CISCO IT ESSENTIAL V5Captulo 1INDICE1.0 Introduccin a la computadora personal 1.0.1 Introduccin 1.0.1.1 Introduccin

1.1 Sistemas de computacin personal

1.1.1 Gabinetes y fuentes de energa 1.1.1.1. Gabinetes 1.1.1.2 Fuentes de energa 1.1.1.3 La electricidad y la ley de Ohm 1.1.1.4 Planilla de trabajo: Ley de Ohm (Anexo: 1.1.1.4. Planilla de trabajo: Ohms Law.pdf) 1.1.2 Componentes internos de una PC 1.1.2.1 Motherboards 1.1.2.2 CPU 1.1.2.3 Sistemas de refrigeracin 1.1.2.4 ROM 1.1.2.5 RAM 1.1.2.6 Mdulos de memoria 1.1.2.7 Tarjetas adaptadoras y ranuras de expansin 1.1.2.8 Dispositivos de almacenamiento y RAID1.1.2.9 Cables internos 1.1.3 Puertos y cables externos 1.1.3.1 Puertos y cables de video 1.1.3.2 Otros puertos y cables 1.1.4 Dispositivos de entrada y de salida 1.1.4.1 Dispositivos de entrada 1.1.4.2 Dispositivos de salida 1.1.4.3 Caractersticas de los monitores

1.2 Eleccin de componentes de PC de reemplazo

1.2.1 Eleccin de componentes de PC 1.2.1.1 Gabinete y fuente de energa 1.2.1.2 Eleccin de la motherboard 1.2.1.3 Eleccin de la CPU y del conjunto de disipador trmico y ventilador 1.2.1.4 Eleccin de RAM 1.2.1.5 Eleccin de tarjetas adaptadoras 1.2.1.6 Eleccin de discos duros y unidades de disquete 1.2.1.7 Eleccin de unidades de estado slido y lectores de medios 1.2.1.8 Eleccin de unidades pticas 1.2.1.9 Eleccin de dispositivos de almacenamiento externos 1.2.1.10. Eleccin de dispositivos de entrada y de salida 1.2.1.11 Planilla de trabajo: Investigacin de componentes de PC

1.3 Configuraciones para sistemas de computacin especializados

1.3.1 Sistemas de computacin especializados 1.3.1.1 Estaciones de trabajo CAx 1.3.1.2 Estaciones de trabajo de edicin de audio y video 1.3.1.3 Estaciones de trabajo de virtualizacin 1.3.1.4 PC para videojuegos 1.3.1.5 PC para centro de entretenimiento 1.3.1.6 Planilla de trabajo: Armado de un sistema de computacin especializado

1.4 Introduccin a la computadora personal

1.4.1 Resumen 1.4.1.1 Resumen

Introduccin al sistema de computacin personal1.0.1.1 IntroduccinUna computadora es una mquina electrnica que realiza clculos a partir de un conjunto de instrucciones. Las primeras computadoras eran mquinas inmensas del tamao de una habitacin, cuyo armado, administracin y mantenimiento requeran de equipos de personas. Los sistemas de computacin de la actualidad son exponencialmente ms rpidos, y su tamao es de apenas una fraccin del de aquellas primeras computadoras.

Un sistema de computacin consta de componentes de hardware y software. El hardware es el equipo fsico. Este incluye el gabinete, las unidades de almacenamiento, los teclados, los monitores, los cables, los altavoces y las impresoras. El software incluye el sistema operativo y los programas. El sistema operativo administra los recursos de hardware de la PC y ofrece servicios comunes para los programas de la PC. Estas operaciones pueden incluir la identificacin y el procesamiento de informacin, as como el acceso a esta. Los programas o aplicaciones se encargan de distintas funciones. Los programas varan ampliamente segn el tipo de informacin a la que se accede o que se genera. Por ejemplo, las instrucciones para reconciliar una chequera difieren de las instrucciones para simular un mundo de realidad virtual en Internet.

Sistemas de computacin personal1.1.1 Gabinetes y fuentes de energa 1.1.1.1. GabinetesEl gabinete de la PC contiene el marco de soporte para los componentes internos de una PC y, al mismo tiempo, proporciona un recinto de proteccin adicional. En general, los gabinetes de las PC estn hechos de plstico, acero o aluminio, y vienen en distintos estilos.Adems de proporcionar proteccin y soporte, los gabinetes ofrecen un entorno diseado para mantener refrigerados los componentes internos. Los ventiladores del gabinete hacen circular el aire a travs del gabinete de la PC. A medida que el aire circula por los componentes calientes, absorbe el calor y luego sale del gabinete. Este proceso evita el recalentamiento de los componentes de la PC. Los gabinetes tambin ayudan a prevenir daos que puede causar la electricidad esttica. Los componentes internos de la PC estn conectados a tierra mediante la conexin al gabinete.Todas las PC necesitan una fuente de energa que convierta la energa de corriente alterna (CA) proveniente de un tomacorriente de pared en energa de corriente continua (CC). Adems, toda PC necesita una motherboard. La motherboard es la placa de circuitos principal de una PC. Por lo general, el tamao y la forma del gabinete de la PC dependen de la motherboard, la fuente de energa y otros componentes internos.El tamao y la disposicin de un gabinete se denominan factor de forma. Los factores de forma bsicos para los gabinetes de las PC incluyen el de escritorio y en torre, como los que se muestran en la Figura 1. Los gabinetes de escritorio pueden ser delgados o de tamao normal. Los gabinetes en torre pueden ser pequeos o de tamao normal.Puede seleccionar un gabinete ms grande para la PC, a fin de incluir otros componentes que se puedan requerir en el futuro. O bien, puede seleccionar un gabinete ms pequeo que requiera un espacio mnimo. En general, el gabinete de la PC debe ser duradero, fcil de reparar, y debe tener espacio suficiente para expandir el equipo.Los gabinetes de las PC se conocen con distintos nombres: Chasis Gabinete Torre Caja Cubierta

Al elegir un gabinete, se deben tener en cuenta varios factores: Tamao de la motherboard Nmero de ubicaciones de unidades externas o internas, denominadas bahas Espacio disponible

Consulte la Figura 2 para obtener una lista de las caractersticas del gabinete de la PC.

