INTRODUCCIÓN A LAS CIENCIAS ÓDE LA COMPUTACIÓN

UNIDAD IUNIDAD I

INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS COMPUTACIONALESCOMPUTACIONALES

Parte II: Hardware

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MORELIA

M C B it Sá h R

Departamento de Sistemas y Computación

M.C. Benito Sánchez Rayasanchezraya@hotmail.comDisponible en: www.benito.org.mx

CONTENIDO

ANTECEDENTES HISTÓRICOS– Generaciones de computadoras– Medidas de almacenamiento y transmisión

Cl ifi ió d l t d– Clasificación de las computadoras HARDWARE

Componentes básicos de un sistema computacional– Componentes básicos de un sistema computacional

2

HARDWARE

1. Microprocesador2 Memoria RAM

14. Fuente de poder15 Pantalla2. Memoria RAM

3. Memoria cache4. Placa base (mother board)

5 BIOS

15. Pantalla16. Teclado17. Ratón18 Escáner5. BIOS

6. Adaptador de red7. Adaptador de video8 Adaptador de sonido

18. Escáner19. Impresora20. Memorias portátiles21 WebCam8. Adaptador de sonido

9. Capturada de video10. Modem11 Disco duro

21. WebCam22. Cámaras fotográficas digitales23. Tablet PC24 PDA11. Disco duro

12. Medios ópticos13. Gabinete

24. PDA25. SmartPhone26. Puertos3

1. Microprocesadores– Objetivo del Microprocesador– Conceptos

Cache L1 Cache L1 Núcleos (unidades de ejecución) Hz vs FLOPS (frecuencia de reloj vs velocidad real)

– Por su fabricante Intel

– Compatibilidad eficiencia– Compatibilidad, eficiencia AMD

– Rendimiento y economía4

– Por su uso NetBook

I t l At– Intel Atom Portátiles:

– Intel: Core 2 Duo Mobile– AMD: Turion 64 X2 (dos núcleos)AMD: Turion 64 X2 (dos núcleos)

Escritorio:– Intel: Core 2 Cuad, Core 2 Duo. – AMD: Phenom (4 núcleos),

Servidores:– Intel: Xeon e Itanium– AMD: Opteron

J id Juegos y video: – Intel: Core 2 Extreme– AMD: Athlon

Actualización: Febrero 2008

5

– Por su arquitectura64 bit 64 bits

– AMD Opteron , AMD Athlon 64, AMD Turion 64.– Intel Xeon, Intel Itanium, Intel Core 2 Duo.

32 bits– Modelos anteriores

Virtualización Virtualización

6

2. Memoria RAM– Conceptos

Refresco– Recarga constante de energía eléctrica a losRecarga constante de energía eléctrica a los

módulos. ECC

Error Correcting Code Memory Tipo de memoria– Error-Correcting Code Memory. Tipo de memoria que permite detectar errores.

Tiempo de accesoDRAM D 50 150 d (billi th f– DRAM De 50 a 150 nanosegundos (billionths of a second).

– SRAM Menor a 10 nanosegundos.7

Principales características:– Objetivo de la RAM– Alternativas a la memoria volátil

C id d tí i ?– ¿Capacidades típicas?– DRAM

RAM dinámica, requiere refresco constante, 50 a 150RAM dinámica, requiere refresco constante, 50 a 150 nanosegundos, uso masivo en PCs.

– SRAMRAM estática más rápida q e la DRAM no req iere RAM estática, más rápida que la DRAM, no requiere refresco, 10 nanosegundos o menos, suele usarse en algunos tipos de memoria caché.8

Clasificación de la RAM– DRAM

1. FPM DRAM2 EDO DRAM

– SRAM1. Async SRAM2 Sync SRAM2. EDO DRAM

3. BEDO DRAM4. SDRAM

RDRAM

2. Sync SRAM3. Pipeline Burst SRAM

5. RDRAM6. DDR SDRAM7. DDR28. DDR3

9

DRAM

1. FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM)P d PC– Poco usada en PCs

2. EDO DRAM (Extended Data Out DRAM)– A 66 Mhz o menos

3. BEDO DRAM (Burst EDO DRAM)– Procesa cuatro direccionamientos simultáneos

S i i l l j i d t– Se sincroniza con el reloj, pero por periodos cortos.

4. SDRAM (Synchronous DRAM)– Se sincroniza al reloj del sistema.j– Maneja velocidades mayores

de reloj.10

5. RDRAM (Rambus DRAM)D ll d R b I– Desarrollada por Rambus, Inc.

– Hasta 800 Mhz– Para Intel P4.

6. DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)– Transferencia por dos canales distintos (ambos sentidos)

Es común en portátiles– Es común en portátiles– Hasta 1GB– 8 bytes por ciclo de reloj– 184 pines– Solo tienen una muesca

11

7. DDR2 (240 pines)El buffer almacena cuatro bits por ciclo (2 de y 2 de)– El buffer almacena cuatro bits por ciclo (2 de y 2 de ) antes de mandarlos

8. DDR3 (240 pines)– Triple canal– Kingston HyperX DDR3 de 2GHz– Hasta 2 Ghz (2000 Mhz) de momento (Max 1600 Mhz)Hasta 2 Ghz (2000 Mhz) de momento (Max 1600 Mhz)– 40% menos energía que DDR2 (1.65 volts)– Incompatible con DDR2

No es DDR3:– No es DDR3: GDDR3 en Xbox

Adaptadores GeForce y ATI12

13

14

SRAM

1. Async SRAMV l id d– Velocidades asíncronas

– Más antigua

2. Sync SRAM– Se sincroniza a la

velocidad del reloj.j

3. Pipeline Burst SRAM– La más común de este

tipotipo

15

Módulos1. SIMM (Single In-line Memory Module)

30 y 72 pines 9 bits (Uno para paridad) 9 bits (Uno para paridad) Bus de 32 bits Requería pares de módulos

DIMM (D l I li M M d l )2. DIMM (Dual In-line Memory Module) 168 o 184 pines Bus de 64 bits Inicio en los Intel Pentium Puede instalarse de un módulo16

3. RIMM (DIMM by Rambus, Inc)E l RDRAM Eran para la RDRAM

No se estandarizaron Eran costosos Cantidad diferente de pines que los DIMMs

4. SODIMM Módulo para laptos y netbooks Módulo para laptos y netbooks

17

3. Memoria Cache– 5 a 10 veces más

rápida que la RAMEs de tipo SRAM– Es de tipo SRAM

– Proporciona acceso rápido a los datos de uso más frecuente.

