Tema2-SistemasInformaticos-EstructuraFisica

Sistemas Informáticos. Estructura Física

Sistemas Informáticos. Estructura Física 2.1

ESTRUCTURA FÍSICA DE UN SISTEMA INFORMÁTICO........................................................................................ 3

2.1.1 2.1.1.1

CHASIS. ALIMENTACIÓN Y REFRIGERACIÓN .............................................................................................. 3 Chasis ..................................................................................................................................................... 3

2.1.1.1.1

Formatos más habituales ................................................................................................................ 4

2.1.1.2

Alimentación .......................................................................................................................................... 5

2.1.1.3

Refrigeración.......................................................................................................................................... 6

2.1.1.3.1

Sistemas de refrigeración por aire o sistemas de ventilación ......................................................... 6

2.1.1.3.2

Sistemas de refrigeración líquida o watercooling ........................................................................... 7

2.1.2 2.1.2.1

DISPOSITIVOS INTERNOS. LA PLACA BASE. ................................................................................................ 8 La Placa base .......................................................................................................................................... 8

2.1.2.1.1

Descripción de la placa base............................................................................................................ 8

2.1.2.1.2

Principales formatos de placas base ............................................................................................... 8

2.1.2.1.3

Elementos de la Placa Base ............................................................................................................. 9

2.1.2.1.4

Una placa base ATX actual ofrece un aspecto similar al siguiente: ................................................. 9

2.1.2.2

El Microprocesador .............................................................................................................................. 13

2.1.2.2.1

Parámetros de un Microprocesador ............................................................................................. 13

2.1.2.2.2

El Overclocking .............................................................................................................................. 15

2.1.2.2.3

La fabricación de microprocesadores ............................................................................................ 15

2.1.2.3

Memorias internas............................................................................................................................... 16

2.1.2.3.1

La memoria RAM ........................................................................................................................... 16

2.1.2.3.2

Memorias de Video o Gráfica ........................................................................................................ 18

2.1.2.4

El chipset .............................................................................................................................................. 18

2.1.2.5

Conectores de la placa base ................................................................................................................ 19

2.1.2.5.1

Buses y ranuras de Expansión ....................................................................................................... 19

2.1.2.5.2

Puertos y Conectores..................................................................................................................... 21

2.1.3

UNIDADES DE ALMACENAMIENTO SECUNDARIO ................................................................................... 24

2.1.3.1

Disco duro ............................................................................................................................................ 24

2.1.3.2

Lector-grabador de discos ópticos y soportes ópticos ........................................................................ 27

2.1.3.3

Tarjetas de memoria flash ................................................................................................................... 28

2.1.4 2.1.4.1

TARJETAS DE EXPANSIÓN ........................................................................................................................ 29 La tarjeta gráfica .................................................................................................................................. 29

2.1.4.1.1 2.1.5 2.1.5.1

Elección de una tarjeta gráfica ...................................................................................................... 29

DISPOSITIVOS EXTERNOS DE ENTRADA-SALIDA. PERIFÉRICOS ............................................................... 30 Periféricos de entrada ......................................................................................................................... 31

2.1.5.1.1

Teclado .......................................................................................................................................... 31 ~1~

Sistemas Informáticos. Estructura Física

2.1.5.1.2

Ratón ............................................................................................................................................. 32

2.1.5.1.3

Detectores ópticos......................................................................................................................... 33

2.1.5.1.4

Webcam ......................................................................................................................................... 34

2.1.5.1.5

Micrófono ...................................................................................................................................... 35

2.1.5.2

Periféricos de salida ............................................................................................................................. 35

2.1.5.2.1

Periféricos de salida visual............................................................................................................. 36

2.1.5.2.2

Periféricos de salida impresa ......................................................................................................... 38

2.1.5.3

Periféricos de entrada-salida o mixtos ................................................................................................ 42

2.1.5.3.1

Impresora Multifuncional .............................................................................................................. 42

2.1.5.3.2

Pantalla táctil ................................................................................................................................. 43

2.1.5.3.3

Periféricos para realidad virtual .................................................................................................... 43

2.1.5.4

Periféricos de comunicación ................................................................................................................ 44

2.1.5.5

Periféricos de almacenamiento ........................................................................................................... 45

