Capítulo 1: Introducción a la computadora personal
Introducción
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 de
la actualidad son exponencialmente más rápidos, y su tamaño es de apenas una
fracción del de aquellas primeras computadoras.
Un
sistema de computación consta de componentes de hardware y software. El
hardware es el equipo físico. Este incluye el gabinete, las unidades de
almacenamiento, los teclados, los monitores, los cables, los altavoces y las
impresoras. El software incluye el sistema operativo y los programas. El
sistema operativo administra los recursos de hardware de la PC y ofrece
servicios comunes para los programas de la PC. Estas operaciones pueden incluir
la identificación y el procesamiento de información, así como el acceso a esta.
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
Sistemas de computación personal
Gabinetes y fuentes de energía
El gabinete de la PC contiene el marco de soporte para los componentes
internos de una PC y, al mismo tiempo, proporciona un recinto de protección
adicional. En general, los gabinetes de las PC están hechos de plástico, acero
o aluminio, y vienen en distintos estilos.
Además de proporcionar protección y soporte, los gabinetes ofrecen un
entorno diseñado para mantener refrigerados los componentes internos. Los
ventiladores del gabinete hacen circular el aire a través del gabinete de la
PC. A medida que el aire circula por los componentes calientes, absorbe el calor
y luego sale del gabinete. Este proceso evita el recalentamiento de los
componentes de la PC. Los gabinetes también ayudan a prevenir daños que puede
causar la electricidad estática. Los componentes internos de la PC están
conectados a tierra mediante la conexión al gabinete.
Todas las PC necesitan una fuente de energía que convierta la energía de
corriente alterna (CA) proveniente de un tomacorriente de pared en energía de
corriente continua (CC). Además, toda PC necesita una motherboard. La
motherboard es la placa de circuitos principal de una PC. Por lo general, el
tamaño y la forma del gabinete de la PC dependen de la motherboard, la fuente
de energía y otros componentes internos.
El tamaño y la disposición de un gabinete se denominan “factor de forma”.
Los factores de forma básicos para los gabinetes de las PC incluyen el de
escritorio y en torre, como los que se muestran en la Figura 1. Los gabinetes
de escritorio pueden ser delgados o de tamaño normal. Los gabinetes en torre
pueden ser pequeños o de tamaño normal.
Puede seleccionar un gabinete más grande para la PC, a fin de incluir
otros componentes que se puedan requerir en el futuro. O bien, puede
seleccionar un gabinete más pequeño que requiera un espacio mínimo. En general,
el gabinete de la PC debe ser duradero, fácil de reparar, y debe tener espacio
suficiente para expandir el equipo.
Los gabinetes de las PC se conocen con distintos nombres:
·
Chasis
·
Gabinete
·
Torre
·
Caja
·
Cubierta
Al elegir un gabinete, se deben tener en cuenta varios factores:
·
Tamaño de la motherboard
·
Número de ubicaciones de unidades externas o internas, denominadas
“bahías”
·
Espacio disponible
Consulte la Figura 2 para obtener una lista de las características del
gabinete de la PC.
NOTA: seleccione un gabinete que coincida con las dimensiones físicas de la
fuente de energía y la motherboard.
Fuentes de energía
Sistemas
de computación personal
Gabinetes y fuentes de energía
La fuente de energía debe proporcionar suficiente alimentación a los
componentes que se encuentran instalados, además de permitir que se agreguen
otros componentes más adelante. Si elige una fuente de energía que solo
suministra alimentación a los componentes actuales, es posible que deba
reemplazarla cuando se actualicen otros componentes.
La fuente de energía, que se muestra en la Figura 1, convierte la
alimentación de corriente alterna (CA) que proviene de un tomacorriente de
pared en alimentación de corriente continua (CC), que tiene un voltaje
inferior. Para todos los componentes internos de la PC, se requiere
alimentación de CC. Existen tres factores de forma principales para las fuentes
de energía: tecnología avanzada (AT, Advanced Technology), AT extendida (ATX,
AT Extended) y ATX12V. ATX12V es el factor de forma que se usa con más
frecuencia en las PC actuales.
Una PC puede tolerar leves fluctuaciones de alimentación, pero una
desviación considerable puede provocar que la fuente de energía falle. Una
fuente de energía ininterrumpible (UPS, uninterruptible power supply) puede
proteger a una PC de los problemas que ocasionan las fluctuaciones de
alimentación. Una UPS usa un convertidor de potencia. Un convertidor de
potencia proporciona alimentación de CA a la PC desde una batería incorporada,
al convertir la CC de la batería de la UPS en alimentación de CA. Esta batería
incorporada se carga de forma continua mediante la CC que se convierte desde la
fuente de CA.
Conectores
La mayoría de los conectores hoy en día están enchavetados. Un conector
enchavetado tiene un diseño asimétrico para evitar que se inserte en una
dirección errónea. Cada conector de la fuente de energía usa un voltaje
distinto, como se muestra en la Figura 2. Se usan distintos conectores para
conectar componentes específicos a diversos puertos de la motherboard.
·
El conector enchavetado Molex se conecta a las unidades ópticas, a los
discos duros o a otros dispositivos que usan tecnología más antigua.
·
El conector enchavetado Berg se conecta a la unidad de disquete. El
conector enchavetado Berg es más pequeño que el conector Molex.
·
El conector enchavetado SATA se conecta a una unidad óptica o un disco
duro. El conector SATA es más ancho y más delgado que el conector Molex.
·
El conector ranurado de 20 o 24 pines se conecta a la motherboard. El
conector de 24 pines tiene dos filas de 12 pines cada una, y el conector de 20
pines tiene dos filas de 10 pines cada una.
·
El conector de alimentación auxiliar de cuatro a ocho pines tiene dos
filas de dos a cuatro pines y alimenta a todas las áreas de la motherboard. El
conector de alimentación auxiliar tiene la misma forma que el conector de
alimentación principal, pero es más pequeño. También puede alimentar otros dispositivos
de la PC.
·
Un conector de alimentación PCIe de seis a ocho pines tiene dos filas de
tres a cuatro pines y alimenta a otros componentes internos.
·
Los conectores de alimentación de estándares más antiguos usaban dos
conectores denominados P8 y P9 para establecer la conexión a la motherboard.
Los conectores P8 y P9 no estaban enchavetados. Se podían instalar al revés, lo
cual podía dañar la motherboard o la fuente de energía. La instalación requería
que los conectores estuvieran alineados con los cables negros en el centro.
NOTA: si tiene dificultades para insertar un conector, intente cambiarlo de
posición, o revíselo para asegurarse de que no haya pines doblados u objetos
extraños que le impidan insertarlo. Si resulta difícil conectar un cable u otra
parte, significa que hay un error. Los cables, los conectores y los componentes
se diseñan para que se ajusten a la perfección. Nunca fuerce un conector o un
componente. Si un conector se conecta de forma incorrecta, puede dañar la
clavija y el conector. Tómese su tiempo y asegúrese de manejar el hardware
correctamente.
La electricidad y la ley de Ohm
Las siguientes son las cuatro unidades básicas de electricidad:
·
Voltaje (V)
·
Corriente (I)
·
Potencia (P)
·
Resistencia (R)
Voltaje, corriente, potencia y resistencia son términos de electrónica
que un técnico informático debe conocer.
·
El voltaje es la medida de la fuerza requerida para impulsar los
electrones a través de un circuito. El voltaje se mide en voltios (V). La
fuente de energía de una PC suele producir muchos voltajes distintos.
·
La corriente es la medida de la cantidad de electrones que pasan por un
circuito. La corriente se mide en amperios (A). Las fuentes de energía de las
PC envían distintos amperajes para cada voltaje de salida.
·
La potencia es la medida de la presión requerida para impulsar los
electrones a través de un circuito (voltaje), multiplicada por la cantidad de
electrones que pasan por dicho circuito (corriente). La unidad de medida se
denomina “vatios” (W). Las fuentes de energía de las PC se calculan en vatios.
·
La resistencia es la oposición al flujo de corriente en un circuito y se
mide en ohmios. Una baja resistencia permite que haya más flujo de corriente
por un circuito y, en consecuencia, que haya más potencia. Un fusible adecuado
tiene una baja resistencia o, prácticamente, 0 ohmios.
Una ecuación básica, conocida como la ley de Ohm, expresa la relación
entre tres de estos términos Establece que el voltaje es igual a la corriente
multiplicada por la resistencia: V = IR.
En un sistema eléctrico, la potencia es igual al voltaje multiplicado
por la corriente: P = VI.
En un circuito eléctrico, el aumento de la corriente o del voltaje tiene
como resultado una mayor potencia.
Por ejemplo, imagine un circuito simple que tiene una lámpara de
9 V conectada a una batería de 9 V. La potencia de salida de la
lámpara es de 100 W. Si se emplea la ecuación P = VI, se puede
calcular la cantidad de corriente en amperios que se requiere para obtener
100 W de la lámpara de 9 V.
Para resolver esta ecuación, se sabe que P = 100 W y que
V = 9 V.
I = P/V = 100 W/9 V = 11,11 A
¿Qué sucede si se usa una batería de 12 V y una lámpara de
12 V para obtener 100 W de potencia?
I = P/V = 100 W/12 V = 8,33 A
Este sistema genera la misma potencia, pero con menos corriente.
Puede utilizar el triángulo de Ohm, que se muestra en la Figura 1, para
calcular el voltaje, la corriente o la resistencia cuando se conocen dos de las
variables. Para ver la fórmula correcta, cubra la variable que se desconoce y
realice el cálculo que deriva de ello. Por ejemplo, si se conocen el voltaje y
la corriente, cubra la R para revelar la fórmula V/I. Calcule V/I para
averiguar el valor de R. Puede usar el gráfico de la ley de Ohm, que se muestra
en la Figura 2, para calcular cualquiera de las cuatro unidades básicas de electricidad
al utilizar dos unidades conocidas.
Por lo general, las PC usan fuentes de energía cuya potencia de salida
varía entre los 250 W y los 800 W. No obstante, algunas PC necesitan
fuentes de energía con una potencia de 1200 W o más. Al armar una PC,
elija una fuente de energía con el vatiaje suficiente para alimentar a todos
los componentes. Cada componente dentro de la PC utiliza cierta cantidad de
potencia. Consulte la información sobre el vatiaje en los documentos del
fabricante. Al elegir una fuente de energía, asegúrese de elegir una que tenga
potencia más que suficiente para alimentar a los componentes actuales. Una
fuente de energía con una clasificación de vatiaje superior tiene más potencia
y, en consecuencia, puede alimentar a más dispositivos.
En la parte trasera de la mayoría de las fuentes de energía, hay un
pequeño interruptor llamado “interruptor selector de voltaje”. Este interruptor
permite fijar el voltaje de entrada a la fuente de energía en
110 V/115 V o 220 V/230 V. Las fuentes de energía que
tienen este interruptor se denominan “fuente de energía de doble voltaje”. La
configuración de voltaje correcta depende del país en el que se usa la fuente
de energía. Establecer el interruptor de voltaje en el voltaje de entrada
incorrecto puede dañar la fuente de energía y otras partes de la PC. Si una
fuente de energía no tiene este interruptor, detecta y establece el voltaje
correcto de forma automática.
PRECAUCIÓN: no abra ninguna fuente de energía. Los condensadores electrónicos
ubicados en una fuente de energía, como se muestra en la Figura 3, pueden tener
carga durante mucho tiempo.
Planilla de trabajo: Ley de Ohm
Motherboards
Componentes internos de una PC
La motherboard es la placa de circuitos impresos principal que
contiene los buses o rutas eléctricas que se encuentran en una PC. Estos buses
permiten que los datos se desplacen entre los diversos componentes que forman
parte de una PC. En la Figura 1, se muestra una variedad de motherboards. La
motherboard también se conoce como “placa del sistema” o “placa base”.
La
motherboard alberga a la unidad central de proceso (CPU, central processing
unit), la memoria de acceso aleatorio (RAM, random access memory), las ranuras
de expansión, el conjunto de disipador térmico y ventilador, el chip del
sistema básico de entrada y salida (BIOS, basic input/output system), el
conjunto de chips y los circuitos que interconectan los componentes de la
motherboard. Los sockets, los conectores internos y externos, y diversos
puertos también se encuentran en la motherboard.
El factor
de forma de las motherboards se refiere al tamaño y la forma de la placa.
También describe la disposición física de los distintos componentes y dispositivos
en la motherboard. El factor de forma establece cómo se conectan los
componentes individuales a la motherboard y la forma del gabinete de la PC.
Existen diversos factores de forma para las motherboards, como se muestra en la
Figura 2.
El factor
de forma más común en las computadoras de escritorio era el AT, basado en la
motherboard AT de IBM. La motherboard AT puede medir hasta 30 cm de ancho
aproximadamente. Este tamaño incómodo llevó a la creación de factores de forma
más pequeños. La colocación de disipadores térmicos y ventiladores suele
interferir en el uso de las ranuras de expansión en los factores de forma más
pequeños.
Un factor
de forma para motherboard más moderno, el ATX, mejoró el diseño AT. El gabinete
ATX alberga los puertos integrados de E/S en la motherboard ATX. La fuente de
energía ATX se conecta a la motherboard mediante un único conector de 20 pines,
en lugar de los confusos conectores P8 y P9 que se usaban con algunos de los
primeros factores de forma. En lugar de usar un interruptor físico de cambio de
estado, la fuente de energía ATX se puede encender y apagar con las señales que
envía la motherboard.
El
Micro-ATX es un factor de forma más pequeño que se diseñó para ser compatible
con el factor anterior ATX. Como los puntos de montaje de una motherboard
Micro-ATX son un subconjunto de los que se usan en una placa ATX, y el panel de
E/S es idéntico, se puede usar la motherboard Micro-ATX en un gabinete ATX de
tamaño normal.
