Arquitectura de una PC

Introducción

La arquitectura de computadoras se refiere al diseño y la organización de los componentes internos de un sistema de computación. En esencia, define cómo se estructuran y conectan elementos clave como el procesador, la memoria, el almacenamiento y la placa base para trabajar de manera conjunta y eficiente.

Entender la arquitectura de una computadora es fundamental para apreciar cómo cada componente contribuye al rendimiento y la funcionalidad del sistema. Una arquitectura bien diseñada asegura que los componentes se integren sin problemas, optimizando la velocidad y capacidad del equipo. Además, permite la expansión y actualización del sistema conforme cambian las necesidades tecnológicas.

En este texto, exploraremos los principales componentes de la arquitectura de una computadora y cómo interactúan para garantizar un funcionamiento eficiente, así como la importancia de un buen diseño en la operación general del sistema.

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ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. La arquitectura de computadoras es un modelo y una descripción de los requerimientos y las implementaciones de diseño para diversas partes de un ordenador, haciendo énfasis en la manera interna en la que trabaja la unidad central de proceso (UCP) y accede a las direcciones de memoria.

También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.

¿Para qué sirve la arquitectura de los ordenadores?

En base a la arquitectura de computadoras se pueden diseñar y construir éstas. Por eso, es importante diferenciar los distintos componentes que existen en ella y también los tipos de arquitecturas existentes, ya que de ello dependerá el tipo de ordenador resultante, sus capacidades y funcionalidad, etc.

IMPORTANCIA DE LA ARQUITECTURA DE LAS COMPUTADORAS

La arquitectura de los ordenadores es importante en el sentido de que determina cómo funcionará un ordenador y para qué se puede utilizar. Determina el rendimiento, el consumo de energía, el tamaño y el coste del ordenador.

Se presentan algunos aspectos clave que resaltan la importancia de una buena arquitectura:

Compatibilidad: Es crucial que los diversos elementos, como el procesador, ​ la​ memoria, la tarjeta madre y las ‌unidades de almacenamiento, se complementen ​entre sí para un funcionamiento sin problemas. Una ​sólida arquitectura garantiza ‍que los ​componentes ​trabajen juntos de manera ‍eficiente y evita​ problemas de incompatibilidad.

Escalabilidad: Esto significa ‍que se puede agregar ‍o actualizar componentes con relativa facilidad sin necesidad​ de hacer ‌cambios, excesivos ​en la‌ estructura interna. La capacidad de expandir o mejorar la capacidad ‍de la PC a medida que las necesidades del usuario cambien es esencial en ‌el mundo tecnológico en‌ constante evolución.

Rendimiento: Un diseño eficiente y bien pensado optimiza la interconexión de los diferentes componentes y asegura una transferencia​ de ‍datos rápida ​y sin interrupciones. Una arquitectura deficiente puede ‌causar cuellos ​de botella en el flujo de información y ralentizar el rendimiento general del sistema.

Componentes principales de la arquitectura de una Computadora:

La arquitectura de una computadora consta​ de varios componentes ‌fundamentales que trabajan en conjunto para garantizar el funcionamiento‍ adecuado del‍ sistema. Estos componentes son esenciales para el‍ rendimiento y la​ capacidad de una computadora. A continuación, se presentan los ‍principales componentes de ‍la arquitectura de una computadora:

1. PROCESADOR CPU

Un procesador, o microprocesador, es un pequeño chip que podemos encontrar en las computadoras y en otros dispositivos electrónicos. Su función principal es la de recibir información y proporcionar el resultado apropiado.[pic 2]

Es el encargado de manejar todas las instrucciones básicas del sistema, como el procesamiento de aplicaciones de entrada y ejecución de mouse y teclado. La mayoría de las computadoras de escritorio contienen una CPU desarrollada por Intel o AMD, las cuales usan la arquitectura del procesador x86. Los dispositivos móviles, como las computadoras portátiles y las tabletas, pueden usar CPU Intel y AMD, pero también pueden usar procesadores móviles específicos desarrollados por compañías como ARM o Apple.

