Hardware de Pc

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Hardware de Pc por Mind Map: Hardware de Pc

1. Placa base:El estándar ATX (Advanced Technology eXtended) fue creado por Intel en 1995 y sigue siendo el formato más utilizado en equipos de sobremesa. ATX reemplazó completamente al antiguo estándar AT, ya que resuelve muchos de los problemas que el estándar Baby-AT (la variante más común del AT) causaba a los fabricantes de sistemas. Otros estándares con placas más pequeñas (incluyendo Baby-ATX -en la imagen-, microATX, FlexATX y mini-ITX) mantienen la distribución básica original pero con un tamaño de la placa y un número de bahías (slots) de expansión menor

2. Buses y Puerto de Sistema:PCI 3.0: Eliminado el soporte de 5V completamente. Soporta 3.3V y “tarjetas universales” (2 muescas). 4.2. PCI-X (PCI eXtended) ● Usa misma protocolo que PCI, usando solo el bus de 64 bits a igual velocidad (66MHz) o al doble (133MHz). ○ Slot PCI-X compatible con tarjetas PCI de 3.3V (A partir del PCI 2.x) ○ Slot PCI compatible con tarjetas PCI-X (si nada obstruye la parte que sobresale de la bahía) ○ Tarjetas PCI y PCI-X pueden coexistir en el bus PCI-X, pero éste reducirá la velocidad a la de la tarjeta PCI-X 2.0 Revisión del protocolo, añadiendo corrección de errores y funciones punto a punto entre dispositivos. Compatible con dispositivos PCI y PCI-X 1.0. A pesar de sus ventajas, los fabricantes no la han implementado a gran escala, decantándose por PCI-e, ya que tiene mejores prestaciones por la comunicación punto a punto entre los dispositivas conectados. 4.3. AGP (Accelerated Graphics Port) prestaciones de las tarjetas gráficas y la imposibilidad del bus PCI para negociar la cantidad de datos generados. Se trata de un puerto de 32 bits, ya que parte de las especificaciones del PCI 2.1, pero optimizado para gráficas. Conector AGP universal: Además con los conectores AGP 4x se introdujo un enganche al final de la bahía para sujetar mejor la tarjeta. 4.4. PCI-e (PCI Express3 Sustituye el bus paralelo por una conexión serie punto a punto bidireccional que permite agregar canales en una Esto hace que existan distintos tamaños de bahías para PCI-e: x1, x4, x8 (de aspecto similar a x16) y El más utilizado en tarjetas gráficas es el PCI-e x16 con enganche de tarjeta al final de la bahía. PCI-e 1.1 Tasa transferencia teórica por canal = 250 MBytes/s, bidireccional = 500 MBytes/s. Tasa máxima PCI-e x32 = 8GB/s en cada dirección. dirección). PCI-e 2.0: Dobla la tasa de transferencia (500 MB/s por canal en una dirección). PCI-e 3.0: Dobla de nuevo la tasa de transferencia (1GB/s por canal en una dirección).