Como las
placas Micro-ATX suelen usar los mismos conjuntos de chips (puente norte y
puente sur) y los mismos conectores de alimentación que las placas ATX de
tamaño normal, pueden usar muchos de los mismos componentes. Sin embargo, los
gabinetes Micro-ATX generalmente son mucho más pequeños que los ATX y tienen
menos ranuras de expansión.
Algunos
fabricantes tienen factores de forma exclusivos basados en el diseño ATX. Como
consecuencia, algunas motherboards, fuentes de energía y otros componentes no
son compatibles con los gabinetes ATX estándar.
El factor
de forma ITX adquirió popularidad debido a que es muy pequeño. Existen muchos
tipos de motherboards ITX. El Mini-ITX es uno de los más populares. El factor
de forma Mini-ITX utiliza muy poca potencia, por lo que no se necesitan
ventiladores para mantenerlo refrigerado. Las motherboards Mini-ITX solo tienen
una ranura PCI para las tarjetas de expansión. Una PC basada en un factor de
forma Mini-ITX se puede usar en lugares en los que no es conveniente tener una
PC de gran tamaño o un ambiente en el cual la PC debe hacer poco ruido.
Un grupo
de componentes importantes en la motherboard es el conjunto de chips. El
conjunto de chips consta de diversos circuitos integrados conectados a la
motherboard. Estos controlan la interacción del hardware del sistema con la CPU
y la motherboard. La CPU se instala en una ranura o un socket en la
motherboard. El tipo de CPU que se puede instalar depende del socket en la
motherboard.
El
conjunto de chips permite la comunicación y la interacción de la CPU con los
demás componentes de la PC, y el intercambio de datos con la memoria del
sistema o RAM, las unidades de disco duro, las tarjetas de video y otros
dispositivos de salida. El conjunto de chips establece cuánta memoria se puede
agregar a una motherboard. El tipo de conectores en la motherboard también
depende del conjunto de chips.
La
mayoría de los conjuntos de chips se dividen en dos componentes diferentes, el
puente norte y el puente sur. La función de cada componente varía según el
fabricante. Por lo general, el puente norte controla el acceso a la RAM y a la
tarjeta de video, y la velocidad de comunicación de la CPU con ellas. A veces,
la tarjeta de video está integrada en el puente norte. AMD e Intel tienen chips
que integran la controladora de memoria en el circuito integrado de la CPU, lo
cual mejora el rendimiento y el consumo de energía. En la mayoría de los casos,
el puente sur permite la comunicación de la CPU con el disco duro, la tarjeta
de sonido, los puertos USB y otros puertos de E/S.
CPU
La unidad central de proceso (CPU, central processing unit) se considera
el cerebro de la PC. A veces, se la denomina “procesador”. La mayoría de los
cálculos se realizan en la CPU. Con respecto a la capacidad de cómputo, la CPU
es el elemento más importante de un sistema de computación. Las CPU tienen
distintos factores de forma, y cada estilo requiere una ranura o un socket en
particular en la motherboard. 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 motherboard y el
procesador. La mayoría de los sockets de CPU y de los procesadores que se usan
en la actualidad se fabrican sobre la base de las arquitecturas de matriz de
rejilla de pines (PGA, pin grid array), que se muestra en la Figura 1, y de
matriz de contactos en rejilla (LGA, land grid array), que se muestra en la
Figura 2. En la arquitectura PGA, los pines en la parte inferior del procesador
se insertan en el socket, generalmente con una fuerza de inserción nula (ZIF,
zero insertion force). La ZIF se refiere a la cantidad de fuerza que se
necesita para instalar una CPU en el socket o la ranura de la motherboard. En
la arquitectura LGA, los pines se encuentran dentro del socket y no en el
procesador. Los procesadores de ranura, que se muestran en la Figura 3, tienen
forma de cartucho y encajan en una ranura que se asemeja a una ranura de
expansión, la cual se muestra en la parte inferior izquierda de la Figura 4.
La CPU ejecuta un programa, que es una secuencia de instrucciones
almacenadas. Cada modelo de procesador tiene un conjunto de instrucciones que
debe ejecutar. La CPU ejecuta el programa al procesar cada uno de los datos
como lo ordena el programa y el conjunto de instrucciones. Mientras la CPU
ejecuta un paso del programa, las instrucciones restantes y los datos se
almacenan en una memoria especial cercana denominada “caché”. Existen dos
arquitecturas principales de CPU relacionadas con los conjuntos de
instrucciones:
·
PC con conjunto de instrucciones reducido (RISC,
Reduced Instruction Set Computer): las arquitecturas usan un
conjunto de instrucciones relativamente pequeño. Los chips RISC se diseñan para
ejecutar estas instrucciones muy rápidamente.
·
PC con conjunto de instrucciones complejo (CISC,
Complex Instruction Set Computer): las arquitecturas usan un
amplio conjunto de instrucciones, lo cual provoca que haya menos pasos por
operación.
Algunas CPU Intel incorporan la tecnología hyperthreading para mejorar
el rendimiento de la CPU. Con la tecnología hyperthreading, se ejecutan varias
porciones de código (subprocesos) simultáneamente en la CPU. Para un sistema
operativo, una única CPU con tecnología hyperthreading opera como si hubiera
dos CPU cuando se procesan varios subprocesos.
Algunos procesadores AMD usan la tecnología hypertransport para mejorar
el rendimiento de la CPU. La tecnología hypertransport es una conexión de alta
velocidad y baja latencia entre la CPU y el chip puente norte.
La potencia de una CPU se mide según la velocidad y la cantidad de datos
que puede procesar. La velocidad de una CPU se clasifica en ciclos por segundo,
como millones de ciclos por segundo, denominados “megahercios” (MHz), o miles
de millones de ciclos por segundo, denominados “gigahercios” (GHz). La cantidad
de datos que una CPU puede procesar a la vez depende del tamaño del bus en la
parte delantera (FSB, front side bus). Este también se denomina “bus de la CPU”
o “bus de datos del procesador”. Se puede aumentar el rendimiento si se aumenta
el ancho del FSB. El ancho del FSB se mide en bits. El bit es la unidad de
datos más pequeña de una PC y es el formato binario en el que se procesan los
datos. Los procesadores actuales usan un FSB de 32 bits o de 64 bits.
La técnica de aceleración del reloj se utiliza para hacer que un
procesador funcione a una velocidad mayor que la que se le especificó
originalmente. Esta técnica no es un método recomendable para mejorar el
rendimiento de la PC y puede provocar daños a la CPU. Lo opuesto a la técnica
de aceleración del reloj es la moderación de velocidad de la CPU. La moderación
de velocidad de la CPU es una técnica que se usa cuando el procesador funciona
a una velocidad inferior a la nominal para conservar la energía o producir
menos calor. La moderación de velocidad se suele utilizar en las computadoras
portátiles y en otros dispositivos móviles.
Las tecnologías de procesador más modernas ayudaron a que los
fabricantes de CPU encontraran formas de incorporar más de un núcleo de CPU en
un único chip. Estas CPU pueden procesar varias instrucciones a la vez:
·
CPU de núcleo único: un núcleo
dentro de una única CPU que se encarga de todos los procesos. El fabricante de
la motherboard puede proporcionar sockets para más de un único procesador, lo
que proporciona la capacidad de armar un equipo multiprocesador potente.
·
CPU de doble núcleo: dos núcleos
dentro de una única CPU en la que ambos núcleos pueden procesar información al
mismo tiempo.
·
CPU de triple núcleo: tres núcleos
dentro de una única CPU que en realidad es un procesador de cuatro núcleos en
el que uno de ellos está deshabilitado.
·
CPU de cuatro núcleos: cuatro
núcleos dentro de una única CPU.
·
CPU de seis núcleos: seis núcleos
dentro de una única CPU.
·
CPU de ocho núcleos: ocho núcleos
dentro de una única CPU.
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 PC funcione más despacio. Si se acumula demasiado calor, se pueden dañar los
componentes de la PC.
Aumentar la circulación de aire en el gabinete de la PC permite
que se elimine el calor. El ventilador instalado en el gabinete de la PC, como
se muestra en la Figura 1, hace que el proceso de refrigeración sea más eficaz.
Además del ventilador del gabinete, el disipador térmico le quita calor al
núcleo de la CPU. El ventilador que se encuentra en la parte superior del
disipador térmico, como se muestra en la Figura 2, aleja el calor de la CPU.
Existen otros componentes que también son vulnerables al daño
que causa el calor y que a veces cuentan con ventiladores. Las tarjetas
adaptadoras de video también generan mucho calor. El propósito de los ventiladores
es refrigerar la unidad de procesamiento gráfico (GPU, graphics-processing
unit), como se muestra en la Figura 3.
Las PC con CPU y GPU extremadamente rápidas pueden utilizar un
sistema de refrigeración por agua. Se coloca una placa metálica sobre el
procesador y se bombea agua por encima de la parte superior para que absorba el
calor que genera el procesador. El agua se bombea a un radiador para liberar el
calor en el aire y, a continuación, se hace que vuelva a circular.
ROM
Los chips de memoria almacenan los datos en forma de bytes. Los
bytes representan información, por ejemplo, letras, números y símbolos. Un byte
es la unidad de información direccionable más pequeña de la PC. Cada bit se
almacena como un 0 o un 1 en el chip de memoria.
Los chips
de memoria de solo lectura (ROM, read-only memory) se encuentran en la
motherboard y en otras placas de circuitos. Los chips de ROM contienen
instrucciones a las que la CPU puede acceder de forma directa. Las
instrucciones básicas para el funcionamiento, como arrancar la PC y cargar el
sistema operativo, se almacenan en la ROM. Los chips de ROM retienen el
contenido aun cuando la PC está apagada. El contenido no se puede borrar ni
cambiar por medios normales.
NOTA: en
ocasiones, la ROM se denomina “firmware”. Esto es engañoso, ya que el firmware,
en realidad, es el software que se almacena en un chip de ROM.
RAM
La RAM es el área de almacenamiento temporal de datos y
programas a los que accede la CPU. La RAM es una memoria volátil, lo cual
significa que el contenido se borra cuando se apaga la PC. Cuanta más RAM tiene
una PC, más capacidad tiene de contener y procesar programas y archivos de gran
tamaño. Una mayor cantidad de RAM también mejora el rendimiento del sistema. La
cantidad máxima de RAM que se puede instalar está limitada por la motherboard y
el CPU instalados.
Módulos de memoria
La RAM que tenían las primeras computadoras en la motherboard 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 en una placa de circuitos especial
para crear un módulo de memoria. En la Figura 1, se describen los distintos
tipos de módulos de memoria.
NOTA: los
módulos de memoria pueden ser de simple o doble cara. Los módulos de memoria de
simple cara contienen RAM en una sola cara del módulo. Los módulos de memoria
de doble cara contienen RAM en ambas caras.
La
velocidad de la memoria tiene un impacto directo en la cantidad de datos que
puede trabajar un procesador, ya que una memoria más rápida mejora el
rendimiento de este último. Al aumentar la velocidad del procesador, la
velocidad de la memoria también debe aumentar. Por ejemplo, la memoria de canal
único es capaz de transferir datos a 64 bits por ciclo de reloj. La
memoria de doble canal aumenta la velocidad al usar un segundo canal de
memoria, lo cual genera una velocidad de transferencia de datos de
128 bits.
La
tecnología de doble velocidad de datos (DDR, Double Data Rate) duplica el ancho
de banda máximo de la RAM sincrónica dinámica (SDRAM, Synchronous Dynamic RAM).
La tecnología DDR2 ofrece un rendimiento más rápido y utiliza menos energía. La
tecnología DDR3 funciona a velocidades aun mayores que la DDR2. Sin embargo,
ninguna de las tecnologías DDR es compatible con tecnologías anteriores o
posteriores. En la Figura 2, se muestran varios tipos y velocidades comunes de
memoria.
Caché
La RAM
estática (SRAM, Static RAM) se usa como memoria caché para almacenar los datos
y las instrucciones de uso más reciente. 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. En la Figura 3, se describen
los tres tipos de memoria caché más comunes.
Verificación
de errores
Los
errores de memoria se producen cuando los datos no se almacenan correctamente
en los chips de RAM. La PC utiliza distintos métodos para detectar y corregir
los errores de datos en la memoria. En la Figura 4, se describen los distintos
tipos de verificación de errores.
Tarjetas adaptadoras y ranuras
de expansión
Las tarjetas adaptadoras aumentan la funcionalidad de una PC al agregar
controladores para dispositivos específicos o al reemplazar los puertos que no
funcionan correctamente. En la Figura 1, se muestran varios tipos de tarjetas
adaptadoras, muchas de las cuales se pueden integrar a la motherboard. Las
siguientes son algunas de las tarjetas adaptadoras que se suelen usar para
expandir y personalizar la capacidad de una PC:
·
Tarjeta de interfaz de red (NIC, Network Interface
Card): conecta una PC a una red mediante un cable de red.
·
NIC inalámbrica: conecta una PC a una red
mediante el uso de radiofrecuencias.
·
Adaptador de sonido: proporciona
capacidad de audio.
·
Adaptador de video: proporciona
capacidad gráfica.
·
Tarjeta de captura: envía una
señal de video a una PC para que se pueda grabar la señal en el disco duro de
la PC con un software de captura de video.
·
Tarjeta sintonizadora de TV:proporciona la
capacidad de mirar y grabar señales de televisión en una PC al conectar una
televisión por cable, un satélite o una antena a la tarjeta sintonizadora
instalada.
·
Adaptador de módem: conecta una
PC a Internet mediante una línea telefónica.
