TRABAJANDO EN COMPUTACION: octubre 2011

Mantenimiento de Computadoras

El mantenimiento es un conjunto de actividades que se requiere realizar periódicamente para mantener la PC en óptimo estado de funcionamiento, y poder detectar a tiempo cualquier indicio de fallas o daños en sus componentes. No debe considerarse dentro de esta actividad la limpieza externa y el uso sistemático de cubiertas protectoras de polvo, insectos y suciedad ambiental, ni tampoco la realización de copias de seguridad (backup), o la aplicación de barreras anti-virus, proxies o cortafuegos (firewalls) que dependen de las condiciones específicas de operación y entorno ambiental.
Depende de diversos factores: la cantidad de horas diarias de operación, el tipo de actividad (aplicaciones) que se ejecutan, el ambiente donde se encuentra instalada (si hay polvo, calor, etc.), el estado general (si es un equipo nuevo o muy usado), y el resultado obtenido en el último mantenimiento. Una PC de uso personal, que funcione unas cuatro horas diarias, en un ambiente favorable y dos o menos años de operación sin fallas graves, puede resultar aconsejable realizar su mantenimiento cada dos o tres meses de operación, aunque algunas de las actividades de mantenimiento pudieran requerir una periodicidad menor.

Tipos de mantenimiento

Existen cuatro tipos reconocidos de operaciones de mantenimiento, los cuales están en función del momento en el tiempo en que se realizan, el objetivo particular para el cual son puestos en marcha, y en función a los recursos utilizados, así tenemos:

• Mantenimiento Correctivo

Este mantenimiento también es denominado “mantenimiento reactivo”, tiene lugar luego que ocurre una falla o avería, es decir, solo actuará cuando se presenta un error en el sistema. En este caso si no se produce ninguna falla, el mantenimiento será nulo, por lo que se tendrá que esperar hasta que se presente el desperfecto para recién tomar medidas de corrección de errores. Este mantenimiento trae consigo las siguientes consecuencias:

Paradas no previstas en el proceso productivo, disminuyendo las horas operativas.

Afecta las cadenas productivas, es decir, que los ciclos productivos posteriores se verán parados a la espera de la corrección de la etapa anterior.

Presenta costos por reparación y repuestos no presupuestados, por lo que se dará el caso que por falta de recursos económicos no se podrán comprar los repuestos en el momento deseado

La planificación del tiempo que estará el sistema fuera de operación no es predecible.

• Mantenimiento Preventivo

Este mantenimiento también es denominado “mantenimiento planificado”, tiene lugar antes de que ocurra una falla o avería, se efectúa bajo condiciones controladas sin la existencia de algún error en el sistema. Se realiza a razón de la experiencia y pericia del personal a cargo, los cuales son los encargados de determinar el momento necesario para llevar a cabo dicho procedimiento; el fabricante también puede estipular el momento adecuado a través de los manuales técnicos. Presenta las siguientes características:

*Se realiza en un momento en que no se esta produciendo, por lo que se aprovecha las horas ociosas de la planta.

*Se lleva a cabo siguiente un programa previamente elaborado donde se detalla el procedimiento a seguir, y las actividades a realizar, a fin de tener las herramientas y repuestos necesarios “a la mano”.

*Cuenta con una fecha programada, además de un tiempo de inicio y de terminación preestablecido y aprobado por la directiva de la empresa.

*Esta destinado a un área en particular y a ciertos equipos específicamente. Aunque también se puede llevar a cabo un mantenimiento generalizado de todos los componentes de la planta.

*Permite a la empresa contar con un historial de todos los equipos, además brinda la posibilidad de actualizar la información técnica de los equipos.

*Permite contar con un presupuesto aprobado por la directiva.

• Mantenimiento Predictivo

Consiste en determinar en todo instante la condición técnica (mecánica y eléctrica) real de la máquina examinada, mientras esta se encuentre en pleno funcionamiento, para ello se hace uso de un programa sistemático de mediciones de los parámetros más importantes del equipo. El sustento tecnológico de este mantenimiento consiste en la aplicaciones de algoritmos matemáticos agregados a las operaciones de diagnóstico, que juntos pueden brindar información referente a las condiciones del equipo. Tiene como objetivo disminuir las paradas por mantenimientos preventivos, y de esta manera minimizar los costos por mantenimiento y por no producción. La implementación de este tipo de métodos requiere de inversión en equipos, en instrumentos, y en contratación de personal calificado. Técnicas utilizadas para la estimación del mantenimiento predictivo:

Analizadores de Fourier (para análisis de vibraciones)

Endoscopia (para poder ver lugares ocultos)

*Ensayos no destructivos (a través de líquidos penetrantes, ultrasonido, radiografías, partículas magnéticas, entre otros)

*Termovisión (detección de condiciones a través del calor desplegado)

Medición de parámetros de operación (viscosidad, voltaje, corriente, potencia, presión, temperatura, etc.)

• Mantenimiento Proactivo

Este mantenimiento tiene como fundamento los principios de solidaridad, colaboración, iniciativa propia, sensibilización, trabajo en equipo, de moto tal que todos los involucrados directa o indirectamente en la gestión del mantenimiento deben conocer la problemática del mantenimiento, es decir, que tanto técnicos, profesionales, ejecutivos, y directivos deben estar concientes de las actividades que se llevan a acabo para desarrollas las labores de mantenimiento. Cada individuo desde su cargo o función dentro de la organización, actuará de acuerdo a este cargo, asumiendo un rol en las operaciones de mantenimiento, bajo la premisa de que se debe atender las prioridades del mantenimiento en forma oportuna y eficiente. El mantenimiento proactivo implica contar con una planificación de operaciones, la cual debe estar incluida en el Plan Estratégico de la organización. Este mantenimiento a su vez debe brindar indicadores (informes) hacia la gerencia, respecto del progreso de las actividades, los logros, aciertos, y también errores.