3. Buses y puertos:5.1. SERIE RS-232 Conexiones síncronas y asíncronas con dispositivos DTE (Data Terminal Equipment) o DCE (Data Communication Equipment). El estándar recomienda usar los conectores de 25 pines pero se usan los DE-9 ya que son más pequeños y se suelen usar 5.2. USB canal que va desde el controlador del anfitrión (host) hasta una entidad lógica del dispositivo llamada “end-point”. cero que se utiliza para la configuración del dispositivo y no se asocia con ninguna interfaz. Cada dispositivo USB puede tener hasta 32 tuberías activas, 16 en el controlador de host y otras 16 fuera de él. única y por último si el anfitrión soporta el dispositivo, carga los drivers necesarios. b) Cable En el modo High-Speed el cable lleva un terminador de 45Ω a masa, o bien un diferencial de 90Ω. La longitud máxima del cable es de 5 metros, debido a que se permite un retardo de hasta 1500ns al dispositivo para Con concentradores (hasta 5 niveles) la longitud máxima es de 30 metros. 5.3. IEEE 1394 Estándar de comunicación isócrona en tiempo real de alta velocidad con interfaz bus serie. Los dispositivos se conectan Permite conectar hasta 63 dispositivos en el mismo bus, identificados mediante el estándar IEEE EUI-645 y un código que indica el tipo de dispositivo y los protocolos que soporta. elegido nodo “root”, con el id más alto. Puede suministrar hasta 45 W de potencia por puerto (generalmente unos 8 W), desde 24V hasta 30V (25V nominales). Ha sustituido a Parallel SCSI en muchas aplicaciones. Algunos nombres comerciales que ha recibido son: FireWire(Apple), iLINK(Sony) y Lynx(Texas Intruments). a) Versiones ● IEEE 1394a (conector de 6 pines o 4 pines sin alimentación eléctrica) ○ FireWire 400 o S400: transferencia de datos entre dispositivos a 100, 200 o 400 Mbps en Half-Dúplex. ● IEEE1394b (conector de 9 pines) ○ FireWire 800 o S800: casi 800Mbps en modo Full-Dúplex. Compatible con 1394a. 8B10B (modo beta). ○ FireWire S1600 y S3200: 1.6Gbps y 3.2Gbps respectivamente, compatibles hacia atrás. ● IEEE1394c (conector RJ45) ○ FireWire S800T: Una nueva especificación del puerto que provee 800Mbps sobre un conector RJ45 con cable Cat5e, y negociación automática que permite al mismo puerto conectar tanto dispositivos IEEE 1394 b) Cable Hasta 16 cables pueden ser conectados en margarita mediante repetidores o hubs. 1394a limita la longitud total del cableado de cualquier configuración a 72 metros. En Windows XP el rendimiento no es bueno sino se instala el SP3. Windows Vista no soporta 1394b. d) Redes FireWire RFC 2734 especifica cómo utilizar IPv4 sobre la interfaz FireWire para crear redes ad-hoc.

4. Almacenamiento:Discos duros Los cabezales son brazos con dispositivos magnéticos de lectura-escritura en su extremo . En algunos dispositivos las pistas exteriores tienen más sectores que las pistas interiores. Para minimizar los movimientos de los cabezales los sistemas operativos suelen asignar el espacio en base a conjuntos de uno o más sectores consecutivos llamados "cluster" en Windows y "bloque" en POSIX, cuyo tamaño se calcula y asigna al formatear la partición. Las principales características de un disco duro son su interfaz su tamaño , su capacidad y su velocidad de giro En los primeros ordenadores se utilizaban como memoria secundaria pero en la actualidad solo se utilizan para copias de respaldo de gran capacidad, ocupando los dispositivos ópticos el mercado de copias de baja capacidad. ÓPTICO El almacenamiento óptico se basa en discos de policarbonato donde la información se guarda sobre la superficie del disco mediante marcas formando un surco en espiral que comienza en el interior del disco. Los primeros CDs fueron diseñados para audio y tenían una tasa de transferencia de La capacidad de una capa de un disco óptico viene determinada por el tamaño de su superficie, el grosor del surco y la longitud de las marcas. El DVD tiene la apariencia de un CD pero utiliza un láser rojo de 0,65 μm con una capacidad estándar de 4'7 GB y velocidad de transferencia base de 1.350 KB/s. Los surcos de los disco ópticos alternan fosos y valles para guardar la información. Los discos magneto-ópticos tienen una superficie ferromagnética que se lee ópticamente mediante láser. Las unidades de grabación de discos magneto-ópticos verifican la información después de escribirla a diferencia de los grabadores de CD-R o DVD-R en los que los datos son escritos sin ninguna verificación. Actualmente los discos magneto-ópticos mantienen unas dimensiones de 5 ¼ " o 3'5 " con capacidades entre 230 MB y 9 La transición entre capas genera un retardo en la transferencia de datos. ELECTRÓNICO Ofrecen capacidad de lectura y escritura, gran portabilidad, gran resistencia a golpes y polvo, inmunidad magnética, funcionamiento silencioso, pequeño tamaño y bajo coste con velocidades y capacidades en constante mejoría.

