Guia completa: BIOS, CPU, Memòria RAM i Connectors del PC

BIOS: El Sistema Bàsic d'Entrada i Sortida

El BIOS (Sistema Bàsic d'Entrada i Sortida) és un programa fonamental gravat en un xip de la placa base. Les seves funcions principals són:

• Comprovar el maquinari instal·lat al sistema.
• Executar un test inicial d'arrencada (POST).
• Inicialitzar circuits i manipular perifèrics.
• Carregar el sistema d'arrencada que permet iniciar el Sistema Operatiu.

El BIOS permet que el sistema arrenqui a primera instància. Si algun element físic està mal connectat, el BIOS avisa sonorament.

Components del BIOS

• ROM BIOS: És el xip que conté el programa d'arrencada.
• RAM CMOS: És la part configurable del BIOS. Conté informació com el tipus de dispositius connectats, la temperatura del microprocessador, la freqüència del bus, etc. Aquesta informació es guarda en una memòria especial CMOS, alimentada per una pila de botó de liti, i no s'esborra quan s'apaga el PC.

El Microprocessador (CPU): El Cervell del PC

El microprocessador (MP) és el component electrònic clau d'un ordinador, amb milions de transistors. Els seus components principals són:

• Unitat de Control (UC) i Unitat Aritmètico-Lògica (UAL): On s'executen les instruccions.
• Encapsulat: Protegeix el MP de l'oxidació i dissipa part de la calor generada.
• Memòria Cau (Cache): Una memòria ultraràpida i de poca capacitat que guarda porcions de la memòria RAM que s'utilitzaran amb més probabilitat.

Memòria Cau: Millorant el Rendiment

La memòria cau és la solució al problema de rendiment de la memòria RAM. Quan la CPU necessita llegir dades o instruccions de la RAM, segueix aquests passos:

1. La CPU verifica si les dades ja es troben a la memòria cau.
2. Si les dades no hi són, les llegeix des de la RAM i en guarda una còpia a la memòria cau per a futurs accessos.

Tipus de Memòria Cau

• Cau L1: Ultraràpida i petita, integrada al nucli del MP.
• Cau L2: Més lenta i més gran que la L1.
• Cau L3: Externa al nucli, amb un accés més lent que la L1 i L2. És aproximadament 1000 vegades més petita que la RAM.

Gestió Tèrmica i Ventilació

Pasta Tèrmica

La superfície de contacte entre el processador i el disipador ha d'estar impregnada de pasta tèrmica per a una correcta dissipació de la calor. Aquesta pasta augmenta la conducció tèrmica entre les dues superfícies, permetent una millor transferència de calor. La quantitat de pasta no ha de ser excessiva per mantenir una capa fina.

Ventilació

Els ventiladors ajuden a augmentar la conductivitat de calor des del processador cap al disipador, que és l'encarregat d'expulsar la calor a l'exterior. Els ventiladors poden generar soroll i requereixen neteja periòdica.

Connectors del PC

A la part posterior de la caixa es troben diversos connectors, cadascun dissenyat per a un tipus específic de dispositiu:

• Conector PS/2: Per a teclat i ratolí.
• Port USB (Tipus B): Sovint utilitzat per a perifèrics multimèdia.
• Conector VGA: Tradicionalment utilitzat per connectar la interfície gràfica als monitors.
• Port USB: Per a una àmplia gamma de perifèrics.
• Port LAN: Per a la connexió de xarxa Ethernet.
• Connexions d'àudio: Per a altaveus (trasers, davanters), auriculars i entrada de micròfon.
• HDMI: Connexió multimèdia d'alta definició, capaç de transmetre senyals de vídeo i àudio.
• Port DVI-D: Utilitzat en targetes gràfiques modernes, transmet exclusivament senyal de vídeo.
• Port Firewire (IEEE 1394): Ofereix una alta taxa de transferència de dades, és estable i permet la captura directa d'imatges digitals.

El port VGA, que va ser la connexió estàndard per a monitors de PC des dels seus inicis (amb resolucions com 640x480 píxels), s'ha anat eliminant progressivament en favor de tecnologies com DisplayPort i HDMI, que consumeixen menys energia i permeten majors resolucions.

Memòria: RAM, Cau i Virtual

1. Memòria RAM

La RAM (Random Access Memory) emmagatzema dades i programes en execució. És de gran capacitat (normalment 2 o 4 GB en endolls més antics, més en els actuals) i necessita alimentació elèctrica per conservar la informació; en cas de fallada elèctrica, les dades es perden.

2. Memòria Cau

Ja explicada anteriorment, és una memòria ràpida per accelerar l'accés a dades utilitzades freqüentment.

3. Memòria Virtual

La memòria virtual és una tècnica que permet executar processos que no caben completament en la memòria RAM física. Quan el sistema detecta poca memòria RAM disponible, crea un fitxer d'intercanvi (swap) al disc dur, que actua com una extensió auxiliar de la memòria.

Classificació de Mòduls de Memòria

• SIMM (Single In-line Memory Module): Van ser els primers tipus de memòria inserible en socles. Els seus contactes estan interconnectats per ambdues cares.
• DIMM (Dual In-line Memory Module): Més recents i amb major capacitat. Els seus contactes estan separats en dos costats i suporten tecnologies com DDR (Double Data Rate), incloent DDR1, DDR2 i DDR3, que multipliquen la velocitat de transferència de dades.

Paràmetres per a la Selecció de Memòria RAM

• Forma: Nombre de pins o socols.
• Capacitat: Mesurada en Gigabytes (GB).
• Freqüència: A més freqüència, més rapidesa.
• Voltatge de Treball: Els mòduls més recents solen consumir menys energia.
• Transferència de Dades/Segon: Més alta en els mòduls més recents.
• Latència: Retards produïts en l'accés als diferents components de la RAM.