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Hardware y Periférico I
Docente a cargo: Lic. Escobal Blanco César
JTP: Lic. García Andrés – Tec. Albarracín Jorge
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HARDWARE Y PERIFERICO I
Bloque de una Computadora
Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron
los primeros modelos en los años 40, la mayoría todavía utiliza la arquitectura Eckert-Mauchly, publicada a
principios de los años 1940 por John Von Neumann describe una computadora con 4 secciones principales: la
unidad lógica y aritmética (ALU por sus siglas del inglés: ArithmeticLogicUnit), la unidad de control, la
memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por un conjunto de
cables denominados buses.
La memoria principal
Es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información.
La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se desea con el procesador. Las «celdas»
contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones.
En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una
pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez.
Memoria Secundaria
Son los diversos dispositivos en los cuales se almacena información en forma semipermanente. Los datos se
almacenan en la memoria secundaria y luego se llevan a la memoria RAM. Existe una gran variedad de medios
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de almacenamiento secundario, entre estos podemos mencionar: Disco rígido, Discos de estado sólido, CD-
ROM, DVD-ROM, etc.
El procesador (también llamado Unidad central de procesamiento o CPU) consta de:
Un típico símbolo esquemático para una ALU: A y B son operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad
de control; D es un estado de la salida
La unidad lógica y aritmética o ALU
Es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones
aritméticas (suma, resta, multiplicación), operaciones lógicas (AND, OR, XOR, NAND), y operaciones de
comparación o relacionales (mayor, menor, igual). En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo
computacional.
La unidad de control
Sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienela instrucción que el procesador va a realizar en
ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere
luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control
va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una
instrucción de salto, informando al procesador de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de
la memoria).
Los registros
Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de
memoria y proporcionar capacidad aritmética. Los registros son espacios físicos dentro del microprocesador con
capacidad de 4 bits hasta 64 bits dependiendo del microprocesador que se emplee. Los registros son
direccionables.
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Los dispositivos E/S
Sirven a la computadora para obtener información del mundo exterior y/o comunicar los resultados generados
por la computadora al exterior. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como teclados, monitores
táctiles, unidades de disco,cámaras web, etc.
Los Buses
Bus de datos o de sistema: Interconecta los dispositivos de Entrada/Salida, la memoria RAM y el CPU.
Bus de direcciones: Se utiliza para direccionar las localidades de memoriay los dispositivos deEntrada/Salida.
Funcionamiento
Las instrucciones que se ejecutan en un procesador, no son las ricas instrucciones del ser humano. Una
computadora sólo se diseña con un número limitado de instrucciones bien definidas. Los tipos de instrucciones
típicas realizadas por la mayoría de las computadoras son como estos ejemplos:
Copia los contenidos de la posición de memoria 123
Coloca la copia en la posición 456
Añade los contenidos de la posición 677 a la 042
Coloca el resultado en la posición 013
Si los contenidos de la posición 999 son 0
Tu próxima instrucción está en la posición 345
Las instrucciones dentro del procesador se representan mediante números. Por ejemplo, el código para copiar
puede ser 001. El conjunto de instrucciones que puede realizar una computadora se conoce como lenguaje de
máquina o código máquina. En la práctica, no se escriben las instrucciones para las computadoras directamente
en lenguaje de máquina, sino que se usa un lenguaje de programación de alto nivel que se traduce después al
lenguaje de la máquina automáticamente, a través de programas especiales de traducción (intérpretes y
compiladores). Algunos lenguajes de programación representan de manera muy directa el lenguaje de máquina,
como el lenguaje ensamblador (lenguajes de bajo nivel) y, por otra parte, los lenguajes como Java, se basan en
principios abstractos muy alejados de los que hace la máquina en concreto (lenguajes de alto nivel).
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Por lo tanto, el funcionamiento de una computadora es en principio bastante sencillo. El procesador trae las
instrucciones y los datos de la memoria. Se ejecutan las instrucciones, se almacenan los datos y se va a por la
siguiente instrucción. Este procedimiento se repite continuamente, hasta que se apaga la computadora. Los
programas de computación son simplemente largas listas de instrucciones que debe ejecutar el procesador, a
veces con tablas de datos. Muchos programas de computación contienen millones de instrucciones que se
ejecutan a gran velocidad. Las capacidades extraordinarias que tienen las computadoras no se deben a su
habilidad para ejecutar instrucciones complejas. Las computadoras ejecutan millones de instrucciones simples
diseñadas por programadores. Hay programadores que desarrollan grupos de instrucciones para hacer tareas
comunes (por ejemplo, dibujar un punto en la pantalla) y luego ponen dichos grupos de instrucciones a
disposición de otros programadores para que estos elaboren funciones o tareas más complejas.
Flujo de datos
El mapa conceptual muestra, en forma básica, como funciona el flujo de los datos en una computadora, para
luego convertirse en información útil para el usuario. Podemos notar que los datos comúnmente fluyen según
esta secuencia:
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Existe también la entrada de datos directamente a la RAM, sin la intervención previa del procesador; este modo
de acceso se denomina acceso directo a memoria. La memoria RAM está en constante comunicación con el
procesador (en el diagrama, procesamiento), de forma mucho más rápida que cualquier otro dispositivo de
almacenamiento. Finalmente la información (los datos procesados) es almacenada en algún disco, o bien, sale
directamente de forma analógica o digital de la computadora, ya sea hacia el monitor, los parlantes, la impresora
o cualquier otro dispositivo que reciba y proyecte la información.
Algunas computadoras más grandes se diferencian del modelo anterior en un aspecto importante, porque tienen
varias CPU y unidades de control que trabajan al mismo tiempo. Además, algunas computadoras, usadas
principalmente para investigación, son muy diferentes del modelo anterior, pero no tienen muchas aplicaciones
comerciales.
Los procesadores multi-núcleo son un procesador que contiene dentro de su empaque a varios núcleos o
"cerebros". La mayoría de los procesadores son mono-núcleo, o sea tienen un solo cerebro. Mientras un
procesador mono-núcleo tiene un solo cerebro para ejecutar procesos, un procesador multi-núcleo puede repartir
los procesos entre sus varios cerebros para su posterior ejecución.
Es como cuando a una persona le dan muchos trabajos por hacer, si otro lo ayuda entre los dos pueden dividirse
el trabajo y terminar más rápido. Si los dos les toca hacer un solo trabajo, si este es divisible, entonces los dos lo
también lo harán mas rápido. Pero si el trabajo no es divisible, entonces en ese caso uno solo lo haría.
Por eso las aplicaciones que sacan más provecho de estos procesadores mult-inúcleo son aquellas que pueden
generar muchos hilos de ejecución (thread) como las aplicaciones de audio/video, cálculo científico, juegos,
tratamiento de gráficos en 3D, etc.
Pero de todas maneras siempre hay aplicaciones que no se dividen en hilos de ejecución, que no aprovechan por
completo estos procesadores. Pero estos procesadores pueden ejecutar varias de estas aplicaciones al mismo
tiempo.
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La Placa Madre
La placa base, placa madre o tarjeta madre (en inglés motherboard, mainboard) es la tarjeta de circuitos
impresos que sirve como medio de conexión entre: El microprocesador, circuitos electrónicos de soporte,
ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROM y ranuras especiales (slots) que permiten la
conexión de tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas de expansión suelen realizar funciones de control de
periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc.
Se diseña básicamente para realizar tareas específicas vitales para el funcionamiento de la computadora, como
por ejemplo las de:
Conexión física.
Administración, control y distribución de energía eléctrica.
Comunicación de datos.
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Temporización.
Sincronismo.
Control y monitoreo.
Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS.
Componentes de la placa madre
Socket
Zócalo de memoria
Chipset (Puente Norte y Puente sur)
Slot
Conector AT
Conector ATX
Conector ATX 2.0
Conector ATX12V
ROM BIOS
RAM CMOS
IDE
FDC
Panel de Jumpers
Pila
PS/2 (mouse y teclado)
USB
COM1
LPT1
GAME
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BIOS
El sistema básico de entrada/salida Basic Input-Output System (BIOS) es un código de interfaz que localiza y
carga el sistema operativo en la RAM; es un software muy básico instalado en la placa base que permite que
ésta cumpla su cometido. Proporciona la comunicación de bajo nivel, y el funcionamiento y configuración del
hardware del sistema que, como mínimo, maneja el teclado y proporciona salida básica (emitiendo pitidos
normalizados por los parlantes si se producen fallos) durante el arranque. El BIOS usualmente está escrito en
lenguaje ensamblador.
En los primeros sistemas operativos para PC (como el DOS), el BIOS todavía permanecía activo tras el
arranque y funcionamiento del sistema operativo. El acceso a dispositivos como la disquetera y el disco duro se
hacían a través del BIOS. Sin embargo, los sistemas operativos SO realizan estas tareas por sí mismos, sin
necesidad de llamadas a las rutinas del BIOS.
Al encender la computadora, el BIOS se carga automáticamente en la memoria principal y se ejecuta desde ahí
por el procesador (aunque en algunos casos el procesador ejecuta la BIOS leyéndola directamente desde la
ROM que la contiene), cuando realiza una rutina de verificación e inicialización de los componentes declarados
en la computadora, a través de un proceso denominado POST (PowerOnSelf Test). Al finalizar esta fase busca
el código de inicio del sistema operativo (bootstrap) en algunos de los dispositivos de memoria secundaria
presentes, lo carga en memoria y transfiere el control de la computadora a éste.
Se puede resumir diciendo que el BIOS es el firmware presente en computadoras IBM PC y compatibles, que
contiene las instrucciones más elementales para el funcionamiento de las mismas por incluir rutinas básicas de
control de los dispositivos de entrada y salida. Está almacenado en un chip de memoria EPROM o Flash,
situado en la placa base de la computadora. Este chip suele denominarse en femenino "la BIOS", pues se refiere
a una memoria (femenino) concreta; aunque para referirnos al contenido, lo correcto es hacerlo en masculino "el
BIOS", ya que nos estamos refiriendo a un sistema (masculino) de entrada/salida.
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Funcionamiento de la computadora (con BIOS)
Cuando encendemos la computadora, la corriente eléctrica llega a la fuente de alimentación. La fuente de
alimentación las diferentes tensiones o voltajes de trabajo a la placa base y a los diferentes dispositivos
conectados (Discos Rígidos, Unidades de DV-ROM, etc). Inmediatamente que el microprocesador recibe
energía, envía una orden al chip de la memoria ROM del BIOS (Basic Input/Output System – Sistema básico de
entrada/salida), donde se encuentran grabadas las rutinas del POST ( Power-OnSelf-Test – Autocomprobación
diagnóstica de encendido) .
Una vez que el BIOS recibe la orden del microprocesador, el POST comienza a ejecutar una secuencia de
pruebas diagnósticas para comprobar sí la tarjeta de vídeo, la memoria RAM, las unidades de discos [si la tiene,
disco duro, reproductor y/o grabador de CD o DVD], el teclado, el ratón y otros dispositivos de hardware
conectados y declarados en la computadora, se encuentran en condiciones de funcionar correctamente.
Cuando el BIOS no puede detectar un determinado dispositivo instalado/declarado o detecta fallos en alguno de
ellos, se oirán una serie sonidos en forma de “beeps” o pitidos y aparecerán en la pantalla del monitor mensajes
de error, indicando que hay problemas. En caso que el BIOS no detecte nada anormal durante la revisión, se
dirigirá al boot sector (sector de arranque del disco duro) para proseguir con el arranque de la computadora.
Durante el chequeo previo, el BIOS va mostrando en la pantalla del monitor diferentes informaciones con
textos en letras blancas y fondo negro. A partir del momento que comienza el chequeo de la memoria RAM, un
contador numérico muestra la cantidad de bytes que va comprobando y, si no hay ningún fallo, la cifra que
aparece al final de la operación coincidirá con la cantidad total de megabytes instalada y disponible en memoria
RAM que tiene la computadora para ser utilizada.
