Fundamentos de Hardware y Redes: Componentes Esenciales de la Arquitectura Informática

Componentes Fundamentales del Ordenador

Disco Duro (HDD y SSD)

El disco duro (HDD) es un dispositivo de almacenamiento no volátil. Emplea un sistema de grabación magnética digital y se encuentra dentro de una carcasa compuesta por una serie de platos metálicos apilados que giran a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. También existen otros tipos de discos denominados de estado sólido (SSD) que utilizan memorias construidas con semiconductores para almacenar la información.

Estructura Física del HDD

Dentro de un disco duro hay platos (entre 2 y 4), que son discos concéntricos (de aluminio o cristal) que giran todos a la vez. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) es un conjunto de brazos alineados verticalmente que se mueven hacia dentro o fuera según convenga, todos a la vez. Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara (es decir, una cabeza por cara, no una por plato).

Memoria RAM

La Memoria RAM (Random Access Memory) se compone de uno o más chips y se utiliza como memoria de trabajo para programas y datos. Es un tipo de memoria temporal que pierde sus datos cuando se queda sin energía (por ejemplo, cuando se apaga un ordenador); por lo tanto, es una memoria volátil. Se utiliza normalmente para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes.

Procesador (CPU)

El procesador, conocido como el cerebro del ordenador, permite el procesamiento de información numérica (información ingresada en formato binario) y la ejecución de instrucciones almacenadas en la memoria.

El primer microprocesador (Intel 4004) se inventó en 1971, con una velocidad de 108 kHz. Desde entonces, la potencia de los microprocesadores ha aumentado de manera exponencial.

El procesador es un circuito electrónico que funciona a la velocidad de un reloj interno, el cual envía pulsos denominados "picos".

• Velocidad de Reloj (Ciclo): Corresponde al número de pulsos por segundo, expresados en Hertz (Hz).
• Un ordenador de 200 MHz posee un reloj que envía 200.000.000 pulsos por segundo (1 MHz equivale a 1.000.000 de hercios).
• Una instrucción es una operación elemental que el procesador puede cumplir.

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Tarjeta Gráfica (GPU)

El procesador de la tarjeta gráfica, también llamado GPU (Graphics Processing Unit), es el encargado de procesar los gráficos y optimizar los cálculos en coma flotante de las funciones 2D y 3D. Su potencia se mide en megahercios (MHz).

Las tarjetas gráficas más potentes utilizan memoria propia en cantidades que oscilan entre los 16 MB y 1 GB. Podemos distinguir varios tipos de memoria, atendiendo a su diseño y velocidad de acceso:

• DDR
• DDR2
• DDR3
• GDDR4 (nuevas generaciones)

Redes y Comunicación Digital

Internet

Internet es una red mundial de computadoras interconectadas que apareció por primera vez en 1960. Millones de máquinas de todos tamaños y marcas forman parte de esta infraestructura.

Una red se forma cuando se conectan varios ordenadores entre sí. Internet es una gigantesca red de ordenadores que utilizan un mismo protocolo de comunicación, es decir, que 'hablan' el mismo idioma. El verdadero poder de Internet no radica en la conexión de las máquinas, sino en la unión de los millones de personas que las utilizan.

Navegadores Web

Un navegador web es un programa que permite visualizar la información contenida en una página web. El navegador interpreta el código HTML de la página. El seguimiento de enlaces de una página a otra, ubicada en cualquier ordenador conectado a Internet, se llama navegación, de donde se origina el nombre de navegador.

El primer navegador fue desarrollado en el CERN a finales de 1990 y principios de 1991.

Cuota de Mercado de Navegadores (2009-2010)

Fundamentos de la Computación

Números Binarios

El sistema de numeración binario es aquel en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). Es el sistema que se utiliza en los ordenadores, puesto que trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo que su sistema de numeración natural es el sistema binario.