CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN A LA COMPUTADORA PERSONAL.
Una computadora es una máquina electrónica que realiza cálculos a partir de un conjunto de instrucciones. Las primeras computadoras eran máquinas inmensas del tamaño de una habitación, cuyo armado, administración y mantenimiento requerían de equipos de personas. Los sistemas de computación en la actualidad son exponencialmente más rápidos, y su tamaño es de apenas una fracción de aquellas primeras computadoras.
Un sistema de computación consta de componentes de hardware y software. El hardware es el equipo físico. Incluye el gabinete, el teclado, el monitor, los cables, las unidades de almacenamiento, los altavoces y las impresoras. El software incluye el sistema operativo y los programas. El sistema operativo administra las operaciones de la computadora como la identificación, el acceso y la información de procesamiento. Los programas o aplicaciones se encargan de distintas funciones. Los programas varían ampliamente según el tipo de información a la que se accede o que se genera. Por ejemplo, las instrucciones para reconciliar una chequera difieren de las instrucciones para simular un mundo de realidad virtual en Internet.
Una computadora es una máquina electrónica que realiza cálculos a partir de un conjunto de instrucciones. Las primeras computadoras eran máquinas inmensas del tamaño de una habitación, cuyo armado, administración y mantenimiento requerían de equipos de personas. Los sistemas de computación en la actualidad son exponencialmente más rápidos, y su tamaño es de apenas una fracción de aquellas primeras computadoras.
Un sistema de computación consta de componentes de hardware y software. El hardware es el equipo físico. Incluye el gabinete, el teclado, el monitor, los cables, las unidades de almacenamiento, los altavoces y las impresoras. El software incluye el sistema operativo y los programas. El sistema operativo administra las operaciones de la computadora como la identificación, el acceso y la información de procesamiento. Los programas o aplicaciones se encargan de distintas funciones. Los programas varían ampliamente según el tipo de información a la que se accede o que se genera. Por ejemplo, las instrucciones para reconciliar una chequera difieren de las instrucciones para simular un mundo de realidad virtual en Internet.
Una computadora es una máquina electrónica que realiza cálculos a partir de un conjunto de instrucciones. Las primeras computadoras eran máquinas inmensas del tamaño de una habitación, cuyo armado, administración y mantenimiento requerían de equipos de personas. Los sistemas de computación en la actualidad son exponencialmente más rápidos, y su tamaño es de apenas una fracción de aquellas primeras computadoras.
Un sistema de computación consta de componentes de hardware y software. El hardware es el equipo físico. Incluye el gabinete, el teclado, el monitor, los cables, las unidades de almacenamiento, los altavoces y las impresoras. El software incluye el sistema operativo y los programas. El sistema operativo administra las operaciones de la computadora como la identificación, el acceso y la información de procesamiento. Los programas o aplicaciones se encargan de distintas funciones. Los programas varían ampliamente según el tipo de información a la que se accede o que se genera. Por ejemplo, las instrucciones para reconciliar una chequera difieren de las instrucciones para simular un mundo de realidad virtual en Internet.
GABINETES.
El gabinete de una computadora de escritorio contiene los componentes internos, como la fuente de alimentación, la placa madre, la unidad de procesamiento central (CPU), la memoria, las unidades de disco y distintas tarjetas de adaptador.
Por lo general, los gabinetes están hechos de plástico, acero o aluminio, y proporcionan la estructura para el soporte, la protección y la refrigeración de los componentes internos.
El factor de forma de los dispositivos se refiere a su diseño físico y su apariencia. Las computadoras de escritorio están disponibles en diversos factores de forma, que incluyen:
Gabinete horizontal: Estos fueron populares entre los primeros sistemas de computación. El gabinete de la computadora se orientaba de manera horizontal en el escritorio del usuario con el monitor ubicado en la parte superior. Este factor de forma ya no es popular.
Torre completa: Es un gabinete de computadora que se orienta de manera vertical. Por lo general, se ubica en el piso, debajo o al lado de un escritorio o una mesa. Proporciona espacio de expansión para incorporar componentes adicionales como unidades de disco, tarjetas de adaptador y otros. Requiere un teclado externo, un mouse y un monitor.
Torre compacta: Es una versión más pequeña de la torre y se encuentra comúnmente en el entorno corporativo. También puede denominarse mini torre o modelo de factor de forma pequeño. Puede estar ubicado en el escritorio del usuario o en el piso. Proporciona espacio limitado para expansión. Requiere un teclado externo, un mouse y un monitor.
Todo en uno: Todos los componentes del sistema de computación están integrados en la pantalla. A menudo, incluyen entrada de pantalla táctil, micrófono incorporado y altavoces. Según el modelo, las computadoras todo en uno ofrecen poca capacidad de expansión o ninguna. Requieren un teclado externo, un mouse y una fuente de alimentación.
Nota: Esta lista no es exhaustiva, ya que muchos fabricantes de gabinetes tienen sus propias convenciones de nomenclatura. Estas pueden incluir la súper torre, la torre completa, la media torre, la mini torre, el gabinete de cubo y más.
Los componentes de la computadora tienden a generar mucho calor; por lo tanto, los gabinetes de la computadora contienen ventiladores que hacen circular aire a través del gabinete. A medida que el aire circula por los componentes calientes, absorbe el calor y luego sale del gabinete. Este proceso evita el recalentamiento de los componentes de la PC. Los gabinetes también están diseñados para proporcionar protección contra daños de electricidad estática. Los componentes internos de la computadora están conectados a tierra mediante la conexión al gabinete.
Nota: Los gabinetes de computadoras también se conocen como el chasis, el gabinete, la torre, la cubierta o, simplemente, la caja.
Fuentes de alimentación
La electricidad proveniente de las tomas de corrientes es de tipo corriente alterna (CA). Sin embargo, todos los componentes internos de una computadora requieren alimentación de corriente continua (CC). Para obtener alimentación de CC, las computadoras utilizan una fuente de alimentación, como se muestra en la Figura 1, para convertir la alimentación de CA a un voltaje inferior de alimentación de CC.
A continuación, se describen los distintos factores de forma de las fuentes de alimentación de las computadoras de escritorio que han evolucionado con el tiempo:
- Tecnología avanzada (AT): Es la fuente de alimentación original para los sistemas de computación antiguos, actualmente considerada obsoleta.
- AT extendida (ATX): Esta es la versión actualizada de AT, pero igualmente se considera obsoleta en la actualidad.
- ATX de 12 V: Esta es la fuente de alimentación más común en el mercado actual. Incluye un segundo conector de la placa madre para suministrar alimentación dedicada a la CPU. Existen varias versiones disponibles de ATX de 12 V.
- EPS12V: Esta fuente de alimentación se diseñó originalmente para servidores de red, pero en la actualidad se utiliza comúnmente en modelos de escritorio de alta gama.
Una fuente de alimentación incluye varios conectores distintos. Estos conectores se utilizan para alimentar los distintos componentes internos, como la placa madre y las unidades de disco. Los conectores se encuentran “enchavetados”, lo que significa que están diseñados para insertarse en una sola orientación.
Los distintos conectores también proporcionan diferentes voltajes. Los voltajes más comunes suministrados son de 3,3 voltios, 5 voltios y 12 voltios. Las fuentes de 3,3 voltios y 5 voltios se usan normalmente en circuitos digitales, mientras que las fuentes de 12 voltios se utilizan para alimentar los motores de las unidades de disco y de los ventiladores.
Las fuentes de alimentación también pueden ser de riel único, de riel doble o de rieles múltiples. Un riel es la placa de circuito impreso (PCB), incluida dentro de la fuente de alimentación, a la que se conectan los cables externos. Un riel único tiene todos los conectores conectados al mismo PCB, mientras que un PCB de rieles múltiples tiene PCB separados para cada conector.
Una PC puede tolerar leves fluctuaciones de alimentación.
Vataje de fuentes de alimentación
Comúnmente, las
especificaciones de las fuentes de alimentación se expresan en vatios (W). Para
comprender qué es un vatio, consulte la tabla de la Figura 1, que describe las
cuatro unidades básicas de electricidad que un técnico de computación debe
conocer.
Una ecuación básica,
conocida como la ley de Ohm, expresa cómo el voltaje es igual a la corriente
multiplicada por la resistencia: V = IR. En un sistema eléctrico, la
potencia es igual al voltaje multiplicado por la corriente: P = VI.
Por lo general, las
computadoras usan fuentes de alimentación cuya potencia de salida varía entre
los 250 W y los 800 W. No obstante, algunas computadoras necesitan
fuentes de alimentación con una potencia de 1200 W o más. Al armar una computadora,
elija una fuente de alimentación con el vataje suficiente para alimentar a
todos los componentes. Cada componente dentro de la computadora utiliza una
determinada cantidad de potencia. Consulte la información sobre el vataje en
los documentos del fabricante. Al elegir una fuente de alimentación, asegúrese
de elegir una que tenga potencia más que suficiente para alimentar a los
componentes actuales. Una fuente de alimentación con una clasificación de
vataje superior tiene más potencia y, en consecuencia, puede alimentar a más
dispositivos.
En la parte trasera
de algunas fuentes de alimentación, se encuentra un pequeño interruptor llamado
interruptor de selector de voltaje, como se muestra en la Figura 2. Este
interruptor permite fijar el voltaje de entrada a la fuente de alimentación en
110 V/115 V o 220 V/230 V. Las fuentes de alimentación que
tienen este interruptor se denominan fuentes de alimentación de doble voltaje.
La configuración de voltaje correcta depende del país en el que se usa la
fuente de alimentación. Establecer el interruptor de voltaje en el voltaje de
entrada incorrecto puede dañar la fuente de alimentación y otras partes de la
PC. Si una fuente de alimentación no tiene este interruptor, detecta y
establece el voltaje correcto de forma automática.
PRECAUCIÓN: No
abra ninguna fuente de alimentación. Los condensadores electrónicos ubicados en
una fuente de alimentación, como se muestra en la Figura 3, pueden tener carga
durante mucho tiempo.
PLACAS MADRE
La placa madre, también conocida como la placa del sistema o
la placa principal, es la médula de la computadora. Como se muestra en la
Figura 1, una placa madre es una placa de circuito impreso (PCB) que contiene
los buses, o las rutas eléctricas, que interconectan los componentes
electrónicos. Estos componentes se pueden soldar directamente a la placa madre
o se pueden agregar mediante sockets, ranuras de expansión y puertos.
Las siguientes son algunas de las conexiones en la placa
madre en las que pueden agregarse componentes de computación, como se muestra
en la Figura 2:
• Unidad de
procesamiento central (CPU): Se considera el cerebro de la computadora.
• Memoria
de acceso aleatorio (RAM, Random Access Memory): Esta es una ubicación temporal
para almacenar datos y aplicaciones.
• Ranuras
de expansión: Brindan las ubicaciones para conectar componentes adicionales.
• Conjunto
de chips: Consta de los circuitos integrados en la placa madre que controlan la
manera en que el hardware del sistema interactúa con la CPU y la placa madre.
Además, establece cuánta memoria se puede agregar a una placa madre y el tipo
de conectores de esta placa.
• Chip de
sistema básico de entrada y salida (BIOS) y chip de Unified Extensible Firmware
Interface (UEFI): El BIOS se usa para ayudar a arrancar la computadora y
administrar el flujo de datos entre la unidad de disco duro, la tarjeta de
video, el teclado, el mouse y otros componentes. Recientemente, por UEFI ha
mejorado el BIOS. UEFI especifica una interfaz de software diferente para los
servicios de arranque y de tiempo de ejecución, pero aún depende del BIOS
tradicional para la configuración del sistema, la prueba automática de
encendido (POST) y la configuración.
La Figura 3 muestra una placa madre con algunos componentes
adicionales instalados.
La mayoría de los conjuntos de chips corresponden a uno de
los dos tipos siguientes:
• Puente
norte: Controla el acceso de alta velocidad a la RAM y a la tarjeta de video.
