HADWARE Y SOFWARE
En este ensayo voy a hablar de la definición del hadware y el sofware y sobre todo de sus componentes y sus funciones. La hist histor oria ia del del hard hardwa ware re del del comp comput utad ador or se pued puede e clas clasif ific icar ar en cuat cuatro ro gene genera raci cion ones es,,
cada cada una una
cara caract cter eriz izad ada a
por un
camb cambio io tecn tecno ológi lógico co de
importan importancia. cia. Este Este hardwa hardware re se puede puede clasific clasificar ar en: básico, básico, el estricta estrictamen mente te necesario para el funcionamiento normal del equipo; y complementario, el que realiza funciones específicas. Un sistema informático se compone de una unidad central de procesamiento (CPU), encargada encargada de procesar procesar los datos, uno o varios periféricos de entrada, los que permiten el ingreso de la información y uno o varios periféricos periféricos de salida, los que posibilitan dar salida (normalmente en forma visual o auditiva) a los datos procesados. Hardware típico de una computadora personal. 1. Monitor 2. Placa base 3. CPU 4. Memoria RAM 5. Tarjeta de expansión 6. Fuente de alimentación 7. Unidad de disco óptico 8. Disco duro, Unidad de estado sólido 9. Teclado 10. Ratón/Mouse corresponde a todas las partes tangibles de una computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus
cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente, el soporte lógico es intangible y es llamado software. La clasificación evolutiva del hardware hardware del computador computador electrónico, está dividida en generaciones, donde cada una supone un cambio tecnológico muy notable. El origen de las primeras es sencillo de establecer, ya que en ellas el hardware fue sufriendo cambios cambios radicales. radicales. Los componentes componentes esenciales esenciales que constituyen constituyen la electrónica del computador fueron totalmente reemplazados en las primeras tres generaciones, originando cambios que resultaron trascendentales. En las últimas décadas es más difícil distinguir las nuevas generaciones, ya que los cambi cambios os han han sido sido gradu graduale ales s y exist existe e cierta cierta conti continui nuida dad d en las tecno tecnolog logía ías s usadas. Los medios de entrada y salida de datos estrictamente indispensables dependen de la aplicación: desde el punto de vista de un usuario común, se debería dispon disponer, er, al meno menos, s, de un tecla teclado do y un monit monitor or para para entrad entrada a y salida salida de información, respectivamente; pero ello no implica que no pueda haber una computadora (por ejemplo controlando un proceso) en la que no sea necesario tecl teclad ado o ni moni monito tor, r, bien bien pued puede e ingr ingres esar ar info inform rmac ació ión n y saca sacarr sus sus dato datos s procesados, por ejemplo, a través de una placa de adquisición/salida de datos. Las computadoras son aparatos electrónicos capaces de interpretar y ejecutar instrucc instruccione iones s program programadas adas y almacen almacenada adas s en su memoria memoria,, ellas ellas consist consisten en básicamente en operaciones aritmético-lógicas y de entrada/salida. Se reciben las entradas (datos), se las procesa y almacena (procesamiento), y finalmente se producen producen las salidas salidas (resultados (resultados del del procesamiento) procesamiento).. Por ende todo todo sistema informático tiene, al menos, componentes y dispositivos hardware dedicados a alguna de las funciones antedichas. Tipos de hardware
Microcontrolador Motorola 68HC11 y chips de soporte que podrían constituir el hardware de un equipo electrónico industrial.Una de las formas de clasificar el
Hardware es en dos categorías: por un lado, el "básico", que abarca el conjunto de componentes indispensables necesarios para otorgar la funcionalidad mínima a una computadora, y por otro lado, el Hardware "complementario", que, como su nombre lo indica, es el utilizado para realizar funciones específicas (más allá de las básic básicas) as),, no estric estricta tame mente nte necesa necesaria rias s para para el funci funciona onami mient ento o de la computadora. Así es que: Un medio de entrada de datos, la unidad de procesamiento (C.P.U.), la memoria RAM, un medio de salida de datos y un medio de almacenamiento constituyen el "hardware básico". 