Fuentes de poder (tipos)

La fuente de poder, fuente de alimentación o fuente de energía es el dispositivo que provee la electricidad con que se alimenta una computadora u ordenador. Por lo general, en las computadoras de escritorio (PC), la fuente de poder se ubica en la parte de atrás del gabinete, junto a un ventilador que evita su recalentamiento.

La fuente de poder es una fuente eléctrica, un artefacto activo que puede proporcionar corriente eléctrica gracias a la generación de una diferencia de potencial entre sus bornes. Se diseña a partir de una fuente ideal, que es un concepto utilizado en la teoría de circuitos para analizar el comportamiento de los componentes electrónicos y los circuitos reales.

La fuente de alimentación se encarga de convertir la tensión alterna de la red industrial en una tensión casi continua. Para esto consta de un rectificador, fusibles y otros componentes que le permiten recibir la electricidad, regularla, filtrarla y adaptarla a las necesidades de la computadora.

Es importante cuidar la limpieza de la fuente de poder; de lo contrario, puede acumular polvo que obstruya la salida de aire. Al aumentar la temperatura, la fuente puederecalentarse y quemarse, dejando de funcionar. Una falla en la fuente de poder incluso puede perjudicar a otros componentes de la computadora, como la placa madre o la placa de video.

Por otra parte, Fuente de Poder es un ministerio evangelista fundado en octubre de 2000. Su templo se encuentra en la ciudad estadounidense de Brownsville, en el estado de Texas.

Tipos de Fuentes

Hay 2 tipos de fuentes utilizados en las computadoras, la primer liga es la mas antigua y la segunda la mas reciente:

Fuente de poder AT.

Fuente de poder ATX.

Fuente AT

Tiene tres tipos de conectores de salida. El primer tipo, del cual hay dos, son los que alimentan la placa madre. Los dos tipos restantes, de los cuales hay una cantidad variable, alimentan a los periféricos no enchufados en un slot de la placa madre, como ser unidades de discos duros, unidades de CD-ROM, disqueteras, etc.

La conexión a la placa madre es a través de dos conectores de 6 pines cada uno, los cuales deben ir enchufados de modo que los cables negros de ambos queden unidos en el centro.
La fuente AT actualmente está en desuso y fue sustituida por la tecnología de fuentes de alimentación ATX.

Partes que componen la fuente AT

Internamente cuenta con una serie de circuitos encargados de transformar la electricidad para que esta sea suministrada de manera correcta a los dispositivos. Externamente consta de los siguientes elementos:

1.-Ventilador: expulsa el aire caliente del interior de la fuente y del gabinete, para mantener frescos los circuitos.

2.-Conector de alimentación: recibe el cable de corriente desde el enchufe doméstico.

3.- Selector de voltaje: permite seleccionar el voltaje americano de 127V ó el europeo de 240V.

4.-Conector de suministro: permite alimentar cierto tipo de monitores CRT.

5.-Conector AT: alimenta de electricidad a la tarjeta principal.

6.-Conector de 4 terminales IDE: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas.

7.-Conector de 4 terminales FD: alimenta las disqueteras.

8.- Interruptor manual: permite encender la fuente de manera mecánica.

Fuente ATX

ATX es el estándar actual de fuentes que sustituyeron a las fuentes de alimentación AT.

La fuente ATX es muy similar a la AT, pero tiene una serie de diferencias, tanto en su funcionamiento como en los voltajes entregados a la placa madre. La fuente ATX consta en realidad de dos partes: una fuente principal, que corresponde a la vieja fuente AT (con algunos agregados), y una auxiliar.

La principal diferencia en el funcionamiento se nota en el interruptor de encendido, que en vez de conectar y desconectar la alimentación de 220VAC, como hace el de la fuente AT, envía una señal a la fuente principal, indicándole que se encienda o apague, permaneciendo siempre encendida la auxiliar, y siempre conectada la alimentación de 220VAC, permitiendo poder realizar conexiones/desconexiones por software (es "Hibernar" de Windows por ejemplo).

La conexión a la placa madre es a través de un solo conector de 20 pines.

Partes que componen la fuente ATX

1.-Ventilador: expulsa el aire caliente del interior de la fuente y del gabinete, para mantener frescos los circuitos.

2.-Interruptor de seguridad: permite encender la fuente de manera mecánica.

3.-Conector de alimentación: recibe el cable de corriente desde el enchufe doméstico.

4.-Selector de voltaje: permite seleccionar el voltaje americano de 127V ó el europeo de 240V.

5.-Conector SATA: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas tipos SATA.

6.-Conector de 4 terminales: utilizado para alimentar de manera directa al microprocesador.

7.-Conector ATX: alimenta de electricidad a la tarjeta principal.

8.-Conector de 4 terminales IDE: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas.

9.-Conector de 4 terminales FD: alimenta las disqueteras.

Diferencias:

En las conexiones de fuentes AT, existía un problema: tenían dos conectores para enchufar en la placa madre, dando lugar a confusiones y cortocircuitos, ello se soluciona dejando en el centro los cables negros que tienen los conectores.

Sin embargo, en las fuentes ATX al existir un solo conector a enchufar en la placa madre, se evitaba ese problema, ya que existe una sola forma de conectarlo.

Mainboard

Concepto de la tarjeta madre.

La mainboard es la parte principal de un computador ya que nos sirve de alojamiento de los demás componentes permitiendo que estos interactúen entre si y puedan realiza procesos.

La tarjeta madre es escogida según nuestras necesidades.

Partes de la tarjeta madre

• Bios

• Ranuras PCI

• Caché

• Chipset

• Conectores USB

• Zócalo ZIP

• Ranuras DIMM

• Ranuras SIMM

• Conector EIDE (disco duro)

• Conector disquetera

• Ranuras AGP

• Ranuras ISA

• Pila del sistema

• Conector disquetera

• Conector electrónico

Bios: (Basic Input Output Sistem), sistema básico de entrada-salida.