NOTA: seleccione un gabinete que coincida con las dimensiones fsicas de la fuente de energa y la motherboard.

1.1.1.2 Fuentes de energaLa fuente de energa debe proporcionar suficiente alimentacin a los componentes que se encuentran instalados, adems de permitir que se agreguen otros componentes ms adelante. Si elige una fuente de energa que solo suministra alimentacin a los componentes actuales, es posible que deba reemplazarla cuando se actualicen otros componentes.La fuente de energa, que se muestra en la Figura 1, convierte la alimentacin de corriente alterna (CA) que proviene de un tomacorriente de pared en alimentacin de corriente continua (CC), que tiene un voltaje inferior. Para todos los componentes internos de la PC, se requiere alimentacin de CC. Existen tres factores de forma principales para las fuentes de energa: tecnologa avanzada (AT, Advanced Technology), AT extendida (ATX, AT Extended) y ATX12V. ATX12V es el factor de forma que se usa con ms frecuencia en las PC actuales.Una PC puede tolerar leves fluctuaciones de alimentacin, pero una desviacin considerable puede provocar que la fuente de energa falle. Una fuente de energa ininterrumpible (UPS, uninterruptible power supply) puede proteger a una PC de los problemas que ocasionan las fluctuaciones de alimentacin. Una UPS usa un convertidor de potencia. Un convertidor de potencia proporciona alimentacin de CA a la PC desde una batera incorporada, al convertir la CC de la batera de la UPS en alimentacin de CA. Esta batera incorporada se carga de forma continua mediante la CC que se convierte desde la fuente de CA.

ConectoresLa mayora de los conectores hoy en da estn enchavetados. Un conector enchavetado tiene un diseo asimtrico para evitar que se inserte en una direccin errnea. Cada conector de la fuente de energa usa un voltaje distinto, como se muestra en la Figura 2. Se usan distintos conectores para conectar componentes especficos a diversos puertos de la motherboard. El conector enchavetado Molex se conecta a las unidades pticas, a los discos duros o a otros dispositivos que usan tecnologa ms antigua. El conector enchavetado Berg se conecta a la unidad de disquete. El conector enchavetado Berg es ms pequeo que el conector Molex. El conector enchavetado SATA se conecta a una unidad ptica o un disco duro. El conector SATA es ms ancho y ms delgado que el conector Molex. El conector ranurado de 20 o 24 pines se conecta a la motherboard. El conector de 24 pines tiene dos filas de 12 pines cada una, y el conector de 20 pines tiene dos filas de 10 pines cada una. El conector de alimentacin auxiliar de cuatro a ocho pines tiene dos filas de dos a cuatro pines y alimenta a todas las reas de la motherboard. El conector de alimentacin auxiliar tiene la misma forma que el conector de alimentacin principal, pero es ms pequeo. Tambin puede alimentar otros dispositivos de la PC. Un conector de alimentacin PCIe de seis a ocho pines tiene dos filas de tres a cuatro pines y alimenta a otros componentes internos. Los conectores de alimentacin de estndares ms antiguos usaban dos conectores denominados P8 y P9 para establecer la conexin a la motherboard. Los conectores P8 y P9 no estaban enchavetados. Se podan instalar al revs, lo cual poda daar la motherboard o la fuente de energa. La instalacin requera que los conectores estuvieran alineados con los cables negros en el centro.NOTA: si tiene dificultades para insertar un conector, intente cambiarlo de posicin, o revselo para asegurarse de que no haya pines doblados u objetos extraos que le impidan insertarlo. Si resulta difcil conectar un cable u otra parte, significa que hay un error. Los cables, los conectores y los componentes se disean para que se ajusten a la perfeccin. Nunca fuerce un conector o un componente. Si un conector se conecta de forma incorrecta, puede daar la clavija y el conector. Tmese su tiempo y asegrese de manejar el hardware correctamente.

