Hardware y Arquitectura Von Neumann: Componentes, Periféricos y Almacenamiento

Hardware: definición

Hardware: parte física de un ordenador o sistema informático. Está formado por los componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos, memorias, discos duros, dispositivos periféricos y cualquier otro material en estado físico que sea necesario para hacer que el equipo funcione.

Arquitectura de Von Neumann

Arquitectura de Von Neumann: es un diseño teórico para que una computadora pueda tener un programa almacenado internamente, sirviendo como base para casi todas las computadoras que actualmente se fabrican.

Componentes

Los principales componentes de un sistema basados en la arquitectura de Von Neumann son:

CPU - Unidad central de procesamiento

La CPU es un circuito digital que se encarga de ejecutar las instrucciones de un programa. Contiene:

• Unidad aritmética lógica (ALU): realiza operaciones aritméticas y lógicas sobre los datos.
• Unidad de control: controla el funcionamiento indicando cómo actuar ante las instrucciones del programa que acaba de leer desde la memoria.
• Registros: áreas de almacenamiento de alta velocidad en la CPU. Todos los datos deben almacenarse en un registro antes de poder procesarse.

Memoria

Memoria: puede contener datos, así como el programa que procesa esos datos. En las computadoras modernas esta memoria es la RAM o memoria principal. Esta memoria es rápida y accesible directamente por la CPU.

Entrada-salida

La arquitectura permite representar la idea de que una persona necesita interactuar con la máquina a través de los dispositivos de entrada y salida.

Bus

La información debe fluir entre las diferentes partes de la computadora. En una computadora con esta arquitectura, la información es transmitida de un dispositivo a otro a lo largo de un bus, conectando todas las unidades de la CPU a la memoria principal. Existen, entre otros, los siguientes buses:

• Bus de direcciones: transporta las direcciones de los datos, pero no los datos, entre el procesador y la memoria.
• Bus de datos: transporta los datos entre el procesador, la memoria y los dispositivos de entrada-salida.

Dispositivos de entrada

Dispositivo de entrada: pieza o periférico de hardware que envía datos al ordenador. Permite interactuar con la PC y controlar prácticamente todo lo que sucede en ella. Ejemplos: teclado y ratón.

Dispositivos de salida

Dispositivo de salida: todos aquellos periféricos que reciben datos desde la computadora y, por lo general, se trata de equipos que permiten la impresión, exhibición, proyección o cualquier tipo de reproducción física de dichos datos. Ejemplos: pantalla o monitor e impresoras.

Dispositivos de almacenamiento

Los dispositivos de almacenamiento son capaces de grabar datos en su memoria, facilitando así el transporte de información y la distribución de la misma en distintos equipos. Además, los dispositivos de almacenamiento sirven como herramientas para el almacenamiento seguro de datos, también conocidos como backup. Entre ellos se incluyen lectograbadoras de Blu-Ray, DVD o CD, que graban la información en un soporte en forma de disco.

Tipos de almacenamiento

• Por medio magnético: unidad de disco duro y disquete.
• Por medio óptico: unidad de CD, DVD, Blu-Ray.
• Por medio magneto-óptico: unidades como Zip, Jaz, SuperDisk, Orb Drive.
• Por medio electrónico o estado sólido: pendrive y tarjeta de memoria.
• Antiguos: tarjeta perforada.
• Almacenamiento en la nube: no es un dispositivo físico, pero seguramente va a reemplazar o complementar a los anteriores como forma de almacenamiento y distribución de datos.

Nota: Todos estos tipos cumplen funciones de transporte de información, distribución y copia de seguridad (backup).