Programa incorporado en un chip de la tarjeta madre que se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador.

Ranuras PCI: Pueden dar hasta 132 MB/s a 33 MHz, lo que es suficiente para casi todo, excepto quizá para algunas tarjetas de vídeo 3D. Miden unos 8,5 cm y generalmente son blancas.

Caché: es un tipo de memoria del ordenador; por tanto, en ella se guardarán datos que el ordenador necesita para trabajar.

Chipset: es el conjunto de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador

USB: Conectores usados para insertar dispositivos transportables

Zócalo ZIF: Es el lugar donde se aloja el procesador

Slot de Expansión: son ranuras de plástico con conectores eléctricos (slots) donde se introducen las tarjetas de expansión

Ranuras PCI: Peripheral Component Interconnect ("Interconexión de Componentes Periféricos") Generalmente son de color blanco, miden 8.5 cm es de hasta 132 MB/s a 33 MHz, no es compatible para alguna tarjetas de vídeo 3D.

Ranuras DIMM: son ranuras de 168 contactos y 13 cm. de color negro.

Ranuras SIMM: tienen 30 conectores, y meden 8,5 cm. En 486 aparecieron los de 72 contactos, más largos: unos 10,5 cm de color blanco.

Ranuras AGP: Se dedica exclusivamente a conectar tarjetas de vídeo 3D,. ofrece 264 MB/s o incluso 528 MB/s. Mide unos 8 cm

Ranuras ISA: son las más antiguas,. Funcionan con 8 MHz-16MB/s sirve para conectar un módem o una tarjeta de sonido , Miden unos 14 cm y su color suele ser negro

Pila: se encarga de conservar los parámetros de la BIOS como la fecha y hora.

Formatos de la Tarjeta Madre

Memorias (tipos)

El computador dispone de varios dispositivos de memorización:

· La memoria ROM

· La memoria RAM

· Las memorias externas. Un aspecto importante de la memorización es la capacidad de hacer ese registro en medios permanentes, básicamente los llamados "archivos" grabados en disco.

· El acumulador

La principal memoria externa es el llamado "disco duro", que está conformado por un aparato independiente, que contiene un conjunto de placas deplástico magnetizado apto para registrar la "grabación" de los datos que constituyen los "archivos" y sistemas de programas. Ese conjunto de discos gira a gran velocidad impulsado por un motor, y es recorrido también en forma muy veloz por un conjunto de brazos que "leen" sus registros. También contiene un circuito electrónico propio, que recepciona y graba, como también lee y dirige hacia otros componentes del computador la información registrada.

Indudablemente, la memoria externa contenida en el disco duro es la principal fuente del material de información (data) utilizado para la operación del computador, pues es en él que se registran el sistema de programas que dirige su funcionamiento general (sistema operativo), los programas que se utilizan para diversas formas de uso (programas de utilidad) y los elementos que se producen mediante ellos (archivos de texto, bases de datos, etc.).

Unidades de Memoria

· BIT: puede tener valore de 0 y 1, es decir sistema binario

· BYTE: son 8 Bits.

· KILOBYTE (KB) = 2 **10 bytes

· MEGABYTE (MB) = 2 ** 10 Kilobyte = 2 ** 20 Bytes

· GIGABYTE (GB) = 2** 10 Megabyte = 2** 30 Bytes

· TERABYTE (TB) =2**10 Gigabyte = 2**40 Bytes

MEMORIA DE FERRITA

Aunque hoy en día están en desuso, la practica totalidad de las memorias principales, desde mediados de la década de los 50, hasta los años 70, se han construido con ferritas. Una muestra de su importancia es que es el escudo de las Facultades y Escuelas de Informática se basa en un toro de ferrita.

El punto de memoria es un toro o anillo de ferrita, que presenta dos direcciones de magnetización. Las primeras ferritas tenían un diámetro exterior de 0.3 cm y las ultimas de 0.05 cm.

La conexión a los transductores se realiza mediante hilos de cobre barnizados, que pasan por el interior de las ferritas. La conexión se hacia con 2, 3 ó 4 hilos. Evidentemente el cosido con menos hilos era más sencillo, pero complicaba los transductores.

Las propiedades fundamentales de estas memorias son las siguientes:

 Memoria estática con direccionamiento cableado, tipo RAM.

 No volátil, pues, si se deja de alimentar, las polarizaciones de las ferritas se mantienen invariables.

 De lectura destructiva. La escritura exige un borrado previo, pues solamente se puede basar del “0” al ”1”.

 Solo se considera el tiempo de ciclo( lectura + escritura)pues los accesos siempre requieren un ciclo. La velocidad de los primeros prototipos era de 20.

 La capacidad de estas memorias varia de unos pocos K a unos pocos Megas. Se construían con modelos de 4K.

 Valores típicos de anchos de palabra han sido 8, 16, 32 y 36.

MEMORIAS DE PELICULA DELGADA Y DE HILO PLATEADO.

Ambos tipos de memoria fueron un intento, de poco éxito comercial, de sustituir ferritas de dos hilos por una estructura de fabricación más sencilla, de menor tamaño y, por tanto, de mayor velocidad.

En los dispositivos de película delgada se parte de una fina capa magnetizable sobre la que se establece una matriz de hilos conectados a los transductores. La zona proximal al cruce de dos hilos realiza la misma función que un toro de ferrita de dos hilos. Dicha capa se deposita sobre un soporte y tiene un espesor de unos 10 -4mm.

En los dispositivos de hilo plateado el material magnético se deposita en una fina capa que recubre uno de los dos conductores. La zona de este deposito, próxima al cruce de ambos hilos, forma el equivalente a la ferrita.

MEMORIAS DE SEMICONDUCTORES

Este tipo de memoria se emplea actualmente, con carácter universal, como memoria principal de los computadores.

