Arquitectura básica de un ordenador

Procesador

 El microprocesador o simplemente procesador, es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele asociar por analogía como el "cerebro" de un sistema informático. El procesador puede definirse, como un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos agrupados en un paquete. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.

Desde el punto de vista funcional es, básicamente, el encargado de realizar toda operación aritmético-lógica, de control y de comunicación con el resto de los componentes integrados que conforman un PC, siguiendo el modelo base de Von Neumann. También es el principal encargado de ejecutar los programas, sean de usuario o de sistema; sólo ejecuta instrucciones programadas a muy bajo nivel, realizando operaciones elementales, básicamente, las aritméticas y lógicas, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

El microprocesador está conectado, generalmente, mediante un zócalo específico a la placa base. Normalmente para su correcto y estable funcionamiento, se le adosa un sistema de refrigeración, que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que fuerzan la expulsión del calor absorbido por el disipador; entre éste último y la cápsula del microprocesador suele colocarse pasta térmica para mejorar la conductividad térmica. Existen otros métodos más eficaces, como la refrigeración líquida o el uso de células peltier para refrigeración extrema, aunque estas técnicas se utilizan casi exclusivamente para aplicaciones especiales, tales como en las prácticas de overclocking.

La "velocidad" del microprocesador suele medirse por la cantidad de operaciones por ciclo de reloj que puede realizar y en los ciclos por segundo que este último desarrolla, o también en MIPS. Está basada en la denominada frecuencia de reloj (oscilador). La frecuencia de reloj se mide en hercios, pero dada su elevada cifra se utilizan múltiplos, como el megahercio o el gigahercio. Cabe destacar que la frecuencia de reloj no es el único factor determinante en el rendimiento, pues sólo se podría hacer comparativa entre dos microprocesadores de una misma microarquitectura. Es importante notar que la frecuencia de reloj efectiva no es la suma de la frecuencia de cada núcleo físico del procesador, es decir, uno de 6 núcleos físicos con 3 GHz cada uno nunca tendrá 18 GHz, sino 3 GHz, independientemente de su número de núcleos.

Hay otros factores muy influyentes en el rendimiento, como puede ser su memoria caché, su cantidad de núcleos, sean físicos o lógicos, el conjunto de instrucciones que soporta, su arquitectura, etc; por lo que sería difícilmente comparable el rendimiento de dos procesadores distintos basándose sólo en su frecuencia de reloj.

Un sistema informático de alto rendimiento puede estar equipado con varios microprocesadores trabajando en paralelo, y un microprocesador puede, a su vez, estar constituido por varios núcleos físicos o lógicos. Un núcleo físico se refiere a una porción interna del microprocesador cuasi-independiente que realiza todas las actividades de una CPU solitaria, un núcleo lógico es la simulación de un núcleo físico a fin de repartir de manera más eficiente el procesamiento.

Estos últimos años ha existido una tendencia de integrar el mayor número de elementos de la PC dentro del propio procesador, aumentando así su eficiencia energética y su rendimiento. Una de las primeras integraciones, fue introducir la unidad de coma flotante dentro del encapsulado, que anteriormente era un componente aparte y opcional situado también en la placa base, luego se introdujo también el controlador de memoria, y más tarde un procesador gráfico dentro de la misma cámara, aunque no dentro del mismo encapsulado. Posteriormente se llegaron a integrar completamente en el mismo encapsulado (die). Respecto a esto último, compañías tales como Intel ya planean integrar el puente sur dentro del microprocesador, eliminando completamente ambos circuitos auxiliares de la placa.

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 un ordenador. Es una parte fundamental a la hora de armar un PC de escritorio u portátil. 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 para instalar componentes dentro de la caja, tales como el procesador.

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.

Memoria RAM

La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory, cuyo acrónimo es RAM) es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados.

Se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades. Se denominan "de acceso aleatorio" porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible.

Los módulos de memoria RAM son tarjetas de circuito impreso que tienen soldados módulos integrados de memoria DRAM por una o ambas caras.

La conexión con los demás componentes se realiza por medio de un área de pines en uno de los filos del circuito impreso, que permiten que el modulo al ser instalado en un zócalo apropiado de la placa base, tenga buen contacto eléctrico con los controladores de memoria y las fuentes de alimentación. Los primeros módulos comerciales de memoria eran SIPP de formato propietario, es decir no había un estándar entre distintas marcas. Otros módulos propietarios bastante conocidos fueron los RIMM, ideados por la empresa RAMBUS.

