Mantenimiento de Computadoras
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 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 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.
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 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
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:
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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.
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.).
·
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
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
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
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%.
|
Tipos de discos duros internos
Hay 6
tipos básicos de discos duros internos, se encuentran listados de modo que la
primer liga es el mas moderno y la última liga el más antiguo.
- Discos duros SATA 3 / SATA III.
- Discos duros SAS.
- Discos duros internos tipo SATA2 / SATA II.
- Discos duros internos tipo SATA.
- Discos duros internos tipo SCSI.
- Discos duros tipo IDE / ATA / PATA.
Otros tipos de discos duros
Hay otro
tipo de discos duros que no entran en la clasificación anterior debido a que
son externos:
- Discos duros externos portátiles.
- Discos duros externos de escritorio.
- MiniDiscos duros externos.
Case para
disco duro externo.
- MicroDrive (a pesar de ser un disco duro, se puede también considerar dentro de las memorias digitales).
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