1.1.1.3 La electricidad y la ley de OhmLas siguientes son las cuatro unidades bsicas de electricidad: Voltaje (V) Corriente (I) Potencia (P) Resistencia (R) Voltaje, corriente, potencia y resistencia son trminos de electrnica que un tcnico informtico debe conocer. El voltaje es la medida de la fuerza requerida para impulsar los electrones a travs de un circuito. El voltaje se mide en voltios (V). La fuente de energa de una PC suele producir muchos voltajes distintos. La corriente es la medida de la cantidad de electrones que pasan por un circuito. La corriente se mide en amperios (A). Las fuentes de energa de las PC envan distintos amperajes para cada voltaje de salida. La potencia es la medida de la presin requerida para impulsar los electrones a travs de un circuito (voltaje), multiplicada por la cantidad de electrones que pasan por dicho circuito (corriente). La unidad de medida se denomina vatios (W). Las fuentes de energa de las PC se calculan en vatios. La resistencia es la oposicin al flujo de corriente en un circuito y se mide en ohmios. Una baja resistencia permite que haya ms flujo de corriente por un circuito y, en consecuencia, que haya ms potencia. Un fusible adecuado tiene una baja resistencia o, prcticamente, 0ohmios. Una ecuacin bsica, conocida como la ley de Ohm, expresa la relacin entre tres de estos trminos Establece que el voltaje es igual a la corriente multiplicada por la resistencia: V=IR.En un sistema elctrico, la potencia es igual al voltaje multiplicado por la corriente: P=VI.En un circuito elctrico, el aumento de la corriente o del voltaje tiene como resultado una mayor potencia.Por ejemplo, imagine un circuito simple que tiene una lmpara de 9V conectada a una batera de 9V. La potencia de salida de la lmpara es de 100W. Si se emplea la ecuacin P=VI, se puede calcular la cantidad de corriente en amperios que se requiere para obtener 100W de la lmpara de 9V.Para resolver esta ecuacin, se sabe que P=100W y que V=9V.I=P/V=100W/9V=11,11A Qu sucede si se usa una batera de 12V y una lmpara de 12V para obtener 100W de potencia?I=P/V= 100W/12V=8,33A Este sistema genera la misma potencia, pero con menos corriente. Puede utilizar el tringulo de Ohm, que se muestra en la Figura 1, para calcular el voltaje, la corriente o la resistencia cuando se conocen dos de las variables. Para ver la frmula correcta, cubra la variable que se desconoce y realice el clculo que deriva de ello. Por ejemplo, si se conocen el voltaje y la corriente, cubra la R para revelar la frmula V/I. Calcule V/I para averiguar el valor de R. Puede usar el grfico de la ley de Ohm, que se muestra en la Figura 2, para calcular cualquiera de las cuatro unidades bsicas de electricidad al utilizar dos unidades conocidas.Por lo general, las PC usan fuentes de energa cuya potencia de salida vara entre los 250W y los 800W. No obstante, algunas PC necesitan fuentes de energa con una potencia de 1200W o ms. Al armar una PC, elija una fuente de energa con el vatiaje suficiente para alimentar a todos los componentes. Cada componente dentro de la PC utiliza cierta cantidad de potencia. Consulte la informacin sobre el vatiaje en los documentos del fabricante. Al elegir una fuente de energa, asegrese de elegir una que tenga potencia ms que suficiente para alimentar a los componentes actuales. Una fuente de energa con una clasificacin de vatiaje superior tiene ms potencia y, en consecuencia, puede alimentar a ms dispositivos.En la parte trasera de la mayora de las fuentes de energa, hay un pequeo interruptor llamado interruptor selector de voltaje. Este interruptor permite fijar el voltaje de entrada a la fuente de energa en 110V/115V o 220V/230V. Las fuentes de energa que tienen este interruptor se denominan fuente de energa de doble voltaje. La configuracin de voltaje correcta depende del pas en el que se usa la fuente de energa. Establecer el interruptor de voltaje en el voltaje de entrada incorrecto puede daar la fuente de energa y otras partes de la PC. Si una fuente de energa no tiene este interruptor, detecta y establece el voltaje correcto de forma automtica.

PRECAUCIN: no abra ninguna fuente de energa. Los condensadores electrnicos ubicados en una fuente de energa, como se muestra en la Figura 3, pueden tener carga durante mucho tiempo.

PRECAUCIN: no abra ninguna fuente de energa. Los condensadores electrnicos ubicados en una fuente de energa, como se muestra en la Figura 3, pueden tener carga durante mucho tiempo.1.1.1.4 Planilla de trabajo: Ley de Ohm (Ver anexo: 1.1.1.4. Planilla de trabajo: Ohms Law.pdf)

1.1.2 Componentes internos de una PC

1.1.2.1 MotherboardsLa motherboard es la placa de circuitos impresos principal que contiene los buses o rutas elctricas que se encuentran en una PC. Estos buses permiten que los datos se desplacen entre los diversos componentes que forman parte de una PC. En la Figura 1, se muestra una variedad de motherboards. La motherboard tambin se conoce como placa del sistema o placa base.

