PCI. El bus PCIe se utiliza para tarjetas gráficas, tarjetas de sonido, tarjetas de red de alta velocidad y otros dispositivos de alto rendimiento. AGP (Accelerated Graphics Port): Fue un bus de expansión utilizado específicamente para tarjetas gráficas en computadoras más antiguas. Ha sido reemplazado por el bus PCIe en las computadoras modernas. USB (Universal Serial Bus): Aunque principalmente se utiliza para conectar periféricos externos, el bus USB también puede admitir tarjetas de expansión mediante adaptadores USB. Esto permite agregar funcionalidades adicionales, como puertos USB adicionales, tarjetas de red, tarjetas de sonido, etc. Estos son solo algunos ejemplos de buses de expansión utilizados en computadoras. Cada tipo de bus tiene especificaciones y características particulares que determinan su rendimiento y compatibilidad con los dispositivos periféricos. En resumen, un bus de expansión es un conjunto de líneas de comunicación que permite agregar tarjetas de expansión y dispositivos periféricos adicionales a una computadora. Estos buses proporcionan una interfaz estandarizada para la comunicación eficiente entre la placa madre y los dispositivos periféricos, ampliando así las capacidades y funcionalidades del sistema.
El procesador, también conocido como Unidad Central de Procesamiento (CPU, por sus siglas en inglés), es uno de los componentes más importantes de un sistema informático. Es considerado el "cerebro" de la computadora, ya que lleva a cabo las instrucciones y cálculos necesarios para ejecutar programas y realizar tareas. El procesador se encarga de interpretar y ejecutar las instrucciones de un programa, realizando operaciones matemáticas, lógicas y de control. Controla y coordina el funcionamiento de los demás componentes del sistema, como la memoria, los dispositivos de entrada/salida y las unidades de almacenamiento. El funcionamiento del procesador se basa en su arquitectura y diseño interno. Un procesador típicamente consta de varias partes esenciales: Unidad de control: Es responsable de la secuenciación y control de las instrucciones. Interpreta las instrucciones almacenadas en la memoria y coordina el flujo de datos dentro del procesador y con otros componentes del sistema. Unidad aritmético-lógica (ALU, por sus siglas en inglés): Lleva a cabo operaciones matemáticas (suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (comparaciones, operaciones booleanas, etc.). Registros: Son unidades de almacenamiento de alta velocidad que se utilizan para almacenar datos temporales y resultados de cálculos dentro del procesador. Los registros proporcionan un acceso rápido a los datos, lo que mejora la eficiencia del procesamiento. Caché: Es una memoria de acceso rápido que almacena datos y las instrucciones más utilizadas recientemente. La caché reduce el tiempo de acceso a la memoria principal, mejorando así el rendimiento del procesador. La velocidad del procesador se mide en gigahercios (GHz) y representa la frecuencia a la que el procesador puede ejecutar instrucciones. Sin embargo, la velocidad del procesador no es el único factor determinante del rendimiento, ya que también influyen la arquitectura, la cantidad de núcleos y la eficiencia de las instrucciones ejecutadas. A lo largo de los años, los procesadores han experimentado avances significativos en términos de rendimiento y eficiencia energética. Se han desarrollado diferentes arquitecturas y diseños, como los procesadores x86 de Intel y AMD, así como los procesadores ARM utilizados en dispositivos móviles y sistemas embebidos. En resumen, el procesador es el componente principal de una computadora que realiza las operaciones y cálculos necesarios para ejecutar programas. Actúa como el "cerebro" del sistema y coordina el funcionamiento de los demás componentes. La arquitectura, los registros, la ALU y la caché son elementos clave dentro del procesador que contribuyen a su funcionamiento y rendimiento.
Grupo N4
Almacenamiento de datos
Estructura de computadoras
Modo en que los componentes esta
interrelacionados.
Conjunto de módulos básicos que componen el
computador
• CPU (ALU, unidad de control, registros, …)
• Memoria (memoria principal, memoria cache,
memoria virtual)
• E/S (periféricos, controladores, sistema de
interrupciones, DMA,)
• Buses (buses del sistema, buses de expansión,
etc.)
El computador es una entidad que interactúa de
con su entorno externo.
Unidad central de procesamiento
- Controla el funcionamiento del computador
- Lleva a cabo sus funciones de procesamiento de datos
- Se llama simplemente procesador
Memoria principal
- Almacena datos
E/S
- Transfiere datos del computador y el entorno externo
SISTEMA DE INTERCONEXIÓN
- Proporciona comunicación entre las CPU la memoria principal y la E/S
El componente más importante y de algún
modo el más complejo es la CPU
Unidad de control: Controla el funcionamiento
de la CPU y por tanto del computador, es la
encargada de controlar que la transferencia de
información se haga de manera correcta e
indicarle a la UAL las operaciones a realizar.
