Memoria ROM

Una computadora posee diferentes tipos de chips de memoria. Sin embargo, todos los chips de memoria almacenan los datos en forma de bytes. Un byte es una agrupación de información digital y representa la información como letras, números y símbolos. Específicamente, un byte es un bloque de ocho bits almacenados como un 0 o un 1 en el chip de memoria.

Un chip de computación esencial es el chip de memoria de solo lectura (Read-Only Memory, ROM). Los chips de ROM se ubican en la placa madre y otras placas de circuitos, y contienen instrucciones a las que la CPU puede acceder de forma directa. Las instrucciones almacenadas en la ROM incluyen instrucciones de operaciones básicas como arrancar la computadora y cargar el sistema operativo.

 

Memoria RAM
La RAM es el área de almacenamiento de trabajo temporal de datos y programas a los que accede la CPU.

Existen diferentes tipos de RAM que puede utilizar una computadora. La figura ofrece detalles sobre ellos.

Al contrario de la ROM, la RAM es una memoria volátil, lo cual significa que el contenido se borra cuando la computadora se apaga. 

Nota: La ROM es una memoria no volátil, lo cual significa que los contenidos no se borran cuando la computadora se apaga.

Agregar más RAM en una computadora mejora el rendimiento del sistema. Por ejemplo, más RAM aumenta la capacidad de memoria de la computadora para mantener y procesar programas y archivos. Con menos memoria RAM, una computadora debe intercambiar datos entre la RAM y la unidad de disco duro, que es mucho más lenta. La cantidad máxima de RAM que se puede instalar depende de la placa madre.

La RAM que tenían las primeras computadoras en la placa madre se instalaba en forma de chips individuales. Los chips de memoria individuales, denominados “chips de paquete doble en línea” (DIP, dual inline package), eran difíciles de instalar y solían aflojarse. Para solucionar este problema, los diseñadores soldaron los chips de memoria a una placa de circuito para crear un módulo de memoria que luego se ubicaría en una ranura de memoria en la placa madre. 

La memoria más rápida generalmente es la RAM estática (SRAM) que es una caché para almacenar los datos utilizados más recientes y las instrucciones de la CPU. La SRAM le proporciona al procesador un acceso más rápido a los datos que la RAM dinámica (DRAM, dynamic RAM), o memoria principal, que tarda más en recuperarlos. 

Componentes internos de una PC

Sistemas de Refrigeración 

El flujo de corriente entre los componentes electrónicos genera calor. Los componentes de la PC funcionan mejor cuando se los mantiene refrigerados. Si no se elimina el calor, es posible que la computadora funcione más lentamente. Si se genera mucho calor, la computadora puede bloquearse o pueden dañarse los componentes. Por lo tanto, es fundamental que las computadoras se mantengan ventiladas.

 Dentro del gabinete, la CPU genera mucho calor. Para eliminar el calor del núcleo de la CPU, se instala un disipador térmico sobre este. 
 
El disipador térmico tiene una superficie grande con aletas de metal para disipar el calor en el aire circundante. Esto se conoce como refrigeración pasiva. Entre el disipador térmico y la CPU, existe una pasta térmica especial. La pasta térmica aumenta la eficacia de la transferencia de calor de la CPU al disipador térmico llenando cualquier brecha minúscula entre los dos.


  Existen otros componentes que también son vulnerables al daño que causa el calor y que a menudo cuentan con ventiladores. Muchas tarjetas de adaptador de video tienen su propio procesador, que se conoce como unidad de procesamiento de gráficos (Graphics-Processing Unit, GPU), y este genera calor excesivo. Algunas tarjetas de adaptador de video vienen equipadas con uno o más ventiladores

 Las computadoras que poseen CPU y GPU extremadamente rápidas pueden usar un sistema de refrigeración con agua.
 