La motherboard alberga a la unidad central de proceso (CPU, central processing unit), la memoria de acceso aleatorio (RAM, random access memory), las ranuras de expansin, el conjunto de disipador trmico y ventilador, el chip del sistema bsico de entrada y salida (BIOS, basic input/output system), el conjunto de chips y los circuitos que interconectan los componentes de la motherboard. Los sockets, los conectores internos y externos, y diversos puertos tambin se encuentran en la motherboard. El factor de forma de las motherboards se refiere al tamao y la forma de la placa. Tambin describe la disposicin fsica de los distintos componentes y dispositivos en la motherboard. El factor de forma establece cmo se conectan los componentes individuales a la motherboard y la forma del gabinete de la PC. Existen diversos factores de forma para las motherboards, como se muestra en la Figura 2.El factor de forma ms comn en las computadoras de escritorio era el AT, basado en la motherboard AT de IBM. La motherboard AT puede medir hasta 30cm de ancho aproximadamente. Este tamao incmodo llev a la creacin de factores de forma ms pequeos. La colocacin de disipadores trmicos y ventiladores suele interferir en el uso de las ranuras de expansin en los factores de forma ms pequeos.Un factor de forma para motherboard ms moderno, el ATX, mejor el diseo AT. El gabinete ATX alberga los puertos integrados de E/S en la motherboard ATX. La fuente de energa ATX se conecta a la motherboard mediante un nico conector de 20 pines, en lugar de los confusos conectores P8 y P9 que se usaban con algunos de los primeros factores de forma. En lugar de usar un interruptor fsico de cambio de estado, la fuente de energa ATX se puede encender y apagar con las seales que enva la motherboard.El Micro-ATX es un factor de forma ms pequeo que se dise para ser compatible con el factor anterior ATX. Como los puntos de montaje de una motherboard Micro-ATX son un subconjunto de los que se usan en una placa ATX, y el panel de E/S es idntico, se puede usar la motherboard Micro-ATX en un gabinete ATX de tamao normal. Como las placas Micro-ATX suelen usar los mismos conjuntos de chips (puente norte y puente sur) y los mismos conectores de alimentacin que las placas ATX de tamao normal, pueden usar muchos de los mismos componentes. Sin embargo, los gabinetes Micro-ATX generalmente son mucho ms pequeos que los ATX y tienen menos ranuras de expansin.Algunos fabricantes tienen factores de forma exclusivos basados en el diseo ATX. Como consecuencia, algunas motherboards, fuentes de energa y otros componentes no son compatibles con los gabinetes ATX estndar.El factor de forma ITX adquiri popularidad debido a que es muy pequeo. Existen muchos tipos de motherboards ITX. El Mini-ITX es uno de los ms populares. El factor de forma Mini-ITX utiliza muy poca potencia, por lo que no se necesitan ventiladores para mantenerlo refrigerado. Las motherboards Mini-ITX solo tienen una ranura PCI para las tarjetas de expansin. Una PC basada en un factor de forma Mini-ITX se puede usar en lugares en los que no es conveniente tener una PC de gran tamao o un ambiente en el cual la PC debe hacer poco ruido.Un grupo de componentes importantes en la motherboard es el conjunto de chips. El conjunto de chips consta de diversos circuitos integrados conectados a la motherboard. Estos controlan la interaccin del hardware del sistema con la CPU y la motherboard. La CPU se instala en una ranura o un socket en la motherboard. El tipo de CPU que se puede instalar depende del socket en la motherboard.El conjunto de chips permite la comunicacin y la interaccin de la CPU con los dems componentes de la PC, y el intercambio de datos con la memoria del sistema o RAM, las unidades de disco duro, las tarjetas de video y otros dispositivos de salida. El conjunto de chips establece cunta memoria se puede agregar a una motherboard. El tipo de conectores en la motherboard tambin depende del conjunto de chips.La mayora de los conjuntos de chips se dividen en dos componentes diferentes, el puente norte y el puente sur. La funcin de cada componente vara segn el fabricante. Por lo general, el puente norte controla el acceso a la RAM y a la tarjeta de video, y la velocidad de comunicacin de la CPU con ellas. A veces, la tarjeta de video est integrada en el puente norte. AMD e Intel tienen chips que integran la controladora de memoria en el circuito integrado de la CPU, lo cual mejora el rendimiento y el consumo de energa. En la mayora de los casos, el puente sur permite la comunicacin de la CPU con el disco duro, la tarjeta de sonido, los puertos USB y otros puertos de E/S.