Unidad aritmético lógica: lleva a cabo las
funciones de procesamiento de datos del
computador, Se encarga de realizar todos los
procesos lógicos y matemáticos en la
computadora.
Registros: Proporcionan almacenamiento
interno a la CPU.
Interconexiones CPU: Son mecanismos que
proporcionan comunicación entre la unidad de
control la ALU y los registros.
La arquitectura y organización de un CPU, en la cual se puede
visualizar cada uno de los componentes internos y externos
Familia de ordenadores
Una familia de ordenadores es un grupo de ordenadores que utilizan un
mismo microprocesador o familia de microprocesadores y que suelen ser
compatibles entre sí, además de compartir su filosofía de diseño.
En las familias de ordenadores lo normal es que se pueda utilizar el
mismo software en todos ellos, variando únicamente en las
diferentes prestaciones de cada uno de los equipos que la componen.
Las familias de ordenadores más conocidas son la familia de
ordenadores Apple basados en la familia de procesadores 68000 de
Motorola y la familia de ordenadores IBM PC basados en los
procesadores X86 de Intel.
Familia de Computadoras
Conjunto de computadores con:
- Similar arquitectura
- Distinta organización
Las familias de computadores hacen posible que existan máquinas de la misma familia con distinta:
- •Tecnología
- Velocidad
- Prestaciones
- Precio
Las máquinas de una misma familia sean compatibles entre sí, todos los miembros de una misma familia pueden ejecutar los
mismos programas.
La compatibilidad suele ser sólo hacia arriba(upward compatibility), las máquinas de gama alta de una familia pueden ejecutar los
mismos programas que las máquinas de gama baja, lo contrario (compatibilidad hacia abajo) no suele ser cierto.
Semana 4
Grupo 1
ARQUITECTURA DE VON NEUMANN
Origen
Fue un matemático, físico e informático
húngaro-estadounidense.
Se le considera uno de los más grandes
matemáticos del siglo XX y un pionero
en el campo de la informática.
En 1945 propuso el modelo conocido
cómo arquitectura de Von Neuman.
La primera computadora que utilizó la
arquitectura de Von Neumann fue la
EDVAC.
¿Cómo funciona
la arquitectura
de Von
Neumann?
Modelo
¿Cómo funciona la arquitectura de Von Neumann?
Memoria
La memoria es donde se
almacenan los programas
y los datos.
E / S
Bus principal
La arquitectura Von Neumann se caracteriza por:
Ventajas
- Es eficiente en la utilización de la memoria.
- Tener una misma memoria para programas y datos.
- La capacidad de memoria es realizada por los programadores esto permite poder tener todo el acceso a la memoria.
Desventajas
- La CPU y la memoria comparten el mismo bus de datos, lo que puede limitar la velocidad de procesamiento
- Tiene un hardware menor, pero usa más ciclos para realizar una tarea.
- Cuando un programa tiene defectos no puede ser liberado por ella.
¿Dónde encontramos la
arquitectura Von
Neumann?
- Computadoras personales
- Teléfonos móviles
- Videoconsolas
- Robots
Grupo 2
Grupo 3
ARQUITECTURA ARM
Grupo 4
ARQUITECTURA
DE PIPELINE
La arquitectura de pipeline consiste en ir transformando un flujo de datos en un proceso comprendido por varias fases secuenciales, siendo la entrada de cada una la salida de la anterior, con almacenamiento temporal de datos o buffering entre los otros procesos.
La arquitectura de pipeline es un modelo de procesamiento de datos que divide las tareas en etapas consecutivas. Cada
etapa realiza una tarea específica y los datos se pasan de una etapa a otra a través de un registro. De esta forma, se
pueden procesar múltiples datos simultáneamente, mejorando el rendimiento y la eficiencia.
La arquitectura de pipeline es una técnica que surgió en los años 60 con el objetivo de mejorar la
eficiencia en el procesamiento de datos. Esta técnica divide el procesamiento de una instrucción en varias etapas consecutivas, lo que permite procesar múltiples instrucciones al mismo tiempo. La arquitectura de pipeline se ha convertido en una técnica fundamental para mejorar el rendimiento y la eficiencia del procesamiento de datos en una amplia variedad de sistemas, desde procesadores hasta sistemas de comunicaciones y compiladores.
eficiencia en el procesamiento de datos. Esta técnica divide el procesamiento de una instrucción en varias etapas consecutivas, lo que permite procesar múltiples instrucciones al mismo tiempo. La arquitectura de pipeline se ha convertido en una técnica fundamental para mejorar el rendimiento y la eficiencia del procesamiento de datos en una amplia variedad de sistemas, desde procesadores hasta sistemas de comunicaciones y compiladores.