5. Tarjetas de sonido Analogicas:TARJETAS DE SONIDO ANALÓGICAS La frecuencia de muestreo se puede controlar por software y normalmente es una fracción de 44.1kHz. La frecuencia de muestreo debe ser de más del doble que la banda que se pretende utilizar . Finalmente los nuevos formatos de alta definición usan frecuencias de muestreo de 96 KHz y hasta 192 KHz, no porque estas frecuencias se puedan oír, sino porque así es más fácil reproducir las que si se oyen

6. Sócalos de micro:Actualmente los microchips se unen a la placa por medio de zócalos o «sockets» con una matriz de agujeros donde encajan los pines de los procesadores. Los zócalos denominados ZIF son zócalos PGA que utilizan un sistema de enganche mediante palanca que permite instalar los micros sin efectuar ninguna presión sobre ellos, reduciendo los riesgos de rotura de pines. Así a veces se hace referencia a zócalos «PGA» -zócalos PGA tipo LIF - o zócalos «ZIF» -zócalos PGA tipo ZIF-. Los primeros zócalos PGA y ZIF extendidos en el mercado estaban diseñados por Intel y eran utilizados por micros de otros fabricantes. Actualmente existen zócalos diferenciados para Intel y AMD y, por tanto, placas madre diferencias

7. Arquitectura de PC:1.1. ARQUITECTURA VON NEUMANN La arquitectura de von Neumann también llamada de Eckert-Mauchly, es una familia de arquitecturas de computadoras a) CISC Y RISC Existen dos variantes fundamentales de arquitectura de procesadores: CISC (Complex Instruction Set Computer) y RISC (Reduced Instruction Set Computer). Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que, en la actualidad, la mayoría de los sistemas CISC de alto rendimiento implementan un sistema que convierte dichas instrucciones complejas en varias instrucciones simples del tipo RISC, llamadas generalmente microinstrucciones. El nombre CISC apareció por contraposición a RISC cuando apareció esta nueva arquitectura de diseño (finales 1980). 1.1. ARQUITECTURA VON NEUMANN La arquitectura de von Neumann también llamada de Eckert-Mauchly, es una familia de arquitecturas de computadoras a) CISC Y RISC Existen dos variantes fundamentales de arquitectura de procesadores: CISC (Complex Instruction Set Computer) y RISC (Reduced Instruction Set Computer). Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que, en la actualidad, la mayoría de los sistemas CISC de alto rendimiento implementan un sistema que convierte dichas instrucciones complejas en varias instrucciones simples del tipo RISC, llamadas generalmente microinstrucciones. El nombre CISC apareció por contraposición a RISC cuando apareció esta nueva arquitectura de diseño (finales 1980).

8. Computador Personal: Los primeros microcomputadores aparecieron en el mercado a finales de 1970 aunque se les conocía como computadores domésticos. Eran equipos de 8 bits orientados principalmente al mercado del videojuego. Aunque aparecieron equipos de 16 bits, la aparición en 1981 del primer IBM PC 5150 (Personal Computer) de 16 bits hizo desaparecer el mercado de "computadoras domésticas". En cambio apareció un gran mercado de equipos "PC Compatibles" que son los que hoy se conocen sencillamente como PCs. Estos "PC Compatibles" o simplemente "PCs" se pueden encontrar como equipos de escritorio, portátiles o ultra-portátiles y son de propósito general, permitiendo la conexión a redes, el trabajo de oficina, las aplicaciones multimedia, etc.

