Conceptos Esenciales de Hardware Informático: Componentes y Funcionamiento

Componentes Principales del Procesador

¿Qué es la CPU?

La CPU (Central Processing Unit o Unidad Central de Procesamiento) se encarga de controlar y gestionar todas las órdenes que necesita el ordenador. Es el cerebro de la computadora.

¿Qué es la ALU?

La ALU (Arithmetic Logic Unit o Unidad Aritmético Lógica) se encarga de realizar operaciones matemáticas y lógicas, y guarda su resultado en los registros.

¿Qué es el microprocesador?

Es una oblea de silicio con múltiples chips integrados que actúa como el cerebro del ordenador, ejecutando las instrucciones de los programas.

¿Qué es la FPU?

La FPU (Floating Point Unit o Unidad de Coma Flotante) es una unidad especializada en realizar operaciones con números de coma flotante, mejorando el rendimiento en cálculos complejos.

Memoria y Almacenamiento Temporal

Memoria Caché

¿Qué es la memoria caché?

Es una memoria de acceso rápido que acelera el acceso a datos frecuentemente usados por la CPU, mejorando el rendimiento del microprocesador.

¿Cuántos tipos de memoria caché hay?

Existen dos tipos principales:

• Memoria caché interna L1: Es la más pequeña y rápida, integrada directamente en el núcleo del procesador.
• Memoria caché L2: Es externa al núcleo del procesador (aunque puede estar en el mismo encapsulado), más grande y ligeramente más lenta que la L1.

Memoria RAM

¿Qué es la memoria RAM?

La RAM (Random Access Memory o Memoria de Acceso Aleatorio) se encarga de ejecutar las tareas y órdenes del sistema operativo y las aplicaciones, almacenando datos temporalmente mientras el ordenador está encendido.

¿Qué es la memoria RAM estática (SRAM)?

Es un tipo de RAM que tiende a mantener la información almacenada sin necesidad de refresco constante, siendo más rápida y costosa que la DRAM.

¿Qué es la memoria RAM dinámica (DRAM)?

Es un tipo de RAM que tiende a borrar la información almacenada si no se refresca constantemente, siendo más lenta y económica que la SRAM.

¿Qué es un bit de paridad?

Es un bit adicional que se utiliza para la detección de errores en la transmisión o almacenamiento de datos. No requiere dos módulos de memoria de las mismas características para validar el bus de memoria de la placa base, esa es una característica de la memoria Dual Channel.

Buses y Comunicación Interna

¿Qué son los buses?

Un bus es una pista de comunicaciones a nivel físico y lógico que permite la transferencia de datos entre los diferentes componentes de un sistema informático.

¿Qué es el bus de sistema?

Es el método principal de comunicación y transferencia de datos entre los elementos fundamentales del hardware, como la CPU, la memoria y los periféricos.

¿En cuántas partes se divide el bus de sistema?

Se divide en tres partes principales:

• Bus de datos: Transporta los datos entre los diferentes componentes del sistema.
• Bus de direcciones: Transporta las direcciones de memoria o de los dispositivos a los que la CPU quiere acceder.
• Bus de control: Transporta las señales de control y estado entre los componentes, coordinando las operaciones.

¿Qué son los buses de expansión?

Son interfaces que permiten conectar tarjetas de expansión (como tarjetas gráficas, de sonido o de red) a la placa base, ampliando las funcionalidades del ordenador.

¿Cuáles son los buses de expansión más habituales?

Algunos de los buses de expansión más habituales han sido:

• ISA (Industry Standard Architecture)
• VESA (Video Electronics Standards Association)
• PCI (Peripheral Component Interconnect)
• AGP (Accelerated Graphics Port)
• AMR (Audio/Modem Riser)
• USB (Universal Serial Bus)
• FireWire (también conocido como IEEE 1394)

Conceptos Fundamentales de Hardware

¿Qué es un bit?

Un bit (Binary Digit) es la unidad mínima de información en el lenguaje binario, representado por un 0 o un 1.

¿Qué es un acelerador gráfico?

Es un componente o una función (a menudo integrada en la tarjeta gráfica o la CPU) que acelera el procesamiento de imágenes y gráficos, aliviando la carga de la CPU.

¿Qué es un chipset?

Es un conjunto de chips en la placa base que gestiona la comunicación entre la CPU, la memoria, los buses de expansión y los periféricos, determinando en gran medida las capacidades y el rendimiento del dispositivo.