También controla la velocidad a la que la CPU se comunica con todos los demás
componentes de la computadora. A veces, la tarjeta de video está integrada en
el puente norte.
• Puente
sur: Permite la comunicación de la CPU con dispositivos de menor velocidad,
entre ellos, discos duros, puertos de bus serial universal (USB) y ranuras de
expansión.
En la Figura 4, se muestra cómo una placa madre conecta
distintos componentes.
El factor de forma de las placas madre se refiere al tamaño
y la forma de la placa. También describe la disposición física de los distintos
componentes y dispositivos en la placa madre.
Hubo muchas variaciones en las placas madre desarrolladas a
lo largo de los años. Existen tres factores de forma comunes para las placas
madre:
• La
tecnología avanzada extendida (ATX): Este es el factor de forma más común de
las placas madre. El gabinete ATX alberga los puertos integrados de E/S en la
placa madre ATX estándar. La fuente de alimentación ATX se conecta a la placa
madre mediante un conector único de 20 pines.
• Micro-ATX:
Es un factor de forma más pequeño que está diseñado para proporcionar
compatibilidad con versiones anteriores de ATX. Las placas Micro-ATX a menudo
utilizan el mismo conjunto de chips de puente norte y puente sur, y los mismos
conectores de energía que las placas ATX de tamaño normal; por lo tanto, pueden
utilizar muchos de los mismos componentes. Generalmente, las placas Micro-ATX
pueden admitir los gabinetes ATX estándar. Sin embargo, las placas Micro-ATX
son mucho más pequeñas que las ATX y poseen menos ranuras de expansión.
• ITX: El
factor de forma ITX adquirió popularidad debido a que es muy pequeño. Existen
muchos tipos de placas base ITX; sin embargo, la Mini-ITX es una de las más populares.
El factor de forma Mini-ITX utiliza muy poca potencia, por lo que no se
necesitan ventiladores para mantenerlo refrigerado. Las placas base Mini-ITX
solo tienen una ranura PCI para las tarjetas de expansión. Una PC basada en un
factor de forma Mini-ITX se puede usar en lugares en los que no es conveniente
tener una PC de gran tamaño o un ambiente en el cual la PC debe hacer poco
ruido.
En la tabla de la Figura 5 se destacan estas y otras
variaciones de factores de forma.
Nota: Es importante distinguir entre los factores de forma.
La opción de factor de forma de la placa madre determina cómo se conectan los
componentes individuales a ella, el tipo de fuentes de alimentación necesarias
y la forma del gabinete de la computadora. Algunos fabricantes también tienen
factores de forma exclusivos basados en el diseño ATX. Como consecuencia,
algunas placas madre, fuentes de alimentación y otros componentes no son
compatibles con los gabinetes ATX estándar.
ARQUITECTURAS DE CPU
En tanto la placa madre se considera la médula de la
computadora, la unidad de procesamiento central (CPU) se considera el cerebro.
En términos de capacidad de computación, la CPU, a veces llamada procesador, es
el elemento más importante de un sistema de computación. La mayoría de los
cálculos se realizan en la CPU.
Las CPU tienen distintos factores de forma, y cada estilo
requiere una ranura o un socket en particular en la placa madre. Entre los
fabricantes de CPU más conocidos se incluyen Intel y AMD.
El socket o la ranura de la CPU es la conexión entre la
placa madre y el procesador. Los procesadores y los sockets de CPU modernos se
basan en las siguientes arquitecturas:
• Matriz de
pines en cuadrícula (PGA, Pin Grid Array): (Figura 1) En la arquitectura de
PGA, los pines se encuentran en la parte inferior del procesador, que se
inserta en el socket de la CPU de la placa madre mediante fuerza de inserción
cero (ZIF). La ZIF se refiere a la cantidad de fuerza que se necesita para
instalar una CPU en el socket o la ranura de la placa madre.
• Matriz de
contactos en cuadrícula (LGA, Land Grid Array): (Figura 2) En una arquitectura
de LGA, los pines se encuentran en el socket y no en el procesador.
Un programa es una secuencia de instrucciones almacenadas.
Una CPU ejecuta estas instrucciones siguiendo un conjunto de instrucciones
específicas.
Existen dos tipos distintos de conjuntos de instrucciones
que pueden usar las CPU:
• Computadora
con conjunto de instrucciones reducido (RISC, Reduced Instruction Set
Computer): Esta arquitectura usa un conjunto de instrucciones relativamente
pequeño. Los chips RISC se diseñan para ejecutar estas instrucciones muy
rápidamente.
• Computadora
con conjunto de instrucciones complejo (CISC, Complex Instruction Set
Computer): Esta arquitectura usa un amplio conjunto de instrucciones, lo cual
provoca que haya menos pasos por operación.
Mientras la CPU ejecuta un paso del programa, las instrucciones
restantes y los datos se almacenan en una memoria especial cercana y de alta
velocidad denominada “caché”.
MEJORA DEL FUNCIONAMIENTO DE LA CPU.
Los distintos fabricantes de CPU complementan sus CPU con
características de mejora del rendimiento. Por ejemplo, Intel incorpora
hyperthreading para mejorar el rendimiento de algunas de sus CPU. Con la
tecnología hyperthreading, se ejecutan varias porciones de código (subprocesos)
simultáneamente en la CPU. Para un sistema operativo, una única CPU con
tecnología hyperthreading opera como si hubiera dos CPU cuando se procesan
varios subprocesos. Los procesadores AMD usan la tecnología HyperTransport para
mejorar el rendimiento de la CPU. La tecnología HyperTransport es una conexión
de alta velocidad y baja latencia entre la CPU y el chip de puente norte.
La potencia de una CPU se mide según la velocidad y la
cantidad de datos que puede procesar. La velocidad de una CPU se clasifica en
ciclos por segundo, como millones de ciclos por segundo, denominados “megahercios”
(MHz), o miles de millones de ciclos por segundo, denominados “gigahercios”
(GHz). La cantidad de datos que una CPU puede procesar a la vez depende del
tamaño del bus en la parte delantera (FSB, front side bus). Este también se
denomina “bus de la CPU” o “bus de datos del procesador”. Se puede aumentar el
rendimiento si se aumenta el ancho del FSB. El ancho del FSB se mide en bits.
Un bit es la unidad de datos más pequeña en una computadora. Los procesadores
actuales usan un FSB de 32 bits o de 64 bits.
La técnica de overclocking se utiliza para hacer que un
procesador funcione a una velocidad mayor a la que se le especificó
originalmente. Esta técnica no es un método recomendable para mejorar el
rendimiento de la PC y puede provocar daños a la CPU. Lo opuesto a la técnica
de overclocking es la moderación de velocidad de la CPU. La moderación de
velocidad de la CPU es una técnica que se usa cuando el procesador funciona a
una velocidad inferior a la nominal para conservar la energía o producir menos
calor. La moderación de velocidad se suele utilizar en las computadoras
portátiles y en otros dispositivos móviles.
Las tecnologías de procesador más modernas ayudaron a que
los fabricantes de CPU encontraran formas de incorporar más de un núcleo de CPU
en un único chip. Los procesadores de varios núcleos poseen dos o más
procesadores en el mismo circuito integrado. La tabla de la figura describe
varios tipos de procesadores de varios núcleos.
La integración de procesadores en el mismo chip genera una conexión
de gran velocidad entre ellos. Los procesadores de varios núcleos ejecutan
instrucciones más rápidamente que los procesadores de núcleo único. Las
instrucciones se pueden distribuir a todos los procesadores al mismo tiempo. La
RAM se comparte entre los procesadores, dado que los núcleos están ubicados en
el mismo chip. Se recomiendan procesadores multinúcleo para aplicaciones como
edición de video, videojuegos y manipulación de fotos.
El alto consumo de energía produce mayor calor en el
gabinete de la PC. Los procesadores multinúcleo conservan la energía y producen
menos calor que varios procesadores de núcleo único, lo que mejora el
rendimiento y la eficacia.
Las CPU también se han mejorado gracias al uso del bit de
NX, también llamado bit de deshabilitación de ejecución. Esta función, cuando
es compatible y está habilitada en el sistema operativo, puede proteger las
áreas de la memoria que contienen archivos del sistema operativo contra ataques
malintencionados con malware.
SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN.
El flujo de corriente entre los componentes electrónicos
genera calor. Los componentes de la PC funcionan mejor cuando se los mantiene
refrigerados. Si no se elimina el calor, es posible que la computadora funcione
más lentamente. Si se genera mucho calor, la computadora puede bloquearse o
pueden dañarse los componentes. Por lo tanto, es fundamental que las
computadoras se mantengan ventiladas.
Nota: Las computadoras se mantienen ventiladas mediante
soluciones de refrigeración activas y pasivas. Las soluciones activas requieren
alimentación; las soluciones pasivas no.
Aumentar la circulación de aire en el gabinete de la PC
permite que se elimine el calor. Una solución de refrigeración activa utiliza
ventiladores dentro del gabinete de la computadora para eliminar el aire
caliente, como se muestra en la Figura 1. Para aumentar el flujo de aire,
algunos gabinetes tienen ventiladores múltiples que incorporan aire frío
mientras otro ventilador expulsa el aire caliente.
Dentro del gabinete, la CPU genera mucho calor. Para
eliminar el calor del núcleo de la CPU, se instala un disipador térmico sobre
este, como se muestra en la Figura 2. El disipador térmico tiene una superficie
grande con aletas de metal para disipar el calor en el aire circundante. Esto
se conoce como refrigeración pasiva. Entre el disipador térmico y la CPU,
existe una pasta térmica especial. La pasta térmica aumenta la eficacia de la
transferencia de calor de la CPU al disipador térmico llenando cualquier brecha
minúscula entre los dos.
Las CPU que se encuentran aceleradas con overclocking o que
ejecutan núcleos múltiples tienden a generar calor excesivo. Es una práctica
común instalar un ventilador sobre el disipador térmico, como se muestra en la
Figura 3. El ventilador aleja el calor de las aletas de metal del disipador
térmico. Esto se conoce como refrigeración activa.
Existen otros componentes que también son vulnerables al
daño que causa el calor y que a menudo cuentan con ventiladores. Muchas
tarjetas de adaptador de video tienen su propio procesador, que se conoce como
unidad de procesamiento de gráficos (Graphics-Processing Unit, GPU), y este
genera calor excesivo. Algunas tarjetas de adaptador de video vienen equipadas
con uno o más ventiladores, como se muestra en la Figura 4.
Las computadoras que poseen CPU y GPU extremadamente rápidas
pueden usar un sistema de refrigeración con agua, como se muestra en la Figura
5. Se coloca una placa metálica sobre el procesador y se bombea agua por encima
de la parte superior para que absorba el calor que genera el procesador. El
agua se bombea a un radiador para liberar el calor en el aire y, a
continuación, hace que vuelva a circular.
Los ventiladores de la CPU hacen ruido y pueden ser molestos
cuando trabajan a altas velocidades. Una alternativa para refrigerar una CPU
con un ventilador es un método que utiliza conductos térmicos. El conducto
térmico contiene líquido que se sella de forma permanente en la fábrica y
utiliza un sistema cíclico de evaporación y de condensación.
ROM.
Una computadora posee diferentes tipos de chips de memoria.
Sin embargo, todos los chips de memoria almacenan los datos en forma de bytes.
Un byte es una agrupación de información digital y representa la información
como letras, números y símbolos. Específicamente, un byte es un bloque de ocho
bits almacenados como un 0 o un 1 en el chip de memoria.
Un chip de computación esencial es el chip de memoria de
solo lectura (Read-Only Memory, ROM). Los chips de ROM se ubican en la placa
madre y otras placas de circuitos, y contienen instrucciones a las que la CPU
puede acceder de forma directa. Las instrucciones almacenadas en la ROM
incluyen instrucciones de operaciones básicas como arrancar la computadora y
cargar el sistema operativo.