La necesidad de hacer intercambiable los módulos y de utilizar integrados de distintos fabricantes condujo al establecimiento de estándares de la industria como los JEDEC.

• Módulos SIMM: Formato usado en ordenadores antiguos. Tenían un bus de datos de 16 o     32 bits.

• Módulos DIMM: Usado en ordenadores de escritorio. Se caracterizan por tener un bus de datos de 64 bits.

• Módulos SO-DIMM: Usado en ordenadores portátiles. Formato miniaturizado de DIMM.

Memoria ROM

La memoria de sólo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.

Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente para contener el firmware (programa que está estrechamente ligado a hardware específico, y es poco probable que requiera actualizaciones frecuentes) u otro contenido vital para el funcionamiento del dispositivo, como los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos.

En su sentido más estricto, se refiere sólo a máscara ROM -en inglés, MROM- (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente, y por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin embargo, las ROM más modernas, como EPROM y Flash EEPROM, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aún siendo descritos como "memoria de sólo lectura" (ROM). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria. A pesar de la simplicidad de la ROM, los dispositivos reprogramables son más flexibles y económicos, por lo cual las antiguas máscaras ROM no se suelen encontrar en hardware producido a partir de 2007.

Memoria EPROM

EPROM son las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable borrable). Es un tipo de chip de memoria ROM no volátil inventado por el ingeniero Dov Frohman. Está formada por celdas de FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor) o "transistores de puerta flotante".

Una EPROM programada retiene sus datos durante diez o veinte años, y se puede leer un número ilimitado de veces. Para evitar el borrado accidental por la luz del sol, la ventana de borrado debe permanecer cubierta. Las antiguas BIOS de los ordenadores personales eran frecuentemente EPROMs y la ventana de borrado estaba habitualmente cubierta por una etiqueta que contenía el nombre del productor de la BIOS, su revisión y una advertencia de copyright.

BIOS

El BIOS (sigla en inglés de basic input/output system; en español "sistema básico de entrada y salida") es un software que localiza y reconoce todos los dispositivos necesarios para cargar el sistema operativo en la memoria RAM; es un software muy básico instalado en la placa base que permite que ésta cumpla su cometido. Proporciona la comunicación de bajo nivel, el funcionamiento y configuración del hardware del sistema que, como mínimo, maneja el teclado y proporciona una salida básica (emitiendo pitidos normalizados por el altavoz de la computadora si se producen fallos) durante el arranque. El BIOS usualmente está escrito en lenguaje ensamblador. El primer uso del término "BIOS" se dio en el sistema operativo CP/M, y describe la parte de CP/M que se ejecutaba durante el arranque y que iba unida directamente al hardware (las máquinas de CP/M usualmente tenían un simple cargador arrancable en la memoria de sólo lectura, y nada más). La mayoría de las versiones de MS-DOS tienen un archivo llamado "IBMBIO.COM" o "IO.SYS" que es análogo al BIOS de CP/M.

El BIOS es un sistema básico de entrada/salida que normalmente pasa inadvertido para el usuario final de computadoras. Se encarga de encontrar el sistema operativo y cargarlo en la memoria RAM. Posee un componente de hardware y otro de software; este último brinda una interfaz generalmente de texto que permite configurar varias opciones del hardware instalado en el PC, como por ejemplo el reloj, o desde qué dispositivos de almacenamiento iniciará el sistema operativo (Microsoft Windows, GNU/Linux, Mac OS X, etc.).

El BIOS gestiona al menos el teclado del ordenador, proporcionando incluso una salida bastante básica en forma de sonidos por el altavoz incorporado en la placa base cuando hay algún error, como por ejemplo un dispositivo que falla o debería ser conectado. Estos mensajes de error son utilizados por los técnicos para encontrar soluciones al momento de armar o reparar un equipo.

El BIOS antiguamente residía en memorias ROM o EPROM pero desde mediados de los 90 comenzó a utilizarse memorias flash que podían ser actualizadas por el usuario. Es un programa tipo firmware. El BIOS es una parte esencial del hardware que es totalmente configurable y es donde se controlan los procesos del flujo de información en el bus del ordenador, entre el sistema operativo y los demás periféricos. También incluye la configuración de aspectos importantes de la máquina.

Sistema operativo

Un Sistema Operativo (SO) es el software básico de un ordenador que provee una interfaz entre el resto de programas del ordenador, los dispositivos hardware y el usuario. Para que funcionen los otros programas, cada ordenador de uso general debe tener un sistema operativo que proporcione una plataforma de software encima de la cual puedan funcionar. Los programas se programan para que funcionen encima de un sistema operativo particular, por tanto, la elección del sistema operativo determina en gran medida las aplicaciones que puedes utilizar.

