Componentes y Tipos de Sistemas Informáticos: Arquitectura y Funcionamiento

¿Qué es un Sistema Informático?

Un Sistema Informático (SI) es el conjunto de componentes hardware necesarios para la explotación de las aplicaciones informáticas o software. El objetivo del SI es dar soporte al procesado, almacenamiento, entrada y salida de datos.

Estructura Básica de un Sistema Informático

Un sistema informático se compone de los siguientes elementos:

• Hardware (elementos tangibles):
  • Unidad Central de Proceso (CPU)
  • Memoria auxiliar
  • Dispositivos de entrada/salida o periféricos
  • Buses de comunicación
• Software (programas):
  • Sistema Operativo (programas para que el ordenador tenga capacidad de trabajar)
  • Aplicaciones (programas que hacen que el ordenador trabaje)
• Humanware:
  • El profesional informático: personas encargadas de controlar y manejar las máquinas para que den un buen servicio.
  • Los usuarios.
• Firmware: Software que viene incorporado en el hardware.

Arquitectura Von Neumann

La arquitectura Von Neumann describe los componentes fundamentales de un sistema informático:

• Unidad de Memoria (UM): Almacena la información y los programas.
• Unidad Central de Proceso (CPU) o microprocesador: Circuito integrado con millones de componentes electrónicos. Interpreta las instrucciones de los programas y procesa los datos. Se compone de:
  • Unidad de Control (UC): Gestiona y coordina todas las unidades funcionales.
  • Unidad Aritmético-Lógica (UAL): Realiza las operaciones necesarias para procesar la información.
  • Memoria integrada (no es la RAM)
• Unidad de Entrada/Salida (UE/S): Realiza las operaciones de introducción y extracción de información en el ordenador.
• Buses de comunicación:
  • Bus de datos (BD): Transfiere datos entre los elementos del ordenador.
  • Bus de direcciones (BA): Transfiere direcciones entre la UC y la UM.
  • Bus de control (BC): Emite las señales de control que gobiernan el funcionamiento de las unidades.

Clasificación y Tipos de Computadoras

Por su Principio de Funcionamiento Interno

• Analógicas: Manipulan la entrada de datos en términos de niveles de tensión o presiones hidráulicas.
• Digitales: Reconocen solo dos estados: abierto o cerrado, alta o baja tensión, o 0 o 1.
• Híbridas: Combinación de un componente digital y uno analógico, conectados a través de una interfaz que permite el intercambio de información.

Por su Potencia y Capacidad de Almacenamiento

• Superordenadores: Computadoras más potentes, rápidas y caras. Se utilizan para cálculos y simulaciones que necesitan una gran capacidad de proceso. Realizan miles de millones de operaciones por segundo.
• Mainframes: Servidores de gama alta. Rápidos y caros, capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente, procesar grandes bases de datos y con gran capacidad de almacenamiento.
• Miniordenadores: Equipos con mayores prestaciones que un PC, permiten el uso simultáneo de decenas de usuarios. Imprescindibles en redes. Versión reducida en precio y capacidad de los mainframes.
• Microordenadores:
  • Ordenador Personal (PC): Equipo de sobremesa o portátil diseñado para un solo usuario. Asequible y de fácil manejo.
  • PDA: Equipo de tamaño y prestaciones más reducidas que un PC, generalmente sin teclado, similar a un ordenador personal convencional.

Por su Tecnología o Arquitectura del Procesador

• CISC (Complex Instructions Set Computer): Presente en los primeros diseños de CPU. Amplio conjunto de instrucciones complejas y potentes.
• RISC (Reduced Instructions Set Computer): Conjunto de instrucciones no muy complejas, la mayoría completadas en un ciclo de reloj.