– El término puede usarse en:usarse en: Disco duro, servidor

web, o memoria RAM.18

Cache Level 1– Dentro del CPU– Funciona a la misma

velocidad del CPUvelocidad del CPU– Es fija

CPU conmemoria cache

19

Cache Level 2I t t l CPU– Interna o externa al CPU

– Las primeras memorias caché estaban en la tarjeta principal– Después se incorporaron al CPU, pero no en el núcleo principal

del CPU.– Es más lenta que la Level 1

Cache Level 3Cache Level 3– Localizada en la tarjeta principal– El AMD 6K-3 soportaba este tipo de caché.

20

Tarjeta principalMemoria Cache L2

21

Ejemplo:– Intel® Core™2 Extreme Processor

Número de procesador: QX9775 3 20 Ghz 3.20 Ghz 12 MB of total L2 cache 1600 MHz front side bus

45 45 nm

– Recientemente Intel solo maneja la L2.– Recientemente AMD usa la L2 y L3Recientemente AMD usa la L2 y L3– ¿Capacidades típicas?

22

23

4. Placa principal (Mother Board)– Objetivo

Alojar y controlar todo el flujo de datos de la computadora, así como los dispositivos.p , p

– Traen definidos los limites en cada componente.– Es importante analizar el posible crecimiento

(actualización)– Es el componente más importante para la probable

actualización de nuestro equipoactualización de nuestro equipo.– Varios modelos y tamaños

24

25

26

Puertos ISA

27

Placa madre Gigabyte con chipset P35Admite procesadores multi-núcleos, memorias DDR3, conectores blu-ray y FSB(Front Side Bus o Bus de la parte frontal) de 1.333mhz.

28

Core 2 Quad, 3 PCI-E, 2 PCI, Front Side Bus: 1333 MHz, 3-Way SLI.

29

5. BIOS (Basic Input-Output System)– Objetivo

Almacena las características de los principales componentes de la tarjeta principal.p j p p

Es un firmware Interfaz entre cierto hardware y el sistema operativo Se ingresa de manera diferente a cada marca Se ingresa de manera diferente a cada marca ¿Cuál era el problema del cambio de milenio (año 2000)? ¿Qué pasa con discos duros nuevos en placas

t i ?anteriores? ¿Discos SATA en Windows XP SP2?

30

– Controla:•Fecha y Hora •Control de los dispositivos integrados

•Discos duros •Secuencia de arranque

•Contraseñas •Memoria compartida

– Características diferentes de acuerdo al segmento

p

•Monitor del hardware

Características diferentes de acuerdo al segmento de mercado, ejemplo la contraseña.

– La mayoría de los sistemas operativos toman cierta i f ió d l BIOSinformación del BIOS.

31

Ejemplo:

32

6. Adaptador de red– Objetivo

Permite la comunicación entre equipos, normalmente para compartir recursos.p p

– Clasificación por puerto: Inalámbrico

USB USB PCI PCMCIA MiniPCMCIA Integradas33

Inalámbricas:– IEEE 802.11b: 11 Mbps– IEEE 802.11g: 54 Mbps– IEEE 802.11n: 300 Mbps, podría llegar a los 600 Mbpsp p g p– IEEE 802.11s: (WiFi Mesh Network)

Cableadas:– Ethernet: 10/100/1000/10000 Mbps

34

– MAC AddressId tifi d ú i t j t i t f d d Identificador único a una tarjeta o interfaz de red.

Identificador hexadecimal de 48 bits– Los primero 24 bits por el fabricante utilizando el OUI.

Organizationally Unique Identifier (Identificador Único Organizadamente)

– Los últimos 24 bits por la IEEE.p Utilizada en tecnologías como:

– Ethernet 802 5 o redes en anillo a 4 Mbps o 16 Mbps Token Ring– 802.5 o redes en anillo a 4 Mbps o 16 Mbps Token Ring

– 802.11 redes inalámbricas (WiFi). – ATM 35

Conectores Ethernet– RJ45

36

Conectores Coaxial– BNC– T

37

Conectores Fibra Óptica

38

C blCables Par trenzado:

– UTP– STP

C i l Coaxial– Delgado

Grueso– Grueso Fibra óptica

39

7. Adaptador de Video

PCIExpress

– Tarjeta gráfica, tarjeta de vídeo, tarjeta aceleradora de gráficos o adaptador de pantallaObjetivo– Objetivo Generación y desplegado del video, del adaptador a la

pantalla

– Clasificación por puerto: PCI AGP PCI Express Integradas AGP40

PCI Express:– 16x– 1x

S lid Salidas:– VGA

S Video– S-Video– DVI– HDMIHDMI

41

DVII t f d id di it l– Interfaz de video digital

– Conector para pantallasdigitalesdigitales LCD, Plasma, Videoproyectores.

– VGA es análogo y es para CRTCRTs.