Todas las memorias que se van a tratar en este apartado son de direccionamiento cableado, o sea, de acceso aleatorio o RAM. Sin embargo, dentro de estas memorias se ha desarrollado otra terminología que resulta un poco confusa, pues repite términos empleados con otro sentido. Se puede establecer la siguiente clasificación:

 De lectura y escritura(RAM)

· Estáticas.

· Dinámicos o con refresco.

 De sólo lectura

· ROM (Read Only Memory)

· PROM (Programmable Read Only Memory)

· EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

· EEPROM (Electricaly Erasable Read Only Memory )

Las memorias de semiconductores se presentan en pastillas integradas que contienen una matriz de memoria, un decodificador de direcciones, los transductores correspondientes y el tratamiento lógico de algunas señales de control.

Existen muchas configuraciones, pero la mayoría de estas memorias manejan los siguientes elementos y señales.

 Bus de Datos: es un colector o conjunto de líneas triestado que transportan la información almacenada en memoria. El bus de datos se puede conectar a las líneas correspondientes de varias pastillas.

 Bus de Direcciones: cuando se esta completo, es un conjunto de m líneas que transportan la dirección y que permite codificar 2 posiciones de memoria. Pude estar multiplexado, de forma que primero se transmiten m/2 bits y luego, el resto.

 Señales de control típicas:

OE: activa la salida triestado de la memoria.

CS ó CE: activa la pastilla o chip.

WE: señal de escritura. Para realizar una escritura, además de activarse esta señal, también lo estarán CS ó CE.

RAS ó CAS: las líneas RAS(Row Address Strobe) y CAS(Column Address Strobe) sirven para decodificar las filas y columnas de la RAM dinámicas.

Ancho de palabra típico: 1,4 u 8 bits.

MEMORIA RAM

Es la memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory). Se llama de acceso aleatorio porque el procesador accede a la información que está en la memoria en cualquier punto sin tener que acceder a la información anterior y posterior.

Es la memoria que se actualiza constantemente mientras el ordenador está en uso y que pierde sus datos cuando el ordenador se apaga.

Hay dos tipos básicos de RAM:

DRAM (Dynamic RAM), RAM dinámica,

SRAM (Static RAM), RAM estática

Los dos tipos difieren en la tecnología que usan para almacenar los datos. La RAM dinámica necesita ser refrescada cientos de veces por segundo, mientras que la RAM estática no necesita ser refrescada tan frecuentemente, lo que la hace más rápida, pero también más cara que la RAM dinámica. Ambos tipos son volátiles, lo que significa que pueden perder su contenido cuando se desconecta la alimentación.

En el lenguaje común, el termino RAM es sinónimo de memoria principal, la memoria disponible para programas. Se refiere a la memoria RAM tanto como memoria de lectura y escritura como así a un tipo de memoria volátil.

Tipos de Memoria RAM:

1. DRAM (Dynamic Random Access Memory)

Es la memoria de acceso aleatorio dinámica. Está organizada en direcciones de memoria (Addresses) que son reemplazadas muchas veces por segundo.

Es la memoria de trabajo, por lo que a mayor cantidad de memoria, más datos se pueden tener en ella y más aplicaciones pueden estar funcionando simultáneamente, y por supuesto a mayor cantidad mayor velocidad de proceso, pues los programas no necesitan buscar los datos continuamente en el disco duro, el cual es muchísimo más lento.

2. SRAM (Static Random Access Memory)

Memoria estática de acceso aleatorio es la alternativa a la DRAM. No necesita tanta electricidad para su refresco y reemplazo de las direcciones y funciona más rápido porque no está reemplazando constantemente las instrucciones y los valores almacenados en ella. La desventaja es su altísimo coste comparado con la

3. VRAM (video RAM)

Memoria de propósito especial usada por los adaptadores de vídeo. A diferencia de la convencional memoria RAM, la VRAM puede ser accedida por dos diferentes dispositivos de forma simultánea. Esto permite que un monitor pueda acceder a la VRAM para las actualizaciones de la pantalla al mismo tiempo que un procesador gráfico suministra nuevos datos. VRAM permite mejores rendimientos gráficos aunque es más cara que la una RAM normal.

4. SIMM ( Single In Line Memory Module)

Un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, y que se inserta en un zócalo SIMM en la placa madre o en la placa de memoria. Los SIMMs son más fáciles de instalar que los antiguos chips de memoria individuales, y a diferencia de ellos son medidos en bytes en lugar de bits.

5. DIMM (Dual In Line Memory)

Un tipo de encapsulado, consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, que se inserta en un zócalo DIMM en la placa madre y usa generalmente un conector de 168 contactos.

6. DIP (Dual In Line Package)

Un tipo de encapsulado consistente en almacenar un chip de memoria en una caja rectangular con dos filas de pines de conexión en cada lado.

7. RAM Disk

Se refiere a la RAM que ha sido configurada para simular un disco duro. Se puede acceder a los ficheros de un RAM disk de la misma forma en la que se acceden a los de un disco duro. Sin embargo, los RAM disk son aproximadamente miles de veces más rápidos que los discos duros, y son particularmente útiles para aplicaciones que precisan de frecuentes accesos a disco.

Dado que están constituidos por RAM normal. los RAM disk pierden su contenido una vez que la computadora es apagada.

MEMORIA CACHE O RAM CACHE

Un caché es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente. Hay dos tipos de caché frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria caché y caché de disco. Una memoria caché, llamada también a veces almacenamiento caché ó RAM caché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal.

La memoria caché es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evita acceder a la lenta DRAM.

Cuando un dato es encontrado en el caché, se dice que se ha producido un impacto (hit), siendo un caché juzgado por su tasa de impactos (hit rate). Los sistemas de memoria caché usan una tecnología conocida por caché inteligente en el cual el sistema puede reconocer cierto tipo de datos usados frecuentemente.