Es importante destacar que los chips de ROM conservan el
contenido aun cuando la computadora está apagada. Los contenidos no se pueden
eliminar o cambiar fácilmente.
Nota: En ocasiones, la ROM se denomina firmware. Esto es
engañoso, ya que el firmware, en realidad, es el software que se almacena en un
chip de ROM.
RAM.
La RAM es el área de almacenamiento de trabajo temporal de
datos y programas a los que accede la CPU.
Existen diferentes tipos de RAM que puede utilizar una
computadora. La figura ofrece detalles sobre ellos.
Al contrario de la ROM, la RAM es una memoria volátil, lo
cual significa que el contenido se borra cuando la computadora se apaga.
Nota: La ROM es una memoria no volátil, lo cual significa
que los contenidos no se borran cuando la computadora se apaga.
Agregar más RAM en una computadora mejora el rendimiento del
sistema. Por ejemplo, más RAM aumenta la capacidad de memoria de la computadora
para mantener y procesar programas y archivos. Con menos memoria RAM, una
computadora debe intercambiar datos entre la RAM y la unidad de disco duro, que
es mucho más lenta. La cantidad máxima de RAM que se puede instalar depende de
la placa madre.
Módulos de memoria
La RAM que tenían las primeras computadoras en la placa
madre se instalaba en forma de chips individuales. Los chips de memoria
individuales, denominados “chips de paquete doble en línea” (DIP, dual inline
package), eran difíciles de instalar y solían aflojarse. Para solucionar este
problema, los diseñadores soldaron los chips de memoria a una placa de circuito
para crear un módulo de memoria que luego se ubicaría en una ranura de memoria
en la placa madre.
Nota: Los módulos de memoria pueden ser de simple o doble
cara. Los módulos de memoria de simple cara contienen RAM en una sola cara del
módulo. Los módulos de memoria de doble cara contienen RAM en ambas caras.
La velocidad de la memoria tiene impacto directo en cuántos
datos puede procesar un procesador en un período de tiempo determinado. Al
aumentar la velocidad del procesador, la velocidad de la memoria también debe
aumentar. El rendimiento de la memoria también se ha mejorado con tecnología
multicanal. La RAM estándar es de canal único, lo que significa que todas las
ranuras de RAM se direccionan al mismo tiempo. La RAM de canal doble agrega un
segundo canal para poder acceder a un segundo módulo al mismo tiempo. La
tecnología de canal triple proporciona otro canal para poder acceder a tres
módulos al mismo tiempo.
La memoria más rápida generalmente es la RAM estática (SRAM)
que es una caché para almacenar los datos utilizados más recientes y las
instrucciones de la CPU. La SRAM le proporciona al procesador un acceso más
rápido a los datos que la RAM dinámica (DRAM, dynamic RAM), o memoria
principal, que tarda más en recuperarlos.
Los errores de memoria se producen cuando los datos no se
almacenan correctamente en los chips. La PC utiliza distintos métodos para
detectar y corregir los errores de datos en la memoria.
Tarjetas de adaptador y ranuras de expansión.
Las tarjetas de adaptador aumentan la funcionalidad de una
PC al agregar controladores para dispositivos específicos o al reemplazar los
puertos que no funcionan correctamente.
Existen varias tarjetas de adaptador disponibles que se
suelen utilizar para expandir y personalizar la funcionalidad de una
computadora:
• Adaptador
de sonido: Los adaptadores de sonido proporcionan la funcionalidad de audio.
• Tarjeta
de interfaz de red (Network Interface Card, NIC): Conecta una computadora a una
red mediante un cable de red.
• NIC
inalámbrica: Conecta una computadora a una red mediante radiofrecuencias.
• Adaptador
de video: Los adaptadores de video proporcionan funcionalidad de video.
• Tarjeta
de captura: Las tarjetas de captura envían una señal de video a una computadora
para que se pueda grabar en el disco duro de la computadora con un software de
captura de video.
• Tarjeta
sintonizadora de TV: Proporciona la capacidad de mirar y grabar señales de
televisión en una computadora conectando una televisión de cable, un satélite o
una antena a la tarjeta sintonizadora instalada.
• Puerto de
bus serial universal (USB, Universal Serial Bus): Conecta una computadora a los
dispositivos periféricos.
• Tarjeta
Thunderbolt: Conecta una computadora a los dispositivos periféricos.
• Matriz
redundante de discos independientes (RAID): Un adaptador de RAID se conecta a
varias unidades de disco duro (HDD) o unidades de estado sólido (SSD), y hace
que trabajen como una unidad lógica.
La Figura 1 muestra algunas de estas tarjetas de adaptador.
Cabe destacar que algunas de estas tarjetas de adaptador se pueden integrar en
la placa madre.
Nota: Las computadoras más antiguas también pueden tener un
adaptador de módem, un puerto de gráficos acelerado (AGP), un adaptador de
interfaz de sistemas de computación pequeños (SCSI) y otros.
Las computadoras tienen ranuras de expansión en la placa madre
para instalar las tarjetas de adaptador. El tipo de conector de la tarjeta de
adaptador debe coincidir con la ranura de expansión. Consulte la Figura 2 para
obtener información sobre las ranuras de expansión.
DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO.
Las unidades de almacenamiento, leen o escriben información en medios de almacenamiento
magnéticos, ópticos o semiconductores. La unidad se puede utilizar para
almacenar datos de forma permanente o para recuperar información de un disco de
medios.
Los siguientes son tipos comunes de unidades de
almacenamiento:
• Unidad de
disco duro (HDD): Las unidades de disco duro son dispositivos de discos
magnéticos tradicionales que se han utilizado durante años. Su capacidad de
almacenamiento va de gigabytes (GB) a terabytes (TB). Su velocidad se mide en
revoluciones por minuto (RPM). Esta es la velocidad a la que el eje hace girar
los platos que contienen los datos. Cuanto más rápido gira el eje, más rápido
recupera el disco duro los datos almacenados en los platos. Las velocidades
comunes de ejes de disco duro son 5400, 7200 y 10 000 rpm.
• Unidad de
estado sólido (SSD): Esta unidad utiliza chips de memoria flash no volátiles
para almacenar datos. Esto significa que es más rápida que las HDD magnéticas.
Su capacidad de almacenamiento también abarca de GB a TB. Las SSD no poseen
piezas móviles y por lo tanto no hacen ruido, proporciona más ahorros de
energía y producen menos calor que las HDD. Las SSD tienen el mismo factor de
forma que las HDD y se usan cada vez más en lugar de las HDD magnéticas.
• Unidad
híbrida: También se denomina unidad híbrida de estado sólido (Solid State
Hybrid Drive, SSHD) y es una unidad intermedia entre una HDD magnética y una
SSD. Son más rápidas que una HDD, pero menos costosos que una SSD. Son una HDD
magnética con una SSD integrada que funciona como memoria caché. La unidad SSHD
almacena automáticamente los datos a los que se obtiene acceso frecuente.
• Unidades
ópticas: Utilizan láseres para leer los datos almacenados en los medios
ópticos. Existen tres tipos de unidades ópticas, incluido el disco compacto
(CD), el disco versátil digital (DVD) y el disco Blu-ray (BD). Los CD, DVD y BD
pueden estar previamente grabados (solo lectura), pueden ser grabables (de una
sola escritura) o pueden ser regrabables (se leen y se escriben varias veces).
En la Figura 2 se describen los distintos tipos de medios ópticos y su
capacidad de almacenamiento aproximada.
• Unidad de
cintas: Las cintas magnéticas se utilizan con mayor frecuencia para archivar
datos. La unidad de cintas utiliza un cabezal magnético de lectura/escritura.
Si bien la recuperación de datos mediante una unidad de cintas puede ser
rápida, la ubicación de datos específicos es lenta, ya que la cinta se debe enrollar
en un carrete hasta que se encuentren los datos. Las capacidades de
almacenamiento comunes de las cintas van desde algunos GB hasta TB.
• Unidad de
memoria flash externa: La unidad de memoria flash externa es un dispositivo de
memoria USB que se conecta a un puerto USB. Las unidades de memoria flash
externas utilizan el mismo tipo de chips de memoria no volátil que las SSD. No
requieren energía para mantener los datos. Su capacidad de almacenamiento se
extiende de MB a GB.
Nota: Las computadoras más antiguas aún pueden incorporar
los dispositivos de almacenamiento heredados, incluidas las unidades de
disquete.
RAID e interfaces de dispositivos de almacenamiento
Las HDD, las SSD y las unidades ópticas internas se conectan
a menudo a la placa madre mediante conexiones SATA (Serial AT Attachment). Los
discos SATA se conectan a la placa madre mediante un conector de datos de 7
pines SATA.
En un extremo del cable, el conector está enchavetado para
la unidad y el otro extremo están enchavetado para la controladora de unidades.
La Figura 1 muestra el cable SATA.
Hay 3 versiones principales de SATA: SATA 1, SATA 2 y SATA
3. Los cables y los conectores son iguales, pero las velocidades de
transferencia de datos son diferentes. SATA 1 permite una tasa de transferencia
de datos de 1,5 Gb/s mientras QUE SATA 2 puede llegar hasta 3 Gb/s. SATA 3 es
el más rápido con velocidades de hasta 6 Gb/s.
Nota: Los métodos de conexión de unidades internas heredadas
incluyen la electrónica integrada (IDE) de la unidad, la interfaz electrónica
integrada (EIDE) de unidades y ATA paralelo.
Los dispositivos de almacenamiento también pueden conectarse
de manera externa a la computadora. La Figura 2 muestra una unidad de disco
duro portátil conectada a una computadora portátil mediante un cable USB. El
USB se ha convertido en la forma más común de conectar dispositivos externos.
SATA externa (eSATA) es otra forma de conectar dispositivos de almacenamiento
externos. Los cables y conectores eSATA tienen una forma distinta a los cables
y conectores SATA.
El USB 3.0 y el USB 3.1 son de color azul y se han vuelto
comunes para los dispositivos de almacenamiento externo de conexión debido a
las velocidades de transmisión rápidas. Las unidades USB también son
intercambiables con el sistema activo, lo que significa que no hay necesidad de
reiniciar la computadora al agregar o eliminar una unidad. En teoría, un puerto
USB único en una computadora puede admitir hasta 127 dispositivos
independientes mediante concentradores USB. Los concentradores USB conectan
varios dispositivos USB. Por último, varios dispositivos pueden recibir
alimentación mediante el puerto USB, lo que elimina la necesidad de una fuente
de energía externa.
Existen varios tipos de conectores USB. La Figura 3 muestra
el extremo más común, USB tipo A. También muestra otros tres conectores USB
comunes. La Figura 4 muestra el tipo de USB-C (o USB tipo C) que es el conector
USB nuevo.
Los métodos para conectar dispositivos de almacenamiento
externo se describen en la tabla de la Figura 5. La Figura 6 muestra una
comparación de ancho de banda entre estos métodos.
Los dispositivos de almacenamiento también se pueden agrupar
y administrar para crear grandes espacios de almacenamiento con redundancia.
Para hacerlo, las computadoras pueden implementar una tecnología de matriz
redundante de discos independientes (RAID). La RAID proporciona un método para
almacenar datos en varios discos duros para obtener redundancia y mejoras en el
rendimiento. Para el sistema operativo, una matriz RAID aparece como un disco.
Los siguientes términos describen cómo la RAID almacena los
datos en los distintos discos:
• Paridad:
Detecta errores de datos.
• Creación
de bandas de datos: Escribe datos en varios discos.
• Replicación
de disco: Almacena los datos duplicados en una segunda unidad.
Existen varios niveles de RAID disponibles. En la Figura 7
se comparan estos diversos niveles de RAID.