Durante el resto del proceso de revisión, el POST muestra también en el monitor un listado con la relación de
los dispositivos de almacenamiento masivo de datos que tiene la computadora instalada/declarada y que han
sido comprobados como, por ejemplo, el disco o discos duros y el lector/grabador de CD o DVD si lo hubiera.
Cualquier error que encuentre el BIOS durante el proceso de chequeo se clasifica como “no grave” o como
“grave”. Si el error no es grave el BIOS sólo muestra algún mensaje de texto o sonidos de “beep” sin que el
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proceso de arranque y carga del Sistema Operativo se vea afectado. Pero si el error fuera grave, el proceso se
detiene y la computadora se quedará bloqueada o colgada. En ese caso lo más probable es que exista algún
dispositivo de hardware que no funcione bien, por lo que será necesario revisarlo, repararlo o sustituirlo.
EFI / UEFI
La especificación EFI Unificada (UEFI) (anteriormente conocida como la especificación EFI) define una
interfaz entre un sistema operativo y un firmware de plataforma.
La interfaz consta de tablas de datos que incluyen información relacionada con la plataforma, llamadas de
servicio de arranque y llamadas de servicio de tiempo de actividad disponibles para el sistema operativo y su
correspondiente sistema de carga. Estos proporcionan un entorno estándar para arrancar un sistema operativo y
ejecutar aplicaciones de arranque previo.
La versión original de Intel de esta especificación se denominó públicamente EFI, acabando con la versión EFI
1.10.
En 2005, se creó el Unified EFI Forum como una organización abierta para promocionar la adopción y
continuar con el desarrollo de la especificación EFI. Al utilizar la especificación EFI 1.10 como el punto de
partida, este grupo de la industria creó más especificaciones, renombrándolas EFI Unificada.
La interfaz UEFI incluye bases de datos con información de la plataforma, inicio y tiempo de ejecución de los
servicios disponibles listos para cargar el sistema operativo.
UEFI destaca principalmente por:
Compatibilidad y emulación de BIOS para los sistemas operativos sólo compatibles con ésta última.
Capacidad de arranque desde unidades de almacenamiento grandes, dado que no sufren de las
limitaciones del MBR
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Arquitectura y controladores de la CPU independientes
Entorno amigable y flexible Pre-Sistema
Diseño modular
La EFI hereda las nuevas características avanzadas del BIOS como ACPI (Interfaz Avanzada de Configuración
y Energía) y el SMBIOS (Sistema de Gestión de BIOS), y se le pueden añadir muchas otras, ya que el entorno
se ejecuta en 64 bits, al contrario de su predecesora, en 16 bits.
La EFI comunica el arranque además de con el ya clásico MBR (registro de arranque principal, conocido
también como registro de arranque maestro o por su nombre en inglés master boot record), con el sistema GPT
(Tabla de partición GUID es un estándar para la colocación de la tabla de particiones en un disco duro físico)
que solventa las limitaciones técnicas del MBR:
MBR soporta hasta 4 particiones por unidad física con un límite de 2,2 TB (terabyte es una unidad de
almacenamiento de información y equivale a 1012
byte), es decir, un disco duro u otro dispositivo de
almacenamiento de 10 TB o más no se podría aprovechar su capacidad al 100%.
GPT soporta teóricamente hasta 9,4 ZB (zettabyte es una unidad de almacenamiento de información, equivale a
1021
bytes) y no exige un sistema de archivos concreto para funcionar
Microsoft Windows soporta GPT a partir de las versiones de 64 bits de Windows Vista y posteriores.
Algunos sistemas basados en Unix utilizan un híbrido entre MBR y GPT para arrancar.
Proceso de arranque de UEFI
1. Encendido del sistema -se inicia PowerOnSelf Test, o el proceso POST-.
2. Se carga el firmware UEFI.
3. El firmware lee el gestor de arranque para determinar qué aplicación UEFI iniciar, y de dónde (es decir,
desde qué disco y partición).
4. El firmware UEFI inicia la aplicación desde la partición UEFISYS con formato FAT32 definido en la
entrada de arranque del gestor de arranque del firmware.
5. La aplicación UEFI puede iniciar otra aplicación (como la shell de UEFI o un gestor de arranque como
rEFInd), o el kernel y el initramfs (en el caso de un gestor de arranque como GRUB) en función de
cómo se ha configurado la aplicación UEFI.
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Factor de forma
El Factor de forma (inglés form factor) es el tamaño físico estandarizado de una placa base para una
computadora.
También define algunas especificaciones la placa base.
Estas características se definen para poder integrar la placa madre con el resto de los dispositivos.
El factor de forma define:
• Forma de la placa madre: cuadrada o rectangular.
• Ancho y largo de la placa madre.
• Posición de los anclajes (ubicación de tornillos).
• Áreas donde se sitúan los componentes (ranuras de expansión, conectores y puertos).
• Forma física del conector de la fuente de alimentación y las conexiones eléctricas.
Las placas base van a ser creadas en función del factor de forma y ya que existen diferentes tipos de factores de
forma estándares van a surgir diferentes tamaños de placas base, diferentes dimensiones físicas de la fuente de
alimentación, según la placa y diferentes tipos de conectores de la alimentación con los que se va a suministrar
la energía. Es por todo esto por lo que los gabinetes ('case') van a ser diseñadas para contener uno o varios tipos
de placas base y van a contar con las ranuras apropiadas para su instalación.
Surgen, de este modo:
− placas estándar con factor de forma XT, AT, ATX, AT Baby, BTX, WTX, etc...
− placas propietarias que son las propias de algunos fabricantes de computadoras.
Origen del factor de forma
El factor de forma nació de la necesidad de crear un standard para que los componentes de una computadora
sean intercambiables entre si, indiferentemente del fabricante. El primero fue el XT.
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El XT es un factor de forma creado por IBM para su primer PC de uso domestico. La especificación era abierta,
por lo tanto múltiples desarrolladores se basaron en esta convirtiéndose así en un estándar de facto.
Los diferentes factores de forma.
Los factores de formas más extendidos son:
• ATX.
• Flex-ATX.
• Micro-ATX.
• Mini-ITX y Nano-ITX (formatos muy reducidos de VIA Technologies).
• BTX (propuesta de Intel para sustituir a ATX).
Estos son los principales factores de forma con su correspondiente tamaño en mm:
• XT 216x330;
• WTX 356×425 ;
• AT 350×305 ;
• Baby-AT 330×216 ;
• BTX 325×266 ;
• ATX 305×244 ;
• LPX 330×229 ;
• NLX 254×228 ;
• microATX 244×244 ;
• DTX 244×203 ;
• FlexATX 229×191 ;
• Mini-DTX 203×170 ;
• EBX 203×146 ;
• microATX (Min.) 171×171 ;
• Mini-ITX 170×170 ;
• EPIC (Express) 165×115 ;
• Nano-ITX 120×120 ;
• COM Express 125×95 ;
• ETX / XTX 114×95 ;
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• Pico-ITX 100×72 ;
• PC/104 (-Plus) 96×90 ;
• mobile-ITX 75×45 .
Tipos de placas
Formato de Placa AT
Es el empleado por el IBM AT y sus clones en formato sobremesa completo y torre completo. Su tamaño es de
12 pulgadas (305 mm) de ancho x 11-13 pulgadas de profundo. Su gran tamaño dificultaba la introducción de
nuevas unidades de disco. Además su conector con la fuente de alimentación inducía fácilmente al error siendo
numerosos los casos de gente que quemaba la placa al conectar indebidamente los dos juegos de cables (contar
con un código de color para situar 4 cables negros en la zona central). El conector de teclado es el mismo DIN 5
del IBM PC original.
Formato de Placa Baby AT
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IBM presenta en 1985 el formato Baby AT, que es funcionalmente equivalente a la AT, pero significativamente
menor: 8,5 pulgadas de ancho y de 10 a13 pulgadas de profundo, su menor tamaño favorece los gabinetes más
pequeños y facilita la ampliación, por lo que toda la industria se vuelca en él abandonando el formato AT. No
obstante sigue heredando los problemas de diseño del AT, con la multitud de cables que dificultan la ventilación
(algo que se va volviendo más crítico a medida que sube la potencia de los microprocesadores) y con el micro
alejado de la entrada de alimentación.
Formato de Placa ATX
El formato ATX (siglas de AdvancedTechnology Extended') es presentado por Intel en 1995. con un tamaño de
12 pulgadas de ancho por 9,6 pulgadas de profundo, este nuevo formato se resuelven todos los inconvenientes
que perjudicaron a la ya mencionada placa. Los puertos más habituales (impresora Centronics, RS-232 en
formato DB-9, la toma de joystick / midi y de tarjeta de sonido, los puertos USB y RJ-45 (para red a 100) y en
algunos casos incluso la salida de monitor VGA, se agrupan en el lado opuesto a los slots de ampliación. El
puerto DIN 5 de teclado es sustituido por las tomas PS/2 de teclado y ratón (llamadas así por introducirlas IBM
en su gama de computadoras PS/2 y rápidamente adoptada por todos los grandes fabricantes) y situados en el
mismo bloque. Todo esto conlleva el que muchas tarjetas necesarias se integren en la placa madre, abaratando
costes y mejorando la ventilación. Inmediatamente detrás se sitúa el zócalo o slot de procesador y las fijaciones
del ventilador (que al estar más próxima a la fuente de alimentación y su ventilador, actúa más eficientemente),
justo al lado de la nueva conexión de fuente de alimentación (que elimina el quemado accidental de la placa).
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Tras él vienen los slots de memoria RAM y justo detrás los conectores de las controladoras IDE, SCSI
(principalmente en servidores y placas de gama alta) y de controladora de disquete, justo al lado de las bahías de
disco del gabinete (lo que reduce los cables)
La nueva fuente, además del interruptor físico de corriente como en la AT, tiene un modo de apagado similar al
de los electrodomésticos de consumo, alimentado a la placa con una pequeña corriente que permite que
responda a eventos (como una señal por la red o un mando a distancia) encendiéndose o, si se ha habilitado el
modo de hibernado heredado de los portátiles, restablecer el trabajo en el punto donde se dejó.
Formato de Placa microATX
El formato microATX (también conocida como µATX) es un formato de placa base pequeño con un tamaño
máximo de 9,6 x 9,6 pulgadas (244 mm x 244 mm) empleada principalmente en gabinetes tipo cubo. Debido a
sus dimensiones sólo tiene sitio para 1 o 2 slots PCI y/o AGP, por lo que suelen incorporar puertos Firewire y
USB 2 en abundancia (para permitir conectar unidades externas de disco duro y grabadoras de DVD).
Formato de Placa LPX
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Basada en un diseño de Western Digital , permite el uso de gabinetes más pequeños en una placa ATX situando
los slots de expansión en una placa especial llamada risercard (una placa de expansión en sí misma, situada en
un lateral de la placa base. Este diseño sitúa a las placas de ampliación en paralelo con la placa madre en lugar
de en perpendicular. Generalmente es usado sólo por grandes ensambladores como IBM, Compaq, HP o Dell,
principalmente en sus equipos SFF (Small FormFormat o gabinete de formato pequeño). Por eso no suelen tener
más de 3 slots cada uno.
Formato de Placa BTX
Tamaño: 12,7"x10,4" (325 mm x 266 mm).
El estándar BTX (BalancedTechnology Extended) fue creado por Intel, como evolución del ATX De tamaño
más reducido que la ATX, pero trae las siguientes ventajas
• Las CPUs y las tarjetas gráficas consumen cada vez más y más potencia, y esto resulta en una mayor
disipación térmica. Por otro lado, los usuarios reclaman cada vez más PC que sean silenciosos. Los gabinetes y
placas madre ATX no fueron diseñadas para los increíbles niveles de calor que se producen en ellas. Así
comienza la necesidad de un nuevo formato.
Del fomato BTX, existen 3 diferentes versiones, cuya única diferencia es el tamaño:
• picoBTX: 20.3 x 26.7 cm
• microBTX: 26.4 x 26.7 cm
• regularBTX: 32.5 x26.7cm
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Factor de placa DTX
Tamaño: 9,6”x7,9" (244 mm x 203 mm).