~2~

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2.1 ESTRUCTURA FÍSICA DE UN SISTEMA INFORMÁTICO En este tema vamos a estudiar los componentes del ordenador desde un punto de vista físico o lo que algunos han llamado comercial, entendiéndolo como la forma en que se pueden percibir y adquirir las distintas piezas que se fabrican y conectan de ese puzle que forma el ordenador. Los diferentes componentes tienen que cumplir con una serie de configuraciones o estándares que deben seguir los diferentes fabricantes de hardware para que sean compatibles entre sí y finalmente se conecten para montar un ordenador con las características que deseemos. Se trata de uno de los temas del libro más dinámico y de contenidos más variables por la continua evolución y renovación de dichos elementos por lo que se recomienda complementar lo que se expone con información lo más actualizada posible. Dispositivos externos Dispositivos Internos (dentro del CHASIS)

Placa base

Unidades de almacenamiento secundario Tarjetas controladoras Otros componentes auxiliares

Periféricos de entrada

CPU, memoria RAM, memoria caché, circuitos ROM (Chip BIOS y otros), chipset, puertos de comunicación, buses y ranuras (Interfaz PCI, PCI-Express, EIDE, USB, AGP.) Disco(s) Duro(s), unidad de disquete, lector/grabador de CD y/o DVD, lector de tarjetas, etc. Tarjeta gráfica, tarjeta de red, controlador SCSI, tarjeta de sonido, tarjeta capturadora de video, sintonizadora de tv, etc.

Teclado Ratón Joystick Escáner Micrófono Otros sistemas de reconocimiento ópticos Sensores

Periféricos de salida

Periféricos de E/S

Soportes de almacenamiento secundario

Pantalla Video Proyector Impresora Plotter Altavoces

Dispositivos de redes (modem, hub, switch, router, etc.) Impresoras multifuncionales Pantallas táctiles

Memorias USB Discos duros externos Tarjetas de memoria flash

Chasis, fuente de alimentación, sistemas de refrigeración, etc. Tabla 1. Esquema de elementos internos y externos del ordenador

A continuación estudiaremos cada uno de estos elementos profundizando en mayor medida en los más importantes. 2.1.1

CHASIS. ALIMENTACIÓN Y REFRIGERACIÓN

2.1.1.1 Chasis El chasis, caja o torre es el recinto metálico o de plástico que alberga los principales componentes del ordenador y se encarga fundamentalmente de su protección. Los principales elementos a tener en cuenta en la elección del mismo son: 

 

Estructura. La placa base debe atornillarse al mismo así como el resto de los componentes se apoyan en ambos. El chasis debe ser una estructura sólida para asegurar que todos los componentes se encajan de forma correcta. Por otro lado, sirve también como elemento protector y evita interferencias. Ventilación. Debe proporcionar ventilación a los componentes para alargar su vida útil. Distribución física y posibilidades de expansión. Determina la distribución física de los distintos elementos. Un mal diseño o tamaño reducido limita las posibilidades de expansión. Las bahías son diferentes espacios acondicionados para la instalación de dispositivos y determinan las posibilidades de expansión de una caja. Los formatos típicos son: o 5 ¼. Utilizada principalmente por lectores ópticos. ~3~

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o

3½. Utilizada principalmente para discos duros.

Lo mínimo exigible en una caja salvo aquellas que disponen de muy poco espacio son 2 bahías de 5¼ y 2 bahías de 3½.



La fijación más usual es mediante tornillos, pero en cajas de más calidad suelen utilizarse sistemas de guías que permiten una instalación más rápida y cómoda. Estética. Es la parte visible del ordenador. En ocasiones los ordenadores forman parte de un contexto (oficina, salón, etc.) y hay que considerar la estética. Existe hoy día una tendencia llamada modding centrada en los aspectos estéticos del ordenador, siendo el chasis el principal componente a manipular.