PUERTOS Y CABLES DE VIDEO
Un puerto de video conecta un monitor a una PC mediante un
cable. Los puertos de video y los cables de monitor transfieren señales
analógicas, señales digitales o ambas. Las PC son dispositivos digitales que
producen señales digitales. Las señales digitales se envían a la tarjeta
gráfica y, de allí, se transmiten a una pantalla digital a través de un cable.
Las señales digitales también se pueden convertir en señales analógicas
mediante la tarjeta gráfica y transferirse a una pantalla analógica. Una calidad
de imagen más baja es el resultado de convertir una señal digital en una señal
análoga. Las pantallas y los cables de monitor que admiten señales digitales
proporcionan mejor calidad de imagen que los que solo admiten señales
analógicas.
Existen varios tipos de puertos y conectores de video:
• Interfaz
visual digital (DVI, Digital Visual Interface): (Figura 1) Por lo general, el
conector DVI es blanco y consta de 24 pines (tres filas de ocho contactos) para
las señales digitales, 4 pines para las señales analógicas y 1 pin plano
denominado barra de conexión a tierra. Específicamente, la interfaz DVI-D solo
maneja señales digitales, mientras que la interfaz DVI-A solo maneja señales
analógicas. DVI utiliza una interfaz de doble enlace que crea dos grupos de canales
de datos que pueden transmitir más de 10 Gb/s de la información de video
digital.
• Conector
de DisplayPort: (Figura 2) DisplayPort es una tecnología de interfaz que está
diseñada para conectar PC de alta gama con capacidad para gráficos y pantallas,
así como equipos de cine en casa y pantallas. El conector consta de 20 pines y
se puede utilizar para audio, video o ambos. DisplayPort admite velocidades de
datos de video de hasta 8,64 Gb/s.
• Mini
DisplayPort: Una versión más pequeña que el conector de DisplayPort se denomina
Mini DisplayPort. Se utiliza en las implementaciones de Thunderbolt 1 y
Thunderbolt 2.
• HDMI: La
interfaz multimedia de alta definición fue desarrollada específicamente para
los televisores de alta definición. Sin embargo, sus funciones digitales
también lo convierten en un buen candidato para las computadoras. Existen dos
tipos comunes de cables HDMI. El cable HDMI de tamaño normal tipo A es el cable
estándar que se utiliza para conectar los dispositivos de video. Las HDMI de tipo
C se utilizan para conectar computadoras portátiles y dispositivos portátiles
como tablets. El tipo de conector C que se muestra en la Figura 3 es más
pequeño que el tipo de conector A y tiene 19 pines.
• Thunderbolt:
(Figura 4) Thunderbolt 1 y Thunderbolt 2 utilizan el adaptador de Mini
DisplayPort (MDP), mientras que Thunderbolt 3 requiere un conector USB-C.
• Conector
VGA: (Figura 5) Es un conector para video analógico. Tiene 3 filas y 15 pines.
También se conoce como conector DE-15 o HD-15.
• Conectores
RCA: (Figura 6) Los conectores RCA cuentan con un conector que tiene un aro a
su alrededor y se utilizan para transmitir audio o video. Los conectores RCA a
menudo se encuentran en grupos de tres, donde el conector amarillo transmite
video y un par de conectores rojo y blanco transmite los canales derecho e
izquierdo de audio.
• Conector
BNC: (Figura 7) Los conectores BNC conectan cables coaxiales a dispositivos
mediante un esquema de conexión de un cuarto de vuelta. Los conectores BNC se
utilizan con audio o video analógico o digital.
• Din-6:
Este conector tiene 6 pines y se suele utilizar para audio y video analógico, y
para la alimentación en aplicaciones de cámaras de seguridad.
Inalámbrico: Tienen transmisores generalmente adicionales
que se conectan a un monitor externo/TV.
Nota: Los métodos de conexión de control antiguos incluyen
compuesto/RGB o S-Video.
OTROS PUERTOS Y CABLES
Los puertos de entrada/salida (E/S) de una PC conectan
dispositivos periféricos, como impresoras y escáneres y unidades portátiles.
Además de los puertos y las interfaces que analizamos anteriormente, una
computadora también puede tener otros puertos:
• Puertos
PS/2: Un puerto PS/2 conecta un teclado o un mouse a una
computadora. El puerto PS/2 tiene un conector mini-DIN hembra de 6 pines. Los
conectores para el teclado y el mouse a menudo son de colores diferentes. Si
los puertos no están codificados por colores, busque una pequeña figura de un
mouse o un teclado junto a cada puerto.
• Puertos
de audio: Los puertos de audio conectan dispositivos de audio a la
computadora. Los puertos analógicos suelen incluir una línea en el puerto para
conectar a una fuente externa (p. ej., un sistema estéreo), un puerto de
micrófono y una línea a través de puertos para conectar altavoces o
auriculares. La entrada digital y los puertos de salida también están
disponibles para conectar las fuentes digitales y los dispositivos de salida.
Estos conectores y cables transfieren pulsaciones de luz mediante cables de
fibra óptica.
• Puerto de
juegos/MIDI: Se conecta a un joystick o a un dispositivo con
interfaz MIDI.
• Puerto de
red Ethernet: (Figura 3) Se trata de un puerto de red que anteriormente se
conocía como puerto RJ-45. Un puerto de red Ethernet tiene 8 pines y conecta
los dispositivos a una red. La velocidad de conexión depende del tipo de puerto
de red. Existen dos estándares de Ethernet que se utilizan. Específicamente,
Fast Ethernet (o 100BASE) puede transmitir hasta 100 Mb/s y Gigabit Ethernet
(1000BASE) puede transmitir hasta 1000 Mb/s. La longitud máxima del cable de
red Ethernet es de 100 m (328 pies).
• Puertos y
cables USB: El bus universal en serie (USB, Universal Serial Bus) es una
interfaz estándar que conecta dispositivos periféricos a una computadora. Los
dispositivos USB son intercambiables con el sistema activo, lo que significa
que los usuarios pueden conectarlos y desconectarlos mientras la PC está
encendida. Las conexiones USB se pueden encontrar en PC, cámaras, impresoras,
escáneres, dispositivos de almacenamiento y muchos otros dispositivos
electrónicos. Los concentradores USB conectan varios dispositivos USB. Un único
puerto USB en una PC puede admitir hasta 127 dispositivos independientes
mediante varios concentradores USB. Algunos dispositivos incluso pueden recibir
alimentación mediante el puerto USB, lo que elimina la necesidad de una fuente
de energía externa.
• La
tecnología USB 1.1 permitió alcanzar velocidades de transmisión de hasta 12
Mb/s en el modo de velocidad máxima y de 1,5 Mb/s en el modo de baja velocidad.
Los cables USB 1.1 tienen una longitud máxima de 9,8 ft (3 m). La tecnología
USB 2.0 permite la transmisión de hasta 480 Mb/s. Los cables USB 2.0 tienen una
longitud máxima de 16,4 ft (5 m). Los dispositivos USB solo pueden transferir
datos a la velocidad máxima que permite el puerto específico. La tecnología USB
3.0 permite la transmisión de hasta 5 Gb/s. La tecnología USB 3.0 es compatible
con las versiones anteriores de USB. Los cables USB 3.0 no tienen una longitud
máxima definida, aunque se suele aceptar una longitud máxima de 9,8 ft (3 m).
• Puertos y
cables FireWire: FireWire es una interfaz de alta velocidad intercambiable con
el sistema activo que conecta dispositivos periféricos a una computadora. Un
único puerto FireWire en una PC puede admitir hasta 63 dispositivos. Algunos
dispositivos incluso pueden recibir alimentación mediante el puerto FireWire,
lo que elimina la necesidad de una fuente de energía externa. FireWire utiliza
el estandar 1394 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) y
también se conoce como i.Link. El IEEE crea publicaciones y estándares para la
tecnología.
• El
estándar IEEE 1394a admite velocidades de datos de hasta 400 Mb/s para los
cables de 15 ft (4,5 m) de longitud o menos. Dicho estándar utiliza conectores
de 4 o 6 pines. Los estándares IEEE 1394b (FireWire 800) permiten un rango más
amplio de conexiones, incluidos los cables CAT5 UTP y los de fibra óptica.
Según los medios que se utilicen, se admiten velocidades de datos de hasta 3,2
Gb/s para distancias de 328 ft (100 m) o menos.
• Cables de
datos eSATA: Los cables eSATA conectan dispositivos SATA a la interfaz eSATA
mediante un cable de datos de 7 pines. Estos cables no le suministran potencia
al disco externo SATA. Un cable de alimentación independiente le proporciona
potencia al disco.
Nota: Entre otros puertos, se incluyen puertos seriales,
puertos paralelos y puertos de módem.
Adaptadores y convertidores
Existen muchos estándares de conexión en la actualidad.
Muchos son interoperables, pero requieren componentes especializados. Estos
componentes se denominan adaptadores y convertidores:
• Adaptador:
Es un componente que conecta físicamente una tecnología con otra. Por ejemplo,
un adaptador de DVI a HDMI. El adaptador puede ser un componente o un cable con
diferentes extremos.
• Convertidor:
Cumple la misma función que un adaptador, pero también convierte las señales de
una tecnología a la otra. Por ejemplo, un USB 3.0 al convertidor SATA permite
que un disco duro pueda utilizarse como una unidad de memoria flash.
Existen varios tipos de adaptadores y convertidores
disponibles:
• Adaptador
de DVI a HDMI: Este adaptador se utiliza para conectar un monitor HDMI a un
puerto DVI.
• Adaptador
de DVI a VGA: (Figura 1) Este adaptador se utiliza para conectar un cable VGA a
un puerto DVI.
• Adaptador
de USB A a USB B: Este adaptador se utiliza para conectar un puerto USB A a un
puerto USB B.
• Adaptador
de USB a Ethernet: (Figura 2) Este adaptador se utiliza para conectar un puerto
USB a un conector Ethernet.
• Adaptador
de USB a PS/2: (Figura 3) Este adaptador se utiliza para conectar un teclado o
un mouse USB a un puerto PS/2.
• Convertidor
de HDMI a VGA: Convierte la señal de salida VGA de una PC a una señal de salida
HDMI, para que sea posible usar un monitor HDMI.
• Convertidor
de Thunderbolt a DVI: Convierte la señal de video Thunderbolt mini DisplayPort
a una señal de video DVI, para que sea posible usar un monitor DVI.
Dispositivos de entrada
Los dispositivos de entrada introducen datos o instrucciones
en una PC.
Los siguientes son ejemplos de dispositivos de entrada:
• Mouse y
teclados: Estos son los dos dispositivos de entrada que se utilizan
con más frecuencia. El teclado se utiliza para introducir texto mientras que el
mouse se utiliza para navegar la interfaz gráfica de usuario (GUI). Las
computadoras portátiles también tienen paneles táctiles para proporcionar las
funciones integradas del mouse.
• Pantallas
táctiles: Estos dispositivos de entrada tienen pantallas táctiles o
sensibles a la presión. La PC recibe instrucciones específicas según el lugar
de la pantalla que toque el usuario.
• Joysticks
y controladores para juegos: (Figura 3) Estos son dispositivos de entrada que
se usan para jugar juegos. Los controladores para juegos permiten al jugador
controlar el movimiento y la vista con pequeños joysticks y varios botones.
Muchos controladores para juegos también tienen gatillos que registran la
cantidad de presión que ejerce el jugador. Los joysticks se utilizan a menudo
para jugar juegos de simulación de vuelo.
• Cámaras
digitales y cámaras de video digitales: (Figura 4) estos dispositivos de
entrada capturan las imágenes que pueden almacenarse, mostrarse, imprimirse o
alterarse. Las cámaras web independientes o integradas capturan imágenes en
tiempo real.
• Escáneres: Estos dispositivos digitalizan imágenes o documentos. La
digitalización de la imagen se almacena como un archivo que se puede mostrar,
imprimir o modificar. Un lector de código de barras es un tipo de escáner que
lee las barras del código de producto universal (UPC, Universal Product Code).