– Tipos: DVI-D Sólo digital DVI D. Sólo digital DVI-A. Sólo análogo DVI-I. Digital y análogo42 Enlace doble para mayor calidad y ancho de banda

– Aceleradores gráficosR l ió d t d d id t ll– Relación adaptador de video – pantalla

43

– Cantidad de colores (bits)8 16 32 64 bit ( ill d l ) 8, 16 , 32 o 64 bits (millones de colores)

Humano: 10 millones de tonos

– Resolución Es el número de pixeles (x,y) que puede mostrar en pantalla Depende de la tarjeta de video En la siguiente figura se muestran los tipos básicos: En la siguiente figura se muestran los tipos básicos:

44

Estándar Resolución Razón Píxels

CGA 320×200 16:10 64K

QVGA 320×240 4:3 77K

B&W Macintosh/Macintosh LC

512×384 4:3 197K

EGA 640×350 aprox. 5:3 224K

VGA and MCGA 640×480 4:3 307K

HGC 720×348 60:29 251K

MDA 720×350 72:35 252K

Apple Lisa 720×360 2:1 259K

SVGA 800×600 4:3 480K

WVGA 852×480 16:9 ???K

XGA 1024×768 4:3 786K

XGA+ 1152×864 4:3 995KXGA+ 1152×864 4:3 995K

WXGA 1280×768 15:9 983K

WXGA+ ? 1280×800 16:10 1M

SXGA 1280×1024 5:4 1 3MSXGA 1280×1024 5:4 1,3M

WSXGA or WXGA+ 1440×900 16:10 1,4M45

Estándar Resolución Razón Píxels

SXGA+ 1400×1050 4:3 1,5M

WSXGA 1600×1024 25:16 1,6M

WSXGA+ 1680×1050 16:10 1,8M

UXGA 1600×1200 4:3 1 9MUXGA 1600×1200 4:3 1,9M

WUXGA 1920×1200 16:10 2,3M

QXGA 2048×1536 4:3 3,1M

WQXGA 2560×1600 16:10 4,1M

QSXGA 2560×2048 5:4 5,2M

WQSXGA 3200×2048 25:16 6,6M

QUXGA 3200×2400 4:3 7,7M

WQUXGA 3840×2400 16 10 9 2MWQUXGA 3840×2400 16:10 9,2M

HSXGA 5120×4096 5:4 21M

WHSXGA 6400×4096 25:16 26M

HUXGA 6400×4800 4:3 31M

WHUXGA 7680×4800 16:10 37M46

8. Adaptador de Sonido– Objetivo

Proveer el audio a las aplicaciones multimedia.

– Clasificación: PCI

PCI E PCI Express Integradas

47

Aspectos:– Funcionamiento

Convertidor de sonido que pasa de analógico a digital (DAC) y otro de digital a analógico (ADC). y g g ( )

La mayoría cuenta con un procesador de señal (DSP), que trabaja con tablas de ondas, y permite añadir efectos al sonido.

– Número de voces o polifonía Es el número de sonidos, instrumentos o voces que una

tarjeta de sonido es capaz de reproducir al mismo tiempotarjeta de sonido es capaz de reproducir al mismo tiempo Es como el número de instrumentos de una orquesta, a

mayor número, mejor es el sonido.48

– MuestreoE l li i t id ( ti Es el proceso que se realiza para registrar sonido (convertir la información analógica al lenguaje binario)

Su frecuencia se mide en kHz. Una cifra de 44.1 kHz nos da grabaciones digitales con la

misma calidad que tienen los CD’s de audio. Tanto los bits como los Khz., están limitados por la

capacidad del oído humano, ya que aunque pudieran ampliarse, no seríamos capaces de apreciar ese aumento en la calidad del sonido.

49

– Número de bitsR fl j l lid d d l id d t Refleja la calidad del sonido que es capaz de muestrear

16 bits distingue 32 000 intervalos o matices diferentes de sonido, lo suficiente para el oído humano.

– Canales de salida Dos canales

– Tarjetas estéreoTarjetas estéreo – Uno por cada altavoz

50

Cuatro canalesTarjetas cuadrafónicas tienen 2 salidas estéreo con dos– Tarjetas cuadrafónicas tienen 2 salidas estéreo, con dos canales cada una.

– Cuatro altavoces.E t t j t d f t d id 3D l– Estas tarjetas producen efectos de sonido 3D como el Dolby Surround, THX, etc.

Seis canales– Seis altavoces– El Dolby Digital 5.1 – Se utiliza en el DVD.– Cinco de los canales son de alta frecuencia, y un canal

para los efectos de baja frecuencia.51

Siete y ocho canalesTarjetas de 6 1 y 7 1 canales– Tarjetas de 6.1 y 7.1 canales

– Efecto de sonido de 360 grados– Para el cine en casa.

– Formatos más comunes MP3s MP3s WAVs MIDI

52

– MIDIM i l I t t Di it l I t f (I t f di it l Musical Instrument Digital Interface (Interface digital para instrumentos musicales)

Es un protocolo de comunicación estándar utilizado para bi d t t i t ti d ft dcombinar datos entre sintetizadores, software, procesadores

de efectos y otros dispositivos MIDI. Formato mas usado en la composición musical y tiene

l t l t ió id ( i)generalmente la extensión mid (rmi). El archivo contiene información de secuenciado, es decir,

acerca de cuando tocar que instrumento y de que forma, dependiendo del hard are el sonido p ede ser e celente odependiendo del hardware, el sonido puede ser excelente o aceptable.

53

– WAVW f A di Fil Waveform Audio File

Formato de archivo originario de Microsoft Windows 3.1 Extensión Wav. Puede ser comprimido y grabado en distintas calidades y

tamaños Pueden tener un excelente sonido pero tamaño demasiado p

grande Una canción en Wav 30 a 40 Mb. Una canción en MP3 3 a 4 Mb.Una canción en MP3 3 a 4 Mb.

54

– MP3 Formato de compresión de audio Se descomprimen para poder Formato de compresión de audio. Se descomprimen para poder

escucharse. Creado por el Moving Picture Expert Grup, (MPEG) bajo la

dirección de ISO. Extensión MP3 Lanzado en 1995 a la Internet Sucesor MP4

– Una compresión de 40 a 1. Ventajas: La calidad de sonido y su pequeño tamaño Las frecuencias que quedan fuera de la audición se eliminan, q q ,

mayores de 20 khz y menores de 20 hz. Al usar el formato MP3, se puede reducir la pista de un CD a un

factor de 12 a 1.55

9. Capturadora de video– Tipo de tarjeta de video– Introducir audio y video,

tanto analógico comotanto analógico como digital; a la PC.