Los principales materiales con los que se fabrican los chasis son:  La chapa troquelada. De color gris habitualmente, son las más comunes en el mercado. Hay que evitar cajas de este tipo de bajo coste, con la chapa muy fina.  El aluminio. Cada vez son más las cajas que utilizan este material en su construcción pues reúne unas características óptimas para el chasis (es un material rígido y liviano). Muchas suelen combinar aluminio en los frontales y partes más visibles y chapa troquelada en otras partes.  Otros materiales como el acero serían adecuados pero el peso hace que no sea operativo utilizarlo. 2.1.1.1.1

Formatos más habituales

Figura - 1. Formatos habituales del chasis

Los formatos más habituales de las cajas son: 





Semitorre ATX. Las proporciones aproximadas de estas cajas son las siguientes: Alto (44 cm), ancho (21 cm) y fondo (51 cm). Éste es el formato más vendido con diferencia gracias a su precio y posibilidades de expansión. Torre ATX y EATX. Es un formato muy empleado cuando se necesitan muchas bahías sobre todo el EATX, que emplea hasta cinco o más externas de 5¼ y admite otras tantas internas de 3½. Suelen ser de mejor calidad que las semitorres ya que emplean su mayor espacio para una mejor ubicación y ventilación de los componentes dentro del equipo. Micro-ATX. Este modelo de cajas ocupa muy poco espacio lo cual implica que suelan llevar solamente una bahía externa de 5¼. Las placas soportadas son placas de pequeñas dimensiones (tipo micro-ATX o ~4~

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

similares). Es posible que no sea compatible con disipadores más voluminosos que los que vienen de serie con los procesadores. Mini-ITX. Suelen llevar una bahía de formato slim (en portátiles) para lectores ópticos al igual que un alojamiento para un disco duro de portátil (formato ODD – Optical Disk Drive). Las placas soportadas son las mini-ITX, Las fuentes de alimentación que llevan estas cajas suelen ser de baja potencia (150 W). Estas cajas no están pensadas para su posible expansión. Existen cajas más pequeñas que éstas como las pico-ITX.

Figura - 2. Equipo Pico-ITX. Barebone

Es habitual el empleo de chasis de reducidas dimensiones en dispositivos como los barebones. Un barebone es la solución idónea cuando buscamos un ordenador que ocupe poco espacio, de dimensiones reducidas, diseño actual e imagen bastante moderna. Suelen emplear placas del tipo Mini ATX o Mini ITX y a diferencia de los portátiles tienen ranuras de expansión estándar (PCIExpress, PCI o AGP). Es fundamental cuidar la refrigeración e incluso incluir una aplicación de monitorización de la temperatura ya que dado su reducido espacio un uso intensivo puede provocar sobrecalentamiento. Su nombre proviene del inglés barebone, literalmente hueso desnudo, usado para indicar que algo tiene únicamente lo esencial. 2.1.1.2 Alimentación La fuente de alimentación transforma la corriente eléctrica alterna procedente del sistema eléctrico en corriente continua en un voltaje apropiado para los distintos componentes del ordenador. Las tensiones habituales que la fuente de alimentación debe suministrar son las siguientes: -12 V, -5 V, 0 V, +3,3 V, +5 V, +12 V. Son un componente crítico ya que la mayoría de los fallos en ordenadores se deben a problemas con este elemento y sin embargo es uno de los componentes más ignorados del ordenador. Además juega un papel relevante en diversos aspectos del sistema informático: 





Proporciona estabilidad al sistema. Una fuente de alta calidad con potencia para satisfacer las demandas de los distintos componentes del ordenador es una garantía mientras que una fuente sobrecargada de baja calidad causa diversos problemas (funcionamiento inadecuado, discos duros con sectores defectuosos, etc.). No es fácil detectar este tipo de problemas. En parte determina las posibilidades de expansión. Su potencia, medida en vatios, es un factor determinante en las posibilidades de expansión y/o soporte del sistema así como el número de conectares de alimentación que ofrecen que proporcionan energía a la placa base (conector de 20 o 24 pines) y a los dispositivos (conector de 4 pines molex, conector Berg de 4 pines minimolex o conector de 15 pines Serial ATA). Ventilación. Su tamaño y ventilador influyen en el sistema de ventilación del equipo. ~5~

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

Consumo energético. Hoy día suelen incluir un consumo inteligente asociado a la actividad del sistema de forma que casi todos los dispositivos cumplen con la norma Energy Star que identifica a productos que usan eficientemente la energía.