Este tipo se utiliza ampliamente para registrar información de precios e
inventario.
• Digitalizadores: Este dispositivo permite a un diseñador o un artista crear planos,
imágenes u otros trabajos artísticos usando una herramienta similar a un lápiz,
llamada stylus, sobre una superficie que detecta dónde la toca la punta del
stylus. Algunos digitalizadores cuentan con más de una superficie o sensor que
le permiten al usuario crear modelos 3D al realizar acciones con el lápiz en el
aire.
• Dispositivos
de identificación biométrica: (Figura 7) Estos dispositivos de entrada
identifican a un usuario basado en función de una característica física única,
como sus huellas digitales o su voz. Ahora, muchas computadoras portátiles
cuentan con lectores de huellas digitales para automatizar el inicio de sesión
en el dispositivo.
• Lectores
de tarjetas inteligentes: Estos dispositivos de entrada se utilizan en una
computadora para autenticar al usuario. Una tarjeta inteligente puede tener el
tamaño de una tarjeta de crédito con un microprocesador integrado que se
encuentra generalmente en un relleno de contacto dorado en un lado de la
tarjeta.
Un switch de teclado, video y mouse (KVM, keyboard, video,
mouse) es un dispositivo de hardware que se puede usar para controlar más de
una PC con un único teclado, monitor y mouse. En las empresas, los switches KVM
proporcionan un acceso rentable a varios servidores. Los usuarios domésticos
pueden ahorrar espacio mediante un switch KVM, como el que se ve en la Figura
8, para conectar varias PC a un teclado, un monitor y un mouse.
Los switches KVM más modernos incorporaron la capacidad de
compartir dispositivos USB y altavoces con varias computadoras. Generalmente,
al presionar un botón en el switch KVM, el usuario puede cambiar el control de
una PC conectada a otra. Algunos modelos de switch transfieren el control de
una computadora a otra mediante una secuencia de teclas específica en un
teclado, por ejemplo Ctrl > Ctrl > A > Intro para controlar la primera
computadora conectada al switch y, luego Ctrl > Ctrl > B > Intro para
transferir el control a la computadora siguiente.
DISPOSITIVOS DE SALIDA
Los dispositivos de salida le presentan información de una
PC al usuario.
Los monitores y proyectores son dispositivos de salida
principales de una PC. Existen dos tipos de monitores. La diferencia más
importante entre estos tipos de monitores es la tecnología que se utiliza para
crear una imagen:
• LCD: La
pantalla de cristal líquido (LCD, liquid crystal display) se suele utilizar en
los monitores de pantalla plana y en las computadoras portátiles. Consta de dos
filtros polarizadores con una solución de cristal líquido entre ambos. Una
corriente electrónica alinea los cristales a fin de permitir o impedir el paso
de luz. El efecto del paso de la luz en ciertas áreas y del bloqueo de la luz
en otras es lo que crea la imagen. Las LCD vienen en dos formas, de matriz
activa o de matriz pasiva. En ocasiones, la matriz activa se denomina
“transistor de película delgada” (TFT, thin film transistor). El TFT permite
que se controle cada pixel, lo que crea imágenes en color muy nítidas. La
matriz pasiva es menos costosa que la activa, pero no proporciona el mismo
nivel de control de la imagen. La matriz pasiva no se suele utilizar en las
computadoras portátiles.
• LED: Las
pantallas de diodos emisores de luz (LED, Light-Emitting Diode) son pantallas
de LCD que utilizan iluminación de fondo con LED para iluminar la pantalla. Los
LED consumen menos energía que la iluminación de fondo de la pantalla de LCD
estándar y permiten que el panel sea más delgado, liviano y brillante, y que
tenga un mejor contraste.
• OLED: Las
pantallas de LED orgánicos (OLED, organic LED) utilizan una capa de material
orgánico que responde a estímulos eléctricos para emitir luz. Este proceso
permite que cada pixel se ilumine de forma individual, lo que tiene como
resultado niveles de negro mucho más profundos que los de las pantallas de LED.
Las pantallas de OLED también son más delgadas y livianas que las pantallas de
LED.
• Plasma:
Las pantallas de plasma son otro tipo de monitor de pantalla plana que pueden
lograr altos niveles de brillo, niveles profundos de negro y una amplia gama de
colores. Las pantallas de plasma se pueden fabricar en tamaños de hasta 150
pulgadas (381 cm) o más. Las pantallas de plasma reciben su nombre del uso de
diminutas celdas de gas ionizado que se iluminan cuando reciben un estímulo
eléctrico.
• DLP: El
procesamiento digital de luz (DLP, Digital Light Processing) es una tecnología
de proyección. Los proyectores DLP utilizan una rueda de colores giratoria con
un conjunto de espejos controlado por un microprocesador denominado
“dispositivo digital de microespejos” (DMD, digital micromirror device). Cada
espejo corresponde a un pixel específico. Cada espejo refleja la luz hacia las
ópticas del proyector o en dirección contraria a ellas. Esto crea una imagen
monocromática en una escala de hasta 1024 tonalidades de gris entre el blanco y
el negro. A continuación, la rueda de colores agrega los datos de color para
completar la imagen en color proyectada.
Para obtener más información acerca de la compra de un
monitor informático, haga clic aquí.
Nota: Los monitores antiguos incluyen el tubo de rayo
catódico (CRT).
Las impresoras son dispositivos de salida que crean copias impresas
de archivos de computadora. Algunas impresoras se especializan en aplicaciones
específicas, como la impresión de fotografías en color. Las impresoras
multifuncionales están diseñadas para proporcionar varios servicios, como
impresión, análisis, envío de faxes y copia.
Los altavoces y los auriculares son dispositivos de salida
para señales de audio. La mayoría de las computadoras cuentan con soporte de
audio, ya sea integrado en la placa madre o en una tarjeta de adaptador. El
soporte de audio incluye puertos que permiten la entrada y la salida de señales
de audio. La tarjeta de audio cuenta con un amplificador para proporcionar
energía a los auriculares y los altavoces externos.
Los televisores también son dispositivos de salida, pero
pueden tener funcionalidades de entrada. Un televisor inteligente ejecuta un
sistema operativo que permite que reciban la entrada del usuario y que se
conecte a muchas fuentes de contenido en Internet y de smartphones, tablets y
otros dispositivos conectados. El uso de una Smart TV prácticamente elimina la
necesidad de un decodificador. Un decodificador es un dispositivo que conecta
el televisor estándar con fuentes de contenido como un cable, un satélite o una
transmisión.
CARACTERÍSTICAS DE LOS MONITORES
La resolución de un monitor se refiere al nivel de detalle
de imagen que se puede reproducir. Cuanto mayor es la configuración de la
resolución, mejor es la calidad de imagen producida.
En la resolución de un monitor intervienen varios factores:
• Pixel: El
término pixel es la abreviatura de “elemento de imagen” (picture element). Los
pixeles son los pequeños puntos que componen las pantallas. Cada pixel consta
de un componente rojo, uno verde y uno azul (RGB).
• Tamaño de
punto: El tamaño de punto es la distancia entre pixeles en la pantalla. Cuanto
menor es el tamaño de punto, mejor es la imagen.
• Proporción
de contraste: La proporción de contraste es la medición
de la diferencia de la intensidad de la luz entre el punto más brillante (blanco) y el más
oscuro (negro). Una proporción de contraste de 10 000:1 muestra blancos más tenues y negros más claros
que un monitor con una proporción de
contraste de 1 000 000:1.
• Velocidad
de actualización: La frecuencia de actualización se expresa en hercios (Hz) y
se conoce como la frecuencia por segundo con la que se reconstruye una imagen.
Una mayor frecuencia de actualización produce una mejor imagen.
• Velocidad
de fotogramas: La velocidad de fotogramas se refiere a la frecuencia en que una
fuente de video puede alimentar una trama completa de los nuevos datos a una
pantalla. La frecuencia de actualización de un monitor en los Hz se compara
directamente a la trama máxima por segundo (FPS) de ese monitor. Por ejemplo,
un monitor con una frecuencia de actualización de 144 Hz mostrará un máximo de
144 fotogramas por segundo.
• Entrelazado/Sin
entrelazado: Los monitores entrelazados crean la imagen mediante el escaneo de
la pantalla dos veces. El primer escaneo recoge las líneas impares, de arriba
hacia abajo, y el segundo recoge las líneas pares. Los monitores sin
entrelazado crean la imagen mediante el escaneo de la pantalla de a una línea
por vez, de arriba hacia abajo.
• Resolución
horizontal, vertical y de color: La resolución horizontal está dada por la
cantidad de pixeles en una línea. La cantidad de líneas en una pantalla es la
resolución vertical. La resolución de color es la cantidad de colores que se
pueden reproducir.
• Relación
de aspecto: La relación de aspecto es la relación entre la medida horizontal y
la medida vertical del área de visualización de un monitor. Por ejemplo, QSXGA
mide 2560 pixeles horizontales por 2048 pixeles verticales, lo que produce una
relación de aspecto de 5:4. Si un área de visualización tuviera 16 pulgadas de
ancho por 12 pulgadas de alto, la relación de aspecto sería de 4:3. Un área de
visualización de 24 pulgadas de ancho por 18 pulgadas de alto también tiene una
relación de aspecto de 4:3.
• Resolución
nativa: La resolución nativa es la cantidad de pixeles que tiene un monitor. Un
monitor con una resolución de 1280 x 1024 tiene 1280 pixeles horizontales y
1024 pixeles verticales. El modo nativo se refiere al modo en que la imagen que
se envía al monitor coincide con la resolución nativa de este.
Los monitores tienen controles para ajustar la calidad de la
imagen. Los siguientes son algunos de los ajustes de monitor más comunes:
• Brillo:
Intensidad de la imagen
• Contraste:
Relación entre los puntos claros y oscuros
• Posición:
Ubicación vertical y horizontal de la imagen en la pantalla
• Restablecer:
Restablece la configuración de fábrica del monitor
Agregar monitores puede aumentar la eficacia del trabajo.
Los monitores que se agregan le permiten expandir el tamaño del escritorio o
duplicar el escritorio, de modo de poder ver más ventanas abiertas. Muchas PC
tienen incorporada la capacidad de conectar varios monitores. Consulte la
Figura 2 para obtener más información sobre cómo configurar varios monitores.
ARMADO DE UNA COMPUTADORA
Al actualizar o armar una nueva computadora, se deben tener
en cuenta varios factores.
Antes de hacer una compra, determine cuál será el propósito
de la computadora. ¿Qué desea hacer con la computadora? ¿Va a adquirir o crear
un nuevo sistema doméstico para la familia? ¿Va a crear una estación de trabajo
para un cliente en una empresa de arquitectura que necesita ejecutar
aplicaciones con uso intensivo de gráficos como AutoCAD? ¿O va a armar una
máquina para juegos que le dé una ventaja sobre la competencia?
La próxima pregunta es: ¿Cuántos dispositivos externos y qué
tipo de dispositivos externos estarán conectados a la PC? ¿Necesita un sistema
de RAID? ¿El cliente requiere la conexión de componentes más antiguos o
propietarios? ¿Necesita instalar una tarjeta gráfica potente?
El propósito de la computadora y de los tipos de componentes
externos influencia inicialmente la selección de la placa madre. La placa madre
se debe acomodar a la solución de refrigeración deseada de la CPU y a la CPU,
el tipo y la cantidad de RAM, y los tipos y la cantidad de puertos y ranuras de
expansión.
