El computador está compuesto por dos conjuntos de elementos llamados Hardware y Software.
Hardware (Hard = duro, Ware = ensamble, soporte) son todas las partes físicas que componen el computador, en otras palabras las que podemos ver y tocar. Por ejemplo monitor o pantalla, teclado, mouse o ratón, impresora, graficadora, etc.
Software (Soft = Suave, blando) es el soporte lógico o los códigos de instrucciones comúnmente llamados programas o aplicativos que hacen funcionar el hardware. Este componente no se puede ver ni palpar, es comparable al conocimiento humano.
COMPONENTES PRINCIPALES DE HARDWARE
EL MICROPROCESADOR
El procesador (también llamado Unidad central de procesamiento o CPU) consta de manera básica de los siguientes elementos:
- La unidad aritmético lógica o ALU es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta, ...), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación o relacionales. 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 contienen la instrucción que el computador va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en
LA MEMORIA
La memoria 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 computador. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con el computador. El número de celdas varían mucho de computador a computador, y las tecnologías empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los relés electromecánicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos acústicos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip. 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.
Vale la pena destacar que no todos los tipos de memoria RAM proporcionan el mismo nivel de desempeño. Existen diversos modelos con frecuencias diferentes y capacidades de transferencia de datos cada vez mayores. Verifica debajo una comparación entre tres modelos de RAM con frecuencia de clock de 200 Mhz, y nota como el desempeño se duplica con cada versión del hardware.
LA MEMORIA CACHE
Con el fin de acelerar el acceso a los datos, se adicionó al sistema una memoria llamada caché que es manejada automáticamente y su función es guardar temporalmente las direcciones de la información leída recientemente, así cuando sea necesario leerlos nuevamente, el sistema lee el caché que es más rápido que los discos y busca la información, gastando menos cantidad de tiempo.
Inicialmente el caché sólo era externo y venía en integrados tipo DIP en cantidades de 32K, 64K y 128K. En la actualidad existe caché externo llamado de Nivel 2 (L2) en cantidades de más de 512K y caché interno llamado de Nivel 1 (L1). Este último viene incorporado en el microprocesador y aumenta el rendimiento del mismo almacenando las últimas instrucciones ejecutadas.
Algo importante del caché es que su tiempo de acceso es mucho menor que el de la memoria principal (RAM) por lo tanto su lectura es también mucho más rápida.
EL DISCO DURO
Un disco duro es un dispositivo de almacenamiento que constituye una de las partes más importantes de un computador. Es la parte del computador que contiene la información codificada y que almacena los distintos programas y archivos. Este sistema de almacenamiento opera de manera digital (es decir la información está cuantizada, codificada en valores dicretos de ceros o unos) en discos de superficies magnéticas que giran rápidamente. En un computador, entonces el disco duro es una de las partes esenciales y su sistema principal de almacenamiento de archivos.
El disco duro se denominó así con el fin de diferenciarlo de los disquetes o discos flexibles, de mucha menor capacidad de almacenamiento. El disco duro puede almacenar una gran cantidad de gigabytes, mientras que el antiguo disquete sólo almacenaba 1,4 megabytes (ahora en desuso, con la llegada de los famosos pendrive o memoria USB con gran capacidad de almacenamiento, durabilidad, y un reducido tamaño). Dicen los expertos que el futuro del almacenamiento justamente está en memorias Flash o USB de gran capacidad y velocidad, y entonces serán verdaderamente "duros" en el sentido que serán ya completamente sólidos, sin partes móviles que se puedan estropear.
El disco duro consiste en una serie de discos o platos que están ubicados dentro de la carcasa del aparato. Estos platos, que normalmente son 2 o 4, aunque puede haber hasta 7, están hechos de aluminio o cristal y giran rápidamente, todos a la vez, impulsados por un motor. Los platos son leídos mediante el cabezal de lectura y escritura, que es un conjunto de brazos que se encuentran alineados verticalmente, de manera que no pueden moverse independientemente, sino todos al mismo tiempo. Cada plato es leído por dos brazos que tienen en sus puntas una cabeza de lectura y escritura cada uno, que leen cada cara del plato. Normalmente, hay 8 cabezas para 4 platos. Las cabezas nunca tocan el plato, debido a que podría causar muchos daños teniendo en cuenta la velocidad con la que giran.
EL BUS DEL SISTEMA
En arquitectura de computadores, el bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y condensadores además de circuitos integrados.
En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la comunicación entre las partes del computador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.
La tendencia en los últimos años es el uso de buses seriales como el USB, Firewire para comunicaciones con periféricos y el reemplazo de buses paralelos para conectar toda clase de dispositivos, incluyendo el microprocesador con el chipset en la propia placa base.
Son conexiones con lógica compleja que requieren en algunos casos gran poder de cómputo en los propios dispositivos, pero que poseen grandes ventajas frente al bus paralelo que es menos inteligente.
LA PLACA BASE
La placa base, también conocida como placa madre o tarjeta madre (del inglés motherboard o mainboard) es una placa de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora u ordenador. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.
Va instalada dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos o puertos para instalar componentes dentro de la caja.
La placa base, además, incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.