·
Adaptador de interfaz de sistema para pequeñas
computadoras (SCSI, Small Computer System Interface):conecta los
dispositivos SCSI, como los discos duros o las unidades de cinta, a una PC.
·
Adaptador de matriz redundante de discos independientes
(RAID, Redundant Array of Independent Disks): conecta varios discos duros a
una PC para proporcionar redundancia y mejorar el rendimiento.
·
Puerto de bus serie universal (USB, Universal
Serial Bus): conecta una PC a los dispositivos periféricos.
·
Puerto paralelo: conecta una PC a los
dispositivos periféricos.
·
Puerto serie: conecta una PC a los
dispositivos periféricos.
Las PC tienen ranuras de expansión en la motherboard para instalar las
tarjetas adaptadoras. El tipo de conector de la tarjeta adaptadora debe
coincidir con la ranura de expansión. En la Figura 2, se muestran los distintos
tipos de ranuras de expansión.
La tarjeta riser se utilizaba en los sistemas de computación con el
factor de forma LPX para permitir la instalación horizontal de las tarjetas
adaptadoras. La tarjeta riser se usaba principalmente en las computadoras de
escritorio de línea delgada.
El elevador de comunicaciones y red (CNR, Communications and Networking
Riser) es una ranura especial que se utilizaba para algunas tarjetas de
expansión de red o de audio. El CNR ya no se usa, porque muchas de las
funciones que tiene ahora se encuentran integradas a la motherboard.
Dispositivos de almacenamiento y
RAID
Las unidades de almacenamiento, como las que se muestran en la Figura 1,
leen la información de o la escriben en medios de almacenamiento magnéticos,
ópticos o semiconductores. La unidad se puede utilizar para almacenar datos de
forma permanente o para recuperar información de un disco de medios. Las
unidades de almacenamiento, por ejemplo, un disco duro, se pueden instalar
dentro del gabinete de la PC. Para fines de portabilidad, algunas unidades de
almacenamiento se pueden conectar a la PC mediante un puerto USB, un puerto
FireWire, eSATA o un puerto SCSI. Estos dispositivos de almacenamiento
portátiles, a veces, se denominan “unidades extraíbles” y se pueden usar en
varias PC. Las siguientes son algunas de las unidades de almacenamiento más
comunes:
·
Unidad de disquete
·
Disco duro
·
Unidad óptica
·
Unidad flash
Unidad de disquete
Las unidades de disquete son dispositivos de almacenamiento que utilizan
disquetes extraíbles de 3,5 in. Estos disquetes magnéticos pueden
almacenar 720 KB o 1,44 MB de datos. En una PC, la unidad de disquete
se suele configurar como unidad A:. Las unidades de disquete se pueden utilizar
para arrancar la PC si contienen un disquete de arranque. La unidad de disquete
de 5,25 in es una tecnología antigua, y rara vez se utiliza.
Disco duro
Las unidades de disco duro son dispositivos magnéticos que se utilizan
para almacenar datos. En un equipo Windows, la unidad de disco duro se suele
configurar como unidad C: y contiene el sistema operativo y las aplicaciones.
La capacidad de almacenamiento de un disco duro va de gigabytes (GB) a
terabytes (TB). La velocidad de los discos duros se mide en revoluciones por
minuto (RPM). Esta es la velocidad a la que el eje hace girar los platos que
contienen los datos. Cuanto más rápido gira el eje, más rápido recupera el
disco duro los datos almacenados en los platos. Los ejes de disco duro comunes
suelen tener velocidades de 5400, 7200, 10 000 y hasta
15 000 RPM en los discos duros de servidor de tecnología avanzada. Se
pueden agregar varios discos duros para aumentar la capacidad de
almacenamiento.
Los discos duros tradicionales utilizan tecnología de almacenamiento
magnético. Los discos duros magnéticos tienen motores de unidad diseñados para
hacer girar los platos magnéticos y mover los cabezales de la unidad. En
cambio, las unidades de estado sólido (SSD, solid state drives) más modernas no
tienen partes móviles y utilizan semiconductores para almacenar los datos. Dado
que las SSD no tienen motores de unidad ni partes móviles, utilizan mucho menos
energía que los discos duros magnéticos. Los chips de memoria flash no volátil
administran todo el almacenamiento de una SSD, lo cual brinda un acceso más
rápido a los datos, una mayor confiabilidad y una reducción del consumo de
energía. Las SSD tienen el mismo factor de forma que los discos duros
magnéticos y utilizan interfaces ATA o SATA. Se puede reemplazar una unidad
magnética por una SSD.
Unidad de cinta
Por lo general, las cintas magnéticas se suelen usar para hacer copias
de seguridad o archivar datos. La cinta utiliza un cabezal magnético de
lectura/escritura. Si bien la recuperación de datos mediante una unidad de
cinta puede ser rápida, la ubicación de datos específicos es lenta, ya que la
cinta se debe enrollar en un carrete hasta que se encuentran los datos. La
capacidad común de las cintas varía desde los gigabytes hasta los terabytes.
Unidad óptica
Las unidades ópticas utilizan láseres para leer los datos almacenados en
los medios ópticos. Existen tres tipos de unidades ópticas:
·
Disco compacto (CD)
·
Disco versátil digital (DVD)
·
Disco Blu-ray (BD)
Los CD, DVD y BD pueden estar previamente grabados (solo lectura),
pueden ser grabables (de una sola escritura) o pueden ser regrabables (se
graban y se escriben varias veces). Los CD tienen una capacidad de
almacenamiento de datos de aproximadamente 700 MB. Los DVD tienen una
capacidad de almacenamiento de datos de aproximadamente 4,7 GB en un disco
de capa simple, y de aproximadamente 8,5 GB en un disco de doble capa. Los
BD tienen una capacidad de almacenamiento de 25 GB en un disco de capa
simple y de 50 GB en un disco de capa doble.
Existen varios tipos de medios ópticos:
·
CD-ROM: medio de CD de memoria de solo
lectura que viene pregrabado.
·
CD-R: medio de CD grabable que se
puede grabar una vez.
·
CD-RW: medio de CD regrabable que se
puede grabar, borrar y volver a grabar.
·
DVD-ROM: medio de DVD de memoria de solo
lectura que viene pregrabado.
·
DVD-RAM: medio de DVD RAM que se puede
grabar, borrar y volver a grabar.
·
DVD+/-R: medio de DVD grabable que se
puede grabar una vez.
·
DVD+/-RW: medio de DVD regrabable que se
puede grabar, borrar y volver a grabar.
·
BD-ROM: medio de Blu-ray de memoria de
solo lectura en el que se graban previamente películas, juegos o software.
·
BD-R: medio de Blu-ray grabable en el
que se puede grabar video de alta definición (HD, high-definition) y almacenar
datos de PC una vez.
·
BD-RE: formato Blu-ray regrabable para
grabar video en HD y almacenar datos de PC.
Unidad flash externa
Una unidad flash externa, también denominada “unidad en miniatura”, es
un dispositivo de almacenamiento extraíble que se conecta a un puerto USB. Las
unidades flash externas utilizan el mismo tipo de chips de memoria no volátil
que las SSD y no requieren energía para conservar los datos. Es posible acceder
a estas unidades mediante el sistema operativo de la misma manera en que se
accede a otros tipos de unidades.
Tipos de interfaces de unidad
Los discos duros y las unidades ópticas se fabrican con distintas
interfaces que se utilizan para conectar la unidad a la PC. Para instalar una
unidad de almacenamiento en una PC, la interfaz de conexión de la unidad debe
coincidir con la controladora que se encuentra en la motherboard. Las
siguientes son algunas de las interfaces de unidad más comunes:
·
IDE: la interfaz electrónica
integrada de unidades, también denominada “conexión de tecnología avanzada”
(ATA, Advanced Technology Attachment), es una de las primeras interfaces de
controladora de unidades que conecta las PC y las unidades de disco duro. La
interfaz IDE utiliza un conector de 40 pines.
·
EIDE: la interfaz electrónica
integrada de unidades mejorada, también denominada ATA-2, es una versión
actualizada de la interfaz de controladora de unidades IDE. La interfaz EIDE
admite discos duros de más de 512 MB, habilita el acceso directo a memoria
(DMA, Direct Memory Access) para obtener velocidad y utiliza la interfaz de
paquete de conexión AT (ATAPI, AT Attachment Packet Interface) para albergar
las unidades ópticas y de cinta en el bus EIDE. La interfaz EIDE utiliza un
conector de 40 pines.
·
PATA: la interfaz ATA paralela se
refiere a la versión paralela de la interfaz de controladora de unidades ATA.
·
SATA: la interfaz ATA serie se
refiere a la versión serie de la interfaz de controladora de unidades ATA. La
interfaz SATA utiliza un conector de datos de 7 pines.
·
eSATA: la interfaz ATA serie externa
proporciona una interfaz externa intercambiable en caliente para las unidades
SATA. El intercambio en caliente es la capacidad de conectar y desconectar un
dispositivo mientras la PC está encendida. La interfaz eSATA conecta una unidad
SATA externa mediante un conector de 7 pines. El cable puede medir hasta
6,56 ft (2 m) de longitud.
·
SCSI: la interfaz de sistema para
pequeñas computadoras es una interfaz de controladora de unidades que puede
conectar hasta 15 unidades. La interfaz SCSI puede conectar unidades internas y
externas. La interfaz SCSI utiliza un conector de 25 pines, 50 pines o 68
pines.
La RAID proporciona un método para almacenar datos en varios discos
duros para obtener redundancia. Para el sistema operativo, la RAID aparece como
un disco lógico. En la Figura 2, se comparan los distintos niveles de RAID. Los
siguientes términos describen cómo la RAID almacena los datos en los distintos
discos:
·
Paridad: detecta los errores de datos.
·
Creación de bandas de datos:escribe datos en
varios discos.
·
Copia espejo del disco: almacena los
datos duplicados en una segunda unidad.
Cables internos
Las unidades requieren tanto un cable de alimentación como un cable de
datos. Las fuentes de energía pueden tener conectores de alimentación SATA para
las unidades SATA, conectores de alimentación Molex para las unidades PATA y
conectores Berg para las unidades de disquete. Los botones y las luces LED de
la parte delantera del gabinete se conectan a la motherboard mediante los
cables del panel frontal.
Los cables de datos conectan las unidades a la controladora de unidades,
que se encuentra en una tarjeta adaptadora o en la motherboard. Los siguientes
son algunos de los cables de datos más comunes:
·
Cable de datos de unidad de disquete (FDD, floppy
disk drive):tiene hasta dos conectores de unidad de 34 pines y un conector de 34
pines para la controladora de unidades.
·
Cable de datos PATA (IDE/EIDE) de 40 conductores: originalmente,
la interfaz IDE admitía dos dispositivos en una única controladora. Con la
introducción de la interfaz IDE extendida, se introdujeron dos controladoras
capaces de admitir dos dispositivos cada una. El cable plano de 40 conductores
utiliza conectores de 40 pines. Este cable tiene dos conectores para las
unidades y un conector para la controladora.
·
Cable de datos PATA (EIDE) de 80 conductores: al aumentar
las velocidades de datos disponibles en la interfaz EIDE, también aumentó la
posibilidad de que se dañen los datos durante la transmisión. Los cables de 80
conductores se introdujeron para los dispositivos que transmiten a velocidades
de 33,3 MB/s y superiores, lo cual permitió una transmisión de datos más
confiable y equilibrada. El cable de 80 conductores utiliza conectores de 40
pines.
·
Cable de datos SATA: este cable
tiene siete conductores, un conector enchavetado para la unidad y un conector
enchavetado para la controladora de unidades.
·
Cable de datos SCSI: existen tres
tipos de cables de datos SCSI. Los cables de datos SCSI Estrecho (Narrow SCSI)
tienen 50 conductores, hasta siete conectores de 50 pines para las unidades y
un conector de 50 pines para la controladora de unidades, que también se
denomina “adaptador de host”. Los cables de datos SCSI Ancho (Wide SCSI) tienen
68 conductores, hasta 15 conectores de 68 pines para las unidades y un conector
de 68 pines para el adaptador de host. Los cables de datos SCSI Alt-4 tienen 80
conductores, hasta 15 conectores de 80 pines para las unidades y un conector de
80 pines para el adaptador de host.
NOTA: la línea de color de un cable de unidad de disquete o PATA identifica
al pin 1 del cable. Al instalar un cable de datos, siempre asegúrese de que el
pin 1 del cable esté alineado con el pin 1 de la unidad o de la controladora de
unidades. Los cables enchavetados se pueden conectar a la unidad y a la
controladora de unidades en una única dirección.
Puertos y cables de video
Un puerto de video conecta un monitor a una PC mediante un cable. Los
puertos de video y los cables de monitor transfieren señales analógicas,
señales digitales o ambas. Las PC son dispositivos digitales que producen
señales digitales. Las señales digitales se envían a la tarjeta gráfica y, de
allí, se transmiten a una pantalla digital a través de un cable. Las señales
digitales también se pueden convertir en señales analógicas mediante la tarjeta
gráfica y transferirse a una pantalla analógica. Convertir una señal digital en
una señal analógica suele tener como resultado una imagen de menor calidad. Las
pantallas y los cables de monitor que admiten señales digitales proporcionan
mejor calidad de imagen que los que solo admiten señales analógicas. Existen
varios tipos de puertos y conectores de video:
·
La interfaz visual digital (DVI, Digital Visual Interface), como se
muestra en la Figura 1, tiene 24 pines para las señales digitales y 4 pines
para las señales analógicas. La interfaz DVI-I se utiliza para las señales
analógicas y digitales. La interfaz DVI-D solo maneja señales digitales,
mientras que la interfaz DVI-A solo maneja señales analógicas.