El factor de forma DTX fue introducido en el mercado por Amd en Enero del 2007. De tamaño reducido, ha
sido desarrollado para HTPC (Home Theater Personal Computer, que puede traducirse como computadora
personal de cine en casa). Es compatible con los gabinetes ATX y también se encuentra en una versión aun más
reducida, llamada Mini-Dtx. Dispone de uno o dos slots de expansión que suelen ser un puerto PCI-express y un
PCI. Además de su tamaño reducido, su precio es también bajo, debido a los pocos elementos que incorpora.
Slot de expansión
Ranura, en español. Se trata de cada uno de los alojamientos que tiene la placa madre en los que se insertan las
tarjetas de expansión.
Las ranuras o slot de expansión evolucionan con el transcurso del tiempo de acuerdo al desarrollo de las placas
o tarjetas que se conectan a estos y el desarrollo de estas está muy relacionado con el progreso de los buses del
sistema, principalmente el de datos.
Su función es conectar placas de expansión, las cuales expanden las capacidades propias de la placa madre.
Una de las tarjetas que más ha incrementado sus necesidades en este sentido son las tarjetas gráficas, pero no
son las únicas las que cada vez requieren unas mayores velocidades de transferencia.
Vamos a ver las principales ranuras de expansión que se pueden encontrar y su evolución en el tiempo:
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Ranuras ISA:
Las ranuras ISA (Industry Standard Architecture) hacen su aparición de la mano de IBM en 1980 como ranuras
de expansión de 8bits. Se trata de un slot de 62 contactos.
Su verdadera utilización inicia en 1983, conociéndose como XT bus architecture.
En el año 1984 se actualiza al nuevo estándar de 16bits, conociéndose como AT bus architecture.
En este caso se trata de una ranura (en realidad son dos ranuras unidas) de 14cm de longitud. Básicamente es un
ISA al que se le agrega un segundo conector de 36 contactos (18 por cada lado). Estas nuevas ranuras ISA
trabajan a 16bits y a 8Mhz.
Ranuras VESA
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Motivado fundamentalmente por la necesidad de ofrecer gráficos de mayor calidad, nace el bus VESA (Video
ElectronicsStandardsAssociation) es un tipo de bus de datos que permite por primera vez conectar directamente
la placa de video al procesador.
Este bus es compatible con el bus ISA (es decir, una tarjeta ISA se puede colocar en una ranura VESA),
principalmente mejora la calidad y la respuesta de las tarjetas de video, solucionando el problema de la
insuficiencia de flujo de datos que tenían las ranuras ISA.
Su estructura consistía en una extensión del ISA de 16 bits. Las tarjetas de expansión VESA eran enormes, lo
que, junto a la aparición del bus PCI, mucho más rápido en velocidad de reloj y con menor longitud y mayor
versatilidad, hizo desaparecer al VESA. A pesar de su compatibilidad con las tarjetas anteriores, en la práctica,
su uso se limitó casi exclusivamente a placas de video.
Ranuras PCI:
En el año 1990 se produce uno de los mayores avances en el desarrollo de las computadoras, con la creación del
bus PCI (PeripheralComponentInterconnect).
Se trata de un tipo de ranura que podemos encontrar(aunque hay una serie de versiones), con unas
especificaciones definidas, un tamaño menor que las ranuras ISA de 16 bits (las ranuras PCI tienen una longitud
de 8.5cm, igual que las ISA de 8bits), con unos contactos bastante más finos que éstas, pero con un número
superior de contactos (98 (49 x cara) + 22 (11 x cara), lo que da un total de 120 contactos).
Con el bus PCI por primera vez se acuerda también estandarizar el tamaño de las tarjetas de expansión.
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Las principales versiones de este bus (y por lo tanto de sus respectivas ranuras) son:
-PCI 1.0: Primera versión del bus PCI. Se trata de un bus de 32bits a 16Mhz.
-PCI 2.0: Primera versión estandarizada y comercial. Bus de 32bits, a 33MHz
-PCI 2.1: Bus de 32bist, a 66Mhz y señal de 3.3 voltios
-PCI 2.2: Bus de 32bits, a 66Mhz, requiriendo 3.3 voltios.
-PCI 2.3: Bus de 32bits, a 66Mhz. Permite el uso de 3.3 voltios.
-PCI 3.0: Es el estándar definitivo, ya sin soporte para 5 voltios.
Ranuras PCIX
Las ranuras PCIX (no confundir con las ranuras PCIexpress) salen como respuesta a la necesidad de un bus de
mayor velocidad. Se trata de unas ranuras bastante más largas que las PCI, con un bus de 66 bits, que trabajan a
66Mhz, 100Mhz o 133Mhz (según versión). Este tipo de bus se utiliza casi exclusivamente en placas madre
para servidores, pero presentan el grave inconveniente (con respecto a las ranuras PCIe) de que el total de su
velocidad hay que repartirla o dividirla entre el número de ranuras activas, por lo que para un alto rendimiento,
el número de éstas es limitado.
En su máxima versión tienen una capacidad de transferencia de 1064MB/s.
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Sus mayores usos son la conexión de tarjetas Ethernet Gigabit, tarjetas de red de fibra y tarjetas controladoras
RAID SCSI 320 o algunas tarjetas controladoras RAID SATA.
Ranuras AGP
El puerto AGP (AcceleratedGraphics Port) es desarrollado por Intel en 1996 como puerto gráfico de altas
prestaciones, para solucionar el cuello de botella que se creaba en las placas de video PCI. Sus especificaciones
parten de las del bus PCI 2.1, tratándose de un bus de 32 bits.
Con el tiempo salieron las siguientes versiones:
- AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 266 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.
- AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transf. de 532 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.
- AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o
1,5V para adaptarse a los diseños de las placas de video.
- AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o
1,5V.
Se utiliza exclusivamente para placas de video y por su arquitectura sólo puede haber una ranura AGP en la
placa madre.
Se trata de una ranura de 8cm de longitud, instalada normalmente en la parte superior de las ranuras PCI y
según su tipo se pueden diferenciar por la posición de una pestaña o muesca de control que llevan.
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Imagen 1
Imagen 2
Imagen 3
Las primeras (AGP 1X y 2X) llevaban dicha pestaña en la parte más próxima al borde de la placa madre
(imagen 1), mientras que las más actuales, pero ya en desuso (AGP 8X compatibles con 4X) lo llevan en la
parte más alejada de dicho borde (imagen 2).
Existen dos tipos más de ranuras: Unas que no lleva esta muesca de control (imagen 3) y otras que llevan las
dos muescas de control.
Es muy importante la posición de esta muesca, ya que en cierto modo determina los voltajes suministrados,
impidiendo que se instalen tarjetas que no soportan algunos voltajes y podrían llegar a quemarse.
Con la aparición del puerto PCIe en 2004, y sobre todo desde 2006, el puerto AGP
cada vez está siendo más abandonado, siendo ya pocas las placas de video que se fabrican.
Ranura AMR
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Ranura de expansión en la placa madre para dispositivos como tarjetas de sonido o modems. Lanzada en 1998,
cuenta con 16 pines y es parte del estándar de audio AC97, aún vigente en nuestros días.
En un principio se diseñó como ranura de expansión para dispositivos económicos de audio o comunicaciones,
ya que estos harían uso de los recursos de la máquina, como el microprocesador y la memoria RAM. Esto tuvo
poco éxito porque fue lanzado en un momento en que la potencia de las máquinas no era la adecuada para
soportar esta carga y el escaso soporte de los drivers para estos dispositivos en sistemas operativos que no
fuesen Windows.
Ranura CNR
Se trata de una ranura de expansión en la placa madre para dispositivos de comunicaciones como modems,
tarjetas de red y sonido. Fue introducido en Febrero del 2000 por Intel en sus placas para procesadores Pentium
y se trataba de un diseño propietario por lo que no se extendió más allá de las placas que incluían los chipsets de
Intel.
Ranuras PCIe
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Las ranuras PCIe (PCI-Express) nacen en 2004 como respuesta a la necesidad de un bus más rápido que los PCI
o los AGP.
Su empleo más conocido es precisamente éste, el de ranura para placas de video (en su variante PCIe x16), pero
no es la única versión que existe de esta ranura, que se impuso en el mercado, y que, sobre todo a partir de
2006, eliminó prácticamente al puerto AGP.
Entre sus ventajas cuenta la de poder instalar dos placas de video en paralelo (sistemas SLI o CrossFire),
además de un mayor ancho de banda, mayor suministro de energía.
Este tipo de ranuras no debemos confundirlas con las PCIX, ya que mientras que éstas son una extensión del
estándar PCI, las PCIe tienen un desarrollo totalmente diferente.
El bus de este puerto está estructurado como enlaces punto a punto, full-duplex, trabajando en serie. En
PCIe 1.1 cada enlace transporta 250 MB/s en cada dirección. PCIe 2.0 dobla esta tasa y CIE 3.0 la dobla
otra vez.
Cada slot de expansión lleva 1, 2, 4, 8, 16 o 32 enlaces de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas. El
número de enlaces se escribe con una x de prefijo (x1 para un enlace simple y x16 para una tarjeta con
dieciséis enlaces).
Los tipos de ranuras PCIe que más se utilizan son los siguientes:
- PCIe x1: 250MB/s
- PCIe x4: 1GB/s (250MB/s x 4)
- PCIe x16: 4GB/s (250MB/s x 16)
Estas ranuras se diferencian también por su tamaño. En la imagen podemos ver (de arriba abajo) un puerto
PCIe x4, un puerto PCIe x16, un puerto PCIe x1 y otro puerto PCIe x16. En la parte inferior se observa un
puerto PCI, lo que nos puede servir de dato para comparar sus tamaños.
Cada vez son más habituales las placas que utilizan este tipo de ranuras, no sólo placas de video, sino de otro
tipo, como placas de red inalámbrica, placas firewire, etc.
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El Microprocesador
El microprocesador omicro es un circuito integrado que contiene todos los elementos de una "unidad central
de procesamiento" o CPU (por sus siglas en inglés; Central ProcessUnit). En el interior de este componente
electrónico existen millones de transistores integrados. Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre
un elemento llamado zócalo (en inglés, socket). También, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la
placa madre. Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo no tuvo mucho
éxito. Se dispone de un zócalo especial para alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento, que
comúnmente es un ventilador (cooler). El microprocesador está compuesto por: registros, la Unidad de control,
la Unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, una unidad en coma flotante.
Funcionamiento
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en
la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
PreFetch, Pre lectura de la instrucción desde la memoria principal,
Fetch, envío de la instrucción al decodificador,
Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer,
Lectura de operandos (si los hay),
Ejecución,(lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento).
Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
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Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y
concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de
reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo)
de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un oscilador, normalmente un cristal de cuarzo capaz
de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo.
Velocidad y ancho de banda
Se habla de frecuencias de Gigaherzios (GHz.), o de Megahercios (MHz.). Lo que supone miles de millones o
millones, respectivamente, de ciclos por segundo. El indicador de la frecuencia de un microprocesador es un
buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único. La cantidad de instrucciones necesarias
para llevar a cabo una tarea concreta, así como el ancho de banda ó cantidad de instrucciones ejecutadas por
ciclo, son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU.
Bus de datos
El microprocesador lee y escribe datos en la memoria principal y en los dispositivos de entrada/salida. Estas
transferencias se realizan a través de un conjunto de conductores que forman el bus de datos. El número de
conductores suele ser potencia de 2. Hay buses de 4, 8, 16, 32, 64, ... conductores. Los modelos de la familia
x86, a partir del 80386, trabajan con bus de datos de 32 bits, y a partir del Pentium con bus de 64 bits. Pero los
microprocesadores de las tarjetas gráficas, que tienen un mayor volumen de procesamiento por segundo, se ven
obligados a aumentar este tamaño, y así tenemos hoy en día microprocesadores gráficos que trabajan con datos
de 128 ó 256 bits. Estos dos tipos de microprocesadores no son comparables, ya que ni su juego de
instrucciones ni su tamaño de datos son parecidos y por tanto el rendimiento de ambos no es comparable en el
mismo ámbito.