Entre algunas ventajas y desventajas de la Arquitectura de Pipeline están:
Ventajas:
Permite una mayor eficiencia en el procesamiento de datos al dividir las tareas en etapas consecutivas y procesar
múltiples datos simultáneamente.
- Mejora el rendimiento del sistema, lo que permite procesar más datos en un tiempo determinado.
- Es una arquitectura escalable que se puede adaptar a sistemas de gran escala.
Desventajas:
- Puede haber un cuello de botella en el rendimiento si una etapa tarda más en procesar los datos que otras etapas.
- Es posible que algunas tareas no se puedan dividir en etapas consecutivas, lo que limita la eficiencia del pipeline.
- La implementación de una arquitectura de tubería puede ser más compleja que otras arquitecturas de procesamiento de
datos.
Conclusión
La arquitectura de pipeline es una técnica importante para mejorar la eficiencia y el rendimiento del procesamiento de
datos, ya que permite dividir el procesamiento de una instrucción en varias etapas para procesar múltiples instrucciones
simultáneamente. Aunque tiene desventajas, como la posible aparición de cuellos de botella y el aumento de la
complejidad del diseño, esta técnica es ampliamente utilizada en la actualidad en una variedad de sistemas de
procesamiento de datos. Por lo tanto, se ha convertido en una técnica clave en la industria del procesamiento de datos
Grupo 5
ARQUITECTURA
ORIENTADA A
SERVICIOS
ORIGEN
El origen de arquitectura
orientada a servicios (SOA) es un
estilo de representar lógicamente
las actividades de un negocio que
tiene resultados específicos por
ejemplo compro el crédito de un
cliente, obtener datos de el clima ,
consolidar reporte de perforación.
¿CÓMO FUNCIONA?
La arquitectura orientada a servicios
(SOA) se utiliza para integrar sistemas,
reutilizar funcionalidades, lograr
flexibilidad y adaptabilidad, mejorar la
escalabilidad y rendimiento, promover la
interoperabilidad, y modernizar
aplicaciones legacy en el diseño y
desarrollo de aplicaciones de software.
- Modelo basado en servicios web.
- Modelo basado en REST (Representational State Transfer).
- Modelo basado en mensajería.
- Modelo basado en eventos.
CARACTERÍSTICAS
- Seguridad: SOA incorpora medidas de seguridad en la comunicación y gestión de servicios como encriptación, etc. VENTAJAS DÓNDE SE ENCUENTRA? Reutilización: Los servicios pueden ser reutilizados en diferentes aplicaciones y procesos de negocio.
- ORIGEN Modelo basado en servicios web. Modelo basado en REST (Representational State Transfer). Modelo basado en mensajería. Modelo basado en eventos. Composición: SOA permite la composición de servicios para construir aplicaciones más complejas
- Interoperabilidad: SOA permite la comunicación entre servicios de diferentes tecnologías, plataformas o lenguajes de programación.
- Orientación a los negocios: SOA se enfoca en la definición de servicios que representan las funcionalidades de negocio de una organización.
VENTAJAS
- Reutilización: Los servicios pueden ser reutilizados en diferentes aplicaciones y procesos de negocio
- Flexibilidad
- Mantenibilidad
- Mejora la colaboración y agilidad empresarial
Desventajas
- Costos
- Dependencia de la red
- Sobre carga de la comunicación
- Ciclo de vida de los servicios
DÓNDE SE
ENCUENTRA?
Empresas y organizaciones, aplicaciones empresariales, aplicaciones web y móviles, cloud computing
Grupo 6
ARQUITECTURA INTEL
Origen
- Intel inició sus operaciones siendo un fabricante de memoria para computadoras.
- En 1971 fue la primer compañía en lograr la integración de suficientes transistores como para vender in microprocesador.
- En 1978, Intel comenzó a comercializar el procesador 8086, un ambicioso chip de 16 bits capaz de ser el corazón de las computadoras.
- En 1993 aparece el Pentium el cual no siguió la nomenclatura 8086 porque muchas empresas competidoras habían comenzado a producir CPUs con los mismos números que los de Intel.
- Después de los 8086 Intel pasó a los ya conocidos Pentium, seguido por el Pentium Pro, Pentium II, Pentium III y Pentium 4.
Características y desempeño
La ultima generación de procesadores Intel Core ofrecen características que incrementan el
desempeño de las computadoras.
- Intel Wifi 6: Ofrecen un avance increíble en cuanto al desempeño de la conexión wifi, brindando una mayor administración del tráfico así como latencia mejorada.
- Streaming con imágenes en 4k: Los Procesadores Intel Core son idelaes para crear un centro de entretenimiento capaz de transmitir videos en resolución 4K UHD, además, soporta realidad virtual y ofrece un excelente desempeño en videojuegos de alto rendimiento.
- Tecnología de gráficos Intel: La arquitectura de gráficos brinda una experiencia de entretenimiento increíblemente realista y nítidas con resoluciones 4K y el desempeño necesario para jugar videojuegos en 1080p.