·
La interfaz Displayport, como la que se muestra en la Figura 2, tiene 20
pines, y se puede utilizar para la transmisión de audio, video o ambos.
·
Los conectores RCA, como se muestra en la Figura 3, tienen una clavija
central rodeada por un anillo, y se pueden utilizar para transportar audio o
video. Los conectores RCA se suelen encontrar en grupos de tres, en los que un
conector amarillo transporta el video, y un par de conectores rojo y blanco
transporta el audio de los canales izquierdo y derecho.
·
El conector DB-15, como se muestra en la Figura 4, tiene 3 filas y 15
pines, y se suele utilizar para video analógico.
·
Los conectores BNC, como los que se muestran en la Figura 5, conectan un
cable coaxial a los dispositivos mediante un mecanismo de bayoneta para
asegurarlo al dispositivo. Los conectores BNC se utilizan con audio o video
analógico o digital.
·
Los conectores RJ-45, como el que se muestra en la Figura 6, tienen 8
pines, y se pueden utilizar con audio o video analógico o digital.
·
Los conectores MiniHDMI, también denominados “tipo C”, como el que se
muestra en la Figura 7, tienen 19 pines, son mucho más pequeños que los
conectores HDMI y transportan las mismas señales que los conectores HDMI.
·
Los conectores Din-6 tienen 6 pines, y se suelen utilizar para audio y
video analógico, y para la alimentación en aplicaciones de cámaras de
seguridad.
Los cables de pantalla transfieren las señales de video desde la PC
hasta las pantallas. Existen varios tipos de cables de pantalla:
·
Interfaz multimedia de alta definición (HDMI,
High-Definition Multimedia Interface): transporta señales de audio y
video digitales. Las señales digitales proporcionan video de alta calidad y
alta resolución (Figura 8).
·
DVI: transporta señales de video
analógicas, digitales o ambas (Figura 8).
·
Matriz de gráficos de video (VGA, Video Graphics
Array): transporta señales de video analógicas. El video analógico es de
baja calidad y puede sufrir interferencias de las señales eléctricas y de radio
(Figura 8).
·
Componente/RGB: transporta señales de video
analógicas a través de tres cables blindados (rojo, verde, azul) (Figura 8).
·
Compuesto: transporta señales de audio o
video analógicas (Figura 9).
·
S-Video: transporta señales de video
analógicas (Figura 9).
·
Coaxial: transporta señales de audio o
video analógicas, digitales o ambas (Figura 9).
·
Ethernet: transporta señales de audio o
video analógicas, digitales o ambas (Figura 9). Los cables Ethernet también
pueden transportar energía.
Otros puertos y cables
Los puertos de entrada/salida (E/S) de una PC conectan dispositivos
periféricos, como impresoras y escáneres y unidades portátiles. Los puertos y
cables que se utilizan con más frecuencia son los siguientes:
·
Serie
·
USB
·
FireWire
·
Paralelo
·
SCSI
·
Red
·
PS/2
·
Audio
Puertos y cables serie
Un puerto serie puede ser un conector DB-9, como se muestra en la Figura
1, o un conector DB-25 macho. Los puertos serie transmiten un bit de datos por
vez. Para conectar un dispositivo serie, como un módem o una impresora, se debe
usar un cable serie. Los cables serie tienen una longitud máxima de 50 ft
(15,2 m).
Puertos y cables de módem
Además del cable serie que se utiliza para conectar un módem externo a
una PC, un cable telefónico conecta el módem a una toma telefónica. Este cable
utiliza un conector RJ-11, como se muestra en la Figura 2. En la Figura 3, se
muestra la configuración tradicional de un módem externo con un cable serie y
un cable telefónico.
Puertos y cables USB
El bus universal en serie (USB, Universal Serial Bus) es una interfaz
estándar que conecta dispositivos periféricos a una PC. Originalmente se diseñó
para reemplazar a las conexiones en serie y en paralelo. Los dispositivos USB
son intercambiables en caliente, lo que significa que los usuarios pueden
conectarlos y desconectarlos mientras la PC está encendida. Las conexiones USB
se pueden encontrar en PC, cámaras, impresoras, escáneres, dispositivos de
almacenamiento y muchos otros dispositivos electrónicos. Los hubs USB conectan
varios dispositivos USB. Un único puerto USB en una PC puede admitir hasta 127
dispositivos independientes mediante el uso de varios hubs USB. Algunos
dispositivos incluso pueden recibir alimentación mediante el puerto USB, lo que
elimina la necesidad de una fuente de energía externa. En la Figura 4, se
muestran cables USB con los conectores.
La tecnología USB 1.1 permitió alcanzar velocidades de transmisión de
hasta 12 Mb/s en el modo de velocidad máxima y de 1,5 Mb/s en el modo
de baja velocidad. Los cables USB 1.1 tienen una longitud máxima de 9,8 ft
(3 m). La tecnología USB 2.0 permite alcanzar velocidades de transmisión
de hasta 480 Mb/s. Los cables USB 2.0 tienen una longitud máxima de
16,4 ft (5 m). Los dispositivos USB solo pueden transferir datos a la
velocidad máxima que permite el puerto específico. La tecnología USB 3.0
permite obtener velocidades de transmisión de hasta 5 Gb/s. Esta
tecnología es compatible con las versiones anteriores de USB. Los cables USB
3.0 no tienen una longitud máxima definida, aunque se suele aceptar una
longitud máxima de 9,8 ft (3 m).
Puertos y cables FireWire
FireWire es una interfaz de alta velocidad intercambiable en caliente
que conecta dispositivos periféricos a una PC. Un único puerto FireWire en una
PC puede admitir hasta 63 dispositivos. Algunos dispositivos incluso pueden
recibir alimentación mediante el puerto FireWire, lo que elimina la necesidad
de una fuente de energía externa. FireWire utiliza el estándar 1394 del
Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE, Institute of Electrical
and Electronics Engineers) y también se conoce como i.Link. El IEEE crea
publicaciones y estándares tecnológicos. En la Figura 5, se muestran cables
FireWire con los conectores.
El estándar IEEE 1394a admite velocidades de datos de hasta
400 Mb/s para los cables de 15 ft (4,5 m) de longitud o menos.
Dicho estándar utiliza conectores de 4 o 6 pines. Los estándares IEEE 1394b e
IEEE 1394c permiten un rango más amplio de conexiones, incluidos los cables
CAT5 UTP y los de fibra óptica. Según los medios que se utilicen, se admiten
velocidades de datos de hasta 3,2 Gb/s para distancias de 328 ft
(100 m) o menos.
Puertos y cables paralelos
El puerto paralelo en una PC es un conector hembra DB-25 tipo A
estándar. El conector paralelo de una impresora es un conector Centronics tipo
B estándar de 36 pines. Algunas impresoras más modernas pueden utilizar un
conector tipo C de 36 pines de alta densidad. Los puertos paralelos pueden
transmitir 8 bits de datos al mismo tiempo y utilizan el estándar IEEE
1284. Para conectar un dispositivo paralelo, como una impresora, se debe usar
un cable paralelo. Un cable paralelo, como se muestra en la Figura 6, tiene una
longitud máxima de 15 ft (4,5 m).
Cables de datos eSATA
Los cables eSATA conectan dispositivos SATA a la interfaz eSATA mediante
un cable de datos de 7 pines. Estos cables no le suministran potencia al disco
externo SATA. Un cable de alimentación independiente le proporciona potencia al
disco.
Puertos y cables SCSI
Los puertos SCSI pueden transmitir datos paralelos a velocidades
superiores a los 320 Mb/s y admitir hasta 15 dispositivos. Si se conecta
un único dispositivo SCSI a un puerto SCSI, el cable puede medir hasta
80 ft (24,4 m) de longitud. Si se conectan varios dispositivos SCSI a
un puerto SCSI, el cable puede medir hasta 40 ft (12,2 m) de
longitud. Los puertos SCSI de una PC pueden tener un conector de 25, 50 u 80
pines, como se muestra en la Figura 7.
NOTA: un dispositivo SCSI debe terminar en el extremo de la cadena SCSI.
Consulte los procedimientos de terminación en el manual del dispositivo.
PRECAUCIÓN: algunos conectores SCSI se asemejan a los conectores paralelos. Tenga
cuidado de no conectar el cable al puerto incorrecto. El voltaje que se utiliza
en el formato SCSI puede dañar la interfaz paralela. Los conectores SCSI deben
estar claramente rotulados.
Puertos y cables de red
Los puertos de red, que también se conocen como puertos RJ-45, tienen 8
pines y conectan una PC a una red. La velocidad de conexión depende del tipo de
puerto de red. La tecnología Ethernet estándar puede transmitir hasta
10 Mb/s, Fast Ethernet puede transmitir hasta 100 Mb/s y Gigabit
Ethernet puede transmitir hasta 1000 Mb/s. La longitud máxima de un cable
de red es de 328 ft (100 m). En la Figura 8, se muestra un conector
de red.
Puertos PS/2
Los puertos PS/2 conectan un teclado o un mouse a una PC. El puerto PS/2
tiene un conector mini-DIN hembra de 6 pines. Los conectores para el teclado y
el mouse suelen tener colores diferentes, como se muestra en la Figura 9. Si
los puertos no están codificados por color, busque la imagen pequeña de un
mouse o un teclado junto a cada puerto.
Puertos de audio
Los puertos de audio conectan dispositivos de audio a la PC. Algunos de
los puertos de audio que se utilizan con más frecuencia son los siguientes, que
se muestran en la Figura 10:
·
Entrada de línea: se conecta a una fuente
externa, por ejemplo, un sistema estéreo.
·
Micrófono: se conecta a un micrófono.
·
Salida de línea: se conecta a altavoces o
auriculares.
·
Formato de interfaz digital Sony/Philips (S/PDIF,
Sony/Philips Digital Interface Format): se conecta a un cable coaxial
mediante conectores RCA o a un cable de fibra óptica mediante conectores
TosLink para admitir audio digital.
·
Puerto de juegos/MIDI: se conecta a
un joystick o a un dispositivo de interfaz MIDI.
Dispositivos de entrada y de salida
Dispositivos de entrada
Los dispositivos de entrada introducen datos o instrucciones en una PC.
Los siguientes son algunos ejemplos de dispositivos de entrada:
·
Mouses y teclados
·
Joysticks y controladores para juegos
·
Cámaras digitales y cámaras de video digitales
·
Dispositivos de autenticación biométrica
·
Pantallas táctiles
·
Digitalizadores
·
Escáneres
Mouses y teclados
El mouse y el teclado son los dos dispositivos de entrada que más se
utilizan. El mouse se utiliza para navegar la interfaz gráfica de usuario (GUI,
graphical user interface). El teclado se utiliza para introducir comandos de
texto que controlan la PC.
Un switch de teclado, video y mouse (KVM, keyboard, video, mouse) es un
dispositivo de hardware que se puede usar para controlar más de una PC con un
único teclado, monitor y mouse. En las empresas, los switches KVM proporcionan
un acceso rentable a varios servidores. Los usuarios domésticos pueden ahorrar
espacio mediante un switch KVM, como el que se ve en la Figura 1, para
conectar varias PC a un teclado, un monitor y un mouse.
Los switches KVM más modernos incorporaron la capacidad de compartir
dispositivos USB y altavoces con varias PC. Generalmente, al presionar un botón
en el switch KVM, el usuario puede cambiar el control de una PC conectada a
otra. Algunos modelos de switch transfieren el control de una PC a otra
mediante una secuencia de teclas específica en un teclado, por ejemplo, Ctrl
> Ctrl > A > Entrar para controlar la primera PC conectada al
switch y, luego, Ctrl > Ctrl > B > Entrar para
transferir el control a la PC siguiente.
Joysticks y controladores para juegos
Los dispositivos de entrada para jugar incluyen joysticks y
controladores para juegos, como los que se muestran en la Figura 2. Los
controladores para juegos le permiten al jugador controlar los movimientos y
las vistas por medio de pequeñas palancas que mueve con los pulgares. Se
presionan varios botones para lograr resultados específicos en un juego, por
ejemplo, saltar o disparar. Muchos controladores para juegos incluso tienen
gatillos que registran la cantidad de presión que ejerce el jugador. Por
ejemplo, al ejercer más presión sobre el gatillo, el jugador acelera más rápido
en un juego de conducción.
Los joysticks también se utilizan para jugar y para ejecutar
simulaciones. Los joysticks son ideales para simulaciones de vuelo, en las que
las acciones como tirar del joystick hacia uno mismo permiten el ascenso del
avión simulado.
Cámaras digitales y cámaras de video digitales
Las cámaras digitales y las cámaras de video digitales, como las que se
muestran en la Figura 3, crean imágenes que se pueden almacenar en medios
magnéticos. La imagen se almacena como un archivo que se puede mostrar,
imprimir o modificar. Las cámaras Web pueden estar incorporadas en los
monitores o en las computadoras portátiles, o pueden ser independientes, y
permiten capturar imágenes en tiempo real. Las cámaras Web se suelen utilizar
para crear videos y publicarlos en Internet, o para realizar sesiones de chat
de video con otras personas. También pueden tomar imágenes fijas que se pueden
guardar en la PC. Los micrófonos le permiten al usuario comunicarse de forma
audible con otras personas durante una sesión de chat de video o grabar voces
al crear un video.
Dispositivos de identificación biométrica
La identificación biométrica utiliza características únicas de los
usuarios, como las huellas digitales, el reconocimiento de voz o el
reconocimiento de retina. Al combinarla con los nombres de usuario corrientes,
la biometría garantiza que quien accede a los datos sea una persona autorizada.
En la Figura 4, se muestra una computadora portátil con un escáner de huellas
digitales incorporado. Al medir las características físicas de la huella
digital, le concede acceso al usuario si dichas características coinciden con
la base de datos y si suministra la información de inicio de sesión correcta.