 Los sistemas operativos realizan tareas básicas, tales como reconocimiento de la conexión del teclado, enviar la información a la pantalla, no perder de vista archivos y directorios en el disco, y controlar los dispositivos periféricos tales como impresoras, escáner, etc.

En sistemas grandes, el sistema operativo tiene incluso mayor responsabilidad y poder, es como un policía de tráfico, se asegura de que los programas y usuarios que están funcionando al mismo tiempo no interfieran entre ellos. El sistema operativo también es responsable de la seguridad, asegurándose de que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.

Los Sistemas Operativos más utilizados son Dos, Windows, Linux y Mac. Algunos SO ya vienen con un navegador integrado, como Windows que trae el navegador Internet Explorer.

Hardware/Software

Hardware corresponde a todas las partes tangibles de un sistema informático: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado. El término es propio del idioma inglés (literalmente traducido: partes duras), su traducción al español no tiene un significado acorde, por tal motivo se la ha adoptado tal cual es y suena. El término, aunque es lo más común, no solamente se aplica a un ordenador tal como se la conoce, ya que, por ejemplo, un robot, un teléfono móvil, una cámara fotográfica o un reproductor multimedia también poseen hardware.

El término hardware tampoco correspondería a un sinónimo exacto de «componentes informáticos», ya que esta última definición se suele limitar exclusivamente a las piezas y elementos internos, independientemente de los periféricos.

La historia del hardware del ordenador se puede clasificar en cuatro generaciones, cada una caracterizada por un cambio tecnológico de importancia. Este hardware se puede clasificar en: básico, el estrictamente necesario para el funcionamiento normal del equipo; y complementario, el que realiza funciones específicas.

Un sistema informático se compone de una unidad central de procesamiento (CPU), encargada de procesar los datos, uno o varios periféricos de entrada, los que permiten el ingreso de la información y uno o varios periféricos de salida, los que posibilitan dar salida (normalmente en forma visual o auditiva) a los datos procesados.

Se conoce como software al equipamiento lógico o soporte lógico de un sistema informático, abarca todo lo intangible, lo “no físico”; comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos, que son llamados hardware.

Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones informáticas; tales como el procesador de texto, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; el software de sistema, tal como el sistema operativo, que, básicamente, permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz con el usuario.

Periféricos

En informática, se denomina periféricos a los aparatos o dispositivos auxiliares e independientes conectados a la unidad central de procesamiento de un ordenador.

Se consideran periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de los cuales el ordenador se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal.

Se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al núcleo fundamental del ordenador, formado por la CPU y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida complementarias al proceso de datos que realiza la CPU.

A pesar de que el término periférico implica a menudo el concepto de “adicional pero no esencial”, muchos de ellos son elementos fundamentales para un sistema informático. El teclado y el monitor, imprescindibles en cualquier ordenador personal de hoy en día (no lo fueron en los primeros ordenadores), son posiblemente los periféricos más comunes, y es posible que mucha gente no los considere como tal debido a que generalmente se toman como parte necesaria de un ordenador. El ratón o mouse es posiblemente el ejemplo más claro de este aspecto. Hace menos de 20 años no todos los ordenadores personales incluían este dispositivo. El sistema operativo MS-DOS, el más común en esa época, tenía una interfaz de línea de comandos para la que no era necesario el empleo de un ratón, todo se hacía mediante comandos de texto. Fue con la popularización de Finder, sistema operativo de la Macintosh de Apple y la posterior aparición de Windows cuando el ratón comenzó a ser un elemento imprescindible en cualquier hogar dotado de un ordenador personal.

Actualmente existen sistemas operativos con interfaz de texto que pueden prescindir del ratón como, por ejemplo, algunos sistemas básicos de UNIX y GNU/Linux.

Requisitos del sistema para instalar Adobe Suite CS5.5 MASTER COLLETION:

Windows

• Procesador Intel® Pentium® 4 o AMD Athlon® 64 (se recomienda Intel Core™ i3, i5 o i7, o AMD Phenom® II); se requiere Intel Core 2 Duo o AMD Phenom II para Adobe Premiere Pro; se requiere procesador con compatibilidad de 64 bits para Adobe Premiere® Pro y After Effects®.