1.1.2.2 CPULa unidad central de proceso (CPU, central processing unit) se considera el cerebro de la PC. A veces, se la denomina procesador. La mayora de los clculos se realizan en la CPU. Con respecto a la capacidad de cmputo, la CPU es el elemento ms importante de un sistema de computacin. Las CPU tienen distintos factores de forma, y cada estilo requiere una ranura o un socket en particular en la motherboard. Entre los fabricantes de CPU ms conocidos se incluyen Intel y AMD.El socket o la ranura de la CPU es la conexin entre la motherboard y el procesador. La mayora de los sockets de CPU y de los procesadores que se usan en la actualidad se fabrican sobre la base de las arquitecturas de matriz de rejilla de pines (PGA, pin grid array), que se muestra en la Figura 1, y de matriz de contactos en rejilla (LGA, land grid array), que se muestra en la Figura 2. En la arquitectura PGA, los pines en la parte inferior del procesador se insertan en el socket, generalmente con una fuerza de insercin nula (ZIF, zero insertion force). La ZIF se refiere a la cantidad de fuerza que se necesita para instalar una CPU en el socket o la ranura de la motherboard. En la arquitectura LGA, los pines se encuentran dentro del socket y no en el procesador. Los procesadores de ranura, que se muestran en la Figura 3, tienen forma de cartucho y encajan en una ranura que se asemeja a una ranura de expansin, la cual se muestra en la parte inferior izquierda de la Figura 4.La CPU ejecuta un programa, que es una secuencia de instrucciones almacenadas. Cada modelo de procesador tiene un conjunto de instrucciones que debe ejecutar. La CPU ejecuta el programa al procesar cada uno de los datos como lo ordena el programa y el conjunto de instrucciones. Mientras la CPU ejecuta un paso del programa, las instrucciones restantes y los datos se almacenan en una memoria especial cercana denominada cach. Existen dos arquitecturas principales de CPU relacionadas con los conjuntos de instrucciones: PC con conjunto de instrucciones reducido (RISC, Reduced Instruction Set Computer): las arquitecturas usan un conjunto de instrucciones relativamente pequeo. Los chips RISC se disean para ejecutar estas instrucciones muy rpidamente. PC con conjunto de instrucciones complejo (CISC, Complex Instruction Set Computer): las arquitecturas usan un amplio conjunto de instrucciones, lo cual provoca que haya menos pasos por operacin. Algunas CPU Intel incorporan la tecnologa hyperthreading para mejorar el rendimiento de la CPU. Con la tecnologa hyperthreading, se ejecutan varias porciones de cdigo (subprocesos) simultneamente en la CPU. Para un sistema operativo, una nica CPU con tecnologa hyperthreading opera como si hubiera dos CPU cuando se procesan varios subprocesos.Algunos procesadores AMD usan la tecnologa hypertransport para mejorar el rendimiento de la CPU. La tecnologa hypertransport es una conexin de alta velocidad y baja latencia entre la CPU y el chip puente norte.La potencia de una CPU se mide segn la velocidad y la cantidad de datos que puede procesar. La velocidad de una CPU se clasifica en ciclos por segundo, como millones de ciclos por segundo, denominados megahercios (MHz), o miles de millones de ciclos por segundo, denominados gigahercios (GHz). La cantidad de datos que una CPU puede procesar a la vez depende del tamao del bus en la parte delantera (FSB, front side bus). Este tambin se denomina bus de la CPU o bus de datos del procesador. Se puede aumentar el rendimiento si se aumenta el ancho del FSB. El ancho del FSB se mide en bits. El bit es la unidad de datos ms pequea de una PC y es el formato binario en el que se procesan los datos. Los procesadores actuales usan un FSB de 32bits o de 64bits.La tcnica de aceleracin del reloj se utiliza para hacer que un procesador funcione a una velocidad mayor que la que se le especific originalmente. Esta tcnica no es un mtodo recomendable para mejorar el rendimiento de la PC y puede provocar daos a la CPU. Lo opuesto a la tcnica de aceleracin del reloj es la moderacin de velocidad de la CPU. La moderacin de velocidad de la CPU es una tcnica que se usa cuando el procesador funciona a una velocidad inferior a la nominal para conservar la energa o producir menos calor. La moderacin de velocidad se suele utilizar en las computadoras porttiles y en otros dispositivos mviles.Las tecnologas de procesador ms modernas ayudaron a que los fabricantes de CPU encontraran formas de incorporar ms de un ncleo de CPU en un nico chip. Estas CPU pueden procesar varias instrucciones a la vez: CPU de ncleo nico: un ncleo dentro de una nica CPU que se encarga de todos los procesos. El fabricante de la motherboard puede proporcionar sockets para ms de un nico procesador, lo que proporciona la capacidad de armar un equipo multiprocesador potente. CPU de doble ncleo: dos ncleos dentro de una nica CPU en la que ambos ncleos pueden procesar informacin al mismo tiempo. CPU de triple ncleo: tres ncleos dentro de una nica CPU que en realidad es un procesador de cuatro ncleos en el que uno de ellos est deshabilitado. CPU de cuatro ncleos: cuatro ncleos dentro de una nica CPU. CPU de seis ncleos: seis ncleos dentro de una nica CPU. CPU de ocho ncleos: ocho ncleos dentro de una nica CPU.

1.1.2.3 Sistemas de refrigeracinEl flujo de corriente entre los componentes electrnicos genera calor. Los componentes de la PC funcionan mejor cuando se los mantiene refrigerados. Si no se elimina el calor, es posible que la PC funcione ms despacio. Si se acumula demasiado calor, se pueden daar los componentes de la PC.

Aumentar la circulacin de aire en el gabinete de la PC permite que se elimine el calor. El ventilador instalado en el gabinete de la PC, como se muestra en la Figura 1, hace que el proceso de refrigeracin sea ms eficaz. Adems del ventilador del gabinete, el disipador trmico le quita calor al ncleo de la CPU. El ventilador que se encuentra en la parte superior del disipador trmico, como se muestra en la Figura 2, aleja el calor de la CPU.

Existen otros componentes que tambin son vulnerables al dao que causa el calor y que a veces cuentan con ventiladores. Las tarjetas adaptadoras de video tambin generan mucho calor. El propsito de los ventiladores es refrigerar la unidad de procesamiento grfico (GPU, graphics-processing unit), como se muestra en la Figura 3.

Las PC con CPU y GPU extremadamente rpidas pueden utilizar un sistema de refrigeracin por agua. Se coloca una placa metlica sobre el procesador y se bombea agua por encima de la parte superior para que absorba el calor que genera el procesador. El agua se bombea a un radiador para liberar el calor en el aire y, a continuacin, se hace que vuelva a circular.

1.1.2.4 ROMLos chips de memoria almacenan los datos en forma de bytes. Los bytes representan informacin, por ejemplo, letras, nmeros y smbolos. Un byte es la unidad de informacin direccionable ms pequea de la PC. Cada bit se almacena como un 0 o un 1 en el chip de memoria.

Los chips de memoria de solo lectura (ROM, read-only memory) se encuentran en la motherboard y en otras placas de circuitos. Los chips de ROM contienen instrucciones a las que la CPU puede acceder de forma directa. Las instrucciones bsicas para el funcionamiento, como arrancar la PC y cargar el sistema operativo, se almacenan en la ROM. Los chips de ROM retienen el contenido aun cuando la PC est apagada. El contenido no se puede borrar ni cambiar por medios normales.

NOTA: en ocasiones, la ROM se denomina firmware. Esto es engaoso, ya que el firmware, en realidad, es el software que se almacena en un chip de ROM.