- Tecnología Intel Adaptix: Permite a los procesadores de bandeja (OEM) obtener el máximo desempeño y brindan la opción de personalizar este desempeño con un overclocking hasta los ajustes más avanzados.
- Pcs inteligentes con IA integrada: Los procesadores Intel Core para equipos portátiles con IA integrada optimizan las funciones de desempeño inteligente que le permite al PC aprender y adaptarse rápidamente a lo que haces.
¿Qué significan las letras al final de los procesadores Intel Core?
Generaciones
- Intel Core 10ma Generación: equilibran la frecuencia, los núcleos y los subprocesos para compatibilidad con ajustes avanzados y una conectividad de alta velocidad, lo que permite tener mejores experiencias y productividad para los gamers, los creadores de contenido y los usuarios convencionales.
- Intel Core 11ra Generación: presentaron una arquitectura de núcleo y gráficos con ganancias de IPC que permite aceleración asistida por IA, la mejor conectividad inalámbrica y por cable de su clase y características avanzadas de ajustes para aumentar el desempeño con el fin de que pueda lograr hacer más.
- Intel Core 12va Generación: presentaron la arquitectura híbrida de desempeño que ofrece un desempeño superior donde más lo necesita. Combinaron los Performance - cores y Efficient - cores para mejorar los juegos, la productividad y la creación.
- Intel Core 13ra Generación: ofrece una arquitectura híbrida de desempeño con hasta ocho P - cores y hasta 16 E - cores, lo que brinda una experiencia superior de creación y juegos. Estos procesadores ofrecen arquitectura altamente flexible y herramientas líderes en la industria para la personalización definitiva de desempeño.
Ventajas
- Ofrecen un mayor rendimiento por núcleo, gracias a sus frencuencias de trabajo y su mayor margen de overclock.
- Superan a los AMD Ryzen 3000 en aplicaciones que dependen de un mayor rendimiento monohilo.
- Su rendimiento depende menos de la memoria RAM
- Han mantenido un mayor valor residual en el mercado de segunda mano.
Desventajas
- Ofrecen una relación precio – prestaciones que queda por debajo de la mayoría de procesadores Ryzen 3000.
- Su consumo y temperaturas son más altos que los de sus contrapartes de AMD.
- Para usarlo de manera óptica los modelos más avanzados necesitamos de un sistema de refrigeración muy potente.
Grupo 7
Arquitectura AMD
ORIGEN Y CREACION
El AMD fue estrenada en el mercado de los
circuitos integrados lógicos, el 11 de Mayo
de 1969 fue estrenada por el grupo de
ejecutivos de Fairchild Semi conductor ,
Conformados por Jerry Sanders III, Edwin
Turney, John Carey, Steven Simonsen, Jack
Gifford, Frank Botte, Jim Giles y Larry
Stenger.
Los Circuitos Integrados dan un salto a las
memorias RAM ha destacado por ser rival
con Intel , en la actualidad son los dos únicas
compañía que vende procesadores x86.
¿Dónde se encuentra AMD?
(AMD) es una compañía estadounidense de
semiconductores con sede en Santa Clara, California,
que desarrolla procesadores de computación y productos
tecnológicos similares de consumo, que vende
procesadores x86
¿Por que es importante el
AMD?
El AMD es el procesador es la parte más
importante de un ordenador. Es el cerebro,
coordina todos los datos, todas las
aplicaciones, y todos los procesos pasan por
el procesador. Los dos tipos de procesador
más utilizados son Intel y AMD.
Evolución AMD , Zen
- AMD e Intel para equipos de computo de sobremesa
- Zen 3 duplicó más en el rendimiento que lo otros Zen originales
- AMD está dentro de cada consola de juegos y sistema
- De entretenimiento del hogar: Xbox One de Microsoft,
- Ps4 de Sony y Wii U de Nintendo, todas estas usando APU
- de AMD.
¿Qué tipo de productos fabrica AMD?
- Servidores. EPYC.
- Sistemas Comerciales. Computadoras portátiles. Equipos de escritorio.
- Workstations. Ryzen Threadripper PRO. Ryzen PRO para workstations móviles.
- Productos Integrados. EPYC y Ryzen
Características
La arquitectura AMD, también conocida como la arquitectura de procesadores de la
compañía Advanced Micro Devices, se caracteriza por lo siguiente:
Soporte para tecnología de virtualización
Cache más grande
Núcleos de procesamiento múltiple
Ventajas
Mayor cantidad de núcleos: Tienen más núcleos que los procesadores Intel de la misma
generación, lo que los hace más adecuados para tareas que
requieren procesamiento paralelo, como la edición de video
o la renderización 3D.