Pantallas táctiles
Las pantallas táctiles cuentan con un panel transparente sensible a la
presión. La PC recibe instrucciones específicas según el lugar de la pantalla
que toque el usuario.
Digitalizadores
Un digitalizador, como el que se muestra en la Figura 5, le permite
a un diseñador o artista crear planos, imágenes u otro material gráfico
mediante el uso de una herramienta similar a un bolígrafo denominada “lápiz”
sobre una superficie que detecta su ubicación. Algunos digitalizadores cuentan
con más de una superficie o sensor que le permiten al usuario crear modelos 3D
al realizar acciones con el lápiz en el aire.
Escáneres
Los escáneres digitalizan imágenes o documentos. La digitalización de la
imagen se almacena como un archivo que se puede mostrar, imprimir o modificar.
Un lector de código de barras es un tipo de escáner que lee códigos de barras
de código de producto universal (UPC, universal product code). Este tipo se
utiliza ampliamente para registrar información de precios e inventario.
Dispositivos de salida
Los dispositivos de salida le presentan información de una PC al
usuario. Los siguientes son algunos ejemplos de dispositivos de salida:
·
Monitores y proyectores
·
Impresoras, trazadores y máquinas de fax
·
Altavoces y auriculares
Monitores y proyectores
Los monitores y proyectores son dispositivos de salida principales de
una PC. Existen diferentes tipos de monitores, como se muestra en la
Figura 1. La diferencia más importante entre estos tipos de monitores es
la tecnología que se utiliza para crear la imagen:
·
CRT: el tubo de rayos catódicos
(CRT, cathode-ray tube) tiene tres haces de electrones. Cada haz se dirige a
puntos de fósforo coloreados en la pantalla que destellan con color rojo, azul
o verde cuando los toca dicho haz. Las áreas que no toca ningún haz de
electrones no destellan. La combinación de las áreas que destellan y que no
destellan crea la imagen en la pantalla. Algunos televisores utilizan esta
tecnología. Los CRT suelen tener un botón de desmagnetización en la parte
delantera que el usuario puede presionar para eliminar la decoloración
provocada por la interferencia magnética.
·
LCD: la pantalla de cristal líquido
(LCD, liquid crystal display) se suele utilizar en los monitores de pantalla
plana, en las computadoras portátiles y en algunos proyectores. Consta de dos
filtros polarizadores con una solución de cristal líquido entre ambos. Una
corriente electrónica alinea los cristales a fin de permitir o impedir el paso
de luz. El efecto del paso de la luz en ciertas áreas y del bloqueo de la luz
en otras es lo que crea la imagen. Las LCD vienen en dos formas, de matriz
activa o de matriz pasiva. En ocasiones, la matriz activa se denomina
“transistor de película delgada” (TFT, thin film transistor). El TFT permite
que se controle cada píxel, lo que crea imágenes en color muy nítidas. La
matriz pasiva es menos costosa que la activa, pero no proporciona el mismo
nivel de control de la imagen. La matriz pasiva no se suele utilizar en las
computadoras portátiles.
·
LED: las pantallas de diodos
emisores de luz (LED, light-emitting diode) son pantallas de LCD que utilizan
iluminación de fondo con LED para iluminar la pantalla. Los LED consumen menos
energía que la iluminación de fondo de la pantalla de LCD estándar y permiten
que el panel sea más delgado, liviano y brillante, y que tenga un mejor
contraste.
·
OLED: las pantallas de LED orgánicos
(OLED, organic LED) utilizan una capa de material orgánico que responde a
estímulos eléctricos para emitir luz. Este proceso permite que cada píxel se
ilumine de forma individual, lo que tiene como resultado niveles de negro mucho
más profundos que los de las pantallas de LED. Las pantallas de OLED también
son más delgadas y livianas que las pantallas de LED.
·
Plasma: las pantallas de plasma son
otro tipo de monitor de pantalla plana que pueden lograr altos niveles de
brillo, niveles profundos de negro y una amplia gama de colores. Las pantallas
de plasma se pueden fabricar en tamaños de hasta 150 in (381 cm) o
más. Las pantallas de plasma reciben su nombre del uso de diminutas celdas de
gas ionizado que se iluminan cuando reciben un estímulo eléctrico. Las
pantallas de plasma se suelen utilizar en aplicaciones de centros de
entretenimientos debido a su representación precisa del video.
·
DLP: el procesamiento digital de luz
(DLP, Digital Light Processing) es otra tecnología que se utiliza en los
proyectores. Los proyectores DLP utilizan una rueda de colores giratoria con un
conjunto de espejos controlado por un microprocesador denominado “dispositivo
digital de microespejos” (DMD, digital micromirror device). Cada espejo
corresponde a un píxel específico. Cada espejo refleja la luz hacia las ópticas
del proyector o en dirección contraria a ellas. Esto crea una imagen
monocromática en una escala de hasta 1024 tonalidades de gris entre el blanco y
el negro. A continuación, la rueda de colores agrega los datos de color para
completar la imagen en color proyectada.
Impresoras multifuncionales
Las impresoras son dispositivos de salida que crean copias impresas de
archivos de PC. Algunas impresoras se especializan en aplicaciones específicas,
como la impresión de fotografías en color. Las impresoras multifuncionales,
como la que se muestra en la Figura 2, están diseñadas para proporcionar
varios servicios, como imprimir, escanear, enviar faxes y hacer copias.
Altavoces y auriculares
Los altavoces y los auriculares son dispositivos de salida para señales
de audio. La mayoría de las PC cuentan con soporte de audio, ya sea integrado
en la motherboard o en una tarjeta adaptadora. El soporte de audio incluye
puertos que permiten la entrada y la salida de señales de audio. La tarjeta de
audio cuenta con un amplificador para alimentar auriculares y altavoces
externos, como los que se muestran en la Figura 3.
Características de los monitores
La resolución de un monitor se refiere al nivel de detalle de imagen que
se puede reproducir. En la Figura 1, se muestra una tabla con resoluciones
de monitores comunes. Cuanto mayor es la configuración de la resolución, mejor
es la calidad de imagen producida. En la resolución de un monitor intervienen
varios factores:
·
Píxel: el término píxel es la abreviatura de
“elemento de imagen” (picture element). Los píxeles son los pequeños puntos que
componen las pantallas. Cada píxel consta de un componente rojo, uno verde y
uno azul.
·
Separación entre puntos: la separación entre
puntos es la distancia entre píxeles en la pantalla. Cuanto menor es la
separación entre puntos, mejor es la imagen.
·
Relación de contraste: la relación
de contraste es la medición de la diferencia de la intensidad de la luz entre
el punto más brillante (blanco) y el más oscuro (negro). Una relación de
contraste de 10 000:1 muestra blancos más tenues y negros más claros que
un monitor con una relación de contraste de 1 000 000:1.
·
Frecuencia de actualización: la frecuencia de
actualización es la cantidad de veces por segundo que se reconstruye la imagen.
Cuanto mayor es la frecuencia de actualización, mejor es la imagen y menor es
el nivel de parpadeo.
·
Entrelazado/Sin entrelazado: los monitores
entrelazados crean la imagen mediante el escaneo de la pantalla dos veces. El
primer escaneo recoge las líneas impares, de arriba hacia abajo, y el segundo
recoge las líneas pares. Los monitores sin entrelazado crean la imagen mediante
el escaneo de la pantalla de a una línea por vez, de arriba hacia abajo. En la
actualidad, la mayoría de los monitores CRT son sin entrelazado.
·
Resolución horizontal, vertical y de color: la resolución
horizontal está dada por la cantidad de píxeles en una línea, y la cantidad de
líneas en una pantalla es la resolución vertical. La resolución de color es la
cantidad de colores que se pueden reproducir.
·
Relación de aspecto: la relación
de aspecto es la relación entre la medida horizontal y la medida vertical del
área de visualización de un monitor. Por ejemplo, una relación de aspecto 4:3
se aplica a un área de visualización de 16 in de ancho por 12 in de
alto. La relación de aspecto 4:3 también se aplica a un área de visualización
de 24 in de ancho por 18 in de alto. Un área de visualización de
22 in de ancho por 12 in de alto tiene una relación de aspecto 11:6.
·
Resolución nativa: la resolución
nativa es la cantidad de píxeles que tiene un monitor. Un monitor con una
resolución de 1280 x 1024 tiene 1280 píxeles horizontales y 1024 píxeles
verticales. El modo nativo se refiere al modo en que la imagen que se envía al
monitor coincide con la resolución nativa de este.
Los monitores tienen controles para ajustar la calidad de la imagen. Los
siguientes son algunos de los ajustes de monitor más comunes:
·
Brillo: intensidad de la imagen.
·
Contraste: relación entre los puntos
claros y oscuros.
·
Posición: ubicación vertical y horizontal
de la imagen en la pantalla.
·
Restablecer: restablece la configuración de
fábrica del monitor.
Agregar monitores adicionales puede aumentar la eficacia del trabajo.
Los monitores que se agregan le permiten expandir el tamaño del escritorio, de
modo de poder ver más ventanas abiertas. Muchas PC tienen capacidad de
compatibilidad con varios monitores incorporada. Consulte la Figura 2 para
obtener más información sobre cómo configurar varios monitores.
Elección de componentes de PC de reemplazo
Elección de componentes de PC
Gabinete y fuente de energía
Antes de hacer una compra o realizar actualizaciones, primero
debe determinar cuáles son las necesidades del cliente. Pregúntele al cliente
cuáles son los dispositivos que se conectarán a la PC, tanto de forma interna
como externa. El gabinete de la PC debe tener lugar suficiente para alojar la
fuente de energía, teniendo en cuenta el tamaño y la forma.
El
gabinete de la PC alberga la fuente de energía, la motherboard, la memoria y
otros componentes. Si comprará el gabinete y la fuente de energía de PC por
separado, asegúrese de que todos los componentes quepan dentro del nuevo
gabinete y de que la fuente de energía tenga la potencia suficiente para que
todos los componentes puedan funcionar. En muchas ocasiones, el gabinete viene
con una fuente de energía ya instalada. En esos casos, también debe verificar
que la fuente de energía suministre la potencia suficiente para que funcionen
todos los componentes que se instalarán en el gabinete.
Las
fuentes de energía convierten el voltaje de entrada de CA en voltaje de salida
de CC. Las fuentes de energía suelen proporcionar voltajes de 3,3 V;
5 V y 12 V, y se miden en vatiaje. Se recomienda que la fuente de
energía tenga un vatiaje aproximadamente un 25% superior que el requerido por
los todos componentes conectados. Para determinar el vatiaje total requerido,
sume el vatiaje de cada componente. Si en algún componente no se especifica el
vatiaje, calcúlelo multiplicando el voltaje por el amperaje. Si el componente
requiere distintos niveles de vatiaje, utilice el máximo requerido. Después de
determinar el vatiaje necesario, asegúrese de que la fuente de energía posea
los conectores requeridos para todos los componentes.
Elección de la motherboard
Con frecuencia, las nuevas motherboards tienen nuevas
características o estándares que pueden ser incompatibles con componentes
anteriores. Al seleccionar una motherboard de reemplazo, asegúrese de que sea
compatible con la CPU, la RAM, el adaptador de video y otras tarjetas
adaptadoras. El socket y el conjunto de chips en la motherboard deben ser
compatibles con la CPU. La motherboard también debe tener espacio para el
conjunto de disipador térmico y ventilador existente si se vuelve a utilizar la
CPU. Preste especial atención a la cantidad y el tipo de ranuras de expansión.
Asegúrese de que coincidan con las tarjetas adaptadoras existentes y que
permitan el uso de nuevas tarjetas. La fuente de energía existente debe poseer
conexiones que se adapten a la nueva motherboard. Por último, la nueva
motherboard debe encajar físicamente en el gabinete actual de la PC.
Las
distintas motherboards utilizan conjunto de chips diferentes. Un conjunto de
chips consta de circuitos integrados que controlan la comunicación entre la CPU
y el resto de los componentes. El conjunto de chips establece cuánta memoria se
puede agregar a una motherboard y el tipo de conectores de esta placa. Al armar
una PC, elija un conjunto de chips que proporcione las capacidades que
necesita. Por ejemplo, puede comprar una motherboard con un conjunto de chips
que permita el uso de varios puertos USB, conexiones eSATA, sonido envolvente y
video.
Las
motherboards tienen diferentes tipos de sockets y ranuras de CPU. Estos sockets
o ranuras proporcionan a la CPU el punto de conexión y la interfaz eléctrica.
El paquete de CPU debe coincidir con el tipo de socket de la motherboard o con
el tipo de ranura de la CPU. Un paquete de CPU contiene la CPU, los puntos de
conexión y los materiales que rodean a la CPU y disipan el calor.
Los datos
se transfieren de una parte de la PC a otra mediante un grupo de cables
conocidos como “bus”. El bus tiene dos partes. La porción de datos del bus,
conocida como “bus de datos”, transfiere datos entre los componentes de la PC.
La porción de dirección, conocida como “bus de direcciones”, transmite las
direcciones de memoria de las ubicaciones en donde la CPU lee o escribe datos.
El tamaño
del bus determina la cantidad de datos que se pueden transmitir al mismo
tiempo. Un bus de 32 bits transmite 32 bits de datos al mismo tiempo
desde el procesador a la RAM o a otros componentes de la motherboard, mientras
que un bus de 64 bits transmite 64 bits de datos al mismo tiempo. La
velocidad a la que se transfieren los datos a través del bus depende de la
velocidad del reloj, que se mide en MHz o GHz.