Estructura de una PC

Estructura de una pc 

Significa hablar de cómo están diseñados, organizados, conformados los elementos que componen una computadora 

Una computadora es una máquina electrónica que realiza cálculos a partir de un conjunto de instrucciones. Las primeras computadoras eran máquinas inmensas del tamaño de una habitación, cuyo armado, administración y mantenimiento requerían de equipos de personas. Los sistemas de computación en la actualidad son exponencialmente más rápidos, y su tamaño es de apenas una fracción de aquellas primeras computadoras.

Un sistema de computación consta de componentes de hardware y software.

 El hardware es el equipo físico. Incluye el gabinete, el teclado, el monitor, los cables, las unidades de almacenamiento, los altavoces y las impresoras.

 El software incluye el sistema operativo y los programas. El sistema operativo administra las operaciones de la computadora como la identificación, el acceso y la información de procesamiento. Los programas o aplicaciones se encargan de distintas funciones. Los programas varían ampliamente según el tipo de información a la que se accede o que se genera. Por ejemplo, las instrucciones para reconciliar una chequera difieren de las instrucciones para simular un mundo de realidad virtual en Internet.

Gabinetes 

El gabinete de una computadora de escritorio contiene los componentes internos, como la fuente de alimentación, la placa madre, la unidad de procesamiento central (CPU), la memoria, las unidades de disco y distintas tarjetas de adaptador.

Por lo general, los gabinetes están hechos de plástico, acero o aluminio, y proporcionan la estructura para el soporte, la protección y la refrigeración de los componentes internos.

El factor de forma de los dispositivos se refiere a su diseño físico y su apariencia. Las computadoras de escritorio están disponibles en diversos factores de forma, que incluyen:

• Gabinete horizontal: Estos fueron populares entre los primeros sistemas de computación. El gabinete de la computadora se orientaba de manera horizontal en el escritorio del usuario con el monitor ubicado en la parte superior. Este factor de forma ya no es popular.

• Torre completa: Es un gabinete de computadora que se orienta de manera vertical. Por lo general, se ubica en el piso, debajo o al lado de un escritorio o una mesa. Proporciona espacio de expansión para incorporar componentes adicionales como unidades de disco, tarjetas de adaptador y otros. Requiere un teclado externo, un mouse y un monitor.

• Torre compacta:  Es una versión más pequeña de la torre y se encuentra comúnmente en el entorno corporativo. También puede denominarse mini torre o modelo de factor de forma pequeño. Puede estar ubicado en el escritorio del usuario o en el piso. Proporciona espacio limitado para expansión. Requiere un teclado externo, un mouse y un monitor.

 

• Todo en uno: Todos los componentes del sistema de computación están integrados en la pantalla. A menudo, incluyen entrada de pantalla táctil, micrófono incorporado y altavoces. Según el modelo, las computadoras todo en uno ofrecen poca capacidad de expansión o ninguna. Requieren un teclado externo, un mouse y una fuente de alimentación.

 

Fuente de Alimentación 

La electricidad proveniente de los toma-corrientes es de tipo corriente alterna (CA). Sin embargo, todos los componentes internos de una computadora requieren alimentación de corriente continua (CC). Para obtener alimentación de CC, las computadoras utilizan una fuente de alimentación, como se muestra en la Figura 1, para convertir la alimentación de CA a un voltaje inferior de alimentación de CC.

A continuación, se describen los distintos factores de forma de las fuentes de alimentación de las computadoras de escritorio que han evolucionado con el tiempo:

• Tecnología avanzada (AT): Es la fuente de alimentación original para los sistemas de computación antiguos, actualmente considerada obsoleta.

• AT extendida (ATX): Esta es la versión actualizada de AT, pero igualmente se considera obsoleta en la actualidad.

• ATX de 12 V: Esta es la fuente de alimentación más común en el mercado actual. Incluye un segundo conector de la placa madre para suministrar alimentación dedicada a la CPU. Existen varias versiones disponibles de ATX de 12 V.