– Para poder editarlo, digitalizarlo y grabarlo en medios de video estándaresestándares.

56

10. Modems– Objetivos

MOdulador DEMoldulador Analógico digital Analógico digital

– Conceptos Baudio, asimétricos vs simétricos

– Clasificación Telefónicos (Dial Up y ADSL) Cable Modem Cable Modem Satelitales PLC57

Telefónicos– Dial Up

Limite teórico 33 kbps Digitalización de la última milla Digitalización de la última milla 56 kbps

Mayor cobertura Requiere marcación Requiere marcación Ejemplo: Telmex Prodigy

58

Telefónicos– ADSL

Eliminación de filtros Hasta 8 Gbps Hasta 8 Gbps Tres vías (subida, bajada, voz) MAC

Li it t Limitantes:– Digitalización– Distancia

Ejemplo: Telmex Infinitum

59

Cable Modem– Entrada: coaxial– Salida: USB / Ethernet

Ali ió– Alineación– MAC– Limitantes:– Limitantes:

Distancia Canal compartido

60

Satelitales

61

Usos:– Zonas accidentadas– Donde no llega el cable o teléfono

M di l– Medios rurales– Personalización de anchos de banda

Ejemplo: Ejemplo:– E-méxico

Ahora llamado: Coordinación de la Sociedad de la Información y el Conocimiento62

PLC– En Europa ya va de salida– En México inician las pruebas pilotos

63

11. Disco Duro– Objetivos

Almacenamiento secundario fijo

Clasificación– Clasificación IDE SATA SCSI SAS USB

64

65

– IDE (ATA: Advanced Technology Attachment)R i j M t Sl Requiere pareja Master-Slave

Hasta 4 dispositivos (lectores ópticos y discos magnéticos)

Es paralelo Hasta 133 MBps Descontinuado

– SATA (Serial ATA) Hasta 600 MBps

N di d PC d b Nuevos discos duros para PCs de sobremesa Cables hasta 2 m.

– SATA I:150MB/s SATA II: 300MB/s66

– SCSI (Small Computer System Interface )H t 320 MB (SCSI Ult ) Hasta 320 MBps (SCSI Ultra)

Era para equipos de alto desempeño Máximo 16 discos Descontinuado

– SAS (Serial Attached SCSI) Actualmente se emplea en equipos de alto desempeño Actualmente se emplea en equipos de alto desempeño. Serial Attached SCSI Hasta 128 discos Puerto SAS: aparte de discos, soporta dispositivos Se espera alcancen los 1.5 GBps Cables hasta 8 m.

67

Cable eSata

– ConceptosSi t d hi Sistemas de archivos

– Windows: FAT, FAT32, NTFS– Linux: Swap, Ext, Ext2, Ext3– IBM OS/2: HPFS– Novell Netware: NetWare File System

68

– FAT (Tabla de Asignación de Archivos) Utilizado por DOS Windows 3 x y Windows 95 Utilizado por DOS, Windows 3.x y Windows 95 Emplea el uso de Clústeres

Unidad mínima de almacenamientoS t di d á i 2 GB Soporta discos de máximo 2 GB

Soporta máximo 65,525 clústeres Mientras más agrande el disco, más grande los

lú Y l d di iclústeres. Y mayor el desperdicio.

69

– FAT32 Nace en Win95 Nace en Win95 Utilizado en Windows 98/2000/XP. Basado en entradas de 32 bits, en lugar de 16 bits

d FATde FAT. Soporta discos o particiones hasta 2 TB. Usa clústeres más pequeños que FAT Archivos máximo de 4 GB.

70

– NTFS (Sistema de archivos de nueva tecnología) En Windows NT/2000/XP/Vista/2008 En Windows NT/2000/XP/Vista/2008. Para discos mayores a 500 MB Su estructura central es el MFT (Tabla Maestra de

A hi )Archivos). Guarda copias múltiples de la porción crítica del

MFT para protegerlo de corrupción, pérdida de d t / b d id t ldatos y/o borrado accidental.

El tamaño de los clústeres no depende del tamaño del disco o partición.

71

Pueden especificarse clústeres pequeños de hasta 512 bytes.512 bytes.

Seguridad: Las listas de control de acceso o el registro de transacciones (journaling)

Soporta compresión nativa de archivos y Soporta compresión nativa de archivos y encriptación.

Soporta el Hot FixingDetecta automáticamente sectores dañados y los Detecta automáticamente sectores dañados y los marca para no usarlos.

72

– Ext (sistema de archivos extendido) Sistema nativo de GNU/Linux Sistema nativo de GNU/Linux

– Ext2 (segundo sistema de archivos extendido) Bloques de tamaño especifico desde los 512 bytes

h t l 4 KB l l bhasta los 4 KB, lo cual asegura un buen aprovechamiento del espacio libre con archivos pequeños.Lí it á i Límites máximos: 2 TB de archivo 4 TB de partición.

E 3– Ext3 Implementa el registro diario o bitácora (Journaling)

73

– Ext4 Soporte de volúmenes de hasta 1024 PiB (Pebibyte) Soporte de volúmenes de hasta 1024 PiB (Pebibyte) 250 bytes (1,125,899,906,842,624 bytes)

– Swap Partición de intercambio Para operar la memoria virtual Linux la usa como una ampliación de la memoria p

RAM.

74

– HPFS (High Performance File System) Nativo en OS/2 de IBM Nativo en OS/2 de IBM. Ordena su directorio basado en los nombres de

archivo. A l hi á á id l i Acceso a los archivos más rápido y el espacio usado más eficientemente que con el FAT.