Mayor rendimiento por precio
Los procesadores AMD suelen tener un precio más bajo que
los procesadores Intel, pero ofrecen un rendimiento similar o
incluso mejor en muchas tareas.
Desventajas
Incompatibilidad con software:
Algunos programas y aplicaciones están diseñados
específicamente para funcionar con procesadores de Intel y no
pueden funcionar tan bien con procesadores de AMD.
Menor rendimiento en aplicaciones de un solo núcleo:
Aunque tienen más núcleos de procesamiento, su rendimiento en
aplicaciones de un solo núcleo suele ser inferior a los
procesadores de Intel. Esto se debe a que los procesadores de
Intel tienen una arquitectura de núcleo único más optimizada.
Funciones de AMD
Diseño de arquitectura
de procesadores
AMD desarrolla y diseña arquitecturas de
procesadores, que son la base de sus chips de CPU
(Central Processing Unit).
Optimización de
rendimiento
AMD trabaja en la optimización del rendimiento
de sus procesadores mediante técnicas como la
predicción de bifurcación.
Innovación en
tecnología de proceso
AMD investiga y desarrolla tecnologías de proceso para la
fabricación de sus chips, como la litografía de 7 nm, 5 nm y
más avanzada.
Grupo 8
La arquitectura SPARC
Origen
La arquitectura SPARC ( Scalable Processor Architectura) fue desarrollada por Sun Microsystems a principios de los años 80. La idea principal detrás de la arquitectura era crear un conjunto de instrucciones únicas para sus procesadores que pudiera ser escalable para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones.
Arquitectura de SPARC
Conclusiones
La arquitectura SPARC es una arquitectura de procesadores de alta gama que se utiliza principalmente en servidores y estaciones de trabajo de alto rendimiento. Ofrece ventajas significativas en términos de estabilidad y eficiencia energética, pero tiene un costo mas elevado en comparación con otras arquitecturas de procesadores.
Grupo #9
ARQUITECTURA POWERPC
Origen
Son los CPUs tipo RISC que fueron desarrollados por la alianza AIM conformada por Apple, IBM y Motorola,
quienes en 1993 aparecieron con la primera generación llamada PowerPC 601, la cual tenía como finalidad
desbancar el dominio de Microsoft e Intel. Los procesadores de esta familia eran producidos por IBM y
Freescale Semiconductor los cuales eran principalmente utilizadas en ordenadores o computadoras
Macintosh de Apple Computor hasta el 2006 y en varios modelos IBM.
Modelo
Función
En el PowerPC 601 no solo implementaron nuevas funciones claves y sustanciales como SMP, sino que
también actuó como un puente entre POWER y los futuros procesadores PowerPC para ayudar a IBM y a
los desarrolladores de software en sus transiciones a PowerPC. También se tenia la intención de que
pudiese cumplir con una característica que fue largamente buscada y era ser multiplataforma, es decir que
pueda ejecutar todo tipos de programa independientemente del hardware y del sistema operativo.
Características
Su arquitectura se basa en un proceso de 0,5 micras CMOS y alimentada con 3,3v de tensión,
conservando la compatibilidad CMOS/TTL. Posee 2 cachés de datos e instrucciones de 32KB
cada una, 2 MMs, buses de 128 bits de datos y 40 de direccionamiento. El empaquetado es esta
vez de 625 pines.
VENTAJAS
La nueva arquitectura evita las limitaciones
del set de instrucciones x86. Los sistemas
corren mucho del software x86 con la ayuda
de emuladores incluidos en los sistemas
operativos
-Los chips son menos caros de fabricar que
los procesadores x86 o similares
-Un altamente exitoso debut en la línea
Apple´s Power Macintosh a generado interés.
DESVENTAJAS
-La selección de software nativo es limitada, el
software emulado corre lentamente
-Los sistemas requieren Windows NT o Unix
-Los sistemas están disponibles en un número
limitados de vendedores y son relativamente caros.
Conclusión
La arquitectura PowerPC fue importante en su tiempo ya que trajo consigo la unión de grandes
compañías como lo son Apple, IBM y Motorola para asi crear un nuevo procesador que
revolucionaria el mercado, la cual se volvió famoso durante un corto periodo de tiempo ya que no
había un software en específico para este tipo de arquitectura y con el tiempo las empresas se
separaron , aunque tiempo después IBM enfoco esta arquitectura en el mercado de las consolas,
como lo son Nintendo en su Gamecube, Sony en su PlayStation 3 y Microsoft en su Xbox360.
Semana 5
SISTEMA DE NUMERACIÓN
Sistemas de numeración: conversiones y operaciones
CONVERSIONES DECIMAL A BINARIO
Para este caso se utilizará el método de
divisiones sucesivas donde se divide el
valor decimal para la base, en este
caso base 2 hasta que el residuo sea 0
o 1, al final la respuesta vendrá dada
desde el último valor hasta el primer
valor encontrado de los residuos.