Zócalos y Slot
Slot 1
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Slot A
Socket PGA370
Socket LGA775
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Socket 940
Socket 1156
Socket 1366
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Socket AM3
El zócalo o socket es una matriz de pequeños agujeros ubicados en una placa madre (tipo de socket PGA, “Pin
GridArray” o “Matriz de rejilla de contactos), es la base donde encajan, sin dificultad, los pines de un
microprocesador. Esta matriz permite la conexión entre el microprocesador y el resto del equipo. En las
primeras computadoras personales el microprocesador venía directamente soldado a la placa madre, pero la
aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la creación de los zócalos. Los pines de un
microprocesador se han incorporado en el socket de la placa base (tipo de socket LGA, “Landgridarray” o
“Toma de matriz”), como por ejemplo el socket 775 de Intel o el socket F de AMD.
En general cada familia de microprocesadores requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en
el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa
madre. Por lo que no es posible conectar un determinado microprocesador a una placa base diseñada para otro.
Existen muchos tipos de sockets, usados por diferentes CPUs. Ahora veamos un tabla de sockets, slots y los
microprocesadores correspondientes.
Socket
name
Year of
introduction CPU families Package Bus speed
DIP 1970s Intel 8086
Intel 8088
DIP 5/10 MHz
PLCC ? Intel 80186
Intel 80286
Intel 80386
PLCC 6–40 MHz
Socket 1 1989 Intel 80486 PGA 16–50 MHz
Socket 2 ? Intel 80486 PGA 16–50 MHz
Socket 3 1991 Intel 80486 PGA 16–50 MHz
Socket 4 ? Intel Pentium PGA 60–66 MHz
Socket 5 ? Intel Pentium
AMD K5
PGA 50–66 MHz
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IDT WinChip C6
IDT WinChip 2
Socket 6 ? Intel 80486 PGA ?
Socket 7 1994 Intel Pentium
Intel Pentium MMX
AMD K6
PGA 50–66 MHz
Super Socket 7 1998 AMD K6-2
AMD AMD K6-III
Rise mP6 Cyrix MII
PGA 66–100 MHz
Socket 8 1995 Intel Pentium Pro PGA 60–66 MHz
Slot 1 1997 Intel Pentium II
Intel Pentium III
Slot 66–133 MHz
Slot 2 1998 Intel Pentium II Xeon Slot 100–133 MHz
Socket 463/
Socket NexGen
? NexGen Nx586 PGA ?
Socket 499 ? Alpha 21164A Slot ?
Slot A 1999 AMD Athlon Slot 100 MHz
Slot B ? Alpha 21264 Slot ?
Socket 370 1999 Intel Pentium III Intel Celeron
VIA Cyrix III
VIA C3
PGA 66–133 MHz
Socket 462/
Socket A
2000 AMD Athlon
AMD Duron
AMD Athlon XP AMD Athlon XP-M
AMD Athlon MP
AMD Sempron
PGA 100–200 MHz Thisis a double
data rate bus having a 400 MT/s
(megatransfers/second) fsb in thelatermodels
Socket 423 2000 Intel Pentium 4 PGA 400 MT/s (100 MHz)
Socket 478/
Socket N
2000 Intel Pentium 4
Intel Celeron Intel Pentium 4 EE
Intel Pentium 4 M
PGA 400–800 MT/s (100–200 MHz)
Socket 495 2000 Intel Celeron PGA ?
PAC418 2001 Intel Itanium PGA 133 MHz
Socket 603 2001 Intel Xeon PGA 400–533 MT/s (100–133 MHz)
PAC611 2002 Intel Itanium 2
HP PA-8800, PA-8900
PGA ?
Socket 604 2002 Intel Xeon PGA 400–1066 MT/s (100–266
MHz)
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Socket 754 2003 AMD Athlon 64
AMD Sempron
AMD Turion 64
PGA 200–800 MHz
Socket 940 2003 AMD Opteron Athlon 64 FX PGA 200–1000 MHz
Socket 479 2003 Intel Pentium M
Intel Celeron M
PGA 400–533 MT/s (100–133 MHz)
Socket 939 2004 AMD Athlon 64
AMD Athlon 64 FX
AMD Athlon 64 X2 AMD Opteron
PGA 200–1000 MHz
LGA 775/
Socket T
2004 Intel Pentium 4 Intel Pentium D
Intel Celeron
Intel Celeron D
Intel Pentium XE Intel Core 2 Duo
Intel Core 2 Quad
Intel Xeon
LGA 1600 MHz
Socket 563 ? AMD Athlon XP-M PGA ?
Socket M 2006 Intel Core Solo Intel CoreDuo
Intel Dual-CoreXeon
Intel Core 2 Duo
PGA 533–667 MT/s (133–166 MHz)
LGA 771/
Socket J
2006 Intel Xeon LGA 1600 MHz
Socket S1 2006 AMD Turion 64 X2 PGA 200–800 MHz
Socket AM2 2006 AMD Athlon 64
AMD Athlon 64 X2
PGA 200–1000 MHz
Socket F 2006 AMD Athlon 64 FX
AMD Opteron
LGA ?
Socket AM2+ 2007 AMD Athlon 64 AMD Athlon X2
AMD Phenom
AMD Phenom II
PGA 200–2600 MHz
Socket P 2007 Intel Core 2 PGA 533–1066 MT/s (133–266
MHz)
Socket 441 2008 Intel Atom PGA 400–667 MHz
LGA 1366/
Socket B
2008 Intel Core i7 (900 series)
Intel Xeon (35xx, 36xx, 55xx, 56xx series)
LGA 4.8-6.4 GT/s
Socket AM3 2009 AMD Phenom II
AMD Athlon II
AMD Sempron
PGA 200–3200 MHz
LGA 1156/
Socket H
2009 Intel Core i7 (800 series)
Intel Core i5 (700, 600 series)
LGA 2.5 GT/s
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Intel Core i3 (500 series)
Intel Xeon (X3400, L3400 series)
Intel Pentium (G6000 series)
Intel Celeron (G1000 series)
Socket G34 2010 AMD Opteron (6000 series) LGA 200–3200 MHz
Socket C32 2010 AMD Opteron (4000 series) LGA 200–3200 MHz
LGA 1248 2010 Intel Itanium 9300-series LGA 4.8 GT/s
LGA 1567 2010 Intel Xeon 6500/7500-series LGA 4.8-6.4 GT/s
LGA 1155/
Socket H2
(2011/Q1) Intel Sandy Bridge-DT LGA 5 GT/s
LGA 2011/
Socket R
Future (2011/Q3) Intel Sandy Bridge B2 LGA 4.8-6.4 GT/s
Socket
name
Year of
introduction CPU families Package Bus speed
Puertos de entrada y salida
El microprocesador tiene puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado. El chipset es un conjunto de
circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. El conjunto
de circuitos integrados auxiliares necesarios por un sistema para realizar una tarea suele ser conocido como
chipset, cuya traducción literal del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito
integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del
mismo.
Chipset
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En el mundo de las computadoras personales se disponían muchos circuitos integrados como apoyo al
microprocesador tales como el controlador de interrupciones, controlador de acceso directo a memoria,
controlador de reloj, etc. Para reducir el número de circuitos se fueron creando circuitos más complejos que
incluían múltiples funcionalidades en su interior. Esos circuitos son los que se denominan chipset de la
computadora y son responsables en una medida importante del rendimiento global del mismo.
Se ha comparado al Chipset con la "médula espinal": "una persona puede tener un buen cerebro, pero si la
médula falla, todo el cuerpo no sirve para nada".
Las computadoras personales tienen chipset formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal:
El puente norte que se utiliza como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria, controlando los
accesos hacia y desde el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico y las comunicaciones con el
puente sur.
El puente sur que controla los dispositivos asociados, es decir se encarga de comunicar el procesador con el
resto de los periféricos. (los controladores de disco, puertos de entrada y salida, como USB, etc.)
Un esquema típico de puente norte y puente sur. – Esquema de puente norte y sur
Puente norte
El Northbridge ("puente norte" en inglés) es el circuito integrado más importante del conjunto de chips (chipset)
que constituye el corazón de la placa madre. Recibe el nombre por situarse en la parte superior de las placas
madres con formato.
Chip integrado es el conjunto de la placa madre que controla las funciones de acceso desde y hasta
microprocesador, AGP / PCI-Express, memoria RAM, vídeo integrado (dependendiendo de la placa) y
Southbridge. Su función principal es la de controlar el funcionamiento del bus del procesador, la memoria y el
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puerto AGP o PCI-Express. De esa forma, sirve de conexión (de ahí su denominación de "puente") entre la
placa madre y los principales componentes de la PC: microprocesador, memoria RAM y tarjeta de vídeo AGP o
PCI Express. Generalmente, las grandes innovaciones tecnológicas, como el soporte de memoria DDR o nuevos
FSB, se implementan en este chip. Es decir, el soporte que tenga una placa madre para determinado tipo de
microprocesadores, memorias RAM o placas de video estarán limitados por las capacidades del Northbridge de
que disponga.
La tecnología de fabricación de un Northbridge es muy avanzada, y su complejidad, comparable a la de un
microprocesador. Por ejemplo, en un Chipset, el Northbridge debe encargarse de sostener el bus frontal de alta
velocidad que lo conecta con el procesador. Si pensamos en el bus de 400 MHZ utilizado por ejemplo en el
Athlon XP, y el de 800 MHZ del Intel Prescott, nos damos cuenta de que es una tarea bastante exigente.
Además en algunas placas tienen un adaptador de vídeo integrado lo que le añade trabajo al sistema. Debido a
esto, la mayoría de los fabricantes de placas madres colocan un disipador de calor encima del Northbridge para
mantenerlo bien refrigerado.
Puente sur
También conocido como Concentrador de Controladores de Entrada/Salida - I/O ControllerHub (ICH), es un
circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras
funcionalidades de baja velocidad dentro de la tarjeta madre. El southbridge no está conectado a la CPU y se
comunica con ella indirectamente a través del Puente Norte.
La funcionalidad encontrada en los southbridges incluye soporte para:
Bus PCI
Bus ISA
Controlador DMA
Controlador de Interrupciones
Controlador IDE (SATA o PATA)
Reloj en Tiempo Real - Real Time Clock
Administración de potencia eléctrica - Powermanagement (APM y ACPI)
BIOS
Interfaz de sonido AC97.
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Adicionalmente el southbridge puede incluir soporte para Ethernet, RAID, USB y Codec de Audio. El
southbridge algunas veces incluye soporte para el teclado, el ratón y los puertos seriales, sin embargo, aún en el
2007 los computadores personales gestionaban esos recursos por medio de otro dispositivo conocido como
Super I/O.
En los últimos modelos de placas el Southbridge se le intregra cada vez mayor número de dispositivos a
conectar y comunicar por lo que fabricantes como AMD o VIA han desarrollado tecnologías como
HyperTransport.
Esquema de chipset Procesadores Intel Core 3ra
Generación
Memoria de acceso aleatorio
Módulo SDRAM de 128 Mb
Los que trabajan en la informática suelen emplear el término "memoria" para aludir a Random Access Memory
(memoria de acceso aleatorio) o RAM. Una computadora utiliza la memoria de acceso aleatorio para almacenar
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las instrucciones y los datos temporales que se necesitan para ejecutar las tareas. De esta manera, la Central
ProcessingUnit (unidad central de proceso) o CPU puede accesar rápidamente las instrucciones y los datos
almacenados en la memoria.
Un buen ejemplo de esto es lo que sucede cuando la CPU carga en la memoria una aplicación, como un
procesador de textos o un programa de autoedición, permitiendo así que la aplicación funcione con la mayor
velocidad posible. En términos prácticos, esto significa que se puede hacer más trabajo en menos tiempo.
Cuando se introduce un comando
desde el teclado, esto requiere que
se copien los datos provenientes de
un dispositivo de almacenamiento
(como un disco duro o CD-ROM)
en la memoria, la cual suministra los
datos a la CPU de forma más rápida
que los dispositivos de
almacenamiento.