1.Procesamiento: Unidad Central de Proceso o CPU 2.Almacenamiento: Memorias 3.Entrada: Periféricos de Entrada (E) 4.Salida: Periféricos de salida (S) 5.Entrada/Salida: Periféricos mixtos (E/S) Desde un punto de vista básico y general, un dispositivo de entrada es el que provee el medio para permitir el ingreso de información, datos y programas (lectura); un dispositivo de salida brinda el medio para registrar la información y datos de salida (escritura); la memoria otorga la capacidad de almacenamiento, temporal o permanente (almacenamiento); y la CPU provee la capacidad de cálculo y procesamiento de la información ingresada (transformación). Un periférico mixto es aquél que puede cumplir funciones tanto de entrada como de salida, el ejemplo más típico es el disco rígido (ya que en él se lee y se graba información y datos). Unidad central de procesamientoArtículo principal: CPU Microprocesador Microprocesador Loongson Loongson 3A de 64 bits con 4 núcleos a 1 GHzLa CPU, siglas en inglés de Unidad Central de Procesamiento, es la componente fundamental
del computador, encargada encargada de interpretar interpretar y ejecutar instrucciones instrucciones y de procesar datos. En los computadores modernos, la función de la CPU la realiza uno o más microprocesadores. Se conoce como microprocesador a un CPU que es manufacturado como un único circuito integrado. Un servidor de red o una máquina de cálculo de alto rendimiento (supercomputació (supercomputación), n), puede tener varios, incluso miles de microprocesador microprocesadores es trabajando simultáneamente o en paralelo (multiprocesamiento); en este caso, todo ese conjunto conforma la CPU de la máquina. Las Las unid unida ades centra trales les de proceso eso (CP (CPU) en la form orma de un único ico microprocesador no sólo están presentes en las computadoras personales (PC), sino también en otros tipos de dispositivos que incorporan una cierta capacidad de proceso proceso o "intelig "inteligenc encia ia electrón electrónica" ica";; como como pueden pueden ser: controlado controladores res de procesos industriales , televisores, televisores, automóviles, calculadores, aviones, teléfonos móvi móvile les, s,
elec electr trod odom omés ésti tico cos, s,
jugu juguet etes es
y
much muchos os
más. más.
Actu Actual alme ment nte e
los los
diseñadores diseñadores y fabricantes fabricantes más populares de microprocesadores microprocesadores de PC son Intel y AMD; y para el mercado de dispositivos móviles y de bajo consumo, los principales son Samsung, Qualcomm y Texas Instruments. Placa base formato ATX.El microprocesador se monta en la llamada placa base, sobre el un zócalo conocido como zócalo de CPU, que permite las conexiones eléctricas entre los circuitos de la placa y el procesador. Sobre el procesador ajustado a la placa base se fija un disipador térmico de un material con elevada conductividad térmica, que por lo general es de aluminio, en algunos casos de cobre; éste es indispensable en los microprocesadores que consumen bastante energía, la cual, en gran parte, es emitida en forma de calor: En algunos casos pueden consumir tanta energía como una lámpara incandescente (de 40 a 130 vatios). Adicionalmente, sobre el disipador se acopla uno o dos ventiladores (raramente más), destinados a forzar la circulación circulación de aire para extraer más rápidamente el calo calorr acum acumul ulad ado o por por el disi disip pador ador,, y orig origin inad ado o en el micro icropr proc oces esad ador or..
Complem Complement entaria ariamen mente, te, para para evitar evitar daños daños por efectos efectos térmicos térmicos,, también también se suelen instalar sensores de temperatura del microprocesador y sensores de revoluciones del ventilador, así como sistemas automáticos que controlan la cantidad de revoluciones por unidad de tiempo de estos últimos. La gran mayoría de los circuitos electrónicos e integrados que componen el hardware del computador van montados en la placa madre. La placa madre, también conocida como placa base o con el anglicismo board, es un gran circuito impreso sobre el que se suelda el chipset, las ranuras de expan expansió sión n (slot (slots), s), los zócalo zócalos, s, conec conecto tores res,, diver diversos sos integ integra rados dos,, etc. etc. Es el soporte fundamental que aloja y comunica a todos los demás componentes: Procesador, Procesador, módulos de memoria memoria RAM, tarjetas gráficas, tarjetas de expansión, expansión, periféricos de entrada y salida. Para comunicar esos componentes, la placa base posee una serie de buses mediante los cuales se trasmiten los datos dentro y hacia afuera del sistema. La tendencia de integración ha hecho que la placa base se convierta en un elemento que incluye también la mayoría de las funciones básicas (vídeo, audio, red, puertos de varios tipos), funciones que antes se realizaban con