1.1.2.5 RAMLa RAM es el rea de almacenamiento temporal de datos y programas a los que accede la CPU. La RAM es una memoria voltil, lo cual significa que el contenido se borra cuando se apaga la PC. Cuanta ms RAM tiene una PC, ms capacidad tiene de contener y procesar programas y archivos de gran tamao. Una mayor cantidad de RAM tambin mejora el rendimiento del sistema. La cantidad mxima de RAM que se puede instalar est limitada por la motherboard y el CPU instalados.

1.1.2.6 Mdulos de memoriaLa RAM que tenan las primeras computadoras en la motherboard se instalaba en forma de chips individuales. Los chips de memoria individuales, denominados chips de paquete doble en lnea (DIP, dual inline package), eran difciles de instalar y solan aflojarse. Para solucionar este problema, los diseadores soldaron los chips de memoria en una placa de circuitos especial para crear un mdulo de memoria. En la Figura 1, se describen los distintos tipos de mdulos de memoria.

NOTA: los mdulos de memoria pueden ser de simple o doble cara. Los mdulos de memoria de simple cara contienen RAM en una sola cara del mdulo. Los mdulos de memoria de doble cara contienen RAM en ambas caras.

La velocidad de la memoria tiene un impacto directo en la cantidad de datos que puede trabajar un procesador, ya que una memoria ms rpida mejora el rendimiento de este ltimo. Al aumentar la velocidad del procesador, la velocidad de la memoria tambin debe aumentar. Por ejemplo, la memoria de canal nico es capaz de transferir datos a 64 bits por ciclo de reloj. La memoria de doble canal aumenta la velocidad al usar un segundo canal de memoria, lo cual genera una velocidad de transferencia de datos de 128 bits.

La tecnologa de doble velocidad de datos (DDR, Double Data Rate) duplica el ancho de banda mximo de la RAM sincrnica dinmica (SDRAM, Synchronous Dynamic RAM). La tecnologa DDR2 ofrece un rendimiento ms rpido y utiliza menos energa. La tecnologa DDR3 funciona a velocidades aun mayores que la DDR2. Sin embargo, ninguna de las tecnologas DDR es compatible con tecnologas anteriores o posteriores. En la Figura 2, se muestran varios tipos y velocidades comunes de memoria.

Cach

La RAM esttica (SRAM, Static RAM) se usa como memoria cach para almacenar los datos y las instrucciones de uso ms reciente. La SRAM le proporciona al procesador un acceso ms rpido a los datos que la RAM dinmica (DRAM, dynamic RAM), o memoria principal, que tarda ms en recuperarlos. En la Figura 3, se describen los tres tipos de memoria cach ms comunes.

Verificacin de errores

Los errores de memoria se producen cuando los datos no se almacenan correctamente en los chips de RAM. La PC utiliza distintos mtodos para detectar y corregir los errores de datos en la memoria. En la Figura 4, se describen los distintos tipos de verificacin de errores.

MODULOS DE MEMORIA

TIPOS

MEMORIA CACHE

ERRORES DE MEMORIA

1.1.2.7 Tarjetas adaptadoras y ranuras de expansinLas tarjetas adaptadoras aumentan la funcionalidad de una PC al agregar controladores para dispositivos especficos o al reemplazar los puertos que no funcionan correctamente. En la Figura 1, se muestran varios tipos de tarjetas adaptadoras, muchas de las cuales se pueden integrar a la motherboard. Las siguientes son algunas de las tarjetas adaptadoras que se suelen usar para expandir y personalizar la capacidad de una PC: Tarjeta de interfaz de red (NIC, Network Interface Card): conecta una PC a una red mediante un cable de red. NIC inalmbrica: conecta una PC a una red mediante el uso de radiofrecuencias. Adaptador de sonido: proporciona capacidad de audio. Adaptador de video: proporciona capacidad grfica. Tarjeta de captura: enva una seal de video a una PC para que se pueda grabar la seal en el disco duro de la PC con un software de captura de video. Tarjeta sintonizadora de TV: proporciona la capacidad de mirar y grabar seales de televisin en una PC al conectar una televisin por cable, un satlite o una antena a la tarjeta sintonizadora instalada. Adaptador de mdem: conecta una PC a Internet mediante una lnea telefnica. Adaptador de interfaz de sistema para pequeas computadoras (SCSI, Small Computer System Interface): conecta los dispositivos SCSI, como los discos duros o las unidades de cinta, a una PC. Adaptador de matriz redundante de discos independientes (RAID, Redundant Array of Independent Disks): conecta varios discos duros a una PC para proporcionar redundancia y mejorar el rendimiento. Puerto de bus serie universal (USB, Universal Serial Bus): conecta una PC a los dispositivos perifricos. Puerto paralelo: conecta una PC a los dispositivos perifricos. Puerto serie: conecta una PC a los dispositivos perifricos.Las PC tienen ranuras de expansin en la motherboard para instalar las tarjetas adaptadoras. El tipo de conector de la tarjeta adaptadora debe coincidir con la ranura de expansin. En la Figura 2, se muestran los distintos tipos de ranuras de expansin.La tarjeta riser se utilizaba en los sistemas de computacin con el factor de forma LPX para permitir la instalacin horizontal de las tarjetas adaptadoras. La tarjeta riser se usaba principalmente en las computadoras de escritorio de lnea delgada.El elevador de comunicaciones y red (CNR, Communications and Networking Riser) es una ranura especial que se utilizaba para algunas tarjetas de expansin de red o de audio. El CNR ya no se usa, porque muchas de las funciones que tiene ahora se encuentran integradas a la motherboard.