Este concepto de "poner los datos al alcance de la CPU", es similar a lo que sucede cuando se colocan diversos
archivos y documentos electrónicos en una sola carpeta o directorio de archivos de la computadora. Al hacerlo,
se mantienen siempre a la mano y se evita la necesidad de buscarlos cada vez que se necesitan.
Diferencia entre memoria y almacenamiento
Muchas personas confunden los términos memoria y almacenamiento, especialmente cuando se trata de la
cantidad que tienen de cada uno. El término "memoria" significa la cantidad de RAM instalada en la
computadora, mientras que "almacenamiento" hace referencia a la capacidad del disco duro.
Para aclarar esta confusión, se puede comparar la computadora con una oficina que tiene una mesa de trabajo y
varios archiveros.
La mesa de trabajo representa la memoria, la cual ofrece un acceso rápido y fácil a los archivos con los que se
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está trabajando en ese momento determinado.
Otra diferencia importante entre la memoria y el almacenamiento, consiste en que la información almacenada
en el disco duro permanece intacta cuando se apaga la computadora. En cambio, el contenido de la memoria
queda borrado cuando se apaga la computadora (como si se tiraran a la basura todos los archivos encontrados en
la mesa de trabajo al final del día).
Los archiveros representan el disco
duro de la computadora, el cual
proporciona el almacenamiento
masivo.
Cuando se trabaja con una computadora, se debe guardar el trabajo con frecuencia. La memoria de la
computadora guarda las modificaciones introducidas en el documento hasta que el usuario las guarda en el disco
duro. Si por cualquier razón se interrumpe la operación de la computadora, por ejemplo, debido a un corte de
luz o a un error del sistema, se perderán todas las modificaciones realizadas que no fueron guardadas hasta ese
momento.
La memoria RAM es un tipo de memoria temporal que pierde sus datos cuando se queda sin energía (por
ejemplo, al apagar la computadora), por lo cual es una memoria volátil.
La denominación surgió antiguamente para diferenciarlas de las memorias de acceso secuencial. Debido a que
en los comienzos de la computación las memorias principales (o primarias) de las computadoras eran siempre
de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran de acceso secuencial (cintas o tarjetas perforadas), es
frecuente que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de una computadora, pero
la denominación no es demasiado acertada.
Se trata de una memoria de semiconductor en la que se puede tanto leer como escribir información. Se utiliza
normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes.
Se dicen "de acceso aleatorio" o "de acceso directo" porque los diferentes accesos son independientes entre sí
(no obstante, el resto de memorias ROM, ROM borrables y Flash, también son de acceso aleatorio). Por
ejemplo, si un disco rígido debe hacer dos accesos consecutivos a sectores alejados físicamente entre sí, se
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pierde un tiempo en mover la cabeza lecto-grabadora hasta la pista deseada (o esperar que el sector pase por
debajo, si ambos están en la misma pista), tiempo que no se pierde en la RAM. Sin embargo, las memorias que
se encuentran en la computadora, son volátiles, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica;
pero hay memorias (como la memoria RAM flash), que no lo son porque almacenan datos.
En general, las RAMs se dividen en estáticas y dinámicas. Una memoria RAM estática mantiene su contenido
inalterado mientras esté alimentada. En cambio en una memoria RAM dinámica la lectura es destructiva, es
decir que la información se pierde al leerla, para evitarlo hay que restaurar la información contenida en sus
celdas, operación denominada refresco.
Además, las memorias se agrupan en módulos, que se conectan a la placa base de la computadora. Según los
tipos de conectores que lleven los módulos, se clasifican en módulos SIMM (Single In-line Memory Module),
con 30 ó 72 contactos, módulos DIMM (Dual In-line Memory Module), con 168 contactos y módulos RIMM
(RAMBUS In-line Memory Module) con 184 contactos.
Memoria RAM en computadoras
Los pequeños chips que componen a la memoria RAM no se encuentran sueltos, sino soldados a un pequeño
circuito impreso denominado módulo, que se puede encontrar en diferentes tipos y tamaños, cada uno ajustado a
una necesidad concreta: (SIMM, DIMM, RIMM).
Sobre ellos se sueldan los chips de memoria RAM, de diferentes tecnologías y capacidades. Ahora bien,
mientras que los ensambladores de módulos se cuentan por centenas, la lista de fabricantes de los propios chips
de memoria son un número menor y sólo hay unas pocas empresas como Buffalo, Corsair, Kingston o Samsung,
que en cualquier caso no superan la veintena.
La capacidad de una memoria es la cantidad de datos que puede almacenar, generalmente se expresa en bytes,
KB, MB o GB.
Tipos de Memoria
Memoria VRAM
Memoria ROM
Memoria CACHE
Memoria RAM
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Memoria VRAM
La memoria gráfica o de video determina su limitación con respecto al número de colores y resolución. Cuanta
más memoria dispongamos más capacidad tendrá nuestra tarjeta de alcanzar resoluciones mayores y a mayor
número de colores. Esta memoria viene integrada a la tarjeta de video. Antiguamente su capacidad difícilmente
llegaba a 1 Mb, hoy puede superar fácilmente los 512 Mb.
Éste tipo de memoria fue utilizada en las tarjetas gráficas (controladores gráficos) para poder manejar toda la
información visual que le manda la CPU del sistema, y podría ser incluida dentro de la categoría de Peripheral
RAM. La principal característica de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea por dos
dispositivos. De esta manera, es posible que la CPU grabe información en ella, mientras se leen los datos que
serán visualizados en el monitor en cada momento. Por esta razón también se clasifica como Dual-Ported. No
obstante, fue sustituida inicialmente por la SDRAM (más rápida y barata) y posteriormente por la DDR, DDR2,
DDR3 y DDR4 (también denominada GDDR4: Graphics DDR4), más rápidas y eficientes. Tenemos
disponibles DDR5 con características similares a la DDR4.
La Memoria ROM (Read Only Memory)
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Es un chip de memoria que almacena permanente instrucciones e información. Su contenido se crea en el
momento de fabricación y no puede ser alterado. Los chips ROM son utilizados para almacenar rutinas en
computadores personales, controladores de periféricos y otros equipos electrónicos.
Memoria CACHE
Una pequeña cantidad de memoria usada para almacenar información temporalmente. Tiene funciones
parecidas a la RAM. Sin embargo la caché es una memoria mucho más rápida aún. La CACHE incrementa el
desempeño del sistema reduciendo la necesidad de acceder la memoria principal del sistema para cada
transacción.
La memoria caché permite acelerar el acceso a los datos, trasladándolos a un medio más rápido cuando se
supone que van a leerse o modificarse pronto. Por ejemplo, si ciertos datos acaban de leerse, es probable que al
poco tiempo esos mismos datos, y también los siguientes, vuelvan a leerse.
La Memoria RAM (Random Access Memory)
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Es la memoria principal de la computadora, la que sostiene su sistema operativo, las aplicaciones que la CPU
ejecuta y los datos usados por esas aplicaciones. Un programa no puede correr hasta que haya estado cargado en
la RAM.
Es la memoria basada en semiconductores que puede ser leída o escrita por el microprocesador u otros
dispositivos de hardware. La RAM es la memoria esencial y ocupa los primeros 640K del espacio direccionable
del PC.
La RAM que constituye la mayor parte de la memoria del PC. Cumple la función de almacenar la información
que procesa el microprocesador. Graba y lee información a gran velocidad, inferior a veces a 10 ns (10
millonésimas de segundo).
Tipos de Memoria RAM
RAM Estática
RAM Dinámica
RAM Estática
SRAM
Async SRAM
Sync SRAM
Pipelined SRAM
Memoria SRAM (Static RAM)
Representa la abreviatura de "Static RAM". El hecho de ser estática quiere decir que no es necesario refrescar
los datos (al contrario que la DRAM), ya que sus celdas mantienen los datos, siempre y cuando estén
alimentadas. Otra de sus ventajas es su velocidad, comparable a la de los procesadores. Como contraprestación,
debido al elevado número de transistores por bit, las SRAM tienen un elevado precio, por lo que su uso se limita
a las memorias caché de procesadores y microcontroladores.
Así, y atendiendo a la utilización de la SRAM como memoria caché de nuestros sistemas informáticos, tenemos
tres tipos:
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Async SRAM: memoria asíncrona y con tiempos de acceso entre 20 y 12 nanosegundos, utilizada como caché
de los antiguos i386, i486 y primeros Pentium.
Sync SRAM: memoria síncrona y con un tiempo de acceso entre 12 y 8,5 nanosegundos. Muy utilizada en
sistemas a 66 MHz de bus.
Pipelined SRAM: memoria síncrona con tiempos de acceso entre 8 y 4,5 nanosegundos. Tarda más que la
anterior en cargar los datos, pero una vez cargados, accede a ellos con mayor rapidez.
RAM Dinámica
DRAM
FPM RAM
EDO RAM
BEDO RAM
SDR SDRAM
DDR SDRAM
RDRAM
ESDRAM
Memoria DRAM
La memoria DRAM ("Dynamic RAM") es una memoria RAM electrónica construida mediante condensadores.
Los condensadores son capaces de almacenar un bit de información almacenando una carga eléctrica.
Lamentablemente los condensadores sufren de fugas lo que hace que la memoria DRAM necesite refrescarse
cada cierto tiempo: el refresco de una memoria RAM consiste en recargar los condensadores que tienen
almacenado un uno para evitar que la información se pierda por culpa de las fugas (de ahí lo de "Dynamic"). La
memoria DRAM es más lenta que la memoria SRAM, pero por el contrario es mucho más barata de fabricar y
por ello es el tipo de memoria RAM más comúnmente utilizada como memoria principal.
También se denomina DRAM a la memoria asíncrona de los primeros IBM-PC, su tiempo de refresco era de 80
ó 70 ns (nanosegundos). Se utilizó en la época de los i386, en forma de módulos SIMM o DIMM.
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FPM-RAM (Fast Page Mode RAM)
Memoria asíncrona, más rápida que la anterior (modo de Página Rápida) y con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns.
Esta memoria se encuentra instalada en muchos sistemas de la primera generación de Pentium. Incorpora un
sistema de paginado debido a que considera probable que el próximo dato a acceder este en la misma columna,
ganando tiempo en caso afirmativo.
EDO-RAM (Extended Data Output RAM)
Memoria asíncrona, esta memoria permite a la CPU acceder más rápido porque envía bloques enteros de datos;
con tiempos de acceso de 40 ó 30 ns.
BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM)
Es una evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM. Lee los datos en ráfagas, lo que significa que
una vez que se accede a un dato de una posición determinada de memoria se leen los tres siguientes datos en un
solo ciclo de reloj por cada uno de ellos, reduciendo los tiempos de espera del procesador. La limitación de la
BEDO RAM es que no puede funcionar por encima de los 66 MHz.
SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM)
Memoria síncrona (misma velocidad que el sistema), con tiempos de acceso de entre 25 y 10 ns y que se
presentan en módulos DIMM de 168 contactos. Fue utilizada en los Pentium 2 y en los Pentium III , así como
en los AMD K6, K7 y Duron. Dependiendo de la frecuencia de trabajo se dividen en:
PC66: la velocidad de bus de memoria es de 66 MHz, temporización de 15 ns y ofrece tasas de transferencia de
hasta 533 MB/s.
PC100: la velocidad de bus de memoria es de 100 MHz, temporización de 8 ns y ofrece tasas de transferencia
de hasta 800 MB/s.
PC133: la velocidad de bus de memoria es de 133 MHz, temporización de 7,5 ns y ofrece tasas de transferencia
de hasta 1066 MB/s.
Está muy extendida la creencia de que se llama SDRAM a secas, y que la denominación SDR SDRAM es para
diferenciarla de la memoria DDR, pero no es así, simplemente se extendió muy rápido la denominación
incorrecta. El nombre correcto es SDR SDRAM ya que ambas (tanto la SDR como la DDR) son Memorias
Síncronas Dinámicas.
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DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
Memoria síncrona, envía los datos dos veces por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad
del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184
contactos. En función de la frecuencia del sistema se clasifican en:
PC 1600 ó DDR 200: funciona a 2.5 V, trabaja a 200 MHz, es decir 100 MHz de bus de memoria y ofrece tasas
de transferencia de hasta 1,6 GB/s (de ahí el nombre PC1600). Este tipo de memoria la utilizaron los Athlon XP
de AMD, y los primeros Pentium 4.