tarjetas de expan expansió sión. n. Aunque Aunque ello ello no exclu excluye ye la capa capacid cidad ad de insta instalar lar otras otras tarjet tarjetas as adic adicio iona nale les s espe especí cífi fica cas, s, tale tales s como como capt captur urad ador oras as de víde vídeo, o, tarj tarjet etas as de adquisición de datos, etc. La tendencia en los últimos años es eliminar elementos separados en la placa base e integrarlos al microprocesador. Memoria RAM Modulos de memoria RAM instalados.Artículo principal: Memoria RAM Del inglés Random Access Memory, literalmente significa "memoria de acceso aleatorio". El término tiene relación con la característica de presentar iguales tiempos de acceso a cualquiera de sus posiciones (ya sea para lectura o para escritur escritura). a). Esta particu particulari laridad dad también también se conoce conoce como como "acceso "acceso directo" directo",, en
contraposición al Acceso secuencial. La RAM es la memoria utilizada en una computadora para el almacenamiento transitorio y de trabajo (no masivo). En la RAM se almacena temporalmente la información, datos y programas que la Unidad de Procesamiento (CPU) lee, procesa y ejecuta. La memoria RAM es conocida como Memoria principal de la computadora, también como "Central o de Trabajo"; a diferencia de las llamadas memorias auxiliares, secundarias o de almacenamiento masivo (como discos duros, unidades de estado sólido, cintas magnéticas u otras memorias). Las memorias RAM son, comúnmente, volátiles; lo cual significa que pierden rápidamente su contenido al interrumpir su alimentación eléctrica. Las más comunes y utilizadas como memoria central son "dinámicas" (DRAM), lo cual significa que tienden a perder sus datos almacenados en breve tiempo (por descarga, aún estando con alimentación eléctrica), por ello necesitan un circuito electrónico específico específico que se encarga de proveerle el llamado "refresco" (de energía) para mantener su información. La memoria RAM de un computador se provee de fábrica e instala en lo que se conoce como “módulos”. Ellos albergan varios circuitos integrados de memoria DRAM que, conjuntamente, conforman toda la memoria principal. Memo Memoria ria RAM RAM dinám dinámica icaEs Es la prese present ntaci ación ón más más comú común n en comp computa utado dores res modernos (computador personal, servidor); son tarjetas de circuito impreso que tiene tienen n solda soldados dos circu circuito itos s integr integrad ados os de memo memori ria a por por una una o ambas ambas cara caras, s, además de otros elementos, tales como resistencias y capacitores. Esta tarjeta posee posee una una serie serie de cont contact actos os metál metálico icos s (con (con un recubr recubrim imien iento to de oro) oro) que que permite hacer la conexión eléctrica con el bus de memoria del controlador de memoria en la placa base. Los integrados son de tipo DRAM, memoria denominada "dinámica", en la cual las celdas celdas de memoria memoria son muy sencillas sencillas (un transistor transistor y un condens condensador ador), ), permitiendo permitiendo la fabricación fabricación de memorias memorias con gran capacidad (algunos cientos de
Megabytes) a un costo relativamente bajo. Las Las posi posici cion ones es de memo memori ria a o celd celdas as,, está están n orga organi niza zada das s en matr matric ices es y almacenan cada una un bit. Para acceder a ellas se han ideado varios métodos y prot protoc ocol olos os cada cada uno uno mejo mejora rado do con con el obje objeti tivo vo de acce accede derr a las las celd celdas as requeridas de la manera más eficiente posible. Memorias RAM con tecnologías usadas en la actualidad.Entre las tecnologías recientes para integrados de memoria DRAM usados en los módulos RAM se encuentran: SDR SDRAM: SDRAM: Memori Memoria a con con un ciclo ciclo senc sencill illo o de acce acceso so por por ciclo ciclo de reloj reloj.. Actualmente en desuso, fue popular en los equipos basados en el Pentium III y los primeros Pentium 4. DDR SDRAM: Memoria con un ciclo doble y acceso anticipado anticipado a dos posiciones de memoria consecutivas. Fue popular en equipos basados en los procesadores Pentium 4 y Athlon 64. DDR2 DDR2 SDRA SDRAM: M: Memori Memoria a con con un ciclo ciclo dobl doble e y acces acceso o antic anticipa ipado do a cuatro cuatro posiciones de memoria consecutivas. DDR3 DDR3 SDRA SDRAM: M: Memo Memori ria a con con un cicl ciclo o dobl doble e y acce acceso so anti antici cipa pado do a ocho ocho posiciones de memoria consecutivas. Es el tipo de memoria más actual, está reemplazando rápidamente a su predecesora, la DDR2. Los estándares JEDEC, establecen las características eléctricas eléctricas y las físicas de los módulos, incluyendo las dimensiones del circuito impreso. Los estándares usados actualmente son: DIMM Con presentaciones de 168 pines (usadas con SDR y otras tecnologías antiguas), 184 pines (usadas con DDR y el obsoleto SIMM) y 240 (para las tecnologías de memoria DDR2 y DDR3). SO-DIMM Para computadores portátiles, es una miniaturización de la versión