Ranuras de Expansin

1.1.2.8 Dispositivos de almacenamiento y RAIDLas unidades de almacenamiento, como las que se muestran en la Figura 1, leen la informacin de o la escriben en medios de almacenamiento magntico, ptico o semiconductor. La unidad se puede utilizar para almacenar datos de forma permanente o para recuperar informacin de un disco de medios. Las unidades de almacenamiento, por ejemplo, un disco duro, se pueden instalar dentro del gabinete de la PC. Para fines de portabilidad, algunas unidades de almacenamiento se pueden conectar a la PC mediante un puerto USB, un puerto FireWire, eSATA o un puerto SCSI. Estos dispositivos de almacenamiento porttiles, a veces, se denominan unidades extrables y se pueden usar en varias PC. Las siguientes son algunas de las unidades de almacenamiento ms comunes: Unidad de disquete Disco duro Unidad ptica Unidad flash Unidad de disquete Las unidades de disquete son dispositivos de almacenamiento que utilizan disquetes extrables de 3,5in. Estos disquetes magnticos pueden almacenar 720KB o 1,44MB de datos. En una PC, la unidad de disquete se suele configurar como unidad A:. Las unidades de disquete se pueden utilizar para arrancar la PC si contienen un disquete de arranque. La unidad de disquete de 5,25in es una tecnologa antigua, y rara vez se utiliza.Disco duro Las unidades de disco duro son dispositivos magnticos que se utilizan para almacenar datos. En un equipo Windows, la unidad de disco duro se suele configurar como unidad C: y contiene el sistema operativo y las aplicaciones. La capacidad de almacenamiento de un disco duro va de gigabytes (GB) a terabytes (TB). La velocidad de los discos duros se mide en revoluciones por minuto (RPM). Esta es la velocidad a la que el eje hace girar los platos que contienen los datos. Cuanto ms rpido gira el eje, ms rpido recupera el disco duro los datos almacenados en los platos. Los ejes de disco duro comunes suelen tener velocidades de 5400, 7200, 10000 y hasta 15000RPM en los discos duros de servidor de tecnologa avanzada. Se pueden agregar varios discos duros para aumentar la capacidad de almacenamiento.Los discos duros tradicionales utilizan tecnologa de almacenamiento magntico. Los discos duros magnticos tienen motores de unidad diseados para hacer girar los platos magnticos y mover los cabezales de la unidad. En cambio, las unidades de estado slido (SSD, solid state drives) ms modernas no tienen partes mviles y utilizan semiconductores para almacenar los datos. Dado que las SSD no tienen motores de unidad ni partes mviles, utilizan mucho menos energa que los discos duros magnticos. Los chips de memoria flash no voltil administran todo el almacenamiento de una SSD, lo cual brinda un acceso ms rpido a los datos, una mayor confiabilidad y una reduccin del consumo de energa. Las SSD tienen el mismo factor de forma que los discos duros magnticos y utilizan interfaces ATA o SATA. Se puede reemplazar una unidad magntica por una SSD.Unidad de cinta Por lo general, las cintas magnticas se suelen usar para hacer copias de seguridad o archivar datos. La cinta utiliza un cabezal magntico de lectura/escritura. Si bien la recuperacin de datos mediante una unidad de cinta puede ser rpida, la ubicacin de datos especficos es lenta, ya que la cinta se debe enrollar en un carrete hasta que se encuentran los datos. La capacidad comn de las cintas vara desde los gigabytes hasta los terabytes.Unidad ptica Las unidades pticas utilizan lseres para leer los datos almacenados en los medios pticos. Existen tres tipos de unidades pticas: Disco compacto (CD) Disco verstil digital (DVD) Disco Blu-ray (BD)Los CD, DVD y BD pueden estar previamente grabados (solo lectura), pueden ser grabables (de una sola escritura) o pueden ser regrabables (se graban y se escriben varias veces). Los CD tienen una capacidad de almacenamiento de datos de aproximadamente 700MB. Los DVD tienen una capacidad de almacenamiento de datos de aproximadamente 4,7GB en un disco de capa simple, y de aproximadamente 8,5GB en un disco de doble capa. Los BD tienen una capacidad de almacenamiento de 25GB en un disco de capa simple y de 50GB en un disco de capa doble.Existen varios tipos de medios pticos: CD-ROM: medio de CD de memoria de solo lectura que viene pregrabado. CD-R: medio de CD grabable que se puede grabar una vez. CD-RW: medio de CD regrabable que se puede grabar, borrar y volver a grabar. DVD-ROM: medio de DVD de memoria de solo lectura que viene pregrabado. DVD-RAM: medio de DVD RAM que se puede grabar, borrar y volver a grabar. DVD+/-R: medio de DVD grabable que se puede grabar una vez. DVD+/-RW: medio de DVD regrabable que se puede grabar, borrar y volver a grabar. BD-ROM: medio de Blu-ray de memoria de solo lectura en el que se graban previamente pelculas, juegos o software. BD-R: medio de Blu-ray grabable en el que se puede grabar video de alta definicin (HD, high-definition) y almacenar datos de PC una vez. BD-RE: formato Blu-ray regrabable para grabar video en HD y almacenar datos de PC.Unidad flash externa Una unidad flash externa, tambin denominada unidad en miniatura, es un dispositivo de almacenamiento extrable que se conecta a un puerto USB. Las unidades flash externas utilizan el mismo tipo de chips de memoria no voltil que las SSD y no requieren energa para conservar los datos. Es posible acceder a estas unidades mediante el sistema operativo de la misma manera en que se accede a otros tipos de unidades.Tipos de interfaces de unidad Los discos duros y las unidades pticas se fabrican con distintas interfaces que se utilizan para conectar la unidad a la PC. Para instalar una unidad de almacenamiento en una PC, la interfaz de conexin de la unidad debe coincidir con la controladora que se encuentra en la motherboard. Las siguientes son algunas de las interfaces de unidad ms comunes: IDE: la interfaz electrnica integrada de unidades, tambin denominada conexin de tecnologa avanzada (ATA, Advanced Technology Attachment), es una de las primeras interfaces de controladora de unidades que conecta las PC y las unidades de disco duro. La interfaz IDE utiliza un conector de 40 pines. EIDE: la interfaz electrnica integrada de unidades mejorada, tambin denominada ATA-2, es una versin actualizada de la interfaz de controladora de unidades IDE. La interfaz EIDE admite discos duros de ms de 512MB, habilita el acceso directo a memoria (DMA, Direct Memory Access) para obtener velocidad y utiliza la interfaz de paquete de conexin AT (ATAPI, AT Attachment Packet Interface) para albergar las unidades pticas y de cinta en el bus EIDE. La interfaz EIDE utiliza un conector de 40 pines. PATA: la interfaz ATA paralela se refiere a la versin paralela de la interfaz de controladora de unidades ATA. SATA: la interfaz ATA serie se refiere a la versin serie de la interfaz de controladora de unidades ATA. La interfaz SATA utiliza un conector de datos de 7 pines. eSATA: la interfaz ATA serie externa proporciona una interfaz externa intercambiable en caliente para las unidades SATA. El intercambio en caliente es la capacidad de conectar y desconectar un dispositivo mientras la PC est encendida. La interfaz eSATA conecta una unidad SATA externa mediante un conector de 7 pines. El cable puede medir hasta 6,56ft (2m) de longitud. SCSI: la interfaz de sistema para pequeas computadoras es una interfaz de controladora de unidades que puede conectar hasta 15 unidades. La interfaz SCSI puede conectar unidades internas y externas. La interfaz SCSI utiliza un conector de 25 pines, 50 pines o 68 pines.La RAID proporciona un mtodo para almacenar datos en varios discos duros para obtener redundancia. Para el sistema operativo, la RAID aparece como un disco lgico. En la Figura 2, se comparan los distintos niveles de RAID. Los siguientes trminos describen cmo la RAID almacena los datos en los distintos discos: Paridad: detecta los errores de datos. Creacin de bandas de datos: escribe datos en varios discos. Copia espejo del disco: almacena los datos duplicados en una segunda unidad.