SELECCIONAR LA PLACA MADRE
Con frecuencia, las nuevas placas madre tienen nuevas
características o estándares que pueden ser incompatibles con componentes
anteriores. Al seleccionar una placa madre de reemplazo, asegúrese de que sea
compatible con la CPU, la RAM, el adaptador de video y otras tarjetas de
adaptador. El socket y el conjunto de chips en la placa madre deben ser
compatibles con la CPU. La placa madre también debe tener espacio para el
conjunto de disipador térmico y ventilador existente si se vuelve a utilizar la
CPU. Preste especial atención a la cantidad y el tipo de ranuras de expansión.
Asegúrese de que coincidan con las tarjetas de adaptador existentes y que
permitan el uso de nuevas tarjetas. La fuente de alimentación existente debe
tener conexiones que se adapten a la nueva placa madre. Por último, la nueva
placa madre debe encajar físicamente en el gabinete actual de la PC.
Al armar una PC, elija un conjunto de chips que proporcione
las capacidades que necesita. Por ejemplo, puede comprar una placa madre con un
conjunto de chips que permita el uso de varios puertos USB, conexiones eSATA,
sonido envolvente y video.
El paquete de CPU debe coincidir con el tipo de socket de la
placa madre o con el tipo de ranura de la CPU. Un paquete de CPU contiene la CPU,
los puntos de conexión y los materiales que rodean a la CPU y disipan el calor.
Los datos se transfieren de una parte de la PC a otra
mediante un grupo de cables conocidos como “bus”. El bus tiene dos partes. La
porción de datos del bus, conocida como “bus de datos”, transfiere datos entre
los componentes de la PC. La porción de dirección, conocida como “bus de
direcciones”, transmite las direcciones de memoria de las ubicaciones en donde
la CPU lee o escribe datos.
El tamaño del bus determina la cantidad de datos que se
pueden transmitir al mismo tiempo. Un bus de 32 bits transmite 32 bits de datos
al mismo tiempo desde el procesador a la RAM o a otros componentes de la placa
madre, mientras que un bus de 64 bits transmite 64 bits de datos al mismo tiempo.
La velocidad a la que se transfieren los datos a través del bus depende de la
velocidad del reloj, que se mide en MHz o GHz.
Las ranuras de expansión PCI se conectan a un bus paralelo,
que envía varios bits a través de varios hilos simultáneamente. En la
actualidad, las ranuras de expansión PCI se reemplazan por las ranuras de
expansión PCIe que se conectan a un bus serie, que envía un bit por vez a una
velocidad mucho mayor.
Al armar una computadora, elija una placa madre que posea
las ranuras adecuadas para satisfacer sus necesidades actuales y futuras.
SELECCIONE EL GABINETE Y LOS VENTILADORES
La elección de la placa madre y los componentes externos
luego influye en la selección del gabinete y la fuente de alimentación. El
factor de forma de la placa madre debe coincidir con el tipo correcto de
gabinete y de fuente de alimentación de la computadora. Por ejemplo, una placa
madre ATX requiere un gabinete y una fuente de alimentación compatibles.
Los gabinetes suelen incluir una fuente de alimentación preinstalada.
En esos casos, también debe verificar que la fuente de alimentación suministre
la potencia suficiente para que funcionen todos los componentes que se
instalarán en el gabinete.
Puede seleccionar un gabinete más grande para la PC, a fin
de incluir otros componentes que se puedan requerir en el futuro. O bien, puede
seleccionar un gabinete más pequeño que requiera un espacio mínimo. En general,
el gabinete de la PC debe ser duradero, fácil de reparar, y debe tener espacio
suficiente para expandir el equipo.
Diversos factores que afectan la selección de un gabinete de
computadora se describen en la Figura 1.
En una PC hay numerosos componentes internos que generan
calor mientras la PC está en funcionamiento. Se deben instalar ventiladores de
gabinete para introducir aire frío en el gabinete de la PC y expulsar el calor.
Al elegir ventiladores de gabinete, se deben tener en cuenta varios factores,
como se describe en la Figura 2.
Nota: La dirección de los flujos de aire creados por todos
los ventiladores en el gabinete debe trabajar en conjunto para introducir aire
frío y expulsar el aire caliente. Si se instala un ventilador al revés o si se
utilizan ventiladores de tamaño o velocidad incorrectos para el gabinete, es
posible que los flujos de aire se contrarresten.
SELECCIONAR LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN
Las fuentes de alimentación convierten el voltaje de entrada
de CA en voltaje de salida de CC. Las fuentes de alimentación suelen
proporcionar voltajes de 3,3 V, 5 V y 12 V, y se miden en vataje. La fuente de
alimentación debe proporcionar suficiente alimentación a los componentes que se
encuentran instalados, además de permitir que se agreguen otros componentes más
adelante. Si elige una fuente de alimentación que solo suministra alimentación
a los componentes actuales, es posible que deba reemplazarla cuando se
actualicen otros componentes.
La tabla de la figura describe varios factores a tener en
cuenta al seleccionar una fuente de alimentación.
Tenga cuidado al conectar los cables de la fuente de alimentación
con otros componentes. Si tiene dificultades para insertar un conector, intente
cambiarlo de posición, o revíselo para asegurarse de que no haya pines doblados
u objetos extraños que le impidan insertarlo. Si resulta difícil conectar un
cable u otra parte, significa que hay un error. Los cables, los conectores y
los componentes se diseñan para que se ajusten a la perfección. Nunca fuerce un
conector o un componente. Si un conector se conecta de forma incorrecta, puede
dañar la clavija y el conector. Tómese su tiempo y asegúrese de conectar el
hardware correctamente.
SELECCIONE EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DE LA CPU Y LA CPU
Antes de comprar una CPU, asegúrese de que sea compatible
con la placa madre existente. Un buen recurso para investigar la compatibilidad
entre las CPU y otros dispositivos son las páginas web de los fabricantes.
Cuando actualice la CPU, asegúrese de que se mantenga el
voltaje correcto. La placa madre cuenta con un módulo regulador de voltaje
(VRM, Voltage Regulator Module) integrado. Puede modificar la configuración del
voltaje de la CPU en el software del BIOS o de UEFI. La velocidad de los
procesadores modernos se mide en GHz. La clasificación de velocidad máxima hace
referencia a la velocidad máxima a la que puede funcionar un procesador sin
errores. Hay dos factores principales que pueden limitar la velocidad de un
procesador:
• El chip
del procesador es un conjunto de transistores conectados entre sí mediante
hilos. La transmisión de datos mediante transistores e hilos provoca demoras.
• Cuando
los transistores pasan de estar habilitados a deshabilitados, o viceversa, se
genera una pequeña cantidad de calor. El calor generado aumenta a medida que
aumenta la velocidad del procesador. Cuando el procesador se calienta
demasiado, comienza a producir errores.
El bus Frontal (FSB, front-side bus) es la trayectoria entre
la CPU y el puente norte, y se utiliza para conectar diversos componentes, como
el conjunto de chips y las tarjetas de expansión, y la RAM. Los datos pueden
transferirse en ambas direcciones a través del FSB. La frecuencia del bus se
mide en MHz. La frecuencia a la que opera una CPU se determina aplicando un
multiplicador de reloj a la velocidad del FSB. Por ejemplo, es posible que un
procesador que opera a 3200 MHz utilice un FSB de 400 MHz. Como 3200 MHz
dividido 400 MHz es igual a 8, la CPU es ocho veces más rápida que el FSB.
Además, los procesadores se clasifican en procesadores de 32
bits y 64 bits. La principal diferencia es la cantidad de instrucciones que
puede cumplir el procesador al mismo tiempo. Un procesador de 64 bits procesa
más instrucciones por ciclo de reloj que uno de 32 bits. Además, los
procesadores de 64 bits pueden admitir más memoria. Para utilizar las
capacidades del procesador de 64 bits, asegúrese de que el sistema operativo y
las aplicaciones que se instalaron sean compatibles con un procesador de ese
tipo.
La CPU es uno de los componentes más caros y delicados del
gabinete de una computadora. La CPU se puede sobrecalentar; por lo tanto, la
mayoría de las CPU requieren un disipador térmico, combinado con un ventilador
para el enfriamiento.
Figura 2 enumera varios factores que se deben tener en
cuenta al elegir un sistema de refrigeración para una CPU.
Cuando hay una aplicación que se bloquea o la PC muestra
mensajes de error frecuentemente, es posible que se necesite nueva RAM. Para
determinar si el problema es la RAM, ejecute la prueba de RAM en el BIOS. Si la
prueba no está disponible, los programas de pruebas especiales de RAM están
disponibles para descargarse. Otro método es reemplazar el antiguo módulo RAM
con un módulo óptimo conocido. Reinicie la PC para ver si funciona sin mensajes
de error.
Cuando seleccione una nueva RAM, asegúrese de que sea
compatible con la placa madre actual. Además, el conjunto de chips debe admitir
la velocidad de la nueva RAM. Puede ser útil llevar el módulo de memoria
original cuando vaya a comprar la RAM de reemplazo.
La memoria también puede categorizarse como almacenada en
búfer o no almacenada en búfer:
• Memoria
no almacenada en búfer: Es la memoria normal para las computadoras. La computadora
lee los datos directamente de los bancos de memoria, lo que la convierte en una
memoria más rápida que la memoria almacenada en búfer. Sin embargo, existe un
límite para la cantidad de RAM que se puede instalar.
• Memoria
almacenada en búfer: Es la memoria especializada para servidores y estaciones
de trabajo de alto nivel que utilizan grandes cantidades de RAM. Estos chips de
memoria tienen un chip de control incorporado en el módulo. El chip de control
ayuda al controlador de memoria en la administración de grandes cantidades de
RAM. Evite almacenar en búfer la RAM para una computadora para juegos y para
una estación de trabajo promedio, ya que el chip de controlador adicional
reduce la velocidad de la RAM.
Las tarjetas de adaptador, también conocidas como “tarjetas
de expansión”, están diseñadas para realizar tareas específicas y agregan
funcionalidades adicionales a la PC.
Nota: Si en la placa madre no hay una ranura de expansión
compatible, un dispositivo externo puede ser una opción.
La siguiente es una lista de las posibles tarjetas de
expansión que pueden actualizarse:
• Tarjeta
gráfica: El tipo de tarjeta gráfica instalada afecta el rendimiento general de
la PC. Por ejemplo, una tarjeta gráfica que necesite admitir gráficos
intensivos puede tener uso intensivo de RAM, uso intensivo de CPU o ambos. La
computadora debe tener ranuras, RAM y CPU que admitan la funcionalidad total de
la tarjeta gráfica actualizada. Elija la tarjeta gráfica adecuada sobre la base
de las necesidades actuales y futuras. Por ejemplo, para jugar 3D, la tarjeta
gráfica debe cumplir o superar los requisitos mínimos. Algunas unidades de
procesamiento de gráficos (GPU, graphics processor unit) están integradas a la
CPU. Cuando la GPU está integrada a la CPU, no hace falta adquirir una tarjeta
gráfica, a menos que se requieran características avanzadas de video, como
gráficos en 3D o una resolución muy alta.
• Tarjetas
de sonido: El tipo de tarjeta de sonido instalada determina la calidad de
sonido de la computadora. El sistema de computación debe tener altavoces y un
subwoofer de buena calidad que admitan la funcionalidad total de la
actualización de la tarjeta de sonido. Elija la tarjeta de sonido adecuada
sobre la base de las necesidades actuales y futuras del cliente. Por ejemplo,
si un cliente desea escuchar un tipo específico de sonido envolvente, la
tarjeta de sonido debe contar con el decodificador de hardware necesario para
reproducirlo. Además, el cliente puede obtener una mejora en la precisión del
sonido con una tarjeta de sonido que posea una frecuencia de muestreo más alta.