¿Qué sucede si se trata de un valor
decimal fraccionario?
La parte fraccionaria se multiplica por 2
repetidamente hasta que los dos
números después del punto sean 0 o
hasta que se llegue a un error de 5%.
CONVERSIONES DECIMAL A OCTAL
La base de un sistema de números es igual al
número de dígitos que se utilizan en el sistema.
El sistema de números octales tiene base 8 a
razón de que acepta dígitos del 0 al 7.
Para la conversión decimal – octal, se utiliza el
método octal de divisiones sucesivas, análogo
al binario.
En lugar de dividir para 2 (base de los números
binarios), se divide para 8 (base de números
octales), el residuo obvio que sea menor a 8 en
orden inverso forma el número octal.
Para una cantidad fraccionaria se multiplica
para 8 constantemente hasta que el resultado
de la multiplicación sea un número entero o
hasta llegar a un error de 5%.
CONVERSIONES DECIMAL A HEXADECIMAL
El sistema de numeración hexadecimal, para
Mándalo (1998), es el de base 16, es decir,
para la representación de las cantidades utiliza
16 símbolos diferentes que son los dígitos del 0
al 9 y las letras del alfabeto de la A a la F.
De forma análoga como se dijo anteriormente,
se divide la cantidad dada para 16
sucesivamente hasta que esto ya no sea
posible (residuo menor a 16). En una cantidad fraccionaria se multiplica para
16 sucesivamente hasta que el resultado de la
multiplicación sea un número entero o hasta
llegar a un error de 5%. La lectura es desde la
parte superior.
CONVERSIONES BINARIO A DECIMAL
Es muy importante resaltar que los dos dígitos
(0 y 1) tienen distinto valor, dependiendo de la
posición ocupada que viene determinada por
una potencia de base dos.
Tal y como ocurre en el sistema decimal, la
base de la potencia coincide con la cantidad
de dígitos utilizados para representar los
números.
Para esta conversión se utilizará el método de
multiplicaciones sucesivas, por ende, a cada
dato binario se le colocará un índice que irá
desde el 0 e irá aumentando.
CONVERSIONES BINARIO A OCTAL
El sistema octal, es decir, el sistema en base 8,
puede ser considerado como binario abreviado,
en el sentido de que la conversión de estos a
binario y viceversa es prácticamente inmediata a
simple vista usando el método de sustitución
directa.
La conversión de enteros binarios a enteros
octales es simplemente la operación inversa del
proceso anterior.
Cada digito octal se representa mediante un
numero binario de 3 dígitos
Cuando no se completan se coloca un cero o dos
ceros
CONVERSIONES BINARIO A HEXADECIMAL
CONVERSIONES BINARIO A HEXADECIMAL
Cada digito octal se representa mediante un
numero binario de 4 dígitos
Cuando no se completan se coloca los ceros
necesarios.
CONVERSIONES HEXADECIMAL A DECIMAL
CONVERSIONES HEXADECIMAL A BINARIO
CONVERSIONES HEXADECIMAL A OCTAL
3 dígitos binarios representan 1 digito octal
4 dígitos binarios representan 1 digito hexadecimal
CONVERSIONES OCTAL A BINARIO
CONVERSIONES OCTAL A DECIMAL
CONVERSIONES OCTAL A HEXADECIMAL
3 dígitos binarios representan 1 digito octal
4 dígitos binarios representan 1 digito hexadecimal
Semana 6
SUMA DE NUMEROS BINARIOS
RESTA DE NUMEROS BINARIOS
MULTIPLICACIÓN DE NUMEROS BINARIOS
DIVISIÓN DE NUMEROS BINARIOS
Se presentaran los temas expuestos en el aula
Exposición N1
Tarjeta madre o placa base del computador
TIPOS DE PLACA MADRE
E-ATX (Extended ATX):
Estas
placas base son una versión ampliada de las ATX y están diseñadas para ofrecer
un mayor número de ranuras de expansión y características avanzadas.
Mini-STX (Mini Socket Technology Extended):Esta es una variante más reciente que se encuentra entre Mini-ITX
y Micro-ATX.
Pico-ITX: El formato Pico-ITX es aún más diminuto que el Nano-ITX y el
Mini-ITX.
1.
Zócalo
2.
Chipset
3.
Conectores
de alimentación
4.
Ranuras
o slots de memoria RAM
5.
VRM
6.
Ranuras
o slots de expansión
7.
Conectores
de entrada y salida
8.
BIOS
9.