9. BUSES PARA UNIDADES DE ALMACENAMIENTO:6.1. INTERFAZ FDD El bus de 34 pines permite dos dispositivos (unidades "A:" y "B:" en DOS y derivados). 6.2. INTERFAZ ATA / ATAPI / PATA ATA (Advanced Technology Attachment): Interfaz estándar para conectar dispositivos de almacenamiento (DD). evolución del estándar IDE (Integrated Drive Electronics) 6 (Enhanced IDE) que evolucionó en ATA-2. ATAPI (ATA with Packet Interface): es una evolución de ATA que permite conectar dispositivos extraibles, como unidades ópticas, que necesitan funciones de extracción o verificación de si el soporte está introducido. son dispositivos ATA utilizando el protocolo de SCSI en paquetes. Utiliza un voltaje de 5V y permite conectar 2 dispositivos en el mismo cable (maestro y esclavo). del cable es de 46 cms y puede ser de 40 (hasta ATA-4) y 80 hilos (desde ATA-4, que es compatible con 40 y 80). a) Maestros y Esclavos En cada bus solo puede haber un maestro y un esclavo La configuración del dispositivo se realiza generalmente mediante puentes o "jumpers" con tres opciones: "maestro", determinará si el dispositivo es maestro o esclavo. No todos los cables de 40 hilos permiten este tipo de configuración y en los que sí el maestro es el dispositivo que se todos los cables de 80 hilos permiten este tipo de configuración y en ellos el maestro . b) Terminología Habitualmente se intercambian los términos ATA, ATAPI, IDE y EIDE. Empezó a utilizarse también la denominación PATA (Parallel ATA), para englobar a todos ellos. 137 GB (128GB en Windows) en las especificaciones ATA-1 a ATA-5. ATA-6 incrementó el direccionamiento de 28 a 48bits y aumentó la capacidad a 144 Petabytes. Si se conecta a un controlador ATA-5 o anterior un disco de mayor capacidad, aquel limitara el tamaño de éste. 6.3. SCSI SCSI (Small System Computer Interface) es una interfaz de almacenamiento para entornos profesionales. conexión de hasta 8 o 16 dispositivos incluido el controlador, distinguiéndose cada uno por un identificador (SCSI ID) Cada dispositivo SCSI incorpora una o más unidades lógicas identificadas por un LUN (Logical Unit Number) aunque

10. Tarjetas Graficas:DEFINICIONES Esto permite más de 16,7 millones de colores para cada píxel. Se denomina color verdadero debido a que es aproximadamente el número de colores que el ojo humano puede detectar. Los 8 bits extra normalmente no afectan a la precisión del color, pero permiten incorporar un canal alfa que representa la transparencia de cada píxel. Determina la cantidad de memoria de vídeo mínima necesaria en la tarjeta. La velocidad mínima recomendada son 60 Hz. A diferencia de los monitores CRT, los monitores TFT no trabajan por el sistema de barrido de rayos, por lo que ese parpadeo ha desaparecido prácticamente. De hecho la tasa de refresco en los monitores TFT es muy pequeña . Ancho de banda = Píxeles * Píxeles * frecuencia de refresco * 1. Display Adapter , Color Graph. 12 En origen VGA aceptada resoluciones menores y profundidad de 16 colores. VÍDEO DIGITAL DFP es un estándar digital de vídeo un poco antiguo que no llegó a tener aceptación en el mercado. DVI es otro estándar de vídeo digital. La pantalla, en su resolución nativa, lee cada número y aplica ese brillo al píxel apropiado. Cuando se activa se emiten conjuntos de píxeles alternos.

11. Memoria RAM:DEFINICIÓN Normalmente se llama memoria RAM a la memoria principal de una computadora, aunque en realidad la memoria principal es solo una de las memorias de acceso aleatorio que posee una computadora14. CARACTERÍSTICAS Físicamente está formada por módulos con chips tipo SMD bien por una sola cara bien por las dos caras . Las memorias RAM que se usan en los PCs actuales son dinámicas15 y síncronas por lo que se llaman SDRAM . La velocidad del FSB es una característica de cada procesador pero es independiente de la velocidad del mismo. El ancho de banda de pico es la velocidad máxima de transferencia no sostenida posible. Se calcula multiplicando la frecuencia del bus por el ancho de bytes por el número de transferencias en cada ciclo de reloj. Para hacer referencia a las memorias se utilizan dos nomenclaturas diferentes. -característico de los chips- y otra hace referencia al ancho de banda de pico, a veces redondeado, -característico de los módulos- . Cuanto menor sea la latencia más rápida es la memoria. A veces es mejor disponer de una baja latencia que de un ancho de banda de pico mayor. DUAL-CHANNEL 14 En los comienzos de la computación las memorias principales de las computadoras eran siempre de tipo RAM y las memorias secundarias eran de acceso secuencial . 15 Las memorias SRAM , tanto síncronas como asíncronas, mantienen la información mientras tengan alimentación sin necesidad de refrescarla y son más rápidas pero también mucho más caras. Se usan para memorias caché. El ancho de bus es de 16 bits pero se usa en configuración de doble canal, obteniendo un ancho de 32 bits y trabaja a dos transferencias por ciclo. Esta memoria se monta en módulos RIMM con chips por ambas caras y disipador incorporado. Utiliza un bufer de 4 bits lo que hace que tenga mayor latencia que DDR. Se comercializan módulos de hasta 2x2GB. Utiliza un bufer de 8 bits lo que hace que tenga mayor latencia que DDR2. Se comercializan módulos de hasta 8GB. El ancho de bus es de 64 bits y trabaja a ocho transferencias por ciclo