PC 2100 ó DDR 266: funciona a 2.5 V, trabaja a 266 MHz, es decir 133 MHz de bus de memoria y ofrece tasas
de transferencia de hasta 2,1 GB/s (de ahí el nombre PC2100).
PC 2700 ó DDR 333: funciona a 2.5 V, trabaja a 333 MHz, es decir 166 MHz de bus de memoria y ofrece tasas
de transferencia de hasta 2,7 GB/s (de ahí el nombre PC2700).
PC 3200 ó DDR 400: funciona a 2.5V, trabaja a 400 MHz, es decir, 200 MHz de bus de memoria y ofrece tasas
de transferencia de hasta 3,2 GB/s (de ahí el nombre PC3200).
PC-4200 ó DDR2-533:funciona a 1.8V,trabaja a 533 MHz, es decir, 133 MHz de bus de memoria y ofrece
tasas de transferencia de hasta 4,2 GB/s (de ahí el nombre PC4200).
PC-4800 ó DDR2-600:funciona a 1.8V,trabaja a 600 MHz, es decir, 150 MHz de bus de memoria y ofrece
tasas de transferencia de hasta 4,8 GB/s (de ahí el nombre PC4800).
PC-5300 ó DDR2-667:funciona a 1.8V,trabaja a 667 MHz, es decir, 166 MHz de bus de memoria y ofrece
tasas de transferencia de hasta 5,3 GB/s (de ahí el nombre PC5300).
PC-6400 ó DDR2-800:funciona a 1.8V,trabaja a 800 MHz, es decir, 200 MHz de bus de memoria y ofrece
tasas de transferencia de hasta 6,4 GB/s (de ahí el nombre PC6400).
DDR3
DDR3 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso
aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la DRAM.
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El principal beneficio de instalar DDR3 es la habilidad de hacer transferencias de datos ocho veces más rápido,
entonces permitiendo velocidades pico de transferencia y velocidades de bus más altas que las versiones DDR
anteriores. Además la DDR3 permite usar integrados de 512 megabits a 8 gigabytes.
DDR3 que permite más bajas corrientes de operación y voltajes (1,5 V, comparado con los 1,8 del DDR2 ó los
2,5 del DDR). Dispositivos pequeños, ahorradores de energía, como computadoras portátiles quizás se puedan
beneficiar de la tecnología DDR3.
Teóricamente, estos módulos pueden transferir datos a una tasa de reloj efectiva de 800-1600 MHz, comparado
con el rango del DDR2 de 533-1200 MHz ó 200-400 MHz del DDR.
Los DIMMS DDR3 tienen 240 pines, el mismo número que DDR2; sin embargo, los DIMMs son físicamente
incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca.
DDR4
Samsung una de las empresas más metidas en la nueva generación de memorias RAM tiene listos los módulos
de 8 y 16 GB DDR4, haciendo uso de chips de memoria en 30 nanómetros (en un futuro los fabricarán en 20) y
trabajando a 1.2 voltios, lo cual supondrá según la compañía un importante ahorro energético. Los primeros
modelos trabajan a velocidades de 2.133 y 2.667 MHz, incorporando a la gama modelos que podrán transferir
datos a una tasa de reloj efectiva de 3.200 MHz.Las memorias RAM DDR4 contarán con 284 pines, frente a los
240 que tienen las RAM DDR3, por otra parte los módulos SO-DIMM DDR4 tendrán 256 pines.
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RDRAM (Rambus DRAM)
Memoria de gama alta basada en un protocolo propietario creado por la empresa Rambus , lo cual obliga a sus
compradores a pagar regalías en concepto de uso. Esto ha hecho que el mercado se decante por la memoria
DDR de uso libre, excepto algunos servidores de grandes prestaciones y la famosa PlayStation 2. Se clasifica
en:
Rambus PC600: se caracteriza por utilizar dos canales en vez de uno y ofrece unas tasas de transferencia de
1,06 Gb/s por canal => 2,12 Gb/s a una frecuencia de 266MHz.
Rambus PC700: igual que el anterior, trabaja a una frecuencia de 356 MHz y ofrece unas tasas de transferencia
de 1,42 Gb/s por canal => 2,84 Gb/s.
Rambus PC800: del mismo modo, trabaja a 400 MHz y ofrece unas tasas de transferencia de 1,6 Gb/s por
canal => 3,2 Gb/s.
ESDRAM (Enhanced SDRAM)
Esta memoria incluye una pequeña memoria estática en el interior del chip SDRAM. Con ello, las peticiones de
ciertos ser resueltas por esta rápida memoria, aumentando las prestaciones. Se basa en un principio muy similar
al de la memoria caché utilizada en los procesadores.
Tipos de módulos
Memorias DIP
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Memorias SIMM de 30 y 72 contactos
Memoria DIMM
Memoria DDR
Memoria DDR2
Memoria DDR3
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Diferencias físicas de las memorias DDR, DDR2 y DDR3
Corrección y detección de errores
Se usan técnicas de detección de errores para detectar si los datos leídos de la memoria han sido alterados por
algún error. La técnica del bit de paridad consiste en guardar un bit adicional por cada byte de datos, y en la
lectura se comprueba si el número de unos es par (paridad par) o impar (paridad impar), detectándose así el
error. Una técnica mejor es la que usa ECC, que permite detectar errores de 2,3 y 4 bits y corregir errores que
afecten a un sólo bit, esta técnica se usa sólo en sistemas que requieren alta fiabilidad
Interrupciones Interrupción (también conocida como interrupción hardware o petición de interrupción) es una señal recibida
por el procesador de una computadora, indicando que debe "interrumpir" el curso de ejecución actual y pasar a
ejecutar código específico para tratar esta situación.
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Motivación
Las interrupciones surgen de las necesidades que tienen los dispositivos periféricos de enviar información al
procesador principal de un sistema de computación. La primera técnica que se empleó fue que el propio
procesador se encargara de sondear (polling) el dispositivo cada cierto tiempo para averiguar si tenía pendiente
alguna comunicación para él. Este método presentaba el inconveniente de ser muy ineficiente, ya que el
procesador constantemente consumía tiempo en realizar todas las instrucciones de sondeo.
El mecanismo de interrupciones fue la solución que permitió al procesador desentenderse de esta problemática,
y delegar en el dispositivo la responsabilidad de comunicarse con el procesador cuando lo necesitaba. El
procesador, en este caso, no sondea a ningún dispositivo, sino que queda a la espera de que estos le avisen (le
"interrumpan") cuando tengan algo que comunicarle (ya sea un evento, una transferencia de información, una
condición de error, etc.).
Funcionamiento del mecanismo de interrupciones
Cada dispositivo que desea comunicarse con el procesador por interrupciones debe tener asignada una línea
única capaz de avisar a éste de que le requiere para una operación. Esta línea es la llamada IRQ
("InterruptReQuest", petición de interrupción).
Las IRQ son líneas que llegan al controlador de interrupciones, un componente hardware dedicado a la gestión
de las interrupciones, y que puede estar integrado en el procesador principal o ser un circuito separado
conectado al procesador principal. El controlador de interrupciones debe ser capaz de habilitar o inhibir líneas
de interrupción (operación llamada comúnmente enmascarar por la utilización de una máscara), y establecer
prioridades entre las distintas interrupciones habilitadas. Cuando varias líneas de petición de interrupción se
activan a la vez, el controlador de interrupciones utilizará estas prioridades para escoger la interrupción sobre la
que informará al procesador principal. Sin embargo hay interrupciones que no se pueden enmascarar o
deshabilitar, las conocidas como interrupciones no enmascarables o NMI.
Un procesador principal (sin controlador de interrupciones integrado) suele tener una única línea de interrupción
llamada habitualmente INT. Esta línea es activada por el controlador de interrupciones cuando tiene una
interrupción que servir. Al activarse esta línea, el procesador consulta los registros del controlador de
interrupciones para averiguar qué IRQ es la que ha de atender. A partir del número de IRQ busca en el vector de
interrupciones qué rutina debe llamar para atender una petición del dispositivo asociado a dicha IRQ.
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Las rutinas de interrupción generalmente toman un pequeño tiempo de ejecución y la mayoría no pueden ser
interrumpidas cuando se están atendiendo, porque al entrar en ellas se almacena el estado de los registros en una
pila y si se interrumpen muchas veces, la pila se puede desbordar.
Mecanismo de interrupciones en una PC
Una computadora típica dispone en su placa base de un controlador de interrupciones 8259 de Intel o de un
circuito integrado análogo. Este dispositivo electrónico dispone de hasta 16 líneas IRQ, numeradas desde el 00
hasta el 15. En las nuevas placas base este circuito está integrado junto con el resto del chipset y permite hasta
24 interrupciones.
Interrupciones software
En procesadores x86, también se denomina interrupción (o interrupción software) a las interrupciones causadas
por software mediante una instrucción en código ensamblador. Este tipo de interrupciones se llaman también
traps o excepciones, para distinguirlas de las interrupciones hardware.
Acceso directo a memoria
El acceso directo a memoria (DMA, del inglés DirectMemory Access) permite a cierto tipo de componentes de
la computadora a acceder a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la CPU principal.
Muchos sistemas hardware utilizan DMA, incluyendo controladores de unidades de disco, tarjetas gráficas y
tarjetas de sonido. DMA es una característica esencial en todos las computadoras, ya que permite a dispositivos
de diferentes velocidades comunicarse sin someter a la CPU a una carga masiva de interrupciones.
Una transferencia DMA consiste principalmente en copiar un bloque de memoria de un dispositivo a otro. En
lugar de que la CPU inicie la transferencia, la transferencia se lleva a cabo por el controlador DMA. Un ejemplo
típico es mover un bloque de memoria desde una memoria externa a una interna más rápida. Tal operación no
ocupa el procesador y como resultado puede ser planificado para efectuar otras tareas. Las transferencias DMA
son esenciales para aumentar el rendimiento de aplicaciones que requieran muchos recursos.
Cabe destacar que aunque no se necesite a la CPU para la transacción de datos, sí que se necesita el bus del
sistema (tanto bus de datos como bus de direcciones), por lo que existen diferentes estrategias para regular su
uso, permitiendo así que no quede totalmente acaparado por el controlador DMA.
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Estrategias de transferencia por DMA
A continuación se exponen diferentes técnicas para realizar la transferencia de datos. El uso de cada una de ellas
dependerá de las características que se deseen primar en un sistema.
DMA por robo de ciclo: se basa en usar uno o más ciclos de CPU por cada instrucción que se ejecuta (de ahí el
nombre). De esta forma se consigue una alta disponibilidad del bus del sistema para la CPU, aunque, en
consecuencia, la transferencia de los datos será considerablemente lenta. Este método es el que se usa
habitualmente ya que la interferencia con la CPU es muy baja.
DMA por ráfagas: consiste en enviar el bloque de datos solicitado mediante una ráfaga, ocupando el bus del
sistema hasta finalizar la transmisión. Así se consigue la máxima velocidad, sin embargo la CPU no podrá usar
el bus durante todo ese tiempo, por lo que permanecería inactiva.
DMA transparente: se trata de usar el bus del sistema cuando se tiene certeza de que la CPU no lo necesita,
como por ejemplo en aquellas fases del proceso de ejecución de las instrucciones donde nunca se usa ya que la
CPU realiza tareas internas. De esta manera, como su nombre indica, la DMA permanecerá transparente para la
CPU y la transferencia se hará sin obstaculizar la relación CPU-bus del sistema. Como desventaja, la velocidad
de transferencia es la más baja posible.
DMA Scatter-gather: permite la transferencia de datos a varias áreas de memoria en una transacción DMA
simple. Es equivalente al encadenamiento de múltiples peticiones DMA simples. De nuevo, el objetivo es
liberar a la CPU de las tareas de copia de datos e interrupciones de entrada/salida múltiples.
Puerto paralelo
Puerto paralelo de impresora
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Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico cuya principal característica es que los
bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía
física para cada bit de datos formando un bus.
