Fundamentos de Hardware: Componentes, Arquitectura y Tipos de Ordenadores

Código ASCII

El Código ASCII (American Standard Code for Information Interchange) es un código estándar utilizado por los sistemas informáticos para representar los caracteres. Representa cada carácter mediante un número binario constituido por una secuencia de siete dígitos.

ASCII Extendido

Utiliza 8 bits, por lo que puede representar 2⁸ = 256 caracteres diferentes. Su contenido cambia para adaptarse a otras lenguas.

Arquitectura de Ordenadores

El hardware es el conjunto de componentes físicos que tiene el ordenador. Ejemplo: microprocesador. La evolución del hardware está orientada a conseguir máquinas más potentes, pequeñas, móviles y capaces de procesar mucha información.

El software lo forma el sistema operativo, los programas y los datos. La evolución del software está orientada al desarrollo de nuevas apps y programas capaces de adaptarse a cada usuario.

Componentes Hardware de un Ordenador

• Unidad Central: Conjunto de dispositivos que conforman el ordenador. Son:
  • La placa base
  • El microprocesador
  • La memoria principal
  • El disco duro
  • Los conectores y los puertos
• Periféricos: Dispositivos que se conectan a la unidad central para desempeñar operaciones. La conexión puede ser cableada o inalámbrica.

Arquitectura de Von Neumann

Permite independizar el software del hardware y almacenar los programas y datos en la memoria del ordenador. La mayoría de ordenadores actuales usan esta arquitectura. Según esta arquitectura, los ordenadores están constituidos por el microprocesador, la memoria y los periféricos.

Tipos de Ordenadores

• Superordenadores

  Caracterizados por tener capacidades de cálculo muy altas. Procesan cantidades enormes de información. Uno de los más potentes es Mare Nostrum, que se encuentra en Barcelona y se ha creado para programas de investigación.

• Ordenadores de Sobremesa

  Diseñados para usarse en una ubicación determinada. Permiten trabajar de manera cómoda. Se usan en la oficina, en casa, en la escuela, etc. Una de sus variantes son los ordenadores All-in-One que integran todo en una pantalla (a menudo táctil), para así evitar los cables.

• Portátiles

  Ordenadores móviles que dependen de una batería. Ofrecen prestaciones parecidas a las de uno de sobremesa, con peso y tamaño reducido.

  • Convencionales: Realizan lo mismo que uno de sobremesa y su tamaño es de entre 13'' y 17''.
  • Chromebooks: Usan el sistema operativo Chrome OS de Google. Utilizan aplicaciones web como el e-mail, videochat, redes sociales o la nube. El hardware es muy básico.
  • Miniportátiles (Netbooks): Ordenadores pequeños y generalmente poco potentes. Son de fácil transporte. No incluyen lector de DVD. Su pantalla es de entre 9'' y 11''.
  • Microportátiles (Ultrabooks): Portátiles ultraligeros y muy delgados. Suelen ser caros y tener muy buenas prestaciones.

• Tablets

  Ordenador integrado en una pantalla táctil. Su tamaño va entre las 7'' y las 10''. Se usa principalmente para navegar, consultar el e-mail, redes sociales, consumir multimedia, etc. Suele usar el mismo sistema operativo que los móviles (Android, iOS). Su memoria es de varios GB. Tienen conexión a internet (Wi-Fi y, a veces, celular). Incluyen cámara. La batería suele durar aproximadamente unas 8 horas.

• Smartphones (Teléfonos Inteligentes)

  Dispositivo que integra un ordenador en un teléfono móvil. Usan conectividad 3G, 4G, 5G y Wi-Fi. Los sistemas operativos más frecuentes son Android e iOS (anteriormente también Windows Phone, BlackBerry OS y Symbian). Tienen una pantalla táctil, GPS, Bluetooth, cámara(s), etc. Este aparato mejora y facilita muchas tareas de la vida de los usuarios.

Placa Base

Es el soporte donde se conectan todos los componentes internos del ordenador. Está compuesta por buses, entre los que está situado el chipset, las ranuras para la memoria RAM, ranuras de expansión, el zócalo del procesador, etc.

Buses

Son los canales por los que circula toda la información del ordenador. Están presentes en la placa base y en los dispositivos conectados al ordenador. Están constituidos por líneas metálicas (pistas de cobre), cada una de las cuales transmite diferente información (datos, direcciones, control).

Circuitos Integrados (Chips)

Una pastilla pequeña de material semiconductor (generalmente silicio) sobre la que se han dispuesto millones de circuitos electrónicos miniaturizados.

Chipset

Conjunto de circuitos integrados en la placa base que sirven de puente de comunicación entre el procesador y el resto de componentes y periféricos conectados a la placa.

Microprocesador (CPU)

Es el circuito integrado central y más complejo del sistema; se le suele llamar el "cerebro" del ordenador. Se encarga de ejecutar el Sistema Operativo (SO) y las instrucciones de los programas. Está conectado directamente a la placa base en un zócalo específico y suele requerir un sistema de refrigeración (disipador y/o ventilador).

Sus características principales son:

• Marca: Las principales son Intel y AMD.
• Núcleos (Cores): Un procesador puede tener varios núcleos, cada uno capaz de procesar instrucciones de forma independiente. Cuantos más núcleos, mayor será su rendimiento en multitarea o aplicaciones optimizadas.
• Velocidad (Frecuencia de reloj): Se mide en Gigahercios (GHz) e indica el número de ciclos de operaciones por segundo que puede realizar.
• Memoria Caché: Es una memoria de acceso ultrarrápido integrada en el procesador para almacenar los datos e instrucciones usados más frecuentemente.
• Bus de datos frontal (FSB) / Tecnologías equivalentes (QPI, HyperTransport): Indica la velocidad a la que el procesador se comunica con el chipset o la memoria RAM.
• Arquitectura: Se comercializan procesadores de 32 bits (ya obsoletos en escritorio y portátil) y 64 bits (el estándar actual), que determinan la cantidad de memoria que pueden direccionar y el tipo de software que pueden ejecutar.