El procesador es la parte de una PC que actúa como el cerebro de la computadora, ejecuta programas, envía y recibe señales a los dispositivos conectados para mantener la computadora en funcionamiento.

Características de un procesador:

• Está compuesto de registros, unidad de control, unidad aritmética.
• Está compuesto por el núcleo que es el encargado de hacer que la computadora realice procesos con mayor velocidad, fluidez y optimización de tiempos.
• Los núcleos están contenidos en una unidad física, pero en realidad son procesadores individuales.
• Tiene memoria caché, que implica la capacidad de elevar el rendimiento de las aplicaciones que estén instaladas en la computadora. Acelera la memoria RAM y el disco duro.[pic 3]
• Entre más velocidad tenga el procesador las instrucciones serán llevadas a cabo con mayor velocidad.
• Los procesadores que incluyen dos núcleos se denominan procesadores de doble núcleo, mientras que los que tienen cuatro núcleos se denominan procesadores de cuatro núcleos.
• Las CPU en la actualidad a menudo incluyen varios núcleos de procesamiento, que trabajan en conjunto para poder procesar las instrucciones.

MEMORIA RAM[pic 4]

La memoria RAM (acrónimo de Random Access Memoria, o sea, “Memoria de Acceso Aleatorio” en inglés) es un tipo de memoria operativa de las computadoras y sistemas informáticos, donde se ejecuta la mayor parte del software, desde el propio sistema operativo hasta el software de aplicación y otros programas semejantes.

El término “aleatorio” refiere a que permite grabar o recuperar información sin necesidad de un orden secuencial (como sí ocurre, en cambio, en la memoria ROM o Read-Only Memory, o sea, “Memoria de Solo Lectura” en inglés). La memoria RAM es una memoria de libre acceso, que el sistema tiene siempre a mano, a la que se accede de forma rápida y ágil.

Por otro lado, la memoria RAM es una forma de memoria temporal, a corto plazo, que al apagar o reiniciar el sistema vuelve a estar en blanco. Es por ello que, al encender la computadora, los módulos básicos de funcionamiento inscritos en ROM (como el POST o el BIOS) hacen un chequeo de la memoria RAM para asegurarse de que esté operativa y se pueda volcar en ella el software necesario para iniciar el sistema.

En la mayoría de las computadoras, este tipo de memoria no suele estar soldada a la placa madre (como sí lo está, por ejemplo, en las consolas de videojuegos), sino que se encuentra en tarjetas de circuitos impresos retirables y sustituibles, conocidos como módulos de RAM. Cada módulo posee un número de chips de memoria y una capacidad específica, medida actualmente en megabytes (1024 kilobytes) o gigabytes (1024 megabytes).

Características de la memoria RAM

La memoria RAM se caracteriza por lo siguiente:

• Es de libre acceso. El sistema accede a ella de manera aleatoria, es decir, sin un orden secuencial establecido y del modo más rápido y ágil posible.
• Funciona a corto plazo. Una vez reiniciado o apagado el sistema, la memoria RAM queda en blanco para poder volverse a usar en el siguiente ciclo.
• Determina la capacidad de cómputo simultáneo. Dado que es el lugar donde se van a ejecutar los programas de la computadora, la cantidad de RAM del sistema determina cuántas cosas puede hacer al mismo tiempo.
• Es bidireccional. En la memoria RAM se pueden introducir o “escribir” datos, tanto como extraerlos o “leerlos”, a diferencia de otros tipos de memoria, como la ROM.
• Puede ser fija o expandible. En algunos sistemas, el monto de RAM está predeterminado y no puede aumentarse, mientras que otros permiten añadir módulos nuevos para incrementar la memoria del sistema.

1. DISCO DURO / MEMORIA INTERNA [pic 5]

Un disco duro es un dispositivo de almacenamiento que se utiliza para guardar y recuperar datos en una computadora. Es una parte esencial de cualquier sistema informático, ya que almacena permanentemente la información que se necesita para el funcionamiento del sistema y la ejecución de programas. El concepto de disco duro se refiere a un disco magnético que gira a alta velocidad y en el que se graban los datos digitalmente.

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