Multiplicando (potencia en kW) * (número de horas) * (precio del kWh) se obtiene el dinero que cuesta mantener cierto aparato encendido un cierto número de horas. Para averiguar el dinero que cuesta mantener un aparato encendido un cierto número de horas habrá que mirar primero la factura de la empresa que te vende la electricidad (precio del kWh), Por ejemplo, para una factura de 0,11248€/kWh con un ordenador que gastase una media de 150 vatios a la hora, que serían 0,150*24 = 3,6 kW/día. Sin entrar en consideraciones legales del tema, son muchos los usuarios que mantienen su ordenador encendido 24 horas al día, descargando vídeos, películas o programas desde redes de intercambio de ficheros. El coste de dejar ese PC siempre encendido sería de 0,11248 x 3,6 = 0,402928 €/día , unos 12,147 €/mes. 2.1.1.3 Refrigeración Mantener el sistema refrigerado es un factor determinante en la longevidad del equipo así como en el aprovechamiento óptimo de las prestaciones del mismo. Casi todos los componentes internos del ordenador generan calor cuando están funcionando aunque en mayor medida el/los microprocesador(es), la tarjeta gráfica, el chipset de la placa base, la memoria RAM o el disco duro. Un equipo bien refrigerado dura más tiempo que otro que funciona a altas temperaturas. Además, dicho sobrecalentamiento puede provocar pérdida de datos e incluso daños en el equipo. Hoy día existen dos formas básicas de refrigerar un sistema: 2.1.1.3.1

Sistemas de refrigeración por aire o sistemas de ventilación

Se encargan de permitir el flujo de aire en el interior de la caja para que la temperatura no sea muy elevada, y esta tarea la realizan por medio de una serie de ventiladores o disipadores del calor que aparecen en la fuente de alimentación, en aquellos dispositivos más sensibles a sobrecalentamiento (microprocesadores, tarjetas gráficas y chipset) o incluso fijados en la misma caja con ventiladores adicionales. El ventilador del microprocesador es clave debido al sobrecalentamiento del mismo y suele ser bastante grande. Normalmente la unión del microprocesador con el ventilador se consigue mediante una superficie metálica que contiene un disipador sobre el que se monta el ventilador. Para que esta disipación térmica sea efectiva se suele emplear una sustancia que suele contener plata.

Figura - 3. Sistema de refrigeración por aire

~6~

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2.1.1.3.2

Sistemas de refrigeración líquida o watercooling

Es una técnica de enfriamiento que usa agua o cualquier líquido refrigerante en lugar de ventiladores y disipadores de calor. Estos líquidos tienen mayor conductividad térmica que el aire, y la idea consiste en apoyarnos en un circuito cerrado de líquido que extrae el calor fuera del chasis enfriándolo. Todos los sistemas de refrigeración líquida deben contar con varios componentes básicos: el depósito o bloque de líquido, generalmente de cobre o aluminio, el circuito de líquido (conjunto de tubos por los que fluye el líquido refrigerante), la bomba que genera la circulación del líquido, el radiador (componente que enfría el líquido del circuito mediante tubos muy finos que pasan el calor al aire) y los ventiladores que lo enfriarán. El funcionamiento es el siguiente: el fluido que está almacenado en el depósito va hacia la bomba que es la encargada de mover y dar presión al líquido para que pueda pasar por todos los bloques, el del procesador, el del chipset, el de la tarjeta gráfica, el del disco duro, etc. Cuando el líquido ya ha pasado por todos los bloques, se dirige al radiador que puede tener unos ventiladores que hacen fluir el aire y enfrían el líquido que pasa a través del radiador. Una vez que ha pasado por el radiador y ya ha sido enfriado, se dirige al depósito para volver a hacer el recorrido anterior, formando así un ciclo. Una variante del sistema de enfriamiento líquido consiste en utilizar aceite en vez de agua. Dado que el aceite común no conduce la electricidad, incluso algunos usuarios han probado con éxito la técnica de sumergir la placa base por completo en un recipiente previamente lleno de aceite mineral. En caso de querer refrigeración extrema, es conveniente emplear placas Peltier. Son una opción muy interesante para los overclockers (gente que sube la frecuencia de reloj de un componente y su voltaje para obtener un mayor rendimiento aunque a consta de aumentar su temperatura).