DIMM en cada tecnología. Existen de 144 pines (usadas con SDR), 200 pines (usadas con DDR y DDR2) y 240 pines (para DDR3). [editar] Memorias RAM especialesHay memorias RAM con características que las hacen particulares, y que normalmente no se utilizan como memoria central de la computadora; entre ellas se puede mencionar: SRAM: Siglas de Static Random Access Memory. Es un tipo de memoria más rápida que la DRAM (Dynamic RAM). El término "estática" deriva del hecho que no necesita el refresco de sus datos. Si bien esta RAM no requiere circuito de refresco, ocupa más espacio y utiliza más energía que la DRAM. Este tipo de memoria, debido a su alta velocidad, es usada como memoria caché. NVRAM: Siglas de Non-Volatile Random Access Memory. Memoria RAM no volátil (mantiene la información en ausencia de alimentación eléctrica). Hoy en día, la mayoría de memorias NVRAM son memorias flash, muy usadas para teléfonos móviles y reproductores portátiles de MP3. VRAM: Siglas de Video Random Access Memory. Es un tipo de memoria RAM que se utiliza en las tarjetas gráficas del computador. La característica característica particular de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea por dos dispositivos. Así, es posible que la CPU grabe información en ella, al tiempo que se leen los datos que serán visualizados en el Monitor de computadora. De las anteriores a su vez, hay otros subtipos más. PeriféricosArtículo principal: Periféricos Se entie entiende nde por por perifé periféric rico o a las unida unidades des o dispo disposit sitivo ivos s que que perm permite iten n a la comp comput utad ador ora a comu comuni nica cars rse e con con el exte exteri rior or,, esto esto es, es, tant tanto o ingr ingres esar ar como como exteriorizar exteriorizar información y datos. Los periféricos periféricos son los que permiten realizar las operaciones conocidas como de entrada/salida (E/S). Aunque son estrictamente considerados “accesorios” o no esenciales, muchos de ellos son fundamentales para el funcionamiento adecuado de la computadora
moderna; por ejemplo, el teclado, el disco duro y el monitor son elementos actualmente actualmente imprescindibles; imprescindibles; pero no lo son un escáner o un plóter. Para ilustrar este punto: en los años 80, muchas de las primeras computadoras personales no utilizaban disco duro ni mouse (o ratón), tenían sólo una o dos disqueteras, el teclado y el monitor como únicos periféricos. Dispositivos de entrada de información (E) Teclado para PC inalámbrico. Ratón (Mouse) común alámbrico.De esta categoría son aquellos que permiten el ingreso de información, en general desde alguna fuente externa o por parte del usuar usuario. io. Los dispo disposit sitivo ivos s de entra entrada da prove proveen en el medio medio funda fundame ment ntal al para para transferir hacia la computadora (más propiamente al procesador) información desde alguna fuente, sea local o remota. También permiten cumplir la esencial tarea de leer y cargar en memoria el sistema operativo y las aplicaciones o programas informáticos, los que a su vez ponen operativa la computadora y hacen posible realizar las más diversas tareas. Entre los periféricos de entrada se puede mencionar: teclado, mouse o ratón, escáner, micrófono, cámara web , lectores ópticos de código de barras, Joystick, lectora de CD, DVD o BluRay (sólo lectoras), placas de adquisición/conversión de datos, etc. Pueden considerarse considerarse como imprescindibles imprescindibles para el funcionamiento, funcionamiento, (de manera como hoy se concibe la informática) informática) al teclado, al ratón y algún dispositivo lector de discos; ya que tan sólo con ellos el hardware puede ponerse operativo para un usuario. Los otros son más bien accesorios, accesorios, aunque en la actualidad actualidad pueden resultar de tanta necesidad que son considerados parte esencial de todo el sistema. Impresor Impresora a de inyecció inyección n de tinta. tinta. Dispos Dispositivo itivos s de salida salida de informa información ción.. Son aquellos que permiten emitir o dar salida a la información resultante de las operaciones realizadas por la CPU (procesamiento).