Ubica los archivos en sectores en lugar de lú tclústeres.

75

Para rastrear qué sectores están o no usados: Organiza un disco o partición en bandas de 8 MB Organiza un disco o partición en bandas de 8 MB,

con bitmaps (mapas de bits) de asignación de 2 KB entre las bandas.

El uso de bandas mejora el rendimiento porque los cabezales no tienen que volver para rastrear ceros cada vez que el SO necesita acceder la información sobre espacio disponible o la dirección de un archivo necesitadonecesitado.

– NetWare File System Usado en el Sistema Operativo NetWare de Novell,

específicamente para los servidores NetWareespecíficamente para los servidores NetWare.

76

Sistema operativo Tipos de sistemas de archivos admitidosDos FAT16Windows 95 FAT16Windows 95 FAT16Windows 95 OSR2 FAT16, FAT32Windows 98 FAT16, FAT32Windows NT4 FAT, NTFS (versión 4)

Windows 2000/XP FAT, FAT16, FAT32, NTFS (versiones 4 y 5)

Linux Ext2, Ext3, ReiserFS, Linux Swap (FAT16, FAT32, NTFS)

HFS (Sistema de Archivos Jerárquico),MacOS

HFS (Sistema de Archivos Jerárquico), MFS (Sistemas de Archivos Macintosh)ZFS (Zettabyte File System) en Leopard

OS/2 HPFS (Sistema de Archivos de Alto OS/2 S (S ste a de c os de toRendimiento)

SGI IRIX XFSFreeBSD OpenBSD UFS (Sistema de Archivos Unix)FreeBSD, OpenBSD UFS (Sistema de Archivos Unix)Sun Solaris UFS (Sistema de Archivos Unix)IBM AIX JFS (Sistema Diario de Archivos)77

RPMVelocidad a la que giran– Velocidad a la que giran los platos de los discos duros5400 7200 10000(10K)– 5400, 7200, 10000(10K), 15K, etc.

PlatosC d d l di– Cada uno de los discos

Cara: – Cada uno de los dos lados

de cada plato

78

CabezasCada uno de los cabezales de lectura escritura– Cada uno de los cabezales de lectura-escritura

Pistas– Una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está en

l b d t iel borde exterior Cilindros

– Conjunto de pistas concéntricas. Sectores

– Cada una de las divisiones de una pista.– El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actualEl tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual

512 bytes.

79

CacheEs una memoria de estado sólido– Es una memoria de estado sólido, tipo RAM, dentro del disco duro

ClusterC j t ti d i t d– Conjunto contiguo de pistas de sectores que componen la unidad más pequeña de almacenamiento de un discode un disco.

– Los archivos se almacenan en uno o varios clústeres, Si el archi o es más peq eño q e– Si el archivo es más pequeño que un clúster, éste lo ocupa completo.80

Disco IBM 197981

Unidades de estado sólido (SSD) Di d i t ó il– Discos duros sin partes móviles

– Usan memoria tipo flash– Menor consumo de energía– Mayor velocidad de acceso

0.2 ms de acceso aleatorio SSD contra 8 ms + latencia, de un disco típico de 7200 RPM.

– Igual que todas las memorias Flash NAND tienen ciclos de escritura limitados. Un millón de escrituras solamente Duración: un año para los usuarios avanzados y no más de tres

para un usuario medio. Se tendrá que mejorar la calidad de la memoria Flash NAND82

12. Medios Ópticos– Objetivos

Almacenamiento secundario portablep

– Clasificación CD (Discos Compacto)

DVD DVD (Disco Versátil Digital o Disco de Video Digital)

Blu Ray (Rayo Azul)

83

Códigos de regiones de los DVDs

Característica Blu Ray HD DVD DVD CD

Capacidad por capa 25 GB 15 GB 4.7 GB 700 MB

Capacidad total 100 GB 60 GB 17 GB 700 MB

Resiste a rayones Regular Si No NoResiste a rayones Regular Si No No

Polvo Regular Si No No

Empresas Sony, Phillips, Hitachi, LG, M t hit Mit bi hi

NEC, Toshiba, S Mi ftMatsushita, Mitsubishi,

Pioneer, Samsung, Sharp, TDK, Thompson Multimedia, HP y Dell

Sanyo, Microsoft y Memory Tech

84

85

86

– Medios:CD CD

– CD-R, CD-RW DVD

– DVD+R, DVD-R, DVD+RW, DVD-RW– Hasta cuatro capas

Blu Ray Blu Ray– BD-R y BD-RE– Hasta cuatro capas

87

– Velocidades de transferencia Una X equivale a:CD CD

– 150 KBps DVD

– 1,350 KBps Blu Ray

– 36,000 KBps (36 Mbps)36,000 KBps (36 Mbps)

– Ejemplo: Lector Lite-On DX-DX-4O1S Discos Blu-Ray a 4x Discos DVD a 12x Discos DVD de doble capa a 8x Discos CD a 32x

88

13. Gabinetes– Objetivos

Alojar a los componente principales de la PC.

Clasificación– Clasificación Sobremesa (desktop) Torre Minitorre Personalizados

89

14. Fuente de poder– Objetivos

Alimentación eléctrica a cada uno de los componentes de la PCp

– Clasificación AT

A t d l P ti MMX– Antes del Pentium MMX ATX

– On/off por software Potencia (watts)

90

Tabla de orientación de la potencia:– Sobremesa AT 150-200 W – Semitorre 200-300 W

T 230 250 W– Torre 230-250 W – Slim 75-100 W – Sobremesa ATX 200-250 W– Sobremesa ATX 200 250 W

91

15. Pantallas– Objetivos

Visualización de los cálculos y resultados de la computadora

Clasificación– Clasificación CRT LCD PLASMA OLED Sensibles al tacto (Touch Screen)( )

92

Conceptos:Pi l– Pixel: Un punto en la pantalla. Unidad mínima de representación

– Tamaño de punto o (dot pitch): Espacio entre dos fósforos coloreados de un pixel. Mide la nitidez

de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color.