El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el periférico. En un puerto paralelo habrá una
serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por caminos distintos.
Puerto paralelo Centronics
El puerto paralelo más conocido es el puerto de impresora (que cumplen más o menos la norma IEEE 1284,
también denominados tipo Centronics) que destaca por su sencillez y que transmite 8 bits. Se ha utilizado
principalmente para conectar impresoras, pero también ha sido usado para programadores EPROM, escáneres,
interfaces de red Ethernet a 10 MB, unidades ZIP y SuperDisk y para comunicación entre dos PCs (MS-DOS
trajo en las versiones 5.0 ROM a 6.22 un programa para soportar esas transferencias).
El puerto paralelo de las computadoras, de acuerdo a la norma Centronic, está compuesto por un bus de
comunicación bidireccional de 8 bits de datos, además de un conjunto de líneas de protocolo.
Puerto paralelo IDE
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No obstante existe otro puerto paralelo usado masivamente en las computadoras: el puerto paralelo IDE,
también llamado PATA (Paralell ATA), usado para la conexión de discos duros, unidades lectoras/grabadoras
(CD-ROM, DVD), unidades magneto-ópticas, unidades ZIP y SuperDisk.
Puerto paralelo SCSI
Un tercer puerto paralelo, muy usado en las computadoras Apple Macintosh y en servidores, son las diferentes
implementaciones del SCSI. Al igual que IDE ha sido usado para la conexión de discos duros, unidades ópticas
lectoras/grabadoras (CD-ROM, DVD), unidades magneto-ópticas y SuperDisk, pero también de otros
dispositivos como escáneres.
Puerto serie
Puerto en serie
Un puerto serie es una interfaz de comunicaciones entre computadoras y periféricos en donde la información es
transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez, en contraste con el puerto paralelo que envía varios bits a la
vez. Entre el puerto serie y el puerto paralelo, existe la misma diferencia que entre una calle tradicional de un
sólo carril por sentido y una autopista con varios carriles por sentido.
En informática, un puerto serie es una interfaz física de comunicación en serie a través de la cual se transfiere
información mandando o recibiendo un bit cada vez, en contraste con un puerto paralelo. A lo largo de la mayor
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parte de la historia de las computadoras, la transferencia de datos a través de los puertos de serie conectaba las
computadoras a dispositivos como terminales o módems. Los mouse y otros periféricos también se conectaban
de esta forma.
Mientras que otras interfaces como Ethernet, Firewire y USB mandaban datos como un flujo en serie, el
término "puerto de serie" normalmente identifica el hardware más o menos conforme al estándar RS-232,
diseñado para interactuar con un módem o con un dispositivo de comunicación similar.
En muchos periféricos la interfaz USB ha reemplazado al puerto serie, en 2007, la mayor parte de las
computadoras están conectadas a dispositivos a través de USB, y a menudo ni siquiera tienen un puerto serie. El
puerto serie se omite para reducir los costes y se considera que es un puerto heredado. Sin embargo, los puertos
serie todavía pueden encontrarse en sistemas de automatización industrial y algunos productos industriales y de
consumo. Los dispositivos de redes (como routers y switches) a menudo tienen puertos serie para la
configuración. Los puertos serie se usan a menudo en estas áreas porque son sencillos, baratos y permiten la
interoperabilidad entre dispositivos. La desventaja es que configurar conexiones serie puede requerir el
conocimiento de un experto y el uso de mandatos complejos si están mal implementados.
Puerto serie tradicional
El puerto serie RS-232 (también conocido como COM) por excelencia es el que utiliza cableado simple desde 3
hilos hasta 25 y que conecta computadoras o microcontroladores a todo tipo de periféricos, desde terminales a
impresoras y módems pasando por ratones (mouse).
La interfaz entre el RS-232 y el microprocesador generalmente se realiza mediante el integrado 82C50.
El RS-232 original tenía un conector tipo D de 25 pines, sin embargo la mayoría de dichos pines no se
utilizaban, por lo que IBM incorporó desde su PS/2 un conector más pequeño de solamente 9 pines que es el
que se utiliza.
Puertos serie modernos
Uno de los defectos de los puertos serie iniciales era su lentitud en comparación con los puertos paralelos,
hablamos de 19.2 kbits por segundo, sin embargo, con el paso del tiempo, están apareciendo multitud de puertos
serie de alta velocidad que los hacen muy interesantes ya que utilizan las ventajas del menor cableado y
solucionan el problema de la velocidad con un mayor apantallamiento y más barato usando la técnica del par
trenzado. Por ello, el puerto RS-232 e incluso multitud de puertos paralelos están siendo reemplazados por
nuevos puertos serie como el USB, el Firewire y el Serial ATA.
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Un puerto de red puede ser puerto serie o puerto paralelo.
USB
Símbolo de USB.
Conector USB tipo A
El Universal Serial Bus (bus universal en serie) es un puerto que sirve para conectar periféricos a una
computadora. Fue creado en 1996 por siete empresas: IBM, Intel, Northern Telecom, Compaq, Microsoft,
Digital EquipmentCorporation y NEC.
El estándar incluye la transmisión de energía eléctrica al dispositivo conectado. Algunos dispositivos requieren
una potencia mínima, así que se pueden conectar varios sin necesitar fuentes de alimentación extra. La mayoría
de los concentradores incluyen fuentes de alimentación que brindan energía a los dispositivos conectados a
ellos, pero algunos dispositivos consumen tanta energía que necesitan su propia fuente de alimentación. Los
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concentradores con fuente de alimentación pueden proporcionarle corriente eléctrica a otros dispositivos sin
quitarle corriente al resto de la conexión (dentro de ciertos límites).
El diseño del USB tenía en mente eliminar la necesidad de adquirir tarjetas separadas para poner en los puertos
bus ISA o PCI, y mejorar las capacidades plug and play permitiendo a esos dispositivos ser conectados o
desconectados al sistema sin necesidad de reiniciar. Cuando se conecta un nuevo dispositivo, el servidor lo
enumera y agrega el software necesario para que pueda funcionar.
El USB puede conectar los periféricos como mouse, teclados, escáneres, cámaras digitales, teléfonos celulares,
reproductores multimedia, impresoras, discos duros externos, tarjetas de sonido, sistemas de adquisición de
datos y componentes de red. Para dispositivos multimedia como escáneres y cámaras digitales, el USB se ha
convertido en el método estándar de conexión. Para impresoras, el USB ha crecido tanto en popularidad que ha
desplazado a los puertos paralelos porque el USB hace sencillo el poder agregar más de una impresora a una
computadora personal.
Tarjeta PCI-USB 2.0
El USB tiene una importante ventaja en su habilidad de poder instalar y desinstalar dispositivos sin tener que
abrir el sistema, lo cual es útil para dispositivos de almacenamiento externo. Hoy en día, una gran parte de los
fabricantes ofrecen dispositivos USB portátiles que ofrecen un rendimiento casi indistinguible en comparación
con los ATA (IDE).
El USB ha remplazado casi completamente a los teclados AT y mouse PS/2, ya que todas las placas base de PC
traen cuatro o más puertos USB.
Características de Transmisión
Los dispositivos USB se clasifican en cuatro tipos según su velocidad de transferencia de datos:
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Baja Velocidad (1.0):Bitrate de 1.5Mbit/s (192KB/s). Utilizado en su mayor parte por Dispositivos de Interfaz
Humana (HID) como los teclados, los ratones y los joysticks.
Velocidad Completa (1.1):Bitrate de 12Mbit/s (1.5MB/s). Esta fue la más rápida antes de que se especificara la
USB 2.0 y muchos dispositivos fabricados trabajan a esta velocidad. Estos dispositivos, dividen el ancho de
banda de la conexión USB entre ellos basados en un algoritmo FIFO.
Alta Velocidad (2.0):Bitrate de 480Mbit/s (60MB/s).
Súper Velocidad (3.0):Bitrate de 4.8Gbit/s (600MB/s). Esta especificación fue lanzada a mediados de 2008 por
la compañía Intel, de acuerdo a información recabada de Internet. Las velocidades de los buses serán 10 veces
más rápidas que la de USB 2.0 debido a la inclusión de un enlace de fibra óptica que trabaja con los conectores
tradicionales de cobre.
SATA
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Serial ATA o SATA (acrónimo de Serial AdvancedTechnologyAttachment) es una interfaz de transferencia de
datos entre la placa madre y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y
regrabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están
siendo todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA. SATA proporciona
mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de
transmisión de datos y capacidad para conectar unidades al instante, es decir, insertar el dispositivo sin tener
que apagar la computadora o que sufra un cortocircuito como con los viejos Molex.
Al referirse a velocidades de transmisión, conviene recordar que en ocasiones se confunden las unidades de
medida, y que las especificaciones de la capa física se refieren a la tasa real de datos, mientras que otras
especificaciones se refieren a capacidades lógicas.
La primera generación específica en transferencias de 150 MB por segundo, también conocida por SATA 150
MB/s o Serial ATA-150. Los dispositivos SATA II, a 300 MB/s, también conocida como Serial ATA-300 y los
SATA III con tasas de transferencias de hasta 600 MB/s.
Las unidades que soportan la velocidad de 3Gb/s son compatibles con un bus de 1,5 Gb/s.
En la siguiente tabla se muestra el cálculo de la velocidad real de SATA I 1,5 Gb/s, SATA II 3 Gb/s y SATA III
6 Gb/s:
SATA I SATA II SATA III
Frecuencia 1500 MHz 3000 MHz 6000MHz
Bits/clock 1 1 1
Codificación 8b10b 80% 80% 80%
bits/Byte 8 8 8
Velocidad real 150 MB/s 300 MB/s 600 MB/s
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IEEE 1394
Conector FireWire
El IEEE 1394 (conocido como FireWire (Cable de fuego por Apple y como i.Link (i.Eslabón) es un estándar
multiplataforma para entrada/salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de
dispositivos digitales como cámaras digitales y videocámaras a computadoras.
Historia
El FireWire fue inventado por Apple Computer a mediados de los 90, para luego convertirse en el estándar
multiplataforma IEEE 1394. A principios de este siglo fue adoptado por los fabricantes de periféricos digitales
hasta convertirse en un estándar establecido. Sony utiliza el estándar IEEE 1394 bajo la denominación i.Link,
que sigue los mismos estándares pero solo utiliza 4 conexiones, de las 6 disponibles en la norma IEEE 1394,
suprimiendo las dos conexiones encargadas de proporcionar energía al dispositivo, que tendrá que proveerse de
ella mediante una toma separada.
Características
Elevada velocidad de transferencia de información.
Flexibilidad de la conexión.
Capacidad de conectar un máximo de 63 dispositivos.
Su velocidad hace que sea la interfaz más utilizada para audio y vídeo digital. Así, se usa mucho en cámaras de
vídeo, discos duros, impresoras, reproductores de vídeo digital, sistemas domésticos para el ocio, sintetizadores
de música y escáneres.
Existen cuatro versiones:
FireWire 400 (IEEE 1394a): tiene un ancho de banda de 400 Mb/s , 30 veces mayor que el USB 1.1 y
similar a la del USB 2.0.
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FireWire 800 óFireWire 2 (IEEE 1394b): duplica la velocidad del FireWire 400.
Así, para usos que requieran la transferencia de grandes volúmenes de información, resulta muy superior al
USB.
FireWire s800T (IEEE 1394c-2006): Aporta mejoras técnicas que permite el uso de FireWire con
puertos RJ45 sobre cable CAT 5, combinando así las ventajas de Ethernet con Firewire800.
FireWire s1600 y s3200 (IEEE 1394-2008): permiten un ancho de banda de 1.6 y 3.2 Gbit/s,
cuadruplicando la velocidad del Firewire 800, a la vez que utilizan el mismo conector de 9 pines.
FireWire, de izquierda a derecha, FireWire de 4, y 6 pines (ambos FireWire 400), y el último, de 9 pines (apto
para FireWire 800, s800T, s1600 y s3200)
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ANEXO DE CONECTORES
CONECTORES DE VIDEO
Existen una gran cantidad de conectores de vídeo en el mercado para el uso doméstico y profesional, para
explicarlo de una manera ordenada hemos separado los conectores por tipos, según el tipo de señal que
transmiten (Audio o video, separándolos a su vez en señal analógica o digital).
