Hardware: Dentro de la caja Informática Aplicada Grado en GAP Fac. de Admón. y Dir. de Empresas Univ. Politécnica de Valencia
Objetivos Conocer cómo se almacena y manipula la información dentro de los ordenadores Analizar la estructura y organización básica de un ordenador Describir las funciones e interacciones de los principales componentes internos Diferenciar los tipos de memoria y dispositivos de almacenamiento
Contenidos 1. Qué hacen los ordenadores? 2. Bits, numeración binaria y codificaciones 3. CPU y memoria 4. Buses, puertos y periféricos
Qué hacen los ordenadores? Recibir datos de entrada (input) Procesar la información recibida, haciendo operaciones aritméticas o lógicas Producir una salida, comunicando información al mundo exterior (output) Almacenar información: mover datos entre la memoria y los disp. almacenamiento
Componentes básicos de un ordenador Almacenamiento Disp. Entrada: Teclado / ratón CPU Disp. salida: Monitor memoria
Arquitectura de Von Newman CPU bus del sistema (front side bus FSB) bus de e/s e/s memoria
Algo sobre los bits La información que maneja un ordenador es digital Unidad elemental: bit (binary digit) Dos estados posibles Se representan por 0 y 1 Los bits pueden representar letras, números, instrucciones, códigos, colores 8 bits = 1 byte (256 valores diferentes)
Bits como números Hay sólo 10 tipos de personas en el mundo: las que entienden el binario y las que no.
Bits como números todos los números como combinaciones de 2 dígitos (base 2) conversión binario decimal (o hexadecimal) con n dígitos tenemos 2 n posibilidades Dec. Bin. 0 000 1 001 2 010 3 011 4 100 5 101 6 110 7 111 Juega con los números
Bits como caracteres Cada carácter que aparece en el teclado tiene una representación en bits ASCII el más extendido Codificación fija (1 carácter = 1 byte) Unicode Esquema único para 65.000 caracteres independientemente del idioma Codificación variable (1 ó 2 bytes) Muy usado en la web
Para contar muchos bits Se utilizan unidades mayores: 1 Byte = 8 bits 1 Kilobyte (Kb) = 1024 bytes 1 Megabyte (Mb) = 1024 Kb 1 Gigabyte (Gb) = 1024 Mb 1 Terabyte (Tb) = 1024 Gb 1 Petabyte (Pb) = 1024 Tb 1 Exabyte (Eb) = 1024 Pb Otras unidades: Zettabyte, Yottabyte Ver Data Powers of Ten
Propuesta de prefijos de la CEI NOMBRE SÍMBOLO SIGNIFICADO bit bit 0 ó 1 byte byte 8 bits kibibyte KiB 1024 bytes mebibyte MiB 1024 KiB gibibyte GiB 1024 MiB tebibyte TiB 1024 GiB pebibyte PiB 1024 TiB exbibyte EiB 1024 PiB
Componentes: CPU y memoria
La CPU Está contenida en un microprocesador (junto con otros muchos elementos en la placa-base) Es el elemento principal del ordenador Ejecuta cada una de las instrucciones de un programa, Las instrucciones del programa le llegan de la memoria, RAM o ROM Los datos los toma de la memoria y los resultados los deposita en la memoria
Compatibilidad Cada CPU tiene su propio sistema de instrucciones dependiendo del Fabricante (Intel, Motorola ) Sistema operativo (Windows, Linux, Mac OS..) Las CPU de la misma familia suelen ser compatibles hacia atrás y comprenden las instrucciones de los procesadores antiguos
Prestaciones El rendimiento de la CPU depende de La velocidad del reloj interno (Mhz) La arquitectura interna del procesador (8, 16, 32, 64 bits) Dos tecnologías CISC (Intel Pentium, AMD, 68000): instrucciones complejas y potentes RISC (Alpha, G5, Intel Itanium): instrucciones sencillas en hardware muy rápidas Núcleo múltiple e hyperthreading (multihilo)
Evolución de los procesadores de Intel CPU Word (bits) Data bus Freq. (MHz) Año 8088 8 8 4 1972 8086 16 16 8 1979 80286 16 16 12 1982 80386 32 32 33 1985 80486 32 32 66 1989 Pentium 32 64 100 1993 Pentium II 32 64 233 1997 Pentium III 32 64 400 1999 Pentium 4 32 64 1400 2001 Itanium 64 64 1500 2003
Tabla de equivalencias PROPÓSITO INTEL AMD Obsoleto Pentium 4 Athlon 64 Gama baja Celeron Sempron Core2Duo, i3, i5 Athlopn 64x2 Escritorio Core2Quad, i5, i7 Phenom Portátil Centrino, i3, i5 Turion Netbook Servidores y estaciones de trabajo Atom Xeon Itanium Opteron
Memoria RAM Memoria de acceso aleatorio Usada para almacenar temporalmente instrucciones de programas y datos Dividida en elementos pequeños identificables por su dirección y accesibles individualmente
La memoria ROM Memoria de sólo lectura Información almacenada permanentemente en un chip Contiene instrucciones de arranque y otros datos Al encender el ordenador, de manera automática, se pasan a la CPU para su ejecución
Otras memorias CMOS: Es un pequeño espacio de memoria RAM, mantenido por una pila eléctrica, para conservar el calendario, reloj y alguna otra cosa de pequeño volumen FLASH: Memoria de estado sólido usada en teléfonos móviles, PDA, tarjetas de expansión, reproductores MP3
Y ahora todo junto
Buses, puertos y periféricos Los distintos elementos están conectados entre sí por haces de cables, llamados buses Cada uno suele tener 32 o 64 cables Puertos (ports), bahías (bays), slots de expansión para conectar dispositivos adicionales