Figura - 4. Sistema de refrigeración liquida

Las ventajas de la refrigeración líquida son:  

Se enfría el ordenador en su conjunto ya que a diferencia de los sistemas tradicionales no se disipa el calor dentro del chasis, El medio refrigerante es económico y fácil de obtener. ~7~

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    2.1.2

Se mantienen los principales elementos del computador aislados del medio circundante, evitando la exposición al polvo y la humedad. Dependiendo del diseño elegido, se pueden crear sistemas de gran impacto visual. El líquido disipa todo el calor acumulado en la placa base, y no sólo el calor acumulado en algunos puntos específicos, logrando una temperatura idónea en el sistema que suele ser en tomo a los 21 C. Se logra una refrigeración silenciosa.

DISPOSITIVOS INTERNOS. LA PLACA BASE.

2.1.2.1 La Placa base 2.1.2.1.1

Descripción de la placa base

La placa base (mainboard) o placa madre (motherboard) es uno de los elementos principales del ordenador, ya que a ella se conectan todos los demás componentes, siendo conocido como un componente integrador. Físicamente se trata de una gran tarjeta de circuito impreso, a la que se conectan diversos elementos que se encuentran anclados sobre ella entre los que destacan el microprocesador, la memoria RAM, tarjetas y diversos chips de control como la BIOS, que permite realizar funciones básicas de prueba y reconocimiento de dispositivos, carga del sistema de arranque, etc. La placa base juega un papel fundamental en diversos aspectos del ordenador como: 

 

2.1.2.1.2

Rendimiento. Al determinar el tipo de procesador, memoria, buses e interfaz de discos duros que puede emplearse por un lado, así como establecer la capacidad de comunicación entre diferentes dispositivos por medio del chipset, la BIOS y de todos sus canales de comunicación. Organización. La forma en que la placa base está diseñada determina cómo se organizará el ordenador ya que todo se conecta a ella. Actualización y Expansión. La placa base determina en qué medida se puede actualizar el ordenador y en qué medida se pueden instalar unos u otros tipos de dispositivos. Principales formatos de placas base

El factor de forma de la placa base determina el tamaño y orientación de la placa con respecto a la caja, el tipo de fuente de alimentación necesaria y dicta los periféricos que pueden integrarse en la placa. Los más populares se exponen a continuación.  AT. El único periférico integrado en una placa base AT es el conector de teclado.  Baby-AT. Son más pequeñas que la AT, debido a la mayor integración en los componentes. Se llama así porque se monta en cajas AT. Fue el estándar absoluto durante años. Define una placa con unas posiciones determinadas para el conector del teclado, los slots de expansión y los orificios de anclaje a la caja, así como un conector eléctrico dividido en dos piezas P8 y P9.  ATX. La diferencia a primera vista con las AT se encuentra en sus conectores, que suelen ser más. Además, reciben la electricidad mediante un conector formado por una sola pieza llamado P1. Las placas ATX ofrecen mayores ventajas:  Mejor disposición de sus componentes.  Mejor colocación de la CPU y de la memoria, lejos de las tarjetas de expansión y cerca del ventilador de la fuente de alimentación para recibir aire fresco procedente de este.  Los conectores de la fuente de alimentación tienen una sola pieza y un único conector, que además no se pueden conectar incorrectamente.  Los conectores para los dispositivos IDE y las disqueteras se sitúan más cerca, reduciendo la longitud de los cables. ~8~

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 ITX. Creado por la marca VIA, diseñado para montar equipos compactos integrando todos los dispositivos. Las placas base con formato mini-ITX la suelen utilizar los procesadores Atom de la empresa Intel.  BTX. Fue creado como sustituto del ATX con el fin de reducir su tamaño. Dicho formato es incompatible con el ATX, salvo la fuente de alimentación, dado que tiene las ranuras de expansión a la derecha en lugar de a la izquierda. Dicho formato no tuvo éxito en el mercado.  LPX. Los slots para las tarjetas de expansión no se encuentran sobre la placa base, sino en un conector especial en el que está pinchada, la risercard. De esta forma, una vez montadas, las tarjetas de expansión quedan paralelas a la placa base, en vez de perpendiculares. Su único problema viene de que la risercard no suele tener más de dos o tres slots.  NLX. Formato similar a LPX. Es un diseño nuevo incluyendo las mejoras y ventajas del ATX. Posee un conector tipo risercard en el lateral de la placa base donde se conecta una tarjeta con los slots de expansión, quedando las tarjetas paralelas a la placa base similar al formato LPX.  WTX. Es un formato para estaciones de trabajo y servidores. Es un formato de gama alta para soportar varios procesadores y múltiples discos duros. Estas placas base tienen dos conectores para fuentes de alimentación.