1.1.2.9 Cables internosLas unidades requieren tanto un cable de alimentacin como un cable de datos. Las fuentes de energa pueden tener conectores de alimentacin SATA para las unidades SATA, conectores de alimentacin Molex para las unidades PATA y conectores Berg para las unidades de disquete. Los botones y las luces LED de la parte delantera del gabinete se conectan a la motherboard mediante los cables del panel frontal.Los cables de datos conectan las unidades a la controladora de unidades, que se encuentra en una tarjeta adaptadora o en la motherboard. Los siguientes son algunos de los cables de datos ms comunes: Cable de datos de unidad de disquete (FDD, floppy disk drive): tiene hasta dos conectores de unidad de 34 pines y un conector de 34 pines para la controladora de unidades. Cable de datos PATA (IDE/EIDE) de 40 conductores: originalmente, la interfaz IDE admita dos dispositivos en una nica controladora. Con la introduccin de la interfaz IDE extendida, se introdujeron dos controladoras capaces de admitir dos dispositivos cada una. El cable plano de 40 conductores utiliza conectores de 40 pines. Este cable tiene dos conectores para las unidades y un conector para la controladora. Cable de datos PATA (EIDE) de 80 conductores: al aumentar las velocidades de datos disponibles en la interfaz EIDE, tambin aument la posibilidad de que se daen los datos durante la transmisin. Los cables de 80 conductores se introdujeron para los dispositivos que transmiten a velocidades de 33,3MB/s y superiores, lo cual permiti una transmisin de datos ms confiable y equilibrada. El cable de 80 conductores utiliza conectores de 40 pines. Cable de datos SATA: este cable tiene siete conductores, un conector enchavetado para la unidad y un conector enchavetado para la controladora de unidades. Cable de datos SCSI: existen tres tipos de cables de datos SCSI. Los cables de datos SCSI Estrecho (Narrow SCSI) tienen 50 conductores, hasta siete conectores de 50 pines para las unidades y un conector de 50 pines para la controladora de unidades, que tambin se denomina adaptador de host. Los cables de datos SCSI Ancho (Wide SCSI) tienen 68 conductores, hasta 15 conectores de 68 pines para las unidades y un conector de 68 pines para el adaptador de host. Los cables de datos SCSI Alt-4 tienen 80 conductores, hasta 15 conectores de 80 pines para las unidades y un conector de 80 pines para el adaptador de host. NOTA: la lnea de color de un cable de unidad de disquete o PATA identifica al pin 1 del cable. Al instalar un cable de datos, siempre asegrese de que el pin 1 del cable est alineado con el pin 1 de la unidad o de la controladora de unidades. Los cables enchavetados se pueden conectar a la unidad y a la controladora de unidades en una nica direccin.

1.1.3 Puertos y cables externos