El caché de disco trabaja sobre los mismos principios que la memoria caché, pero en lugar de usar SRAM de alta velocidad, usa la convencional memoria principal. Los datos más recientes del disco duro a los que se ha accedido se almacenan en un buffer de memoria. Cuando el programa necesita acceder a datos del disco, lo primero que comprueba es la caché del disco para ver si los datos ya están ahí. La caché de disco puede mejorar drásticamente el rendimiento de las aplicaciones, dado que acceder a un byte de datos en RAM puede ser miles de veces más rápido que acceder a un byte del disco duro.

Tipos de Memoria CACHE

De acuerdo con el modo de traducción de las direcciones de memoria principal a direcciones de memoria cache, estas se clasifican en los siguientes tipos:

 De correspondencia directa.

 De asociación completa.

 De asociación de conjuntos.

 De correspondencia vectorizada.

Memoria cache de correspondencia directa.

Se establece una correspondencia entre el bloque K de la memoria principal y el bloque k, modulo n, de la cache, siendo n el numero de bloques de la memoria cache.

Este tipo simple y económico, por no requerir comparaciones asociativas en las búsquedas. De todas formas, en sistemas multiprocesador pueden registrarse graves contenciones en el caso de que varios bloques de memoria correspondan concurrentemente en un mismo bloque de la cache.

Una dirección de memoria consta de 3 campos:

Campo de etiqueta.

Campo de bloque.

Campo de palabra.

Memoria asociativa completa

En este modelo se establece una correspondencia entre el bloque k de la memoria y el bloque j de la cache, en la que j puede tomar cualquier valor.

No se produce contención de bloques y es muy flexible, pero su implementación es cara y muy compleja, ya que el modelo se basa completamente en la comparación asociativa de etiquetas.

Memoria cache de asociación de conjuntos

Se divide la memoria en c conjuntos de n bloques, de forma que al bloque k de memoria corresponde uno cualquiera de los bloques de la memoria del conjunto k, modulo c. La búsqueda se realiza asociativamente por el campo de etiqueta y directamente por el numero del sector. De este modo se reduce el costo frente al modelo anterior, manteniendo gran parte de su flexibilidad y velocidad. Es la Estructura más utilizada.

Memoria cache de correspondencia vectorizada

El modelo divide a la memoria principal y a le cache en n bloques. La relación se establece de cualquier sector a cualquier sector, siendo marcados los bloques no referenciados del sector como no validos. Esta estructura también reduce costos, minimizando el núcleo de etiquetas para la comparación asociativa.

 SDRAM (Synchronous DRAM)

DRAM síncrona, un tipo de memoria RAM dinámica que es casi un 20% más rápida que la RAM EDO. SDRAM entrelaza dos o más matrices de memoria interna de tal forma que mientras que se está accediendo a una matriz, la siguiente se está preparando para el acceso. SDRAM-II es tecnología SDRAM más rápida esperada para 1998. También conocido como DDR DRAM o DDR SDRAM (Double Data Rate DRAM o SDRAM), permite leer y escribir datos a dos veces la velocidad bús.

 FPM (Fats Page Mode)

Memoria en modo paginado, el diseño más común de chips de RAM dinámica. El acceso a los bits de memoria se realiza por medio de coordenadas, fila y columna. Antes del modo paginado, era leído pulsando la fila y la columna de las líneas seleccionadas. Con el modo pagina, la fila se selecciona solo una vez para todas las columnas (bits) dentro de la fila, dando como resultado un rápido acceso. La memoria en modo paginado también es llamada memoria de modo Fast Page o memoria FPM, FPM RAM, FPM DRAM. El término "fast" fué añadido cuando los más nuevos chips empezaron a correr a 100 nanoseconds e incluso más.

EDO (Extended Data Outpout)

Un tipo de chip de RAM dinámica que mejora el rendimiento del modo de memoria Fast Page alrededor de un 10%. Al ser un subconjunto de Fast Page, puede ser substituida por chips de modo Fast Page.

Sin embargo, si el controlador de memoria no está diseñado para los más rápidos chips EDO, el rendimiento será el mismo que en el modo Fast Page.

EDO elimina los estados de espera manteniendo activo el buffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo.

 BEDO (Burst EDO)

Es un tipo más rápido de EDO que mejora la velocidad usando un contador de dirección para las siguientes direcciones y un estado 'pipeline' que solapa las operaciones.

 PB SRAM (Pipeline Burst SRAM)

Se llama 'pipeline' a una categoría de técnicas que proporcionan un proceso simultáneo, o en paralelo dentro de la computadora, y se refiere a las operaciones de solapamiento moviendo datos o instrucciones en una 'tubería' conceptual con todas las fases del 'pipe' procesando simultáneamente. Por ejemplo, mientras una instrucción se está ejecutando, la computadora está decodificando la siguiente instrucción. En procesadores vectoriales, pueden procesarse simultáneamente varios pasos de operaciones de coma flotante. La PB SRAM trabaja de esta forma y se mueve en velocidades de entre 4 y 8 nanosegundos.

TAG RAM

Este tipo de memoria almacena las direcciones de cualquier dato de memoria DRAM que hay en la memoria caché. Si el procesador encuentra una dirección en la TAG RAM, va a buscar los datos directamente a la caché, si no, va a buscarlos directamente a la memoria principal.

Cuando se habla de la CACHEABLE MEMORY en las placas para Pentium con los chipsets 430FX, 430VX, 430HX y 430TX de Intel, nos referimos a la cantidad de TAG RAM, es decir, la cantidad de datos de memoria que se pueden almacenar en la caché. Una de las desventajas del chipset 430TX frente al chipset 430HX es que solo se pueden almacenar los datos de 64 MB de memoria RAM, con lo cual, en ciertos casos, en las placas con este chipset se produce un descenso del rendimiento de memoria al tener instalados más de 64 MB de memoria RAM en el equipo. Por ello, a pesar de la modernidad del diseño, en los servidores o las estaciones gráficas quizás sería más conveniente utilizar una placa base con el chipset 430HX de Intel.