El formato más empleado es el ATX junto al mini-ATX. La reducción de tamaño de las placas mini-ATX, microATX o micro-BTX no es mucha, simplemente reducen dos o tres ranuras de expansión y la placa resultante sigue siendo bastante grande. La reducción real se lleva a cabo, por ejemplo, en las placas mini-ITX, nano-ITX y pico-ITX. Mini-ITX es un formato que tiene mucho éxito. Normalmente estas placas base tienen al menos una ranura de expansión y muchos dispositivos integrados como sonido 7.1, canales con salida digital, red Gigabit, SATA, etc.

Figura - 5. Tipos de placa base

2.1.2.1.3

Elementos de la Placa Base

2.1.2.1.4

Una placa base ATX actual ofrece un aspecto similar al siguiente:

~9~

Sistemas Informáticos. Estructura Física PCI

PCI-E x1

PILA BIOS PCI-E x16

CONECTORES VENTILADORES

CONECTOR AUDIO DIGITAL CONECTOR 12V

CONECTOR AUDIO FROTAL PUERTO SERIE

ZOCALO CPU CONECTORES USB CONECTORES VENTILADORES PANEL CONECTORES FRONTALES RANURAS MEMORIA CLEAR BIOS

CONECTORES SATA 6 Gb/s

CONECTORES SATA 3 Gb/s

CHIPSET Z77

CONECTOR USB 3.0

CONECTOR FUENTE ALIMENTACIÓN 24 PINES

Figura - 6. Partes de una placa base

1) El circuito impreso. También conocido como PCB (Printed Circuit Board). Es un medio para sostener mecánicamente y conectar eléctricamente componentes electrónicos, a través de rutas o pistas de material conductor grabados en hojas de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor. 2) Zócalo del procesador o Socket. Es el conector donde se inserta el microprocesador. Los primeros microprocesadores estaban soldados a la placa base o insertados en zócalos donde era imposibles sacarlos. Los formatos de zócalos actuales más empleados son PGA y LGA. EL formato ZIF (zócalo de presión nula, haciendo referencia a la presión requerida para instalar o extraer el microprocesador) puede considerarse un subtipo de zócalos PGA. Veamos algo más de cada uno:  Socket PGA (Pin Grid Array). Son sockets clásicos utilizados en microprocesadores que fueron importantes en su tiempo como el 386 y 486. Consiste en una matriz de conectores en los cuales se van insertando las patillas del chip a presión. En muchos micros actuales se suele utilizar este tipo de zócalo.  Socket ZIF (Zero Insertion Force). Estos sockets además de la matriz de conectores disponen de un mecanismo con una patilla que permite cuando está levantada insertar el microprocesador y cuando ésta se baja el micro encaja y hace conexión sin realizar fuerza sobre él.  Slot. En vez de un rectángulo con agujeros para las patitas del chip, era una ranura (slot), una especie de conector alargado como los ISA o PCI. El slot 1 lo utilizaban los Pentium II y los primeros Pentium III, el slot 2 lo utilizaban los procesadores Xeon de Intel dedicados a servidores de red y el slot A lo utilizaba para los Athlon de AMD.  Socket LGA (Land Grid Array). En este socket los pines están en la placa base en vez de en el micro. El micro tiene una serie de contactos que harán contacto con los pines de la placa base. ~ 10 ~