• Controladores
de almacenamiento: Una controladora de almacenamiento es un chip que puede
estar integrado a la placa madre o colocado en una tarjeta de expansión. Las
controladoras de almacenamiento permiten la expansión de las unidades internas
y externas de un sistema de computación. Las controladoras de almacenamiento,
tales como los controladores RAID, también pueden proporcionar tolerancia a
fallas o un aumento de velocidad. La cantidad de datos y el nivel de protección
de datos necesarios para el cliente influyen en el tipo de controladora de
almacenamiento requerida. Elija la controladora de almacenamiento adecuada
sobre la base de las necesidades actuales y futuras del cliente. Por ejemplo,
si un cliente desea implementar RAID 5, se necesita una controladora de
almacenamiento RAID con, al menos, tres unidades.
• Tarjetas
E/S: Instalar una tarjeta de E/S en una PC es una manera rápida y fácil de
agregar puertos de E/S. Los USB son uno de los puertos más comunes para
instalar en una computadora. Elija la tarjeta E/S adecuada sobre la base de las
necesidades actuales y futuras del cliente. Por ejemplo, si un cliente desea
agregar un lector de tarjeta interno y la placa madre no tiene conexión USB
interna, se necesita una tarjeta de E/S USB con conexión USB interna.
• NIC: Los
clientes a menudo actualizan una tarjeta de interfaz de red (NIC) para tener
mayor velocidad y más ancho de banda.
• Tarjetas
de captura: Las tarjetas de captura importan videos en una PC y lo graban en un
disco duro. Al agregar una tarjeta de captura con un sintonizador de
televisión, se puede ver y grabar programación televisiva. Los sistemas de
computación deben tener la suficiente potencia de CPU, la RAM adecuada y un
sistema de almacenamiento de alta velocidad para admitir las demandas de
captura, grabación y edición del cliente. Elija la tarjeta de captura adecuada
sobre la base de las necesidades actuales y futuras del cliente. Por ejemplo,
si un cliente desea grabar un programa mientras mira otro, se deben instalar
varias tarjetas de captura o una tarjeta de captura con varios sintonizadores
de televisión.
SELECCIONAR LOS DISCOS DUROS
Es posible que sea necesario reemplazar un dispositivo de
almacenamiento interno cuando ya no cumpla con las necesidades del cliente o
cuando presente una falla. Los signos de que un dispositivo de almacenamiento
interno está fallando podrían ser la emisión de ruidos inusuales, vibraciones
inusuales, mensajes de error o incluso daños en los datos o aplicaciones que no
se cargan.
Las unidades internas generalmente se conectan a la placa
madre con SATA mientras que las unidades externas se conectan al USB, eSATA o
Thunderbolt.
La Figura 2 muestra los componentes de una unidad de estado
sólido (SSD).
SELECCIONAR UN LECTOR DE MEDIOS
Un lector de medios es un dispositivo de lectura y escritura
para distintos tipos de tarjetas de medios, por ejemplo, las utilizadas en
cámaras digitales, smartphones o reproductores de MP3. Al reemplazar un lector
de medios, asegúrese de que sea compatible con el tipo y la capacidad de
almacenamiento de las tarjetas que se usarán.
Elija el lector de medios adecuado sobre la base de las
necesidades actuales y futuras del cliente. Por ejemplo, si un cliente necesita
utilizar varios tipos de tarjetas de medios, requiere un lector de tarjetas que
admita varios formatos.
• Secure
digital (SD): Las tarjetas SD se diseñaron para su uso en dispositivos
portátiles como cámaras, reproductores de MP3 y computadoras portátiles. Las
tarjetas SD pueden almacenar hasta 2 GB. Las tarjetas SD de alta capacidad
(SDHC, SD High Capacity) pueden almacenar hasta 32 GB, mientras que las SD de
capacidad extendida (SDXC, Extended Capacity) pueden almacenar hasta 2 TB de
datos.
• MicroSD:
Es una versión mucho más pequeña de la SD, utilizada comúnmente en teléfonos
celulares y tablets.
• MiniSD:
Una versión SD entre el tamaño de una tarjeta SD y una tarjeta microSD. El
formato se desarrolló para los teléfonos móviles.
• CompactFlash:
CompactFlash es un formato más antiguo, pero aún en amplio uso debido a su alta
velocidad y capacidad (sobre 128 GB es común). Se suele utilizar CompactFlash
como medio de almacenamiento para cámaras de video.
• Memory
Stick: Creada por Sony Corporation, la Memory Stick es una memoria flash
exclusiva que se utiliza en las cámaras, reproductores de MP3, sistemas
portátiles de videojuegos, teléfonos móviles, cámaras y otros dispositivos
electrónicos portátiles.
• eMMC:
MultiMediaCard integrado es popular con los smartphones y algunas tablet.
SELECCIONAR LAS UNIDADES ÓPTICAS
Las unidades ópticas utilizan un láser para la lectura y
escritura de datos en medios ópticos.
Los DVD pueden almacenar una cantidad de datos mayor que el
CD y los discos Blu-ray pueden almacenar una cantidad de datos mayor que el
DVD. Los DVD y BD también pueden tener doble capa para los datos de registro,
prácticamente se duplica la cantidad de datos que se pueden registrar en los
medios.
SELECCIONAR EL ALMACENAMIENTO EXTERNO
Los dispositivos de almacenamiento externos ofrecen
portabilidad y conveniencia al trabajar con varias PC. Los dispositivos de
almacenamiento externos se conectan a un puerto externo, como USB, eSATA o
Thunderbolt. Las unidades de memoria flash externas (a veces conocidas como
unidades de almacenamiento en miniatura) que se conectan a un puerto USB son
dispositivos de almacenamiento extraíbles.
Elija el tipo de dispositivo de almacenamiento externo
adecuado para las necesidades del cliente. Por ejemplo, si el cliente necesita
transferir una pequeña cantidad de datos, como una sola presentación, la unidad
de memoria flash externa es una buena opción. Si el cliente necesita realizar
una copia de seguridad o la transferencia de una gran cantidad de datos, elija
un disco duro externo.
SELECCIONAR LOS DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y DE SALIDA
Seleccione el hardware y software según los requisitos del
cliente. Una vez que determine cuál es el dispositivo de entrada o de salida
que el cliente necesita, debe determinar cómo conectarlo a la PC.
La figura muestra la placa de circuito de una computadora y
algunos conectores comunes de entrada y de salida. Los técnicos deben tener una
buena comprensión de estas interfaces y estos puertos.
Clientes pesados y ligeros
A menudo, las computadoras tienen las siguientes
denominaciones:
• Clientes
pesados: A veces denominados clientes gruesos, corresponden a las computadoras
estándar que hemos analizado en este capítulo. Las computadoras tienen su
propio sistema operativo, una multitud de aplicaciones y almacenamiento local.
Son sistemas independientes y no requieren una conexión de red para funcionar.
Todo el procesamiento se ejecuta localmente en la computadora.
• Clientes
ligeros: Estos son los equipos de red generalmente básicos que confían en
servidores remotos para realizar todo procesamiento de datos. Los clientes
ligeros requieren una conexión de red a un servidor y generalmente acceso a los
recursos mediante un navegador web. Sin embargo, el cliente puede ser una
computadora que ejecuta software de cliente ligero o un terminal pequeño y
dedicado que consta de un monitor, un teclado y un mouse. Los clientes no
poseen ningún almacenamiento interno y disponen de recursos locales muy
escasos.
La tabla en la figura identifica las diferencias entre los
clientes pesados y ligeros.
Junto con los clientes pesados y ligeros, existen las
computadoras que están diseñadas para fines específicos. Parte de las
responsabilidades de un técnico de computación es evaluar, seleccionar
componentes adecuados y actualizar o personalizar computadoras especializadas
para satisfacer las necesidades de los clientes.
ESTACIONES DE TRABAJO CAX
Un ejemplo de PC especializada es una estación de trabajo
utilizada para ejecutar un software de diseño asistido por computadora (CAD,
computer-aided design) o de fabricación asistida por computadora (CAM,
computer-aided manufacturing).
Las estaciones de trabajo CAD o CAM (CAx), como la que se
muestra en la ilustración, se utilizan para diseñar productos y para controlar
el proceso de fabricación. Las estaciones de trabajo CAx se utilizan para crear
planos, diseñar casas, automóviles, aviones, computadoras y muchas de las
partes que componen los productos que ve a diario. La PC utilizada para
ejecutar software CAx debe ser compatible con los requisitos del software y de
los dispositivos de E/S que el usuario necesita para diseñar y fabricar
productos. Por lo general, el software CAx es complejo y requiere de hardware
potente.
Cuando necesite ejecutar software CAx, tenga en cuenta el
siguiente hardware:
• Procesador
potente: El software CAx debe realizar una enorme cantidad de cálculos
rápidamente. Debe realizar la representación rápida de 2D y gráficos 3D. Se
recomiendan procesadores rápidos de varios núcleos, en las estaciones de
trabajo CAD.
• Tarjeta
de video de alta gama: Estas tarjetas gráficas de alta resolución realizan la
representación rápida de gráficos 2D y 3D con GPU especializada. Con
frecuencia, se desean o se necesitan varios monitores para que el usuario pueda
trabajar con código, representaciones en 2D y modelos en 3D simultáneamente.
• RAM:
Debido a la gran cantidad de datos procesados por una estación de trabajo CAx,
la RAM es muy importante. Cuanta más RAM haya instalada, más datos podrá
calcular el procesador antes de tener que leerlos en un disco duro más lento.
Instale la cantidad máxima de memoria admitida por la placa madre y el sistema
operativo. La cantidad y la velocidad de la memoria deben exceder los requisitos
mínimos recomendados por la aplicación CAx.
ESTACIONES DE TRABAJO DE EDICIÓN DE AUDIO Y VIDEO
Las estaciones de trabajo de edición de audio se utilizan
para grabar música, crear CD de música y etiquetas de CD. Las estaciones de
trabajo de edición de video se pueden utilizar para crear comerciales de
televisión, programación de horario central y películas caseras o para cine.
Para armar una PC para realizar tareas de edición de audio y
video, se combinan hardware y software especializados. El software de audio de
una estación de trabajo de edición de audio, como la que se muestra en la
ilustración, se utiliza para grabar audio, modificar cómo se escucha el sonido
mediante la mezcla y el uso de efectos especiales, y dejar una grabación lista
para publicarla. El software de video se utiliza para cortar, copiar, combinar
y modificar clips de video. El software de video también se utiliza para
agregar efectos especiales a un video.
Cuando necesite ejecutar software de edición de audio y
video, tenga en cuenta el siguiente hardware:
• Tarjeta
de audio especializada: Cuando se graba música en una computadora en un
estudio, es posible que se necesiten varias entradas para micrófonos y varias
salidas para equipos de efectos. Se necesita una tarjeta de audio que admita
todas esas entradas y salidas. Investigue sobre los distintos fabricantes de
tarjetas de audio y conozca las necesidades del cliente para instalar una
tarjeta de audio que cumpla con todas las necesidades de un estudio de
grabación o masterización moderno.
• Tarjeta
de video especializada: Se necesita una tarjeta de video que admita
resoluciones altas y varios monitores para combinar y editar diferentes
alimentaciones de video y efectos especiales en tiempo real. Debe conocer las
necesidades del cliente e informarse sobre tarjetas de video para instalar una
tarjeta que admita la gran cantidad de información proveniente de cámaras y
equipos de efectos modernos.
• Disco
duro de gran capacidad y velocidad: Las cámaras de video modernas graban en
alta resolución a una alta velocidad de fotogramas. Esto se traduce en una gran
cantidad de datos. Los discos duros de poca capacidad se llenan muy rápido, y
los discos duros lentos no pueden cumplir con las demandas e incluso, a veces
ocasionan la pérdida de fotogramas. Se recomienda usar una unidad de disco duro
rápida de gran capacidad, como unidades SDD o SSHD, para grabar video de alta
gama sin errores y sin pérdida. Los niveles de RAID, como 0 o 5, en los que se
utiliza la creación de banda de datos, pueden contribuir a aumentar la
velocidad de lectura o escritura.