Las
ranuras de expansión PCI se conectan a un bus paralelo, que envía varios bits a
través de varios hilos simultáneamente. En la actualidad, las ranuras de expansión
PCI se ven reemplazadas por las ranuras de expansión PCIe que se conectan a un
bus serie, que envía un bit por vez a mayor velocidad. Al armar una PC, elija
una motherboard que posea las ranuras adecuadas para satisfacer sus necesidades
actuales y futuras. Por ejemplo, si desea armar una PC para jugar videojuegos
avanzados que requiere tarjetas gráficas dobles, tendría que elegir una
motherboard con ranuras PCIe x16 dobles.
Elección de la CPU y del
conjunto de disipador térmico y ventilador
Antes de comprar una CPU, asegúrese de que sea compatible con la
motherboard existente. Un buen recurso para investigar la compatibilidad entre
las CPU y otros dispositivos son las páginas Web de los fabricantes. Cuando
actualice la CPU, asegúrese de que se mantenga el voltaje correcto. La
motherboard cuenta con un módulo regulador de voltaje (VRM, Voltage Regulator
Module) integrado. Puede configurar el ajuste de voltaje de la CPU por medio de
jumpers, interruptores ubicados en la motherboard, o desde la configuración en
el BIOS.
Los procesadores multinúcleo poseen dos o más procesadores en el mismo
circuito integrado. La integración de procesadores en el mismo chip genera una
conexión de gran velocidad entre ellos. Los procesadores multinúcleo ejecutan
instrucciones más rápidamente que los procesadores de núcleo único y tienen un
mayor rendimiento de datos. Las instrucciones se pueden distribuir a todos los
procesadores al mismo tiempo. La RAM se comparte entre los procesadores, dado
que los núcleos están ubicados en el mismo chip. Se recomiendan procesadores
multinúcleo para aplicaciones como edición de video, videojuegos y manipulación
de fotos.
El alto consumo de energía produce mayor calor en el gabinete de la PC.
Los procesadores multinúcleo conservan la energía y producen menos calor que
varios procesadores de núcleo único, lo que mejora el rendimiento y la
eficacia.
La velocidad de los procesadores modernos se mide en GHz. La
clasificación de velocidad máxima hace referencia a la velocidad máxima a la
que puede funcionar un procesador sin errores. Hay dos factores principales que
pueden limitar la velocidad de un procesador:
·
El chip del procesador es un conjunto de transistores conectados entre
sí mediante hilos. La transmisión de datos mediante transistores e hilos
provoca demoras.
·
Cuando los transistores pasan de estar habilitados a deshabilitados, o
viceversa, se genera una pequeña cantidad de calor. El calor generado aumenta a
medida que aumenta la velocidad del procesador. Cuando el procesador se
calienta demasiado, comienza a producir errores.
El bus Frontal (FSB, front-side bus) es la trayectoria entre la CPU y el
puente norte, y se utiliza para conectar diversos componentes, como el conjunto
de chips y las tarjetas de expansión, y la RAM. Los datos pueden transferirse
en ambas direcciones a través del FSB. La frecuencia del bus se mide en MHz. La
frecuencia a la que opera una CPU se determina aplicando un multiplicador de
reloj a la velocidad del FSB. Por ejemplo, es posible que un procesador que
opera a 3200 MHz utilice un FSB de 400 MHz. Como 3200 MHz
dividido 400 MHz es igual a 8, la CPU es ocho veces más rápida que el FSB.
Además, los procesadores se clasifican en procesadores de 32 bits y
64 bits. La principal diferencia es la cantidad de instrucciones que puede
cumplir el procesador al mismo tiempo. Un procesador de 64 bits procesa
más instrucciones por ciclo de reloj que uno de 32 bits. Además, los
procesadores de 64 bits pueden admitir más memoria. Para utilizar las
capacidades del procesador de 64 bits, asegúrese de que el sistema
operativo y las aplicaciones que se instalaron sean compatibles con un
procesador de ese tipo.
Uno de los componentes más delicados y costosos en un gabinete de PC es
la CPU. La CPU se puede sobrecalentar. Para propósitos de refrigeración, muchas
CPU requieren un disipador térmico combinado con un ventilador. El disipador
térmico es una pieza de cobre o aluminio ubicada entre el procesador y el
ventilador de la CPU. El disipador térmico absorbe el calor del procesador, y
el ventilador lo dispersa. Al elegir un disipador térmico o un ventilador, se
deben tener en cuenta varios factores.
·
Tipo de socket: el tipo de disipador térmico o
de ventilador debe coincidir con el tipo de socket de la motherboard.
·
Especificaciones físicas de la motherboard: el disipador
térmico o el ventilador no debe interferir con ninguno de los componentes
conectados a la motherboard.
·
Tamaño del gabinete: el disipador
térmico o el ventilador debe caber en el gabinete.
·
Entorno físico: el disipador térmico o el
ventilador deben dispersar el calor suficiente para mantener refrigerada la CPU
en ambientes calurosos.
La CPU no es el único componente de un gabinete de PC que se puede ver
afectado por el calor. En una PC hay numerosos componentes internos que generan
calor mientras la PC está en funcionamiento. Se deben instalar ventiladores de
gabinete para introducir aire frío en el gabinete de la PC y expulsar el calor.
Al elegir ventiladores de gabinete, se deben tener en cuenta varios factores:
·
Tamaño del gabinete: los gabinetes
de mayor tamaño suelen requerir ventiladores más grandes debido a que los
pequeños no generan el flujo de aire necesario.
·
Velocidad del ventilador: los
ventiladores más grandes giran a menor velocidad que los más pequeños, lo que
disminuye el ruido del ventilador.
·
Cantidad de componentes en el gabinete: la presencia
de varios componentes en la PC genera más calor, por lo que se requieren más
ventiladores, ventiladores más grandes o más rápidos.
·
Entorno físico: los ventiladores de gabinete
deben dispersar el calor suficiente para mantener refrigerado el interior del
gabinete.
·
Cantidad de lugares disponibles para instalación: los distintos
gabinetes tienen diferentes cantidades de lugares donde se pueden instalar
ventiladores.
·
Ubicación de lugares disponibles para instalación: los distintos
gabinetes tienen diferentes ubicaciones donde se pueden instalar ventiladores.
·
Conexiones eléctricas: algunos
ventiladores de gabinete se conectan directamente a la motherboard, mientras
que otros se conectan en forma directa a la fuente de energía.
NOTA: la dirección de los flujos de aire creados por todos los ventiladores
en el gabinete debe obrar en conjunto para introducir aire frío y expulsar el
aire caliente. Si se instala un ventilador al revés o si se utilizan
ventiladores de tamaño o velocidad incorrectos para el gabinete, es posible que
los flujos de aire se contrarresten.
Elección de RAM
Cuando hay una aplicación que se bloquea o la PC muestra
mensajes de error frecuentemente, es posible que se necesite nueva RAM. Para
determinar si la causa del problema es la RAM, reemplace el antiguo módulo RAM
como se muestra en la ilustración. Reinicie la PC para ver si funciona sin
mensajes de error.
Cuando
seleccione una nueva RAM, asegúrese de que sea compatible con la motherboard
actual. Además, debe ser del mismo tipo que la RAM actualmente instalada en la
PC. El conjunto de chips debe admitir la velocidad de la nueva RAM. Puede ser
útil llevar el módulo de memoria original cuando vaya a comprar la RAM de
reemplazo.
Elección de tarjetas adaptadoras
Las tarjetas adaptadoras, también conocidas como “tarjetas de
expansión”, están diseñadas para realizar tareas específicas y agregan
funcionalidades adicionales a la PC. En la ilustración se muestran algunas de
las tarjetas adaptadoras disponibles. Antes de comprar una tarjeta adaptadora, responda
las siguientes preguntas:
·
¿Existe una ranura de expansión libre?
·
¿La tarjeta adaptadora es compatible con la ranura libre?
·
¿Cuáles son las necesidades actuales y futuras del cliente?
·
¿Cuáles son las opciones de configuración posibles?
·
¿Cuáles son las razones para elegir la mejor opción?
Si en la motherboard no hay una ranura de expansión compatible, un
dispositivo externo puede ser una opción. Otros factores que influyen en el
proceso de selección incluyen costo, garantía, marca, disponibilidad y factor
de forma.
Tarjetas gráficas
El tipo de tarjeta gráfica instalada afecta el rendimiento general de la
PC. Es posible que los programas y las tareas que se sirvan de la tarjeta
gráfica sean de uso intensivo de la RAM, de uso intensivo de la CPU, o ambos.
Al comprar una tarjeta gráfica nueva, se deben tener en cuenta varios factores:
·
Tipo de ranura
·
Tipo de puerto
·
Cantidad y velocidad de RAM de video (VRAM, video RAM)
·
Unidad de procesamiento gráfico
·
Resolución máxima
El sistema de computación debe contar con ranuras, RAM y CPU que admitan
la funcionalidad total de la tarjeta gráfica actualizada para poder hacer uso
de todos sus beneficios. Elija la tarjeta gráfica adecuada sobre la base de las
necesidades actuales y futuras del cliente. Por ejemplo, si un cliente desea
jugar juegos en 3D, la tarjeta gráfica debe cumplir o superar los requisitos
mínimos de cualquier juego que le interese jugar.
Algunas unidades de procesamiento gráfico (GPU, graphics processor unit)
están integradas a la CPU. Cuando la GPU está integrada a la CPU, no hace falta
adquirir una tarjeta gráfica, a menos que se requieran características
avanzadas de video, como gráficos en 3D o una resolución muy alta. Para
utilizar la capacidad gráfica incorporada en la CPU, adquiera una motherboard
que admita esa característica.
Tarjetas de sonido
El tipo de tarjeta de sonido instalada determina la calidad de sonido de
la PC. Al comprar una tarjeta de sonido nueva, se deben tener en cuenta varios
factores:
·
Tipo de ranura
·
Procesador digital de señales (DSP, Digital signal processor)
·
Frecuencia de muestreo
·
Tipos de puertos y conexiones
·
Decodificador de hardware
·
Relación señal-ruido
El sistema de computación debe tener altavoces y un subwoofer de buena
calidad que admitan la funcionalidad total de la actualización de la tarjeta de
sonido. Elija la tarjeta de sonido adecuada sobre la base de las necesidades
actuales y futuras del cliente. Por ejemplo, si un cliente desea escuchar un
tipo específico de sonido envolvente, la tarjeta de sonido debe contar con el
decodificador de hardware necesario para reproducirlo. Además, el cliente puede
obtener una mejora en la precisión del sonido con una tarjeta de sonido que
posea una frecuencia de muestreo más alta.
Controladoras de almacenamiento
Una controladora de almacenamiento es un chip que puede estar integrado
a la motherboard o colocado en una tarjeta de expansión. Las controladoras de
almacenamiento permiten la expansión de las unidades internas y externas de un
sistema de computación. Las controladoras de almacenamiento, tales como los
controladores RAID, también pueden proporcionar tolerancia a fallas o un
aumento de velocidad. Al comprar una tarjeta controladora de almacenamiento
nueva, se deben tener en cuenta varios factores:
·
Tipo de ranura
·
Tipo de unidad
·
Cantidad de conectores
·
Ubicación de los conectores
·
Tamaño de la tarjeta
·
RAM de la tarjeta controladora
·
Procesador de la tarjeta controladora
·
Tipo de RAID
La cantidad de datos y el nivel de protección de datos necesarios para
el cliente influyen en el tipo de controladora de almacenamiento requerida.
Elija la controladora de almacenamiento adecuada sobre la base de las
necesidades actuales y futuras del cliente. Por ejemplo, si un cliente desea
implementar RAID 5, se necesita una controladora de almacenamiento RAID
con, al menos, tres unidades.
Tarjetas de E/S
Instalar una tarjeta de E/S en una PC es una manera rápida y fácil de
agregar puertos de E/S. Al comprar una tarjeta de E/S nueva, se deben tener en
cuenta varios factores:
·
Tipo de ranura
·
Tipo de puerto de E/S
·
Cantidad de puertos de E/S
·
Requerimientos de potencia adicionales
Los puertos FireWire, USB, paralelos y serie son algunos de los puertos
más comunes que se instalan en las PC. Elija la tarjeta de E/S adecuada sobre
la base de las necesidades actuales y futuras del cliente. Por ejemplo, si un
cliente desea agregar un lector de tarjeta interno y la motherboard no tiene
conexión USB interna, se necesita una tarjeta de E/S USB con conexión USB
interna.
NIC
Los clientes realizan una actualización de la tarjeta de interfaz de red
(NIC, network interface card) para tener mayor velocidad, mayor ancho de banda
y mejor acceso. Al comprar una NIC, se deben tener en cuenta varios factores:
·
Tipo de ranura
·
Velocidad
·
Tipo de conector
·
Tipo de conexión
·
Compatibilidad de estándares
Tarjetas de captura
Las tarjetas de captura importan video en una PC y lo graban en un disco
duro. Al agregar una tarjeta de captura con un sintonizador de televisión, se
puede ver y grabar programación televisiva. Al comprar una tarjeta de captura,
se deben tener en cuenta varios factores:
·
Tipo de ranura
·
Resolución y velocidad de fotogramas
·
Puerto de E/S
·
Estándares de formato
Los sistemas de computación deben tener la suficiente potencia de CPU,
la RAM adecuada y un sistema de almacenamiento de alta velocidad para admitir
las demandas de captura, grabación y edición del cliente. Elija la tarjeta de
captura adecuada sobre la base de las necesidades actuales y futuras del
cliente. Por ejemplo, si un cliente desea grabar un programa mientras mira
otro, se deben instalar varias tarjetas de captura o una tarjeta de captura con
sintonizador de televisión doble.