Video analógico
S-Video: También llamado Separate-Video o MiniDIN4. Da una calidad de imagen algo mejor que de
video compuesto RCA, es un conector de 4 pines, uno de crominancia, otro de luminancia y dos de
masa, se suele utilizar en sistemas de video VHS, videocámaras de cinta, y videoconsolas, aunque
existen otras variantes del conector MiniDin con diferente número de pines (por ejemplo los teclados y
ratones, que es MiniDIN6).
Video por Componentes: Utiliza tres conectores de tipo RCA, verde, azul, y rojo. Cada uno lleva un
tipo de información, el verde lleva el brillo, y el rojo y el azul llevan la crominancia. Transmite video en
alta definición hasta 1080p sin señal de audio.
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VGA: Acrónimo de Video GraphicsArray (Matriz de video y gráficos). Es el tipo de conexión más
utilizada en los monitores de PC de cualquier tipo, ya sean CRT o LCD, también la utilizan las
televisiones de plasma o LCD. Es un conector de 15 pines que se diseñó en 1987 y durante años ha sido
el estándar en lo que se refiere a hardware grafico de cualquier tipo, hasta la llegada de la señal de video
digital. Existe también una versión Mini-VGA, que se utiliza en algunos computadoras portátiles, su
función es la misma, la única diferencia es el tamaño, y que no lleva los tornillos para anclar el conector.
Detalle de conectores VGA y Mini-VGA
Audio y video analógico
Video Compuesto: Usa un cable con un conector RCA de color amarillo habitualmente (para
diferenciarlo de otros cables RCA). El mismo cable lleva la señal de video completa (incluyendo
luminancia y crominancia), es uno de los que “peor” calidad de imagen tiene si se compara con otras
soluciones mejores, frecuentemente suelen venderse un kit de tres cables RCA:
Amarillo para Vídeo, el mismo cable transmite luminancia (brillo) y crominancia (color) sobre un cable
coaxial de 75 Ohmios (75 Ω).
Negro o blanco (Left, canal Izquierdo, Mono) para audio.
Rojo (Right, canal Derecho, Mono) para audio.
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SCART o Euro-Conector: Conecta dos dispositivos, por ejemplo una Televisión y un DVD, mediante
un sólo cable, que transmite tanto video, como audio estéreo. tiene 21 pines, aunque no tiene porque
utilizar todos los pines para la transmisión de audio/video, el Euro-Conector es bidireccional (puede
enviar y/o recibir información). Este tipo de conector se incluye en televisores de todas las gamas,
videos VHS, sintonizadores de TDT, videoconsolas, etc. Es muy utilizada en toda Europa.
Coaxial RF: Es el clásico cable de antena, pero también es un cable de señal de video, lleva la señal de
video y audio estéreo, llevando las dos señales de audio moduladas en una señal de radiofrecuencia
(RF).
Video digital
DVI: Acrónimo de Digital Video Input (Entrada de video digital), transmite señal de video digital en
alta definición, se utiliza sobre todo para conectar monitores de pantalla plana LCD, y plasma, a la
tarjeta grafica de una computadora. Es compatible con la señal VGA, pudiendo tener un mismo cable un
conector DVI por un lado y por el otro un VGA, o utilizando un adaptador en caso de necesitarlo. Hay
varios tipos de DVI, que se diferencian en el numero de pines que tiene el conector:
DVI-D: Transmite únicamente la señal digital.
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DVI-A: Transmite únicamente señal analógica.
DVI-I: Transmite señal analógica y digital, es el que suelen utilizar las tarjetas graficas de
computadoras.
FireWire o IEEE 1394 o iLink (Sony): Se trata de una tecnología desarrollada por Apple para la
entrada y salida de datos en serie a alta velocidad (alcanza los 400 megabits por segundo de una manera
bastante estable), e interconexión de dispositivos digitales. Se utiliza para transferir todo tipo de datos
pero es muy utilizada para dispositivos multimedia como videocámaras, y cámaras de fotos. Hay dos
tamaños, el FireWire normal, con 6 pines, y el mini FireWire con 4 pines, que normalmente es el que
llevan las cámaras de fotos.
Versiones:
FireWire 400: Desde 1995. Tiene un ancho de banda 30 veces mayor que el USB 1.1, y similar al USB
2.0, aunque es más rápido que este ultimo debido a su arquitectura peer-to-peer, más rápida que la
arquitectura slave-master del USB. Su conector tiene 6 pines.
FireWire 800: Desde 2000. Duplica la velocidad del FireWire 400. Su conector tiene 9 pines.
FireWire s800T: Desde 2007. Aporta mejoras, permitiendo su uso con puertos RJ45.
FireWire s1600 y s3200: Desde 2007. Permiten un ancho de banda de 1,6 y 3,2 Gbit/s respectivamente,
por lo demás es igual que el FireWire 800 con su conector de 9 pines.
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Detalle de conectores FireWire, de izquierda a derecha, FireWire de 4, y 6 pines (ambos FireWire 400), y el
último, de 9 pines (apto para FireWire 800, s800T, s1600 y s3200)
SDI y HD-SDI: Es poco utilizado para uso doméstico, pero se trata de un estándar reconocido a nivel
profesional. Existen dos versiones, single-link y dual-link. Su versión estándar soporta resoluciones de
hasta 565p. Su versión HD-SDI soporta hasta 720p, y las versiones dual-link soportan hasta 1080p. Su
principal característica es transmitir señales de video digital sin comprimir en una transmisión en serie, a
través de un cable coaxial normal.
Audio y video digital
HDMI: Acrónimo de High Definition Multimedia Interface, interfaz multimedia de alta definición. Es el
más utilizado por televisiones de tipo LCD y Plasma que admitan imagen en alta definición, y algunos
monitores para computadoras de última generación. Es el equivalente a una conexión DVI pero con el
audio estéreo en alta definición incluido. Existen cables de DVI a HDMI, muy útiles para conectar
unacomputadora a una televisión de pantalla plana, teniendo en cuenta que para transmitir audio
necesitaremos un cable aparte, cualquier conexión de HDMI a otro tipo de conector perderá el audio en
la transformación. Hay dos tipos de HDMI, de enlace simple y de doble enlace, esta última soporta
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resoluciones superiores a 1080p, pero la más común es la de enlace simple. Hay varias versiones de
HDMI:
HDMI v1.0: Transmite video en alta definición hasta 1080p y audio de 8 canales a 192 kHz y 24 bits.
HDMI v1.1: Igual que el anterior pero soporta DVD Audio.
HDMI v1.2: Igual que las anteriores pero soporta transmisión de DSD para Super Audio CD.
HDMI v1.3: Además de lo anterior soporta resoluciones superiores a 1080p, mayor cantidad de bits de
color, y audio de alta definición como Dolby TrueHD y DTS-HD, formato utilizado por los discos Blue-
Ray de Sony.
Ninguna de sus versiones soporta señal analógica, a diferencia del DVI.
DisplayPort: Es un conector muy similar al HDMI en sus características técnicas, pero libre de licencias
y cánones se suele incluir en algunas tarjetas gráficas, y es raro verlo en Televisores, su principal
inconveniente es su incompatibilidad con DVI y HDMI.
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CONECTORES DE AUDIO
Existe una gran cantidad de conexiones de audio en el mercado, las dividiremos en dos grupos dependiendo del
tipo de señal que transmiten, analógica o digital.
Audio analógico
Jack: Es el más utilizado para interconectar instrumentos como guitarras eléctricas, o teclados con sus
respectivos amplificadores o altavoces, o para equipos de audio profesional en general. Además existe
una versión Mini Jack, que se utiliza principalmente para conectar auriculares a dispositivos de
reproducción de audio. Hay tres tamaños bien diferenciados según el diámetro del conector:
6,35 mm: Es el que se utiliza en audio profesional, para instrumentos, auriculares HiFi, etc.
3,5 mm o Mini Jack: Lo utilizan la mayoría de dispositivos de reproducción de audio como mp3, etc.
para conectar auriculares estándar.
2,5 mm: Es un Mini Jack más reducido aún, se utiliza para conectar auriculares a dispositivos en los que
se necesita reducir el tamaño al mínimo, como algunos teléfonos móviles.
Además, se dividen en dos tipos de conectores Jack según el número de canales que transmiten,
independientemente del tamaño:
Mono: Transmiten la señal a un único canal. Se diferencian por que llevan una banda transversal en la
punta del conector.
Estéreo: Transmiten la señal en dos canales (izquierdo y derecho). Se diferencian por que llevan dos
bandas transversales en la punta del conector.
Conector Jack Mono (6,35 mm) Conector Mini Jack Estéreo (3,5 mm)
RCA: Su nombre es un acrónimo de Radio Corporation of America, que fue la organización que patentó
su diseño en los años 40. Es un tipo de conector que utiliza canales de audio separados estéreo
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(izquierdo y derecho), bien diferenciados en dos cables, uno con un conector de color rojo, generalmente
el derecho, y otro de color negro o blanco para el izquierdo. Se puede utilizar solamente uno de los
canales lo que dará lugar a una señal Mono. Se utiliza para todo tipo de dispositivos, sobre todo si se
necesita separar la señal en dos canales bien diferenciados, como en un sistema de audio envolvente, o
una mini cadena que reproduce un canal por altavoz.
DIN: Son un tipo de conectores que tienen un extremo delimitado por una camisa metálica circular que
contiene unos pines que pueden variar en número dependiendo de las necesidades del usuario, la camisa
metálica tiene unas muescas cuya función es no permitir que el conector se introduzca de manera
incorrecta en la ranura pudiendo dañar el dispositivo o los pines del conector.
Audio digital
S/PDIF coaxial: Físicamente, el conector es parecido al RCA, pero la señal completa se transmite a
través de un único cable, soporta audio estéreo, y sonido codificado en Dolby Digital, no soporta audio
en alta definición debido a que no posee ancho de banda suficiente.
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TOS-Link: Se trata de una conexión de audio creada por Toshiba, que emplea una señal óptica que
funciona transmitiendo pulsos de luz a través de un cable de fibra óptica que transmite la información
digital. Un led es el que se encarga de generar pulsos de luz para transmitir la señal digital. Es un
sistema inmune a interferencias electromagnéticas y de radio frecuencia, esto evita que se creen bucles
de masa que producen ruidos molestos. Tiene los inconvenientes propios del cable de fibra óptica, como
que la longitud máxima es de 10 metros, y que se pueden producir cortes de señal si se presiona o se
dobla el cable. Cabe resaltar que no se trata de un cable de fibra óptica como el que se utiliza para
implementar redes, este admite solo 5 MHz de ancho de banda mientras que el que se utiliza para redes
admite varios GHz. Admite señales codificadas en Dolby Digital y DTS, pero no admite sonido en alta
definición.
Imagen de cable óptico TOS-link y detalle de la conexión, en el que se puede observar el led que emite la señal
óptica.
XLR o CANNON: Es el más utilizado para audio profesional, se utiliza sobre todo para módulos de
sonido de estudio, micrófonos, y aparatos de alta gama para uso domestico, también se utiliza para
equipos de iluminación de gran tamaño. Consiste en un conector de 3 pines que transmite una señal de
audio balanceada, esto consiste en que un pin conduce la señal, otro la señal invertida y otro hace de
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masa, las dos señales se suman en el receptor y dan como resultado una señal con mas ganancia y sin
ruidos, esto sirve para aumentar la ganancia, y poder cubrir distancias más largas de cable sin pérdida de
volumen y sin interferencias. Permite tiradas de cable muy largas, de hasta 350 metros. Transmite audio
estéreo y codificado en Dolby Digital y DTS, pero no admite sonido en alta definición.
Detalle de conectores XLR hembra y macho.
Para transferir sonido en alta definición habría que utilizar las conexiones HDMI o DisplayPort, que son los
únicos tipos de conexión multimedia que además de video en alta definición soportan calidad de audio también
en alta definición.