12. RAID:INTRODUCCIÓN El término RAID hace referencia a un sistema de almacenamiento que usa múltiples discos físicos entre los que distribuye o replica los datos de un volumen lógico. Oficialmente existen siete niveles diferentes de RAID , definidos y aprobados por el "RAID Advisory Board" . Los niveles más populares son RAID 0, 1, 0+1 y 5. Además, existen sistemas RAID híbridos basados en software y hardware específico, normalmente integrados en placa base y comercializados falsamente como RAID por hardware, que se conocen como "fakeraid18". Volumen distribuido o JBOD Esta técnica no es propiamente RAID, si no que utiliza el espacio físico de varios discos para concatenar el espacio de un volumen lógico. Una ventaja de JBOD sobre RAID 0 es que, en caso de fallo de un disco, en RAID 0 suele producirse la pérdida de todos los datos del conjunto, mientras en JBOD sólo se pierden los datos del disco afectado, conservándose los de los restantes discos. Volumen en bandas o fraccionado RAID 0 no se ajusta realmente al acrónimo RAID ya que no existe ninguna redundancia ni tolerancia al fallo, por lo que el fallo de cualquier disco del conjunto tendría como resultado la pérdida de todos los datos del volumen. Se necesita un mínimo de dos unidades de disco para implementar una solución RAID 0. Esto hace que se obtengan grandes velocidades de transferencia, ya que los discos trabajan en paralelo durante la escritura y lectura. La velocidad de transferencia de datos aumenta en relación al número de discos que forman el conjunto. Volumen en espejo RAID 1 ofrece una excelente tolerancia al fallo de un disco mediante la redundancia total de los datos. Se necesita un mínimo de dos unidades para implementar una solución RAID 1. RAID 1 es una alternativa costosa para los grandes sistemas, ya que proporciona la mitad del espacio disponible. Sin embargo, RAID 1 es una buena solución para las aplicaciones que requieren redundancia con sólo dos discos. Discos especializados con ECC Hamming Las propiedades del código Hamming restringen las configuraciones posibles de matrices para RAID 2, particularmente el cálculo de paridad de los discos. RAID 2 es esencialmente una tecnología de acceso paralelo con corrección de errores, y está indicado para aplicaciones que requieran una alta tasa de transferencia de lectura con tolerancia a fallos. Acceso síncrono con disco de paridad RAID 3 usa división a nivel de bytes con un disco de paridad dedicado . El RAID 3 se usa rara vez en la práctica ya que normalmente no puede atender varias peticiones simultáneas. Acceso independiente con disco de paridad RAID 4 usa división a nivel de bloques con un disco de paridad dedicado . Bloques de paridad distribuidos RAID 5 usa división de datos a nivel de bloques distribuyendo la información de paridad entre todos los discos miembros del conjunto. Generalmente, el RAID 5 se implementa con soporte hardware para el cálculo de la paridad. De la misma forma, si falla un disco del conjunto, los bloques de paridad de los restantes discos son combinados matemáticamente con los bloques de datos de los restantes discos para reconstruir los datos del disco que ha fallado «al vuelo». RAID 5 requiere tres discos aunque el mayor rendimiento se obtiene con siete o más. RAID 5 es el nivel de RAID más eficaz según la relación rendimiento-coste. Las implementaciones RAID 5 presentan un rendimiento malo cuando se someten a cargas de trabajo que incluyen muchas escrituras más pequeñas que el tamaño de una división o banda . DISCOS DE RESERVA Se suele llamar RAID 5E y RAID 6E a las variantes de RAID 5 y RAID 6 que incluyen discos de reserva disponibles para cualquiera de las unidades miembro. Estos discos pueden estar conectados y preparados o en espera. En caso de que sólo tengamos un conjunto de discos puede ser más adecuado un RAID 5 con un disco de reserva que un RAID 6.