¿Qué es la apertura AGP?

Es la capacidad del bus AGP de utilizar la memoria RAM del sistema como memoria de video, permitiendo a la tarjeta gráfica acceder a una mayor cantidad de memoria para texturas y datos.

¿Qué es Gate A20?

Gate A20 es una línea de dirección en los procesadores Intel 80286 y posteriores que permite acceder a la memoria por encima de 1 megabyte en el modo real, una característica importante para la compatibilidad con software antiguo.

BIOS y Memoria ROM

¿Qué clase de memoria es la BIOS?

La BIOS (Basic Input/Output System) es una memoria ROM (Read-Only Memory).

¿Qué es la BIOS?

La misión de la BIOS es mantener, verificar, gestionar y controlar el hardware del ordenador durante el proceso de arranque, antes de que el sistema operativo tome el control.

¿Memoria ROM: 3 tipos?

Existen varios tipos de memoria ROM:

• ROM: Memorias de solo lectura que no se pueden modificar después de su fabricación.
• EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory): Memorias ROM programables eléctricamente. La información contenida no se puede modificar directamente, pero sí se puede borrar con luz ultravioleta y reprogramar.
• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory): Memorias ROM borrables y programables eléctricamente, permitiendo la modificación de su contenido sin necesidad de luz ultravioleta.

Disco Duro y Almacenamiento Masivo

¿Qué es el disco duro?

El disco duro (HD o Hard Drive) es un dispositivo de almacenamiento masivo y no volátil que guarda la información de forma permanente.

¿Cuáles son las partes del disco duro (HD)?

• Carcasa: Protege el disco duro del exterior.
• Eje: Contiene los platos del disco duro.
• Motor: Hace girar los platos a una velocidad constante.
• Interfaz con el bus: Conecta el disco duro a la placa base para la transferencia de datos.
• Cabezas de lectura/escritura: Acceden a la información o escriben en los platos del disco duro.
• Platos del disco duro: Están formados de material ferromagnético donde se almacena la información.

¿Qué es una pista?

Es cada una de las caras de los platos, subdividida en círculos concéntricos alrededor del eje, donde se almacena la información.

¿Qué es un sector?

Es la unidad mínima y real de almacenamiento de datos en un disco duro, con un tamaño estándar de 512 bytes. Un cilindro puede contener 63 sectores.

¿Qué es un cilindro?

Es la agrupación de las pistas con la misma numeración en todas las caras de todos los platos de un disco duro.

Particiones del Disco Duro

¿Qué es una partición?

Es la subdivisión lógica del espacio de un disco duro, a la que se asigna una identidad para permitir tanto el acceso como el almacenamiento de datos de forma organizada.

¿Qué es una partición física?

También conocida como partición primaria, tiene un principio y un fin reales y definidos en el disco duro.

¿Qué es una partición lógica?

Es una subdivisión dentro de una partición extendida, sin un principio o fin físico directo en el disco, sino definido lógicamente por el sistema de archivos.

¿Qué es un sector de arranque (Boot Sector)?

Es el primer sector de una partición o disco, que contiene el código de arranque y la información necesaria para iniciar el sistema operativo.

¿Qué es la FAT (File Allocation Table)?

La FAT es una tabla de asignación de archivos que almacena información crucial sobre la organización del disco, incluyendo los tipos de clúster, el número de sectores por clúster y el número total de clústeres, así como la ubicación de los archivos.

¿Qué es la TED (Tabla de Estructura de Directorios)?

La TED, interpretada como Tabla de Estructura de Directorios, es donde se almacena la localización y los metadatos de los archivos dentro de un sistema de archivos.

¿Qué es el MBR?

El MBR (Master Boot Record o Registro de Arranque Maestro) es un sector de 512 bytes que es el primer sector físico del disco duro (ubicado en HD=0, Cilindro=0, Sector=1). Contiene la tabla de particiones y el código de arranque inicial.

Sistemas Numéricos

¿Qué es un sistema numérico?

Un sistema numérico es un conjunto de símbolos y reglas que se utilizan para representar cualquier valor desde menos infinito hasta más infinito.

Los sistemas numéricos más comunes en informática son:

• Decimal: Utiliza 10 caracteres (del 0 al 9).
• Binario: Utiliza 2 caracteres (0 y 1).
• Hexadecimal: Utiliza 16 caracteres (del 0 al 9 y de la A a la F).