Los disposit dispositivo ivos s de salida salida aportan aportan el medio medio fundame fundamental ntal para exterior exteriorizar izar y comunicar la información y datos procesados; ya sea al usuario o bien a otra fuente externa, local o remota. Software es todo el conjunto intangible de datos y programas de la computadora. Hardware son los dispositivos físicos como la placa base, la CPU o el monitor. La interacción entre el Software y el Hardware hace operativa la máquina, es deci decir, r, el Soft Softwa ware re enví envía a inst instru rucc ccio ione nes s al Hard Hardwa ware re haci hacien endo do posi posibl ble e su funcionamiento. Software
El Software es el soporte lógico e inmaterial que permite que la computadora pueda desempeñar tareas inteligentes, dirigiendo a los componentes físicos o hardware con instrucciones y datos a través de diferentes tipos de programas. El Software son los programas de aplicación y los sistemas operativos, que según las funciones que realizan pueden ser clasificados en: Software de Sistema Software de Aplicación Software de Programación Software de Sistema Se llama Software de Sistema o Software de Base al conjunto de programas que sirven para interactuar con el sistema, confiriendo control sobre el hardware, además de dar soporte a otros programas. El Software de Sistema se divide en: Sistema Operativo Controladores de Dispositivos
Programas Utilitarios Sistema operativo El Sistema Operativo es un conjunto de programas que administran los recursos de la computadora y controlan su funcionamiento. Un Sistema Operativo realiza cinco funciones básicas: Suministro de Interfaz al Usu Usuario ario,,
Admin dminis istr trac ació ión n
de
Recur ecurso sos, s,
Admi Admini nist stra raci ción ón
de
Arc Archivo hivos, s,
Administración de Tareas y Servicio de Soporte. 1.Sum 1.Sumini inist stro ro de interf interfaz az al usuar usuario: io: Perm Permite ite al usua usuario rio comu comunic nicars arse e con con la computadora por medio de interfaces que se basan en comandos, interfaces que utilizan menús, e interfaces gráficas de usuario. 2.Administración de recursos: Administran los recursos del hardware como la CPU, memoria memoria,, disposit dispositivos ivos de almacen almacenamie amiento nto secunda secundario rio y perifér periféricos icos de entrada y de salida. 3.Administración de archivos: Controla la creación, borrado, copiado y acceso de archivos de datos y de programas. 4.Administración de tareas: Administra la información sobre los programas y proce proceso sos s que que se están están ejecu ejecutan tando do en la comp computa utado dora. ra. Puede Puede cambia cambiarr la prioridad entre procesos, concluirlos y comprobar el uso de estos en la CPU, así como terminar programas. 5.Servic 5.Servicio io de soporte: soporte: Los Servicio Servicios s de Soporte Soporte de cada sistema sistema operati operativo vo depende dependen n de las implemen implementac tacione iones s añadida añadidas s a este, este, y pueden pueden consisti consistirr en incl inclus usió ión n de util utilid idad ades es nuev nuevas as,, actu actual aliz izac ació ión n de vers versio ione nes, s, mejo mejora ras s de segurida seguridad, d, control controlado adores res de nuevos nuevos perifér periféricos icos,, o correcc corrección ión de errores errores de software. Controladores de Dispositivos Los Los Cont Contro rola lado dore res s de Disp Dispos osit itiv ivos os son son prog progra rama mas s que que perm permit iten en a otro otros s
prog progra rama ma de mayo mayorr nive nivell como como un sist sistem ema a oper operat ativ ivo o inte intera ract ctua uarr con con un dispositivo de hardware. Programas Utilitarios Los Programas Utilitarios realizan diversas funciones para resolver problemas específicos, además de realizar tareas en general y de mantenimiento. Algunos se incluyen en el sistema operativo. Software de Aplicación El Software de Aplicación son los programas diseñados para o por los usuarios para facilitar facilitar la realizac realización ión de tareas tareas específ específicas icas en la computa computador dora, a, como como pueden ser las aplicaciones ofimáticas (procesador de texto, hoja de cálculo, programa de presentación, sistema de gestión de base de datos...), u otros tipos de software especializados como software médico, software educativo, editores de música, programas de contabilidad, etc. Software de Programación El Software de Programación es el conjunto de herramientas que permiten al desarro desarrollad llador or informát informático ico escribi escribirr program programas as usando usando diferen diferentes tes alterna alternativa tivas s y lenguajes de programación. Este Este tipo tipo de soft softwa ware re incl incluy uye e prin princi cipa palm lmen ente te comp compil ilad ador ores es,, inté intérp rpre rete tes, s, ensambladores, enlazadores, depuradores, editores de texto y un entorno de desarrollo integrado que contiene las herramientas anteriores, y normalmente cuenta una avanzada interfaz gráfica de usuario (GUI).