Elección de discos duros y
unidades de disquete
Es posible que sea necesario reemplazar un dispositivo de almacenamiento
cuando ya no cumpla con las necesidades del cliente o cuando presente una
falla. Los signos de que un dispositivo de almacenamiento presenta una falla
pueden incluir los siguientes:
·
Ruidos inusuales
·
Vibraciones inusuales
·
Mensajes de error
·
Datos o aplicaciones dañados
Unidad de disquete
Si bien las unidades de disquete (FDD, Floppy Disk Drives) aún tienen
algunos usos limitados, fueron reemplazadas en gran medida por unidades flash
USB, discos duros externos, CD, DVD y tarjetas de memoria. Si una FDD existente
presenta una falla, reemplácela por un dispositivo de almacenamiento más
moderno.
Discos duros
Los discos duros almacenan datos en platos magnéticos. Existen varios
tipos y tamaños de discos duros diferentes. Los discos duros utilizan distintos
tipos de conexión. En la Figura 1, se muestran los conectores PATA, SATA,
eSATA y SCSI. Al comprar un disco duro nuevo, se deben tener en cuenta varios
factores:
·
Si se requiere adición o reemplazo
·
Si es interno o externo
·
Ubicación del gabinete
·
Compatibilidad con el sistema
·
Generación de calor
·
Generación de ruido
·
Requisitos de potencia
Los discos duros PATA utilizan cables de 40 pines y
80 conductores o de 40 pines y 40 conductores. Elija un disco
duro PATA si el sistema del cliente es antiguo o si no admite SATA.
Los discos duros SATA y eSATA utilizan un cable de 7 pines y
4 conductores. Aunque los cables de SATA y eSATA son similares, no son
intercambiables. Las unidades SATA son internas, mientras que las eSATA son
externas. Elija un disco duro SATA o eSATA si el cliente necesita una velocidad
de transferencia de datos mucho más alta que la que ofrece PATA y si el sistema
admite SATA o eSATA.
Los discos duros SCSI utilizan un conector de 50 pines,
68 pines u 80 pines. Se pueden conectar hasta 15 unidades SCSI a
la controladora de unidades SCSI. Uno de los usos típicos de las unidades SCSI
es la ejecución de un servidor o la implementación de RAID. Comúnmente, los
dispositivos SCSI se conectan en serie en la forma de una cadena conocida como
“cadena margarita”, como se muestra en la Figura 2. En la Figura 3 se
muestran distintos tipos de SCSI.
Cada dispositivo en la cadena SCSI debe tener una ID única para que la
PC se comunique con el dispositivo correcto. Esto incluye al adaptador SCSI.
Normalmente se le asigna el número más alto al adaptador SCSI. Para los SCSI de
tipo narrow, están disponibles las ID del 0 al 7. Para los SCSI de tipo wide,
están disponibles las ID del 0 al 15. La controladora es 7 o 15, y el resto de
los dispositivos en la cadena utilizan las ID restantes. En las primeras instalaciones
de SCSI, se utilizaban jumpers para asignar las ID de SCSI a los adaptadores y
dispositivos. Los adaptadores modernos generalmente asignan las ID utilizando
un programa instalado en el adaptador o en el sistema operativo.
Es posible que algunos de los dispositivos se puedan intercambiar en
caliente. Las unidades intercambiables en caliente se pueden conectar a la PC y
desconectarse de esta sin apagarla. Normalmente, para instalar un disco duro
eSATA, debe apagar la PC, conectar la unidad y volver a encender la PC. Una
unidad eSATA intercambiable en caliente se puede conectar a la PC en cualquier
momento. Los discos duros USB externos también se pueden intercambiar en
caliente. Consulte los documentos de la motherboard para determinar si puede
utilizar unidades intercambiables en caliente.
Elección de unidades de estado
sólido y lectores de medios
Unidades de estado sólido
Las unidades de estado sólido (SSD, Solid State Drives) utilizan RAM estática
en lugar de platos magnéticos para almacenar datos, como se muestra en la
Figura 1. Se considera que las SSD son sumamente confiables porque no
poseen piezas movibles.
Elija una SSD si el cliente tiene algunas de las siguientes necesidades:
·
Utilizar la PC en entornos extremos.
·
Consumir menos energía.
·
Producir menos calor.
·
Reducir el tiempo de inicio.
Lectores de medios
Un lector de medios es un dispositivo de lectura y escritura para
distintos tipos de tarjetas de medios, por ejemplo, las utilizadas en cámaras
digitales, smartphones o reproductores de MP3. Cuando reemplace un lector de
medios, asegúrese de que admita el tipo de tarjetas utilizadas y la capacidad
de almacenamiento de las tarjetas que se leerán. Al comprar un lector de medios
nuevo, se deben tener en cuenta varios factores:
·
Si es interno o externo
·
Tipo de conector utilizado
·
Tipos de tarjetas de medios admitidos
Elija el lector de medios adecuado sobre la base de las necesidades
actuales y futuras del cliente. Por ejemplo, si un cliente necesita utilizar
varios tipos de tarjetas de medios, requiere un lector de tarjetas que admita
varios formatos. Las siguientes son algunas tarjetas de medios comunes, que se
muestra en la Figura 2:
·
Secure digital (SD): las tarjetas
SD se diseñaron para su uso en dispositivos portátiles como cámaras,
reproductores de MP3 y tablet PC. Las tarjetas SD pueden almacenar hasta
4 GB. Las tarjetas SD de alta capacidad (SDHC, SD High Capacity) pueden
almacenar hasta 32 GB, mientras que las SD de capacidad extendida (SDXC,
Extended Capacity) pueden almacenar hasta 2 TB de datos.
·
microSD: es una versión mucho más
pequeña de la SD, utilizada comúnmente en teléfonos celulares.
·
CompactFlash: CompactFlash es un formato
antiguo, pero aún muy utilizado debido a su gran capacidad (es común que tengan
capacidades de hasta 128 GB) y su alta velocidad. Se suele utilizar
CompactFlash como medio de almacenamiento para cámaras de video.
·
Memory Stick: una memoria flash exclusiva
creada por Sony Corporation. La tarjeta Memory Stick se utiliza en cámaras,
reproductores de MP3, sistemas portátiles de videojuegos, teléfonos celulares y
otros dispositivos electrónicos portátiles.
Otro tipo de tarjeta de medios es la Extreme Digital (xD o xD-Picture
Card). Las tarjetas xD se desarrollaron para su uso en diversas cámaras y
grabadoras de voz, pero se volvieron obsoletas debido al uso extendido de las
tarjetas SD. Las tarjetas xD tienen una capacidad máxima de 2 GB.
Elección de unidades ópticas
Las unidades ópticas utilizan un láser para la lectura y escritura de
datos en medios ópticos. Al comprar una unidad óptica, se deben tener en cuenta
varios factores:
·
Tipo de interfaz
·
Capacidad de lectura
·
Capacidad de escritura
·
Formato
Las unidades de disco de CD-ROM solo pueden leer CD. Las unidades de
CD-RW pueden leer y escribir CD. Elija una unidad de CD-RW si el cliente
necesita leer y escribir CD.
Las unidades de DVD-ROM solo pueden leer DVD y CD. Las unidades de
DVD-RW pueden leer y escribir DVD y CD. Los DVD pueden almacenar una cantidad
de datos mucho mayor que los CD. Elija una unidad de DVD-RW si el cliente
necesita leer y escribir DVD y CD.
Los lectores de Blu-ray (BD-R) solo pueden leer discos de Blu-ray, DVD y
CD. Las grabadoras de Blu-ray (BD-R) pueden leer y escribir discos de Blu-ray,
DVD y CD. Los discos de Blu-ray pueden almacenar una cantidad de datos mucho
mayor que los DVD. Elija una unidad de BD-RE si el cliente necesita leer y
escribir discos Blu-ray.
Elección de dispositivos de
almacenamiento externos
Los dispositivos de almacenamiento externos se conectan a un puerto
externo, como USB, IEEE 1394, SCSI o eSATA. Las unidades flash externas (a
veces conocidas como unidades de almacenamiento en miniatura) que se conectan a
un puerto USB son dispositivos de almacenamiento extraíbles. Al comprar un
dispositivo de almacenamiento externo, se deben tener en cuenta varios
factores:
·
Tipo de puerto
·
Capacidad de almacenamiento
·
Velocidad
·
Portabilidad
·
Requisitos de potencia
Los dispositivos de almacenamiento externos ofrecen portabilidad y
conveniencia al trabajar con varias PC. Elija el tipo de dispositivo de
almacenamiento externo adecuado para las necesidades del cliente. Por ejemplo,
si el cliente necesita transferir una pequeña cantidad de datos, como una sola
presentación, la unidad flash externa es una buena opción. Si el cliente
necesita realizar una copia de seguridad o la transferencia de una gran
cantidad de datos, elija un disco duro externo.
Elección de dispositivos de
entrada y de salida
Para seleccionar dispositivos de entrada y de salida, primero determine
qué es lo que quiere el cliente. Luego, seleccione el hardware y el software
mediante la búsqueda de posibles soluciones en Internet. Una vez que determine
cuál es el dispositivo de entrada o de salida que el cliente necesita, debe
determinar cómo conectarlo a la PC. En la Figura 1, se presentan
conectores de entrada y salida comunes.
Los técnicos deben tener un buen nivel de conocimiento de varios tipos
de interfaces:
·
FireWire (IEEE 1394): transfiere
datos a 100, 200 o 400 Mb/s, y IEEE 1394b, a 800 Mb/s.
·
Paralela (IEEE 1284): transfiere
datos a una velocidad máxima de 3 MB/s.
·
Serie (RS-232): las primeras versiones tenían
un límite de velocidad de 20 Kb/s, pero las versiones más recientes pueden
alcanzar velocidades de transferencia de 1,5 Mb/s.
·
SCSI (Ultra-320 SCSI): conecta hasta
15 dispositivos con una velocidad de transferencia de 320 MB/s.
La interfaz USB es ampliamente utilizada en muchos dispositivos
diferentes. En la Figura 2, se muestran pines y conectores USB 1.1 y
2.0 comunes. En la Figura 3, se muestran pines y conectores USB 3.0
comunes.
La interfaz SATA se volvió más común en los últimos años y está
reemplazando a las interfaces IDE y EIDE como interfaz estándar para discos
duros y SSD. Los cables SATA son más fáciles de conectar porque solo tienen dos
extremos, las unidades no requieren jumpers y las unidades eSATA se pueden conectar
en caliente si la motherboard admite este tipo de conexión. En la
Figura 4, se comparan las velocidades de PATA y SATA.
Planilla de trabajo:
Investigación de componentes de PC
Configuraciones para sistemas de
computación especializados
Sistemas de computación
especializados
Estaciones de trabajo CAx
Es posible que, para algún cliente, necesite diseñar, armar e instalar
PC que puedan realizar una tarea específica. Todas las PC pueden ejecutar
programas, almacenar datos y utilizar dispositivos de E/S.
Una estacion de trabajo robusta estándar es una computadora de
escritorio tradicional que cumple con los requisitos recomendados para Windows
y que ejecuta aplicaciones de escritorio. En contraposición, una PC
especializada debe ser compatible con el hardware y el software que le permitan
al usuario realizar tareas que una estacion de trabajo robusta estándar no
puede llevar a cabo. Un ejemplo de PC especializada es una estación de trabajo
utilizada para ejecutar un software de diseño asistido por computadora (CAD,
computer-aided design) o de fabricación asistida por computadora (CAM,
computer-aided manufacturing).
Las estaciones de trabajo CAD o CAM (CAx), como la que se muestra en la
ilustración, se utilizan para diseñar productos y para controlar el proceso de
fabricación. Las estaciones de trabajo CAx se utilizan para crear planos,
diseñar casas, automóviles, aviones y muchas de las partes que componen los
productos que ve a diario. La tecnología CAx se utiliza incluso para
desarrollar las partes de PC utilizadas en las propias estaciones de trabajo
CAx. La PC utilizada para ejecutar software CAx debe ser compatible con los
requisitos del software y de los dispositivos de E/S que el usuario necesita
para diseñar y fabricar productos. Por lo general, el software CAx es complejo
y requiere de hardware potente. Cuando necesite ejecutar software CAx, tenga en
cuenta el siguiente hardware:
·
Procesador potente: el software
CAx debe realizar una enorme cantidad de cálculos rápidamente. Al elegir una
CPU, asegúrese de que cumpla con las necesidades del software.
·
Tarjeta de video de tecnología avanzada: algunos
softwares CAx se utilizan para crear modelos en 3D. Las sombras y las texturas
realistas agregan complejidad a los modelos, por lo que se necesita una tarjeta
de video que admita altas resoluciones y un alto nivel de detalle. Con
frecuencia, se desean o se necesitan varios monitores para que el usuario pueda
trabajar con código, representaciones en 2D y modelos en 3D simultáneamente.
Elija una tarjeta de video que admita varios monitores.
·
RAM: debido a la gran cantidad de
datos procesados por una estación de trabajo CAx, la RAM es muy importante.
Cuanta más RAM haya instalada, más datos podrá calcular el procesador antes de
tener que leerlos en un dispositivo de almacenamiento más lento, como un disco
duro. Instale cuanta memoria admitan la motherboard y el sistema operativo. La
cantidad y la velocidad de la memoria deben exceder los requisitos mínimos
recomendados por la aplicación CAx.
Estaciones de trabajo de edición
de audio y video
Las estaciones de trabajo de edición de audio y video se utilizan en
muchas etapas de desarrollo durante la creación de material de audio y video.
Las estaciones de trabajo de edición de audio se utilizan para grabar música,
crear CD de música y etiquetas de CD. Las estaciones de trabajo de edición de
video se pueden utilizar para crear comerciales de televisión, programación de
horario central y películas caseras o para cine.