MEMORIA ROM

Estas letras son las siglas de Read Only Memory (memoria de solo lectura) y eso es exactamente lo que es, una memoria que se graba en el proceso de fabricación con una información que está ahí para siempre, para lo bueno y lo malo. No podemos escribir en ella pero podemos leer cada posición la veces que queramos. Se trata de la memoria interna de la máquina, que el procesador lee para averiguar el qué, el cuándo y el cómo de una multitud de tareas diferentes; por ejemplo: lee las diversas instrucciones binarias que se necesitan cada vez que se teclea un carácter por el teclado, o cada vez que se tiene que presentar algo en pantalla.

En la ROM está almacenado también el programa interno que nos ofrece la posibilidad de hablar con el ordenador en un lenguaje muy similar al inglés sin tener que rompernos la cabeza con el lenguaje de máquina (binario). Todas estas cosas suman tanta información que es muy probable que la memoria ROM de un ordenador tenga una capacidad de 8K a 16K, un número suficientemente grande para que este justificado asombrarse ante la cantidad de información necesaria para llenar tal cantidad de posiciones, especialmente cuando sabemos que los programas ROM están escritos por expertos en ahorrar memoria. Ello sirve para poner de manifiesto la gran cantidad de cosas que pasan en el interior de un ordenador cuando éste está activo.

La memoria ROM presenta algunas variaciones: las memorias PROM, EPROM y EEPROM.

MEMORIA PROM

Para este tipo de memoria basta decir que es un tipo de memoria ROM que se puede programar mediante un proceso especial, posteriormente a la fabricación.

PROM viene de PROGRAMABLE READ ONLY MEMORY (memoria programable de solo lectura ).Es un dispositivo de almacenamiento solo de lectura que se puede reprogramar después de su manufactura por medio de equipo externo . Los PROM son generalmente pastillas de circuitos integrados.

Características principales de rom y prom:

· Solo permiten la lectura.

· Son de acceso aleatorio

· Son permanentes o no volátiles: la información no puede borrarse

· Tienen un ancho de palabra de 8 bits, con salida triestado.

MEMORIA EPROM

La memoria EPROM ( la E viene de ERASABLE -borrable-) es una ROM que se puede borrar totalmente y luego reprogramarse, aunque en condiciones limitadas. Las EPROM son mucho más económicas que las PROM porque pueden reutilizarse.

MEMORIA EEPROM

Aún mejores que las EPROM son las EEPROM ( EPROM eléctricamente borrables) también llamadas EAROM (ROM eléctricamente alterables), que pueden borrarse mediante impulsos eléctricos, sin necesidad de que las introduzcan en un receptáculo especial para exponerlos a luz ultravioleta.

Las ROM difieren de las memorias RAM en que el tiempo necesario para grabar o borrar un byte es cientos de veces mayor, a pesar de que los tiempos de lectura son muy similares.

Características principales de este tipo de memorias:

· Solo permiten la lectura.

· Son de tipo no volátil, aunque pueden borrarse.

· Son de acceso aleatorio.

· Tienen un ancho de palabra de 8 bits, con salida triestado.

MEMORIA VIRTUAL

Es una manera de reducir el acceso constante a memoria por parte del procesador.

Cuando se está ejecutando un programa, y especialmente si se tienen varias aplicaciones abiertas, el ordenador tiene que cargar en memoria RAM los valores e instrucciones de dicho/s programa/s. Pero, ¿qué ocurre cuando el programa o programas que se están ejecutando requieren más memoria de la que tiene el equipo? En este caso, el procesador toma una parte del disco duro y la convierte en memoria RAM. Es decir, se utiliza el disco duro para almacenar direcciones de memoria, y aunque el disco duro es mucho más lento que la memoria RAM (10-15 milisegundos para un disco duro moderno frente a 70-10 nanosegundos para la memoria actual), es mucho más rápido tomar los datos en formato de memoria virtual desde el disco duro que desde las pistas y sectores donde se almacenan los archivos de cada programa.

Los distintos modelos de memoria virtual se diferencian por sus políticas de solapamiento y por los métodos que emplean en la organización de la memoria. Los mas importantes son:

· Memoria Paginada

· Memoria Segmentada

· Memoria de segmentos paginados

Todos estos sistemas encuentran como problema critico que los requerimientos de la memoria de algunos programas específicos son difíciles de predecir, y por ello, la fracción de memoria que debe asignarse a un programa es variable en cada caso.

Además, la política de solapamiento y compartición debe tener en cuenta ciertas características internas de los programas que, invariablemente, determinan la construcción modular y estructurada de los mismos. Dichas características son:

MEMORIA PAGINADA

Este método organiza el espacio virtual y el físico en bloques de tamaño fijo, llamados paginas. En un momento determinado la memoria principal contendrá algunos de los bloques lógicos. Como las distintas posiciones de un bloque lógico y uno físico están ordenadas de forma idéntica, simplemente hay que traducir el numero del bloque lógico al correspondiente del bloque físico.

Los métodos de traducción son diversos, desde el mas básico de correspondencia directa al mas complejo de correspondencia asociativa, donde la búsqueda se realiza mediante el contenido de una memoria asociativa que mantiene las correspondencias virtual - física mas recientemente utilizadas. En la practica se utiliza una técnica mixta en la que las paginas mas recientemente empleadas se encuentran en una memoria asociativa y todas ellas en una tabla de correspondencia directa.

MEMORIA SEGMENTADA

Este método explota el concepto de modularidad de los programas construidos estructuralmente. Los módulos son conjuntos de informaciones que pueden tratarse independientemente y que se relacionan mediante llamadas interprocedimientos, constituyendo programas que se denominan segmentos.