• EPS12V: Esta fuente de alimentación se diseñó originalmente para servidores de red, pero en la actualidad se utiliza comúnmente en modelos de escritorio de alta gama.

Una fuente de alimentación incluye varios conectores distintos. Estos conectores se utilizan para alimentar los distintos componentes internos, como la placa madre y las unidades de disco. Los conectores se encuentran “enchavetados”, lo que significa que están diseñados para insertarse en una sola orientación. 

Los distintos conectores también proporcionan diferentes voltajes. Los voltajes más comunes suministrados son de 3,3 voltios, 5 voltios y 12 voltios. Las fuentes de 3,3 voltios y 5 voltios se usan normalmente en circuitos digitales, mientras que las fuentes de 12 voltios se utilizan para alimentar los motores de las unidades de disco y de los ventiladores. 

Una PC puede tolerar leves fluctuaciones de alimentación, pero una desviación considerable puede provocar que la fuente de alimentación falle.

Motherboard 

La placa madre, también conocida como la placa del sistema o la placa base o la placa principal (tantos nombres) , es la médula de la computadora

una placa madre es una placa de circuito impreso (PCB) que contiene los buses, o las rutas eléctricas, que interconectan los componentes electrónicos. Estos componentes se pueden soldar directamente a la placa madre o se pueden agregar mediante sockets, ranuras de expansión y puertos.

• Unidad de procesamiento central (CPU): Se considera el cerebro de la computadora.

• Memoria de acceso aleatorio (RAM, Random Access Memory): Esta es una ubicación temporal para almacenar datos y aplicaciones.

• Ranuras de expansión: Brindan las ubicaciones para conectar componentes adicionales.

• Conjunto de chips: Consta de los circuitos integrados en la placa madre que controlan la manera en que el hardware del sistema interactúa con la CPU y la placa madre. Además, establece cuánta memoria se puede agregar a una placa madre y el tipo de conectores de esta placa.

• Chip de sistema básico de entrada y salida (BIOS) y chip de Unified Extensible Firmware Interface (UEFI): El BIOS se usa para ayudar a arrancar la computadora y administrar el flujo de datos entre la unidad de disco duro, la tarjeta de video, el teclado, el mouse y otros componentes. Recientemente, por UEFI ha mejorado el BIOS. UEFI especifica una interfaz de software diferente para los servicios de arranque y de tiempo de ejecución, pero aún depende del BIOS tradicional para la configuración del sistema, la prueba automática de encendido (POST) y la configuración.

 Microprocesador (CPU)

En tanto la placa madre se considera la médula de la computadora, la unidad de procesamiento central (CPU) se considera el cerebro. En términos de capacidad de computación, la CPU, a veces llamada procesador, es el elemento más importante de un sistema de computación. La mayoría de los cálculos se realizan en la CPU.

Las CPU tienen distintos factores de forma, y cada estilo requiere una ranura o un socket en particular en la placa madre. Entre los fabricantes de CPU más conocidos se incluyen Intel y AMD.

El socket o la ranura de la CPU es la conexión entre la placa madre y el procesador. Los procesadores y los sockets de CPU modernos se basan en las siguientes arquitecturas:

• Matriz de pines en cuadrícula (PGA, Pin Grid Array): (Figura 1) En la arquitectura de PGA, los pines se encuentran en la parte inferior del procesador, que se inserta en el socket de la CPU de la placa madre mediante fuerza de inserción cero (ZIF). La ZIF se refiere a la cantidad de fuerza que se necesita para instalar una CPU en el socket o la ranura de la placa madre.

• Matriz de contactos en cuadrícula (LGA, Land Grid Array): (Figura 2) En una arquitectura de LGA, los pines se encuentran en el socket y no en el procesador.

Mientras la CPU ejecuta un paso del programa, las instrucciones restantes y los datos se almacenan en una memoria especial cercana y de alta velocidad denominada “caché”.