Un monitor de 14” de 0 28 mm o menos Un monitor de 14 de 0.28 mm o menos. Suele ser diferente en vertical que en horizontal, o se trata de un

valor medioTamaño de la pantalla:– Tamaño de la pantalla: Es la distancia en diagonal de un vértice de la pantalla al opuesto.

93

– Hz o frecuencia de refresco: M i d b id El tódi d l Mecanismo de barrido. El rayo catódico se desplaza por toda la superficie de la pantalla iluminando sucesivamente todos los puntos de fósforo que la forman. La velocidad de desplazamiento debe ser muy rápida para que el ojo nodesplazamiento debe ser muy rápida para que el ojo no perciba el parpadeo que se produce. 60, 70, 85 o 100 Hz.

– Conectores: VGA DVI S-Video HDMI

94

CRT (Tubo de Rayos Catódicos)– Barrido de electrones– Primeras Pantallas

R di ió l f t– Radiación al frente– Cansan la vista– Haz de electrones– Haz de electrones– Buena resolución– Afectan:

Reflejos Refresco95

LCD (Pantalla de Cristal Liquido)– Delgada y plana– Consume poca energía

M t i– Matriz: Activa (TFT) Pasiva (DSTN)

– Radiación hacia los lados– Cansan menos la vista

Sobre todo en tamaños grandes

96

Plasma (Plasma Display Panel – PDP)– Mezcla de gases inofensivos e inertes

Xenón y Neón

Suelen ser para pantallas grandes (32“ o más)– Suelen ser para pantallas grandes (32 o más)– Mayor ángulo de visión– No aconsejable:j

On/Off cada rato Imágenes fijas constantes Duran más manteniéndolas Duran más manteniéndolas

prendidas

– Vida: Aprox 20 años97

98

OLED (Diodo Orgánico de Emisión de Luz)D l d– Delgadas

– Flexibles– Poca energía– Menor costo (en futuro)– Buen ángulo de visión– Más brillo y contrasteMás brillo y contraste– Vida corta:

10 mil a 40 mil hrs– 5 años, varia.5 a os, a a

99

Touch ScreenP t ll ibl l t t– Pantallas sensibles al tacto

– Permite la entrada de datos y órdenes Con lápiz u otras herramientas

– Existen touch screen que se instalan sobre pantallas normales

100

16. Teclados– Objetivos

Dispositivo de entrada de datos y órdenes

– Clasificación Inalámbricos

E ó i Ergonómicos Estándar Multimedia

– Puertos PS2 y USB101

– Usos:P j 101/102 t l Para juegos

Para portátiles Numéricos

101/102 teclas Teclado QWERTY

Ergonómicos Multimedia Inalámbrico Inalámbrico

102

17. RatónObj ti– Objetivos Dispositivo de entrada de datos y órdenes

– Clasificación Inalámbricos Ergonómicos Por su mecanismo

– Mecánico– Óptico– Láser

Por Puerto– PS2– USB

Logitech MX Air.Funciona en almohadilla y en el aire

103

– Con teclado numéricoR t á til T l í Glid i t– Retráctil

– ÓpticoTrackBall

– Tecnología Glidepoint– Diestros y zurdos

Cantidad de botones– TrackBall– Inalámbrico– Touch path

– Cantidad de botones

Touch path– Foot Mouse

104

MecánicoD ti d– Descontinuado

– Requiere mantenimiento

– Hay desgaste físico– Menos ergonómico

105

Óptico– No mantenimiento– Mayor comodidad

Má ó i– Más ergonómico– Buena precisión

Hasta 800 pppHasta 800 ppp

106

Láser– Mayor precisión

2000 ppp o más

Videojuegos y diseño gráfico– Videojuegos y diseño gráfico– Usa láser invisible

107

18. EscánerObj ti– Objetivos Digitalización de negativos, imágenes y documentos

– Clasificación Portable De mano 3D De rodillo Plano

108

– Características:T ñ d Tamaño de escaneo

– Negativos, carta, oficio, doble carta, etc. Resolución

– En puntos por pulgada (ppp)– Tipos

Óptica Óptica Por hardware

Interpolada Por software Por software Suele ser mayor

– Desde 1600, 3200, 5400, 8000 o hasta 14000 ppp.109

Cantidad de coloresLlamado: profundidad del color– Llamado: profundidad del color

– Suele ser de 24, 48 o más bits Escaneo de hojas sueltas o tipo libros Alimentador automático Interfaz

– USB, SCSI, SAS OCR

– Reconocimiento óptico de caracteres

110

Escaneo duplexPor ambos lados del documento– Por ambos lados del documento

Velocidad de escaneo– En paginas por minuto (ppm)

Transparencias y Microfilms Incluido en: all-in-one (multifuncional)

111

19. ImpresoraObj ti– Objetivos Plasmar un archivo digital a medio físico, normalmente a papel

– Clasificación De Impacto (matriz de puntos) Inyección de tinta Láser Fotográficas Formato ancho (plotter)

112

– CaracterísticasV l id d d i ió Velocidad de impresión cps y ppm

Tamaño de papel tarjetas de presentación hasta doble carta Gramaje Bond, opalinas, cartulinas, etc. Impresión:

– Duplex– Adaptador de red

HP con WiFiAdaptador de red

Costo del mantenimiento Consumibles Monocromática o color

Incl ida en all in one (m ltif ncional) Incluida en: all-in-one (multifuncional) Inalámbricas

113

Impresora de impacto o matriz de puntos– Múltiples copiasp p– Papel continuo– Sólo texto

Manejaron color– Manejaron color Actualmente no

– Costosas– Consumible:

Cinta Económicos

– Velocidad cps

– Ruidosas114

Impresora de inyección de tinta– Caseras– Usa tinta líquida, en cartuchos

E i b t– Equipo barato– Consumibles caros– Calidad fotográfica– Calidad fotográfica– Recomendable en hogares– En color, es lo más barato,– Velocidad (ppm)

Difiere en texto e imágenes115

LáserU ti t l (tó )– Usa tinta en polvo (tóner)

– Buena calidad– Equipo caro– Mantenimiento económico– Desde hogares y pequeñas oficinas hasta empresariales– Tienen memoriaTienen memoria– Velocidad (ppm)

Difiere en texto e imágenesColor:– Color: Muy buena calidad Costoso116

Plotter– Usan rollo y cortador (navaja)– Suelen ser de inyección de tinta

G d di i d i ió– Grandes dimensiones, de impresión Rótulos, banners, etc. Vinil, papel, tela, cuero, etc.

