lunes, 24 de noviembre de 2014

Introducción al ordenador: El hardware.


Con esta entrada no quiero hacer una monografía de la evolución de la informática y el hardware a lo largo de la historia, sino una explicación lo más simple posible y desde mi experiencia con gente que se está iniciando en esto del mundo de las tecnologías.

Para empezar comentarte que existen básicamente dos tipos de equipos los de sobremesa o portátiles, y por sus especificaciones pueden estar diseñado para trabajar en entornos domestico o industriales, esto no diferencia mucho el esquema básico que voy a explicar, simplemente que los segundo están preparados para trabajar en entornos hostiles. 



La imagen izquierda muestra un equipo de escritorio y a la derecha un equipo portátil. Todo ordenador básico está compuesto por los elementos siguientes:
  1. Unidad central de proceso o comúnmente torre.
  2. Monitor.
  3. Teclado.
  4. Ratón.
El monitor, el teclado y el ratón son periféricos básicos. Ahora qué es un periférico, pues bien se trata de todo dispositivo auxiliar que podemos conectar a la unidad central y no forme parte del núcleo base del ordenador, considerándose éste al procesador, la memoria principal y al sistema de entrada-salida.


Hoy en día ese ordenador base ha evolucionado e incluye periféricos complementarios como son una impresora multifunción y unos altavoces o auriculares. Con Internet podemos incluir a la lista incluso la  cámara web y el micrófono, aunque esta cuestión la trataré más adelante.

Entonces un periférico es un dispositivo hardware capaz de comunicarse con el exterior y en general encargados de la interacción entre el humano y la máquina. Actualmente existen multitud de periféricos de este tipo, tantos como puedan ingeniarse y ser útiles para trabajar con un ordenador. Por ejemplo nuestros periféricos básicos según el flujo de comunicación con el exterior pueden ser:
  • Periférico de entrada: Teclado, ratón, cámara web y el micrófono. (Exterior>Interior
  • Periférico de salida: Monitor, altavoces y auriculares. (Interior>Exterior)
  • Periférico de Entrada-Salida: Impresora mulifunción (Exterior<>Interior)
Ahora un periférico también puede ser un medio de almacenamiento masivo que sirva de memoria auxiliar a la memoria principal, siendo capaces de mantener la información aún desconectando la electricidad. Hay multitud de periféricos de almacenamiento, pero los principales son las unidades rígidas, las unidades ópticas y las unidades flash.

También un periférico pude ser un dispositivo hardware capaz de interactuar con otros ordenadores o entre un ordenador y un periférico externo, es decir, encargados de la interacción entre máquinas. Los periféricos de comunicaciones más comunes son las tarjetas de red, los modems y los interfaces de comunicación, aunque la lista es mucho más extensa y algunos de estos aparatos  son los precursores de las redes informáticas.

Bueno! Y qué es eso de una interfaz de comunicación, pues bien, se trata de un medio que permite la conexión entre dos dispositivos distintos. Por ejemplo, el ratón como periférico de entrada puede conectarse al ordenador a través de distintos interfaces o tecnologías como pueden ser: Serie, USB o PS/2.

Llegados a este punto vamos a destripar a la unidad central para ver que componentes hay en su interior, suelen ir instalados y protegidos sobre la carcasa de montaje, siendo el primer componente de un equipo la propia torre. Entonces tenemos:

  1. Carcasa o torre.
  2. Fuente de alimentación.
  3. Procesador.
  4. Disipador.
  5. Placa base.
  6. Memorias.
  7. Tarjeta gráfica.
  8. Unidades rígidas.
  9. Unidades ópticas.
  10. Lectores de tarjetas.
La carcasa es una estructura fabricada en chapa que sirve para alojar todos los componentes internos del ordenador. La vista frontal muestra una tapa con unas serie pulsadores y conectrores que detrás suya esconde a las bahías en donde van instaladas las unidades ópticas y lectores de tarjetas que van vistos en el frontal, así como las unidades rígidas que van ocultas. La parte trasera da acceso a los conectores de la placa base, interruptor de fuente y al cable de alimentación. Sobre el costado derecho va fijada la placa base en el interior y aunque en los modelos actuales ambos costados puedan quitarse, el costado izquierdo es la tapadera que realmente da acceso al interior. La fuente va instalada por dentro en la parte de atrás, puede ser arriba o abajo. Dependiendo de la gama puede incluir mayor o menor número de ranuras de aireación con ventiladores, mejorando la evacuación del calor generado en el interior.


La fuente de alimentación es la encargada de suministrar la energía al resto de componentes de la unidad central, de su calidad depende la calidad de la energía suministrada y de las protecciones frente a fallas eléctricas. Aunque este componente pueda parecer secundario, realmente es muy importante y de él depende la fiabilidad y estabilidad de un equipo.
El procesador es el corazón del ordenador junto con la placa base y la memoria. Se encarga de gobernar las operaciones aritméticas, lógicas y de entrada-salida. En otras palabras podríamos decir que actúa como un jefe dentro del equipo.