Conectores
de alimentación
10. Ranuras o slots de memoria RAM
11. Tarjetas de sonido y de red
12. Conectores SATA
Exposición N2
Bus de datos
El cable de bus de datos en una PC es un cable que se utiliza para transmitir información y datos entre los diferentes componentes del sistema. También se conoce como cable de datos o cable de bus. Es un componente crucial para el funcionamiento adecuado de la computadora, ya que permite la transferencia de datos entre la placa madre y otros dispositivos, como discos duros, unidades ópticas, unidades SSD y otros periféricos de almacenamiento. El tipo de cable de bus de datos más comúnmente utilizado en las PC modernas es el cable SATA (Serial ATA). El cable SATA se utiliza para conectar dispositivos de almacenamiento, como discos duros y unidades ópticas, a la placa madre. Proporciona una conexión de alta velocidad y es compatible con diferentes velocidades de transferencia de datos, como SATA I (150 MB/s), SATA II (300 MB/s) y SATA III (600 MB/s). Además del cable SATA, en el pasado también se han utilizado otros tipos de cables de bus de datos en las PC, como el cable IDE (Integrated Drive Electronics) o PATA (Parallel ATA), que solían ser utilizados para conectar dispositivos como discos duros y unidades ópticas. Sin embargo, los cables SATA han reemplazado en gran medida al cable IDE debido a su mayor velocidad y eficiencia. Es importante destacar que cada dispositivo requiere su propio cable de bus de datos para conectarse a la placa madre. Por lo tanto, en una PC típica, es posible encontrar varios cables de bus de datos conectados a diferentes dispositivos, asegurando la comunicación y transferencia de datos adecuada entre ellos. En resumen, el cable de bus de datos en una PC es un componente que se utiliza para transmitir información y datos entre la placa madre y los dispositivos de almacenamiento y otros periféricos. El cable SATA es el tipo más comúnmente utilizado en las PC modernas, proporcionando una conexión de alta velocidad y eficiente entre la placa madre y los dispositivos de almacenamiento.
Bus de memoria que es?
Que es un bus de expansión?
Bus serial
En este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por
medio de registros o rutinas de software. Está formado por pocos
conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Es
usado en buses para discos duros, unidades de estado
sólido, tarjetas de expansión y para el bus del procesador
Bus paralelo
Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo,
con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas. La cantidad de
datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es
igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento
Grupo N3
El procesador
Grupo N4
Almacenamiento de datosEl almacenamiento de datos se refiere al proceso de guardar y retener información de forma persistente para su posterior acceso y uso. Es una función esencial en los sistemas informáticos, ya que permite almacenar y conservar datos de manera segura, incluso después de apagar o reiniciar el dispositivo. El almacenamiento de datos se utiliza para guardar diversos tipos de información, como archivos, documentos, imágenes, videos, programas y datos de usuario. Estos datos pueden ser de naturaleza temporal o permanente, y su almacenamiento puede ocurrir en diferentes medios y tecnologías. Existen diferentes tipos de almacenamiento de datos, cada uno con sus propias características y usos:
- Almacenamiento primario: También conocido como memoria principal o memoria de acceso aleatorio (RAM), es una forma de almacenamiento volátil que se utiliza para cargar y ejecutar programas y datos en tiempo real. La RAM proporciona un acceso rápido a los datos, pero su contenido se pierde cuando el dispositivo se apaga o reinicia.
- Almacenamiento secundario: Es una forma de almacenamiento no volátil que retiene los datos incluso cuando el dispositivo se apaga. Incluye dispositivos como discos duros (HDD), unidades de estado sólido (SSD), tarjetas de memoria, unidades flash USB y discos ópticos (CD, DVD, Blu-ray). Estos medios de almacenamiento son más lentos en comparación con la RAM, pero ofrecen una capacidad mucho mayor para almacenar datos a largo plazo
- Almacenamiento en la nube: Consiste en almacenar y acceder a los datos a través de servicios en línea que utilizan servidores remotos. Los proveedores de servicios en la nube ofrecen almacenamiento virtualizado y acceso a los datos a través de Internet. Esto permite a los usuarios almacenar grandes cantidades de datos de forma segura y acceder a ellos desde diferentes dispositivos y ubicaciones.
Grupo N5
Memoria
En un PC (ordenador personal), el término "memoria" se refiere a diferentes tipos de componentes que almacenan y retienen datos de manera temporal o permanente. Estas memorias son fundamentales para el funcionamiento del sistema y desempeñan roles clave en el almacenamiento y acceso a la información.
En general, en un PC puedes encontrar los siguientes tipos de memorias:
- Memoria RAM (Random Access Memory): La memoria RAM es una memoria volátil que almacena datos e instrucciones temporalmente mientras la computadora está en funcionamiento. Es utilizada por el procesador para acceder rápidamente a la información necesaria para ejecutar programas y realizar tareas. La memoria RAM es rápida pero tiene una capacidad limitada y pierde su contenido cuando el PC se apaga o reinicia.
- Memoria ROM (Read-Only Memory): La memoria ROM es una memoria no volátil que contiene datos pregrabados durante la fabricación del PC. Es utilizada para almacenar firmware y programas esenciales, como la BIOS o el UEFI, que son necesarios para iniciar y controlar el hardware del sistema.