• Monitor
doble: Cuando se trabaja con audio y video, es de gran utilidad contar con dos,
tres o incluso más monitores para poder controlar todo lo que sucede en las
distintas pistas, escenas, equipos y software. Se recomiendan HDMI, DisplayPort
y tarjetas Thunderbolt en tanto DVI sea aceptable. Si se requieren varios monitores,
se necesita armar la estación de trabajo de audio o video con tarjetas de video
especializadas.
ESTACIONES DE TRABAJO DE VIRTUALIZACIÓN
Es posible que necesite armar una computadora para un
cliente que utilice tecnologías de virtualización. Se conoce como
virtualización a la ejecución simultánea de dos o más sistemas operativos en
una computadora. Por lo general, se instala un sistema operativo y se utiliza
un software de virtualización para instalar y administrar instalaciones
adicionales de otros sistemas operativos. Se pueden utilizar diferentes
sistemas operativos de varias compañías de software distintas.
Existe otro tipo de virtualización conocido como
infraestructura de escritorio virtual (VDI, Virtual Desktop Infrastructure). La
VDI permite a los usuarios iniciar sesión en un servidor para acceder a
computadoras virtuales. Se envía la entrada del mouse y del teclado al servidor
para controlar la computadora virtual. Las salidas, como audio y video, se
envían a los altavoces y a la pantalla del cliente que accede a la computadora
virtual.
Los clientes ligeros de baja energía utilizan un servidor
que es mucho más potente para realizar cálculos difíciles. Las computadoras
portátiles, los smartphones y las tablet también pueden acceder a la VDI para utilizar
computadoras virtuales. Las siguientes son otras funciones de la informática
virtual:
• Probar
software o actualizaciones de software en un entorno que no afecta el entorno
del sistema operativo actual.
• Utilice
más de un tipo de sistema operativo en una PC, como Linux o Mac OS X.
• Navegar
en Internet sin que un software perjudicial pueda dañar la instalación
principal.
• Ejecutar
aplicaciones antiguas que no son compatibles con los sistemas operativos
modernos.
La informática virtual requiere configuraciones de hardware
más potentes debido a que cada instalación necesita sus propios recursos. En
una PC moderna con hardware simple, se pueden ejecutar uno o dos entornos
virtuales, pero es posible que una instalación de VDI completa requiera hardware
veloz y costoso para poder admitir varios usuarios en muchos entornos
diferentes.
Los siguientes componentes son parte del hardware requerido
para la ejecución de computadoras virtuales:
• RAM
máxima: Necesita suficiente RAM para cumplir los requisitos de cada entorno
virtual y del equipo host. Una instalación estándar que utilice solo unas pocas
máquinas virtuales puede requerir apenas 1 GB de RAM para admitir un sistema
operativo moderno como Windows 8. Cuando hay varios usuarios y el sistema da
soporte a muchas computadoras virtuales para cada uno, es posible que sea
necesario instalar 64 GB de RAM o más.
• Núcleos
de CPU: Aunque una CPU de núcleo único es suficiente para la informática
virtual, una CPU con núcleos adicionales aumenta la velocidad y la capacidad de
respuesta durante el hosting de varios usuarios y máquinas virtuales. En
algunas instalaciones de VDI se utilizan computadoras que tienen varias CPU con
varios núcleos.
PC para videojuegos
A muchas personas les gustan los juegos de PC. Cada año, los
juegos se vuelven más avanzados y requieren hardware más potente, nuevos tipos
de hardware y recursos adicionales para asegurar una experiencia de juego
agradable y sin interrupciones.
Puede tener un cliente que necesite que usted cree y arme
una computadora utilizada para jugar videojuegos. Los siguientes componentes
son parte del hardware requerido para armar una computadora para juegos:
• Procesador
potente: Los juegos requieren que todos los componentes de la PC funcionen
juntos a la perfección. Un procesador potente ayuda a asegurar que se pueda
responder a los datos de hardware y software de manera oportuna. Un procesador
potente puede admitir altas velocidades de imagen, representación 3D y alto
rendimiento de audio. Los procesadores de varios núcleos pueden contribuir a
incrementar la capacidad de respuesta del hardware y del software.
• Tarjeta
de video de tecnología avanzada: Los juegos modernos utilizan altas
resoluciones y detalles complejos. Se necesita una tarjeta de video con una GPU
rápida y especializada y gran cantidad de memoria de video rápida para asegurar
que las imágenes que se muestran en el monitor sean de alta calidad, nítidas y
sin interrupciones. Algunas máquinas para juegos utilizan varias tarjetas de
video para producir velocidades de fotogramas altas o para poder utilizar
varios monitores.
• Tarjeta
de sonido de tecnología avanzada: Los videojuegos utilizan varios canales de
sonido de alta calidad para sumergir al jugador en los juegos. Las tarjetas de
sonido de alta calidad llevan la calidad del sonido por encima del nivel del
sonido incorporado en las PC. Una tarjeta de sonido dedicada también ayuda a
mejorar el rendimiento general al liberar al procesador de parte de la demanda.
Los jugadores a menudo utilizan auriculares y micrófonos especializados para
interactuar con otros jugadores de videojuegos en línea.
• Refrigeración
de tecnología avanzada: Los componentes de tecnología avanzada suelen producir
más calor que los componentes estándar. Por lo general, se necesita hardware de
refrigeración más potente para asegurar que la PC se mantenga refrigerada
cuando opera bajo cargas pesadas durante juegos avanzados. Para mantener CPU,
GPU y RAM refrigeradas, se suelen utilizar ventiladores, disipadores de calor y
dispositivos de refrigeración por agua de gran tamaño.
• Gran
cantidad de RAM rápida: Los juegos de PC requieren mucha memoria para
funcionar. Esto se debe a que se accede constantemente a datos de video, a
datos de sonido y a toda la información necesaria para reproducir el juego.
Cuanto más RAM posea la computadora, con menos frecuencia la computadora
necesitará leer datos del disco de almacenamiento. Una RAM más rápida ayuda a
que el procesador mantenga todos los datos sincronizados, dado que los datos
que necesita para calcular pueden recuperarse cuando sea necesario.
• Almacenamiento
rápido: Las unidades de 7200 RPM y 10 000 RPM pueden recuperar datos a una
velocidad mucho mayor que los discos duros de 5400 RPM. Las SSD y SSHD son más
costosas, pero mejoran notablemente el rendimiento de los juegos.
• Hardware
específico para juegos: Algunos juegos implican comunicación con otros
jugadores. Se necesita un micrófono para hablar con ellos, y altavoces o
auriculares para escucharlos. Averigüe qué tipo de juegos le gustan a su
cliente para determinar si se necesita un micrófono o auriculares. Algunos
juegos pueden jugarse en 3D. Es posible que sea necesario contar con gafas
especiales y tarjetas de video específicas para usar esta característica. En
algunos juegos puede resultar provechoso usar más de un monitor. Los
simuladores de vuelo, por ejemplo, pueden configurarse para mostrar imágenes de
la cabina en dos, tres o incluso más monitores al mismo tiempo.
Armar una computadora personal para centro de
entretenimiento (HTPC, Home Theater Personal Computer) requiere hardware
especializado para brindarle al cliente una experiencia visual de alta calidad.
Cada parte del equipo debe conectarse y proporcionar adecuadamente los
servicios y recursos necesarios para responder a las distintas demandas de un
sistema de HTPC.
Una característica útil de un HTPC es la capacidad de grabar
un programa de video para mirarlo en otro momento, conocido también como cambio
de tiempo. Los sistemas de HTPC pueden estar diseñados para visualizar
televisión en vivo, transmitir películas y contenido de Internet en secuencias,
visualizar fotos y videos familiares, e incluso, navegar por Internet en un
televisor. Al armar un HTPC, tenga en cuenta el siguiente hardware:
• Gabinetes
y fuentes de alimentación especializados: Al armar un HTPC, se pueden utilizar
placas madre más pequeñas para que los componentes quepan en un gabinete de
factor de forma compacto. Este factor de forma pequeño luce como uno de los
componentes que se suelen encontrar en un centro de entretenimiento. Por lo
general, los gabinetes de HTPC contienen ventiladores de gran tamaño que se
mueven más lentamente y hacen menos ruido que los de una estación de trabajo
promedio. Para reducir aún más el ruido que genera el HTPC, pueden utilizarse
fuentes de alimentación sin ventiladores (según los requisitos de potencia).
Algunos diseños de HTPC contienen componentes de alta eficacia y no requieren
ventiladores para refrigeración.
• Audio de
sonido envolvente: El sonido envolvente ayuda a que el espectador se sumerja en
el programa de video. Un HTPC puede usar sonido envolvente de la placa madre,
si el conjunto de chips lo admite, o puede instalarse una tarjeta de sonido
dedicada para enviar sonido envolvente de alta calidad a los altavoces o a un
amplificador adicional para generar un sonido de incluso mejor calidad.
• Salida
HDMI: El estándar HDMI permite transmitir video de alta definición, sonido
envolvente y datos a televisores, receptores de multimedia y proyectores. HDMI
también puede controlar las funciones de varios dispositivos que admitan el
control.
• Sintonizadores
de TV y tarjetas de cable: Se debe utilizar un sintonizador para la
visualización de señales de televisión en el HTPC. Los sintonizadores de TV
convierten señales de televisión analógicas y digitales en señales de audio y
video que la PC puede utilizar y almacenar. Las tarjetas de cable pueden
utilizarse para recibir señales de televisión de una compañía de cable. Para
acceder a los canales de cable codificados, se necesita una tarjeta de cable.
Algunas tarjetas de cable pueden recibir hasta seis canales de manera
simultánea.
• Disco
duro especializado: Los discos duros con bajo nivel de ruido y consumo de energía
reducido se conocen comúnmente como "unidades de audio/video" (A/V).
Estos discos están especialmente diseñados para, grabación larga y estable y
una larga vida útil.
En lugar de armar un HTPC, es posible que algunos clientes
prefieran armar un equipo servidor doméstico. El equipo servidor doméstico
puede ubicarse en cualquier lugar del hogar, y varios dispositivos pueden
acceder a él al mismo tiempo. El servidor doméstico comparte archivos, permite
compartir impresoras y realiza transmisiones de audio, video y fotos a
computadoras, computadoras portátiles, tablets, televisores y otros
dispositivos multimedia a través de la red. Un servidor doméstico puede tener
una matriz RAID para proteger datos importantes de una falla del disco duro.
Para transmitir datos en secuencias a varios dispositivos sin que se produzcan
demoras, instale una NIC Gigabit.
En este capítulo se presentaron los componentes que
conforman un sistema de computación personal y cómo se debe evaluar la
actualización de los componentes. Gran parte del contenido de este capítulo lo
ayudará a lo largo del curso.
• La
tecnología de la información abarca el uso de PC, hardware de red y software
para procesar, almacenar, transmitir y recuperar información.
• Un
sistema de computación personal consta de componentes de hardware y
aplicaciones de software.
• El
gabinete y la fuente de alimentación de la computadora deben elegirse
cuidadosamente de manera que admitan el hardware dentro del gabinete y permitan
la adición de componentes.
• Los
componentes internos de una PC se seleccionan para funciones y características
específicas. Todos los componentes internos deben ser compatibles con la placa
madre.
• Al
conectar dispositivos, utilice el tipo adecuado de puertos y cables.
• Los
dispositivos de entrada típicos incluyen teclados, mouse, pantallas táctiles y
cámaras digitales.
• Los
dispositivos de salida típicos incluyen monitores, impresoras y altavoces.
• Los
gabinetes, las fuentes de alimentación, la CPU y el sistema de refrigeración,
la RAM, los discos duros y las tarjetas de adaptador deben actualizarse cuando
fallen o cuando ya no satisfagan las necesidades del cliente.
Las PC especializadas requieren hardware específico para su
función. El tipo de hardware que se utiliza en las PC especializadas depende de
cómo trabaja el cliente y de qué desea lograr.