La segmentación es una técnica que organiza el espacio virtual en bloques de tamaño variable, que reciben el nombre de segmentos y que se colocan en memoria mediante algoritmos de localización de espacio libre.

Los elementos de un segmento se identifican mediante la dirección del segmento al que pertenecen y un desplazamiento dentro del mismo. A semejanza con el modelo anterior, existe un Registro Base de la Tabla de Segmentos(RBTS), que direcciona el comienzo de la Tabla de Segmentos(TS), de las que existe una por cada proceso activo. Cada entrada de la Tabla de Segmentos se compone de los siguientes campos:

1.- Código de Acceso Autorizado(CAA), que indica el modo de acceso permitido al segmento.

2.- Campo de Longitud(L), que indica la longitud del segmento.

3.- Bit de Memoria/Disco(D), que indica si el segmento esta o no en memoria.

4.- Campo de Dirección de Segmento (DS), que contiene la dirección absoluta del segmento en memoria o la posición del segmento en disco, según el valor del señalizador D.

MEMORIA CON SEGMENTOS PAGINADOS

Esta memoria combina las ventajas de los dos modelos anteriores. Cada segmento se divide en paginas, de forma que, para acceder a cualquier elemento de un segmento, el sistema acude a la Tabla de Paginas(TP) de dicho segmento.

Procesador (tipos)

Sempron

Centrándonos en las características de dicho procesador, cabe nombrar que las versiones iniciales estaban basadas en el núcleo Thoroughbred/Thorton del Athlon XP, con una caché de 256KB y un bus de 333 Mhz (FSB 166 Mhz).

La evolución del procesador Sempron fue el cambio de núcleo hacia el de tipo Barton, del Athlon XP. Se veía así aumentada la caché a 512KB.

Estos Sempron basados en Athlon XP son compatibles con placas base con zócalo de procesador Socket A (462 pines), actualmente reemplazado por Socket 754.

En resumen, este tipo de microprocesador sería el adecuado para destinar a equipos personales de un precio reducido y que no pida demasiada potencia. Un ordenador económico para tareas de ofimática y uso de Internet.

Opteron

El microprocesador de AMD, Opteron, cuenta entre sus virtudes con que es capaz de ejecutar aplicaciones tanto de 64 bits como de 32 bits sin ninguna penalización de velocidad. Fue el primer microprocesador con arquitectura x86 que usó conjunto de instrucciones AMD64. Su objetivo era el de competir con procesadores para servidores, en el mismo segmento que el Intel Xeon.

Entre sus características se encuentra un controlador de memoria DDR SDRAM (memoria RAM dinámica de acceso síncrono de tasa de datos simple), lo que viene ser usual en la construcción de procesadores AMD, evitando así la necesidad de un circuito auxiliar puente norte. La segunda generación de estos procesadores cuenta con la capacidad para actualizar a Cuádruples Núcleos.

Sería una buena opción para un servidor por su capacidad de funcionar tanto en 64 como en 32 bits y en el que se ejecutase un Linux, pues dicen que Opteron con Linux funciona mucho mejor que Xeon. No lo usaría para un ordenador personal de poca actividad. Los de tercera generaciñón poseen 3 niveles de memoria caché.

Turion

La principal característica de los procesadores Turion de la empresa AMD es su bajo consumo. Es una versión del AMD Athlon 64 destinado a portátiles y es la respuesta de dicha empresa al Centrino de Intel.

Este procesador es compatible con el Socket 754 y dispone de 512 o 1024 KB de caché. Las velocidades del procesador oscilan entre los 1,6 y los 2,4 GHz. Por su bajo consumo es bueno para ordenadores portátiles. Centrino Con 2MB de memoria caché L2, un bus de datos a 533 MHz, soporta memoria RAM DDR2 a 533 MHz comenzó la primera versión con nombre Sonoma para luego evolucionar a Centrino Duo, basadas en CPU Core Duo y Core 2 Duo. Este tipo de procesador suele usarse mucho también en portátiles por su bajo consumo y se enfrenta en el mercado con el Turion de AMD. Este procesador al ser diseñado para portátiles lo hace una muy buena opción, ya que AMD solo adapta sus procesadores para hacerlos compatibles en portátiles.

Core2Duo/Quad/i7

Estos procesadores son los más recientes que están en el mercado. Cuentan con varios procesadores en su interior lo que los hace aumentar su potencia.

En el caso del más reciente, el i7, tiene una velocidad de proceso de entre 2.66 y 3,2GHz y sobre 8MB de memoria caché. Como novedad de éste, Intel abandona su idea del FSB y se apunta al diseño AMD implementando un controlador de memoria dentro del mismo procesador(i7 necesita un Socket nuevo). Los Core2Duo(Continuación de los Core Duo) (2 a 6MB de caché)tienen una velocidad de entre 1,6 y 3,33GHz y un FSB de entre 667 a 1333Mhz. Lo forman dos procesadores. Los Quad están entre los 2,4 y 3,20Ghz y un FSB de entre 1066 y 1600MHz. En general, estos procesadores son para unidades con una cantidad grande de procesos que llevar a cabo, así que tienen mucha utilidad en servidores o en ordenadores para el tratamiento de contenido multimedia.

Athlon 64 X2 / Phenom

Estos fueron los primeros procesadores de AMD de 3 y 4 núcleos. Rondan entre los 2,2 y los 2,8GHz y es una buena opción para centros multimedia.

Xeon

Procesador de Intel que se enfrenta con el Opteron de AMD. Su fin principal son los procesadores PC y Mac. Frente a los Opteron, éste sale ganando en compresión, aunque en los foros se discute mucho sobre cual es mejor en prestaciones.

Celeron

Son la alternativa de procesadores de bajo coste que AMD tiene bajo Sempron. La diferencia con otros procesadores es su menos memoria caché y algunas opciones avanzadas vienen desactivadas, por lo que no es una buena opción para un centro multimedia o para un usuario que ejecute juegos 3D con mucha petición de procesamiento. Las velocidades en las que se puede encontrar este procesador están entre los 266MHZ y los 3,6GHz y cuentan con un FSB no muy potentede entre 66 y 800MHz.