- Memoria cache: La memoria cache es una memoria de acceso rápido ubicada entre el procesador y la memoria RAM. Sirve como un almacenamiento intermedio para los datos y las instrucciones más utilizadas, mejorando así el rendimiento al reducir la latencia de acceso a la memoria principal.
- Memoria de almacenamiento secundario: Esta memoria se utiliza para almacenar datos a largo plazo y de forma no volátil. Incluye dispositivos como discos duros (HDD), unidades de estado sólido (SSD), unidades ópticas (CD, DVD, Blu-ray) y tarjetas de memoria. Estos dispositivos permiten guardar grandes cantidades de datos y conservarlos incluso cuando el PC está apagado.
Grupo N6
Los puertos de entrada y salidaLos puertos de entrada y salida, también conocidos como puertos I/O (Input/Output), son interfaces físicas que permiten la comunicación entre una computadora y dispositivos externos. Estos puertos son puntos de conexión que permiten la transferencia de datos, tanto de entrada como de salida, entre la computadora y otros dispositivos periféricos.
Los puertos de entrada se utilizan para recibir datos desde dispositivos externos hacia la computadora. Estos dispositivos pueden incluir teclados, ratones, escáneres, micrófonos, sensores, entre otros. Los datos ingresan a través de los puertos de entrada y se envían al procesador o al sistema operativo para su procesamiento.
Los puertos de salida, por otro lado, se utilizan para enviar datos desde la computadora hacia dispositivos externos. Estos dispositivos pueden incluir monitores, impresoras, altavoces, unidades de almacenamiento externo, entre otros. Los datos generados por la computadora son enviados a través de los puertos de salida para su visualización, impresión, reproducción de sonido u otras salidas físicas.
Existen varios tipos de puertos de entrada y salida, cada uno con sus propias características y usos:
- Puertos USB (Universal Serial Bus): Son ampliamente utilizados y admiten una variedad de dispositivos periféricos, como teclados, ratones, impresoras, cámaras, dispositivos de almacenamiento externo y muchos otros.
- Puertos HDMI (High-Definition Multimedia Interface): Se utilizan principalmente para conectar monitores, televisores y otros dispositivos de visualización de alta definición.
- Puertos de audio: Se utilizan para conectar auriculares, altavoces, micrófonos y otros dispositivos de audio.
- Puertos Ethernet: Se utilizan para establecer conexiones de red por cable, permitiendo la conexión a internet, redes locales y otros dispositivos de red.
- Puertos de video: Incluyen puertos VGA, DVI, DisplayPort y otros, utilizados para conectar monitores y dispositivos de visualización.
En resumen, los puertos de entrada y salida son interfaces físicas que permiten la comunicación bidireccional entre una computadora y dispositivos externos. Los puertos de entrada reciben datos desde dispositivos periféricos hacia la computadora, mientras que los puertos de salida envían datos desde la computadora hacia dispositivos externos. Estos puertos facilitan la conexión y la transferencia de datos entre la computadora y otros dispositivos periféricos, permitiendo una amplia gama de funcionalidades y usos.
Grupo N7
La BIOSLa BIOS (Basic Input/Output System) es un firmware esencial que se encuentra en la placa madre (o placa base) de una computadora. Es responsable de realizar una serie de tareas críticas durante el proceso de arranque (boot) del sistema y proporcionar una interfaz básica entre el hardware y el software de la computadora.
La BIOS se encuentra almacenada en un chip de memoria no volátil de solo lectura (ROM) en la placa madre. Su función principal es realizar el proceso de autocomprobación del hardware conocido como "POST" (Power-On Self Test). Durante el POST, la BIOS verifica y configura los componentes de hardware esenciales para asegurarse de que estén funcionando correctamente antes de que el sistema operativo se inicie.
Además de realizar el POST, la BIOS también tiene otras funciones importantes:
- Configuración del hardware: La BIOS proporciona una interfaz para configurar y ajustar diversos parámetros y opciones relacionados con el hardware de la computadora. Esto incluye la configuración del orden de arranque, la detección de dispositivos conectados, la configuración de la memoria y otras opciones de bajo nivel.
- Arranque del sistema operativo: La BIOS carga y ejecuta el programa de arranque del sistema operativo, que se encuentra en un dispositivo de almacenamiento, como un disco duro o una unidad USB. El programa de arranque del sistema operativo se encarga de iniciar el sistema operativo propiamente dicho.
- Arranque del sistema operativo: La BIOS carga y ejecuta el programa de arranque del sistema operativo, que se encuentra en un dispositivo de almacenamiento, como un disco duro o una unidad USB. El programa de arranque del sistema operativo se encarga de iniciar el sistema operativo propiamente dicho.
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