Para armar una PC para realizar tareas de edición de audio y video, se
combinan hardware y software especializados. El software de audio de una
estación de trabajo de edición de audio, como la que se muestra en la
ilustración, se utiliza para grabar audio, modificar cómo se escucha el sonido
mediante la mezcla y el uso de efectos especiales, y dejar una grabación lista
para publicarla. El software de video se utiliza para cortar, copiar, combinar
y modificar clips de video. El software de video también se utiliza para
agregar efectos especiales a un video. Cuando necesite ejecutar software de
edición de audio y video, tenga en cuenta el siguiente hardware:
·
Tarjeta de audio especializada:cuando se graba
música en una PC en un estudio, es posible que se necesiten varias entradas
para micrófonos y varias salidas para equipos de efectos. Se necesita una
tarjeta de audio que admita todas esas entradas y salidas. Investigue sobre los
distintos fabricantes de tarjetas de audio y conozca las necesidades del
cliente para instalar una tarjeta de audio que cumpla con todas las necesidades
de un estudio de grabación o masterización moderno.
·
Tarjeta de video especializada: se necesita
una tarjeta de video que admita resoluciones altas y varios monitores para
combinar y editar diferentes alimentaciones de video y efectos especiales en
tiempo real. Debe conocer las necesidades del cliente e informarse sobre
tarjetas de video para instalar una tarjeta que admita la gran cantidad de
información proveniente de cámaras y equipos de efectos modernos.
·
Disco duro de gran capacidad y velocidad: las cámaras
de video modernas graban en alta resolución a una velocidad de fotogramas alta.
Esto se traduce en una gran cantidad de datos. Los discos duros de poca
capacidad se llenan muy rápido, y los discos duros lentos no pueden cumplir con
las demandas e incluso, a veces ocasionan la pérdida de fotogramas. Se necesita
un disco duro de gran capacidad y velocidad para grabar videos de tecnología
avanzada sin errores y sin pérdida de fotogramas. Los niveles de RAID, como 0 o
5, en los que se utiliza la creación de banda de datos, pueden contribuir a
aumentar la velocidad de almacenamiento.
·
Monitor doble: cuando se trabaja con audio y
video, es de gran utilidad contar con dos, tres o incluso más monitores para
poder controlar todo lo que sucede en las distintas pistas, escenas, equipos y
softwares. Averigüe cómo le gusta trabajar al cliente para decidir cuántos
monitores le resultarían más provechosos. Si se requieren varios monitores, se
necesita armar la estación de trabajo de audio o video con tarjetas de video
especializadas.
Estaciones de trabajo de
virtualización
Es posible que necesite armar una PC que utilice tecnologías de
virtualización para un cliente. Se conoce como virtualización a la ejecución
simultánea de dos o más sistemas operativos en una PC. Por lo general, se
instala un sistema operativo y se utiliza un software de virtualización para
instalar y administrar instalaciones adicionales de otros sistemas operativos.
Se pueden utilizar diferentes sistemas operativos de varias compañías de
software distintas.
Existe otro tipo de virtualización conocido como infraestructura de
escritorio virtual (VDI, Virtual Desktop Infrastructure). La VDI permite a los
usuarios iniciar sesión en un servidor para acceder a sus propios equipos
virtuales. Se envía la entrada del mouse y del teclado al servidor para
controlar el equipo virtual. Las salidas, como audio y video, se envían a los
altavoces y a la pantalla de la PC que accede al equipo virtual.
Los dispositivos de baja potencia, conocidos como “clientes ligeros”,
permiten que el usuario realice cálculos difíciles rápidamente ya que se
realizan en un servidor con una potencia mucho mayor. Los clientes ligeros
cumplen los requisitos mínimos para ejecutar Windows y ejecutan aplicaciones
básicas desde el servidor.
Las computadoras portátiles, los smartphones y las tablet PC también
pueden acceder a la VDI para utilizar equipos virtuales. Las siguientes son
otras funciones de la informática virtual:
·
Probar software o actualizaciones de software en un entorno que no
afecta el entorno del sistema operativo actual.
·
Utilizar otros sistemas operativos en una PC, como Linux o Ubuntu.
·
Navegar en Internet sin que un software perjudicial pueda dañar la
instalación principal.
·
Ejecutar aplicaciones antiguas que no son compatibles con los sistemas
operativos modernos.
La informática virtual requiere configuraciones de hardware más potentes
debido a que cada instalación necesita sus propios recursos. En una PC moderna
con hardware simple, se pueden ejecutar uno o dos entornos virtuales, pero es
posible que una instalación de VDI completa requiera hardware veloz y costoso
para poder admitir varios usuarios en muchos entornos diferentes. Los
siguientes componentes son parte del hardware requerido para la ejecución de
equipos virtuales:
·
RAM máxima: necesita la suficiente RAM para
cumplir los requisitos de cada entorno virtual y del equipo host. Una
instalación estándar que utilice solo unas pocas máquinas virtuales puede
requerir apenas 64 MB de RAM para admitir un sistema operativo moderno como
Windows XP. Cuando hay varios usuarios y el sistema da soporte a muchos
equipos virtuales para cada uno, es posible que sea necesario instalar hasta
64 GB de RAM o más.
·
Núcleos de CPU: aunque una CPU de núcleo único
es suficiente para la informática virtual, una CPU con núcleos adicionales
aumenta la velocidad y la capacidad de respuesta durante el hosting de varios
usuarios y máquinas virtuales. En algunas instalaciones de VDI se utilizan PC
que tienen varias CPU con varios núcleos.
PC para videojuegos
A muchas personas les gustan los juegos de PC. Cada año, los juegos se
vuelven más avanzados y requieren hardware más potente, nuevos tipos de
hardware y recursos adicionales para asegurar una experiencia de juego
agradable y sin interrupciones.
Es posible que se le solicite armar una PC para un cliente diseñada
específicamente para jugar. Los siguientes componentes son parte del hardware
requerido para armar una PC para juegos:
·
Procesador potente: los juegos
requieren que todos los componentes de la PC funcionen juntos a la perfección.
Un procesador potente ayuda a asegurar que se pueda responder a los datos de
hardware y software de manera oportuna. Los procesadores multinúcleo pueden
contribuir a incrementar la capacidad de respuesta del hardware y del software.
·
Tarjeta de video de tecnología avanzada: los juegos
modernos utilizan altas resoluciones y detalles complejos. Se necesita una
tarjeta de video con una GPU rápida y especializada y gran cantidad de memoria
de video rápida para asegurar que las imágenes que se muestran en el monitor
sean de alta calidad, nítidas y sin interrupciones. En algunas máquinas para
juegos se utilizan varias tarjetas de video para producir velocidades de
fotogramas altas o se utilizan varios monitores.
·
Tarjeta de sonido de tecnología avanzada: los
videojuegos utilizan varios canales de sonido de alta calidad para sumergir al
jugador en los juegos. Las tarjetas de sonido de alta calidad llevan la calidad
del sonido por encima del nivel del sonido incorporado en las PC. Una tarjeta
de sonido dedicada también ayuda a mejorar el rendimiento general al liberar al
procesador de parte de la demanda.
·
Refrigeración de tecnología avanzada: los
componentes de tecnología avanzada suelen producir más calor que los
componentes estándar. Por lo general, se necesita hardware de refrigeración más
potente para asegurar que la PC se mantenga refrigerada cuando opera bajo
cargas pesadas durante juegos avanzados. Para mantener CPU, GPU y RAM
refrigeradas, se suelen utilizar ventiladores, disipadores de calor y
dispositivos de refrigeración por agua de gran tamaño.
·
Gran cantidad de RAM rápida: los juegos de
PC requieren mucha memoria para funcionar. Esto se debe a que se accede
constantemente a datos de video, a datos de sonido y a toda la información
necesaria para reproducir el juego. Cuanta más RAM tiene la PC, con menos
frecuencia necesita leer datos de dispositivos de almacenamiento más lentos,
tales como discos duros o SSD. Una RAM más rápida ayuda a que el procesador
mantenga todos los datos sincronizados, dado que los datos que necesita para
calcular pueden recuperarse cuando sea necesario.
·
Almacenamiento rápido: las unidades
de 7200 RPM y 10 000 RPM pueden recuperar datos a una velocidad
mucho mayor que los discos duros de 5400 RPM. Las SSD son más costosas,
pero mejoran notablemente el rendimiento de los juegos.
·
Hardware específico para juegos:algunos juegos
implican comunicación con otros jugadores. Se necesita un micrófono para hablar
con ellos, y altavoces o auriculares para escucharlos. Averigüe qué tipo de
juegos le gustan a su cliente para determinar si se necesita un micrófono o
auriculares. Algunos juegos pueden jugarse en 3D. Es posible que sea necesario
contar con gafas especiales y tarjetas de video específicas para usar esta
característica. Además, en algunos juegos puede resultar provechoso usar más de
un monitor. Los simuladores de vuelo, por ejemplo, pueden configurarse para
mostrar imágenes de la cabina en dos, tres o incluso más monitores al mismo
tiempo.
PC para centro de
entretenimiento
Armar una computadora personal para centro de entretenimiento (HTPC,
Home Theater Personal Computer) requiere hardware especializado para brindarle
al cliente una experiencia visual de alta calidad. Cada parte del equipo debe
conectarse y proporcionar adecuadamente los servicios y recursos necesarios
para responder a las distintas demandas de un sistema de HTPC.
Una característica útil de un HTPC es la capacidad de grabar un programa
de video para mirarlo en otro momento. Los sistemas de HTPC pueden estar
diseñados para visualizar televisión en vivo, transmitir películas y contenido
de Internet en secuencias, visualizar fotos y videos familiares, e incluso,
navegar por Internet en un televisor. Al armar un HTPC, tenga en cuenta el
siguiente hardware:
·
Gabinetes y fuentes de energía especializados: al armar un
HTPC, se pueden utilizar motherboards más pequeñas para que los componentes
quepan en un gabinete de factor de forma compacto. Este factor de forma pequeño
luce como uno de los componentes que se suelen encontrar en un centro de
entretenimiento. Por lo general, los gabinetes de HTPC contienen ventiladores
de gran tamaño que se mueven más lentamente y hacen menos ruido que los de una
estación de trabajo promedio. Para reducir aún más el ruido que genera el HTPC,
pueden utilizarse fuentes de energía sin ventiladores (según los requisitos de
potencia). Algunos diseños de HTPC contienen componentes de alta eficacia y no
requieren ventiladores para refrigeración.
·
Audio de sonido envolvente: el sonido
envolvente ayuda que el espectador se sumerja en el programa de video. Un HTPC
puede usar sonido envolvente del motherboard, si el conjunto de chips lo
admite, o puede instalarse una tarjeta de sonido dedicada para enviar sonido
envolvente de alta calidad a los altavoces o a un amplificador adicional para generar
un sonido de aun mejor calidad.
·
Salida HDMI: el estándar HDMI permite
transmitir video de alta definición, sonido envolvente y datos a televisores,
receptores de multimedia y proyectores.
·
Sintonizadores de TV y tarjetas de cable: se debe
utilizar un sintonizador para la visualización de señales de televisión en el
HTPC. Los sintonizadores de TV convierten señales de televisión analógicas y
digitales en señales de audio y video que la PC puede utilizar y almacenar. Las
tarjetas de cable pueden utilizarse para recibir señales de televisión de una
compañía de cable. Para acceder a los canales de cable codificados, se necesita
una tarjeta de cable. Algunas tarjetas de cable pueden recibir hasta seis
canales de manera simultánea.
·
Disco duro especializado: los discos
duros con bajo nivel de ruido y consumo de energía reducido se conocen
comúnmente como “unidades de audio/video” (A/V).
En lugar de armar un HTPC, es posible que algunos clientes prefieran
armar un equipo servidor doméstico. El equipo servidor doméstico puede ubicarse
en cualquier lugar del hogar, y varios dispositivos pueden acceder a él al
mismo tiempo. El servidor doméstico comparte archivos y realiza transmisiones
de audio, video y fotos en secuencias a PC, computadoras portátiles, tablet PC,
televisores y otros dispositivos multimedia a través de la red. Un servidor
doméstico puede tener una matriz RAID para proteger datos importantes de una
falla del disco duro. Para transmitir datos en secuencias a varios dispositivos
sin que se produzcan demoras, instale una NIC Gigabit.
Planilla de trabajo: Armado de
un sistema de computación especializado
Resumen
En este capítulo se presentaron los componentes que conforman un sistema
de computación personal y cómo se debe evaluar la actualización de los
componentes. Gran parte del contenido de este capítulo lo ayudará a lo largo
del curso.
·
La tecnología de la información abarca el uso de PC, hardware de red y
software para procesar, almacenar, transmitir y recuperar información.
·
Un sistema de computación personal consta de componentes de hardware y
aplicaciones de software.
·
El gabinete y la fuente de energía de la PC deben elegirse
cuidadosamente de manera que admitan el hardware dentro del gabinete y permitan
la adición de componentes.
·
Los componentes internos de una PC se seleccionan para funciones y
características específicas. Todos los componentes internos deben ser
compatibles con la motherboard.
·
Al conectar dispositivos, utilice el tipo adecuado de puertos y cables.
·
Los dispositivos de entrada típicos incluyen teclados, mouses, pantallas
táctiles y cámaras digitales.
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Los dispositivos de salida típicos incluyen monitores, impresoras y
altavoces.
·
Los gabinetes, las fuentes de energía, la CPU y el sistema de
refrigeración, la RAM, los discos duros y las tarjetas adaptadoras deben
actualizarse cuando estos dispositivos fallen o cuando ya no satisfagan las
necesidades del cliente.
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Las PC especializadas requieren hardware específico para su función. El
tipo de hardware que se utiliza en las PC especializadas depende de cómo
trabaja el cliente y de qué desea lograr.