117

Impresoras fotográficas– Interfaz a:

Teléfonos celulares Cámaras fotográficas Cámaras fotográficas Memorias portátiles

– No requieren conexión a la PC

118

20. Memorias portátilesObj ti– Objetivos Almacenamiento portable de información en dispositivos

multimedia personales

Cl ifi ió– Clasificación1. SecureDigital (SD)2. CompactFlash (CF)3. MemoryStick4. xD Picture Card5. SmartMedia

119

1. SecureDigital (SD)V ió tá da) Versión estándar cámaras digitales y reproductores de MP3 Hasta los 4 GB

b) SDHC (Secure Digital High Capacity) Hasta los 32 GB

c) MiniSD Para celulares musicales y fotográficos Hasta 8 GB

d) MicroSD(TransFlash)( ) Celulares, sistemas GPS, consolas de juegos

personales como GameBoy Advance Hasta 8 GB120

2. CompactFlash (CF)V ió tá da) Versión estándar Dispositivos móviles pequeños Hasta 64 GB ambas versiones

b) CF Tipo Ic) CF Tipo II

Es más grueso

121

3. MemoryStickInicialmente eran para equipos Sony Inicialmente eran para equipos Sony

Cámaras digitales, dispositivos digitales de música, PDAs, teléfonos celulares, PlayStation Portable (PSP), etc.

Las VAIO traen las ranuras Las VAIO traen las ranuras.

122

a) Versión estándar)

Hasta 128 MBb) Pro

Hasta 32 GB) Dc) Duo

Cámaras digitales y celularesd) Pro Duo

Cámaras digitales y celularese) Pro-HG

Lanzado para PlayStation Portable (PSP)

f) Micro (M2)f) Micro (M2) Compite con MicroSD Hasta 32 GB123

4. xD Picture CardD ll d Ol F jifil– Desarrollado por Olympus y Fujifilm

– Mayoritariamente las usan los dispositivos de estas empresas, ejemplo: en cámaras fotográficas

– Actualmente desde 16 MB hasta 2 GB

124

5. SmartMediaH t 256 MB– Hasta 256 MB

– Ha sido descontinuada– Fueron de las primeras memorias en aparecer

125

126

21. WebCam– Objetivosj

Cámara digital conectada a una computadora para capturar fotografías y video (para almacenar o transmitir).

– Clasificación Caseras Net Cam IP Cam

– Usos Videoconferencias Mensajería instantáneaj Soporte técnico Monitoreo: hospitales, escuelas, oficinas, avenidas, plazas

publicas, etc.127

22. Cámaras fotográficas digitalesObj ti– Objetivos Obtener fotografías y video digitales.

– Usos Fotografías Video Web Cam Web Cam

– Interfaz USB Inalámbrica Cable propietario128

– CaracterísticasR l ió t d d Resolución esta dada por:

– Pixeles (megapixeles) Más de 10 Megapixeles– Tamaño del sensor de la cámara (CCD Dispositivo

acoplado eléctricamente) – Calidad de la lente

129

ZoomÓptico– Óptico Lentes

– Digital Interpolación

Pantalla (Display)– Tamaño y consumo de energíay g

Almacenamiento– Memorias portátiles

Formatos de salida Formatos de salida– Imágenes y Video (JPEG, RAW)

Algunos usos: paisajes, eventos deportivos o Insectos130

23. Tablet PCObj ti– Objetivos Computadora para realizar escrituras y anotaciones directamente

sobre la pantalla.

Ti– Tipos Pizarra:

– Sólo aportan la pantalla táctil, siendo así muy ligeros. p p y g Convertibles:

– Computadoras portátiles con teclado y mouse, se rota la pantalla y se coloca como pizarra.pantalla y se coloca como pizarra.

131

– CaracterísticasSi il l d t d tátil Similares a las de una computadora portátil

Microsoft® Windows® XP Tablet PC Edition Bluetooth WiFi Procesadores de bajo consumo de energía Rotación a 180 grados Rotación a 180 grados Lector de huellas digitales WebCam

Escrit ra man al dib jar notas a mano al ada etc Escritura manual, dibujar, notas a mano alzada, etc. Actualmente predominan los convertibles

132

133

Nuevas tabletas:a) Apple Ipadb) Tableta de Googlec) WePad

134

Apple Ipad– 9.7 “, resolución 1024 x 768

Neofonie WePad– 11.6”, resolución 1366 × 768,

– 16 GB– Wi Fi– Bluetooth

,– TV y Video– Adobe Flash– Cámara

– Brújula– GPS (algunos modelos)– TV y Video

Cámara

– Puertos USB– Wi Fi– 16 GB

Cámara– Cámara– Puertos USB– Multitarea (dos actividades al

mismo tiempo)

– Cámara

– HDMI– Adobe Flash

135

24. PDA(Personal Digital Assistant)S l ll l t h d h ld t– Suelen llamarse palmtops, hand held computers(ordenadores de mano) y pocket computers(ordenadores de bolsillo).( )

– Puede funcionar como teléfono móvil, fax, explorador de internet, organizador personal, GPS, etc.