 

El disipador es un elemento adosado al procesador que se encarga de evacuar el calor producido en el mismo. Suele estar compuesto de una estructura de láminas de aluminio unidas por tubos de cobre o un simple bloque de aluminio con una serie de aletas mecanizadas, sobre el que va montado un ventilador. También existen modernos sistema de refrigeración líquida. La unión entre la superficie del procesador y el disipador suele hacerse mediante pasta térmica para faciliar la transmisión del calor entre ambos componentes. Por tanto es muy recomendable que la pasta sea de calidad.


La placa base es un componente vital del sistema porque se encarga de unir todo el hardware que compone el ordenador. Visualmente es un conjunto de conectores, ranuras y chips, pero es el chipset quien se encarga de interconectar el procesador, la memoria, las ranuras de expansión y otros dispositivos integrados. Luego una diminuta memoria, llamada BIOS, contiene un pequeño programa que se encarga de inicializar todos estos elementos y dar paso a la carga del sistema operativo. Las ranuras de expansión permiten agregar funcionalidades para la conexión de nuevos periféricos a través de tarjetas, que a día de hoy se basan en el bus PCI Express. Los dispositivos integrados más comunes son: La tarjeta de sonido, tarjeta de red, tarjeta gráfica, controladora SATA y controladora USB, antiguamente todas estas funciones no estaban integradas y habían que incorporarlas mediante tarjetas de expansión. Por último decir que cada modelo y fabricante de procesador precisa de un zócalo especifico de conexión, mientras que el resto de conectores y ranuras son estándares al resto de componentes.


La memoria o RAM es otro componente importante pues se encarga de almacenar los datos e instrucciones que está utilizando el procesador. Se trata de una memoria volátil, es decir, se borra al desconectar la electricidad. Por ello, precisan de una memoria auxiliar que sea capaz de almacenar su contenido antes de que se proceda a apagar el ordenador.


La tarjeta gráfica es un dispositivo de expansión encargado de procesar los datos procedentes del procesador y convertirlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida como un monitor o televisor. Actualmente este dispositivo viene integrado en la placa base y puede ser opcional, si no precisamos de un rendimiento gráfico elevado como el demandado por ciertas aplicaciones gráficas y juegos.

Las unidades rígidas son periféricos de almacenamiento que pueden ser los tradicionales discos duros de tecnología magnética o los discos SSD, de estado sólido, basados en chips de memoria flash, estos últimos tienen excelentes tasas de transferencias aunque para capacidades altas todavía algo caros.  En general, los discos duros siguen siendo el medio mas utilizados en la actualidad. Su función es la de almacenar el software y nuestros datos.


Las unidades ópticas son dispositivos hardware capaces de leer y/o escribir información en un medio óptico como pueden ser el CD, DVD o BluRay. Son por excelencia el medio de distribución comercial de software, música y películas. Actualmente la grabadora de DVD es la unidad más extendida en uso, pues permite la lectura y escritura de medios como DVD y CD. Los medios grabables son útiles para grabar nuestros datos, aunque poco a poco están siendo reemplazados como medio de almacenamiento personal por la unidades flash de tipo pendrives.


El lector de tarjetas es un dispositivo hardware encargado de la lectura de unidades flash de tipo tarjeta de memoria. Existen multitud de formatos de tarjetas como por ejemplo CompactFlash, SD, XD o MemoryStick, aunque el más utilizado en la actualidad sea el formato SD o MicroSD por su extendido uso en cámaras fotográficas, smartphones o tablets. Además puede fabricarse como periférico externo o interno.

 

Algunos os preguntareis qués es un pendrive, pues bien no deja de ser una memoria flash con un diseño especial para ser conectado externamente como periférico de almacenamiento a un puerto USB del ordenador. En castellano significa lápiz de memoria y su estética es quién ha motivado su nombre. Este pequeño amigo es ideal para llevar de un lado a otro nuestros documentos, fotos y música favoritos.

Un ordenador portátil comparte el mismo esquema hardware básico que un equipo de sobremesa, pero en sus reducidas dimensiones debe ofrecer un equipo completo con capacidad de movilidad y autonomía. Un ejemplo de ello son la integración de una pantalla, teclado, ratón y batería en su conjunto. Entonces a igualdad de elementos sus componentes deben tener un diseño especifico en cuanto a tamaño, consumo y generación de calor, llegando a ofrecer prestaciones y rendimiento muy similares. Su capacidad de ampliación o expansión de funcionalidades está limitada. No obstante, los periféricos para escritorio son totalmente compatibles con equipos portátiles y estos incluyen multitud de puertos para su conexión externa.


Hasta aquí el apartado hardware, es decir, la parte física o tangible de una computadora. Mas adelante hablare del software, las redes e Internet.