• Microsoft® Windows® XP con Service Pack 3; Windows Vista® Home Premium, Business, Ultimate o Enterprise con Service Pack 2; o Windows 7; se requiere la edición de 64 bits de Windows Vista o Windows 7 para Adobe Premiere Pro, After Effects y la suscripción a la edición de Master Collection.

• 2 GB de RAM (se recomienda 4 GB o más).

• 24,3 GB de espacio disponible en el disco duro para la instalación; se necesita espacio libre adicional durante la instalación (no se puede instalar en dispositivos de almacenamiento extraíbles basados en memoria flash).

• Resolución de 1280 x 900 (se recomienda de 1280 x 1024) con tarjeta gráfica OpenGL cualificada y acelerada de hardware, color de 16 bits y 256 MB de VRAM.

• Tarjeta GPU certificada por Adobe para un rendimiento acelerado de la GPU en Adobe Premiere Pro. Visite www.adobe.com/go/premiere_systemreqs_es para obtener la última lista de tarjetas compatibles.

• Algunas funciones aceleradas de la GPU de Adobe Photoshop® requieren que los gráficos sean compatibles con Shader Model 3.0 y OpenGL 2.0.

• Algunas funciones de Adobe Bridge se basan en una tarjeta gráfica compatible con DirectX 9 con al menos 64 MB de VRAM.

• Disco duro de 7200 RPM destinado a la edición de formatos de vídeo comprimidos y RAID 0 para descomprimidos.

• Para flujos de trabajo SD/HD, tarjeta certificada por Adobe para la captura y exportación a cinta.

• Puerto IEEE 1394 compatible con OHCI para la captura de DV y HDV, exportación a cinta y transmisión al dispositivo DV.

• Tarjeta de sonido compatible con el protocolo ASIO o con modelo de controlador de Microsoft Windows.

• Unidad de DVD-ROM compatible con DVD de doble capa (grabadora de DVD+-R para la grabación de DVD; grabadora Blu-ray para crear discos multimedia Blu-ray).
• Java™ Runtime Environment 1.6 (incluido).

• Eclipse™ 3.6.1 necesario para la instalación de plug-ins.

• Software QuickTime 7.6.2 necesario para QuickTime y funciones multimedia.

• Se requiere el software Adobe Flash® Player 10 para exportar archivos SWF y para reproducir proyectos de DVD exportados como archivos SWF.

• Se requiere conexión a Internet de banda ancha para los servicios en línea y para validar la suscripción a la edición (si corresponde) de manera continuada.

Mac OS

• Procesador Intel® multinúcleo con compatibilidad de 64 bits.

• Mac OS X v10.5.8 o v10.6; se requiere Mac OS X v10.6 para Adobe Flash® Builder™ 4.5 Premium y la integración de Flash Builder con Flash Catalyst y Flash Professional; se requiere Mac OS X v10.6.3 para un rendimiento acelerado de la GPU en Adobe Premiere® Pro.

• 2 GB de RAM (se recomienda 4 GB o más).

• 26,3 GB de espacio disponible en el disco duro para la instalación; se necesita espacio libre adicional durante la instalación (no se puede instalar en un volumen que utilice un sistema de distinción entre mayúsculas y minúsculas en archivos, o en dispositivos de almacenamiento extraíbles basados en memoria flash).

• Resolución de 1280 x 900 (se recomienda de 1280 x 1024) con tarjeta gráfica OpenGL cualificada y acelerada de hardware, color de 16 bits y 256 MB de VRAM.

• Tarjeta GPU certificada por Adobe para un rendimiento acelerado de la GPU en Adobe Premiere Pro.

• Algunas funciones aceleradas de la GPU de Adobe Photoshop requieren que los gráficos sean compatibles con Shader Model 3.0 y OpenGL 2.0.

• Disco duro de 7200 RPM destinado a la edición de formatos de vídeo comprimidos y RAID 0 para descomprimidos.

• Tarjeta de sonido compatible con Core Audio.

• Unidad de DVD-ROM compatible con DVD de doble capa (unidad SuperDrive para la grabación de DVD; grabadora externa Blu-ray para crear discos multimedia Blu-ray).
• Java™ Runtime Environment 1.6.

• Versión Cocoa de Eclipse 3.6.1 para la instalación de plug-ins.

• Software QuickTime 7.6.2 necesario para QuickTime y funciones multimedia.

• Se requiere el software Adobe Flash® Player 10 para exportar archivos SWF y para reproducir proyectos de DVD exportados como archivos SWF.

• Se requiere conexión a Internet de banda ancha para los servicios en línea y para validar la suscripción a la edición (si corresponde) de manera continuada.