Pentium

El procesador Pentium es un miembro de la familia Intel de procesadores de propósito general de 32 bits. Al igual que los miembros de esta familia, el 386 y el 486, su rango de direcciones es de 4 Goctetos de memoria física y 64 Toctetos de memoria virtual. Proporciona unas prestaciones más elevadas gracias a una arquitectura mucho más optimizada. Su bus de datos es de 64 bits. Las distintas unidades funcionales con las que cuenta el procesador Pentium son entre otras cosas dos caches denominadas data cache y code cache, el prefetcher, unidad de paginación, etc.

Pentium II

El procesador Intel Pentium II, surgió, al igual que su antecesor Pentium, para los sistemas de sobremesa comerciales de uso general, portátiles, PC domésticos de rendimiento y servidores de nivel básico.

En este procesador se combinan los avances de la arquitectura Intel P6 con las extensiones del conjunto de instrucciones de la tecnología MMX™ para ofrecer un rendimiento excelente en las aplicaciones de PC actuales y del futuro.

Además, el procesador Pentium II proporciona un notable rendimiento para el software avanzado de comunicados y multimedia, incluidas potentes funciones de tratamiento de imágenes y gráficos realistas, videoconferencias y la posibilidad de ejecutar vídeo de pleno movimiento y a toda pantalla.

La combinación de estas tecnologías hacen del procesador Pentium II la opción ideal para la ejecución de cargas de trabajo de modernas aplicaciones con funciones multimedia y un uso intensivo de datos en sistemas operativos avanzados.

Los microprocesadores actuales se utilizan para ejecutar una amplia gama de aplicaciones de software. En concreto, la utilización de aplicaciones multimedia, 3D e Internet ha experimentado un tremendo auge en los últimos años y se prevé que esta tendencia continúe en el futuro.

La última incorporación a esta familia de procesadores fue el procesador Pentium II 450 MHz que funciona con un bus de sistema de 100 MHz, y la familia de procesadores de sobremesa Pentium II estaba compuesta por los siguientes productos:

· Procesador Pentium II 450 MHz

· Procesador Pentium II 400 MHz

· Procesador Pentium II 350 MHz

· Procesador Pentium II 333 MHz

· Procesador Pentium II 300 MHz

El procesador Pentium II es totalmente compatible con toda una biblioteca de software para PC basado en sistemas operativos tales como MS-DOS*, Windows* 3.1, Windows para Trabajo en Grupo* 3.11, Windows* 98, Windows* 95, OS/2*, UnixWare*, SCO UNIX*, Windows* NT, OPENSTEP*, y Sun Solaris*.

Pentium III

El procesador Intel Pentium III, el procesador de Intel más avanzado y potente para PC de

sobremesa, presenta varias funciones nuevas para un rendimiento, productividad y capacidad de gestión máximos. Para los usuarios que interactúan con Internet o que trabajan con aplicaciones multimedia con muchos datos, las innovaciones más importantes son las extensiones "Streaming SIMD" del procesador Pentium III, 70 instrucciones nuevas que incrementan notablemente el rendimiento y las posibilidades de las aplicaciones 3D, de tratamiento de imágenes, de vídeo, sonido y de reconocimiento de la voz. Con toda la potencia necesaria para el software con capacidad para Internet de la próxima generación, los procesadores Pentium III seguirán ofreciendo a los usuarios de PC unas prestaciones excepcionales bien entrado el futuro.

Discos duros (tipos)

Como apoyo a la comprensión del tema, te ofrecemos una animación sobre el funcionamiento interno de un disco duro girando:

1. La computadora envía las señales eléctricas hacia la bobina electromagnética.

2. La bobina se polariza y transmite el magnetismo hacia el disco en movimiento.

3. El disco tiene partículas magnéticas que se reacomodan a su paso por la bobina.

4. La información queda almacenada como partículas magnéticas ordenadas.

Definición de disco duro

Es un dispositivo electromecánico que se encarga de almacenar y leer grandes volúmenes de información a altas velocidades por medio de pequeños electroimanes (también llamadas cabezas de lectura y escritura); sobre un disco cerámico recubierto de limadura magnética. Los discos cerámicos vienen montados sobre un eje que gira a altas velocidades. El interior del dispositivo esta totalmente libre de aire y de polvo, para evitar choques entre partículas y por ende, pérdida de datos. Fue desarrollado y presentado por la empresa IBM® en el año de 1956. La interficie es el tipo de comunicación que realiza la controladora del disco con la placa base o bus de datos del ordenador.

La controladora de datos para discos duros internos más común en la actualidad es la SATA o serial ATA, anteriormente ATA a secas, sus diferencias con la antigua ATA, también denominada IDE es que SATA es mucho más rápida en la transferencia de datos, con una velocidad de transferencia muy cercana a los discos duros profesionales SCSI.

El tipo de controladora SCSI se encuentra reservada a servidores de datos pues la tecnología que emplean es superior a costa de ser mucho más costosa y disponer de menor capacidad por disco, un disco duro SCSI de 100 Gb. valdrá más caro que un disco duro SATA de 250 Gb. no obstante la velocidad de transferencia de información y sobre todo la fiabilidad del disco duro SCSI y de la controladora SCSI es muy superior. Por este mismo motivo hace ya algunos años, aproximadamente hasta el año 2000 los ordenadores Apple Mac equipaban siempre discos duros SCSI pues eran máquinas bastante exclusivas, hoy en día los Mac han reducido su precio, entre otras cosas reduciendo o equiparando la calidad de sus componentes por la de los ordenadores PC de fabricantes como HP, Compaq, Dell, etc. y se han popularizado hasta tal punto que en territorios como USA ya está alcanzando una cuota de mercado superior al 15%.