– Antes: Bolígrafo

– Ahora:Ahora: Pantalla táctil o reconocimiento de escritura y/o voz

136

– CaracterísticasMá t t S t h Más potente que un Smartphone

Pantalla táctil Cámara: Video e imágenes Sistema operativo

– Symbian, Linux, Windows Mobile,RIM BlackBerry, Web OS (Palm OS),RIM BlackBerry, Web OS (Palm OS), Mac OS X de Apple.

Conectividad:Infrarrojos Bl etooth WiFi WiMAX– Infrarrojos, Bluetooth, WiFi, WiMAX,memorias, cable

137

25. SmartphoneT léf I t li t– Teléfono Inteligente Con características de una PC.

– Características: Sistema operativo

– Symbian, Linux, Windows Mobile, RIM BlackBerry,Web OS (Palm OS), Mac OS X de Apple.Web OS (Palm OS), Mac OS X de Apple.

Instalación de aplicaciones Teclado QWERTY y/o pantalla táctil

Email acceso a Internet Email y acceso a Internet Cámara: video e imágenes

138

Lectura de documentos Zip, MSOffice y PDFs Reproductor de medios Reproductor de medios Menor rendimiento que una PDA

– Conectividad Infrarrojos, Bluetooth, 3G, WiFi, WiMAX, cable

139

140

26. PuertosObj ti– Objetivos Interfaz de comunicación para enviar y recibir datos, a nivel físico o

software.1 COM 9 PCMCIA1. COM2. LPT3. DIN (5 pines)4 MiniDIN (PS/2)

9. PCMCIA10. Express Card (MiniPCMCIA)11. IDE (ATA o PATA)12 SATA4. MiniDIN (PS/2)

5. ISA6. PCI7 PCI E press

12. SATA13. SCSI14. SAS15 USB7. PCI Express

8. AGP15. USB16. Firewire (IEEE 1394)

141

PUERTO VELOCIDADANCHO

DEBANDA

APLICACIONES Observaciones

COM Ratones y módems X SerialCOM externos X Serial

LPT 2 Mbps Impresoras y escáneres X Line Printer Terminal. Paralelo

DIN (5 pines) X

PS/2 Teclado y ratón X

ISA 16 MBps 8 Mhz Ranura de expansión X Industry Standard Architecture

Peripheral ComponentPCI 528 Mbps 66 Mhz Ranura de expansión X Peripheral ComponentInterconnect

X1=500 MB/sX2=1 GB/sX4= 2 GB/s

PCI ExpressX4 2 GB/sX8= 4 GB/sX12= 6 GB/sX16= 8 GB/s X32=16 GB/s

Ranura de expansión

142

PUERTO VELOCIDADANCHO

DEBANDA

APLICACIONES ObservacionesBANDA

AGP

1X: 266 MB/s2X: 532 MB/s4X: 1 GB/s

1X: 66 MHz2X: 133 MHz4X: 266 MHz

Ranura de expansión para aceleradores X

Accelerated GraphicsPort

Trabaja sobre PCI4X: 1 GB/s8X: 2 GB/s

4X: 266 MHz 8X: 533 MHz

aceleradores gráficos

Trabaja sobre PCI, pero con acceso directo a memoria

PCMCIA(PC Card 16 bits) C 1066 Dispositivos en

Personal Computer Memory Card(PC Card 16 bits)

(Card Bus 32 bits) Card Bus: 1066 Mbps Dispositivos en portátiles X Memory Card

International Association

Express Card En PCI-E: 2.5 GbpsEn USB: 480 Mbps

Dispositivos en portátiles

Reemplaza al PCMCIAp p

IDE, ATA o PATA ATA-1: 8.3 MBpsATA-7: 133 Mbps

Discos duros y unidades ópticas X

Integrated DeviceElectronics

Paralelo

143SATA

SATA: 1.5 GbpsSATA II: 3 GbpsSATA 6: 6 Gbps (en 2009)

SATA: 1500 MhzSATA II: 3000 Mhz

Discos duros y unidades ópticas

Serial Advanced Technology Attachment

PUERTO VELOCIDADANCHO

DEBANDA

APLICACIONES Observaciones

SCSI 1 5 MB

SCSI

SCSI 1: 5 MBpsSCSI 2: 10 MBpsSCSI 3 Ultra: 20 MBpsSCSI 3 Ultra Wide: 40 MBps

Dispositivos dealta velocidad X

Small Computer SystemInterface

ParalelopSCSI 3 Ultra 2: 80 MBps

SASSAS 300: 3 GbpsSAS 600: 6 GbpsHasta 12 Gbps (2010)

Dispositivos dealta velocidad

Serial Attached SCSI

Hot swapasta Gbps ( 0 0) ot s ap

USB

1.0: 1.5 Mbps1.1: 12 Mbps2.0: 480 Mbps3.0: 4.8 Gbps

Periféricos Universal Serial Bus

3.0 con cables de fibra óptica

144

3.0: 4.8 Gbps

Firewire oIEEE 1394

IEEE 1394a: 400 MbpsIEEE 1394b: 800 Mbps Periféricos de

audio y video

145

REFERENCIAS:

– Memoria RAMhtt // /P d t/C t I t lli A ti l http://www.newegg.com/Product/CategoryIntelligenceArticle.aspx?articleId=244

– Historia de los microprocesadores http://www.intel.com/pressroom/kits/quickrefyr.htm

– Memoria Cache http://exa unne edu ar/depar/areas/informatica/SistemasOpe http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/SistemasOpe

rativos/MonogSO/INTSI02_archivos/cacheconelresto.gif

– Formatos de audio http://www.monografias.com/trabajos7/sodi/sodi.shtml

146

– Discos duroshtt // /P d t/C t I t lli A ti l http://www.newegg.com/Product/CategoryIntelligenceArticle.aspx?articleId=209

– Sistemas de archivos http://www.tecnologia.com.pe/descrip_tip.php?tip=4

147