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Estos microprocesadores son menos delicados que los micros con pines dado que los pines se suelen doblar con mucha facilidad. Los zócalos o sockets se emplean en equipos de arquitectura abierta, donde se busca que haya variedad de componentes permitiendo el cambio de la tarjeta o el integrado. En los equipos de arquitectura propietaria, como es el caso de las consolas de videojuegos, los integrados se sueldan sobre la placa base. En los últimos años el número de pines de estos zócalos ha aumentado de manera sustancial debido al aumento en el consumo de energía y a la reducción de voltaje de operación. En los últimos 15 años, los procesadores han pasado a Incrementar sus voltajes y potencias (de 20 vatios a más de 80 vatios). 3) Zócalos de Memoria. Las placas base tienen entre 2 y 8 zócalos para la inserción de módulos de memoria SIMM o DIMM, este valor dependerá de las características del chipset de la placa base. Muchas placas base sólo admiten combinaciones determinadas de los módulos de memoria en sus zócalos. 4) Memoria Caché. Los ordenadores de cuarta y quinta generación usaban una caché secundaria, de nivel 2 o caché L2 integrada en la placa base. A partir de la sexta generación la caché de nivel 2 se integró en el propio microprocesador. 5) Slots de Buses. Estas ranuras sirven para aumentar las capacidades del sistema. En ellas se insertan tarjetas y controladoras de entrada-salida. Con el paso de los años se han ido estandarizando varios tipos de buses como ISA, EISA, MCA, PCI o AGP. Hoy día los más habituales son PCI, AGP y PCI-Express.

Figura - 7. Ranuras o slots del PC

6) Chipset. El chipset es un conjunto de circuitos integrados diseñados a partir de una arquitectura de procesador determinada que permiten comunicar la placa base donde reside y los componentes que a ésta se conectan con el procesador. En la actualidad está formado por un par de chips denominados NorthBridge (Puente Norte) y SouthBridge (Puente Sur). El NorthBridge une los componentes del bus primario (host bus) y que suelen ser los de mayor velocidad de transferencia: el microprocesador, la memoria y el adaptador de video. Este bus suele ser de 64 bits y emplea frecuencias elevadas.

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El SouthBridge es en realidad un puente para acceder a otros buses más lentos como el PCI, el IDE, el USB y el LPC (low pin count), al que se conectan la BIOS, el controlador del ratón y teclado y los puertos serie y paralelo. El Southbridge se une al Northbridge mediante su propio bus denominado Hub Link. El generador de reloj marca el ritmo de los buses primario, PCI, USB y Hub Link. Ya los primeros procesadores, como el Intel 4004, venían asociados a chipset destinados a facilitar la comunicación y el trabajo entre el microprocesador y la placa base ya que es el chipset el que permite que la placa base funcione como eje del sistema integrador. En la actualidad los principales fabricantes de chipsets son AMD, Intel, NVIDIA, SiS y VIA Technologies. 7) BIOS (Basic Input Output System). Se implementa mediante memoria ROM o EEPROM (memoria que se puede borrar y escribir) y los datos de configuración se almacenan en una memoria CMOS. Consiste en un conjunto de rutinas básicas que permiten la entrada y salida al sistema además de permitir configurar determinados parámetros mediante una RAM CMOS. Tiene pues un papel muy importante justo antes de que el sistema operativo tome el control del equipo ya que identifica los componentes principales (RAM, microprocesador, chipset, unidades de disco, etc.) y le proporciona acceso y control a todos ellos. Este tipo de memoria es volátil por lo que tiene que estar siendo alimentada permanentemente, para lo cual se emplea una pequeña batería o pila. Existen diversos fabricantes de BIOS como Award o AMI. 8) Batería. El ordenador usa una batería para seguir suministrando corriente y permitir guardar cierta información cuando no está alimentado. El procedimiento de sustitución de la pila es sumamente sencillo aunque conviene emplear un objeto de plástico para retirar la pila vacía cuando quiera cambiarse. Nunca se deben utilizar elementos metálicos sobre la placa base pues puede dañarse. 9) Reloj de tiempo real. Mediante el cual se establece la fecha y hora del PC. 10) Conector de Alimentación. En el formato más extendido de placas, ATX, se trata de un conector de 20 o 24 pines. 11) Reguladores de tensión y Condensadores. Elementos que están dejando de usarse porque con el tiempo se deterioran y perjudican al sistema llegando a reducir la vida de la placa base. 12) Jumpers. Un jumper está formado por dos pines que se pueden unir a través de un pequeño conector y sirven para configurar el hardware mediante la presencia o ausencia de contactos. Se tiende a reducir su empleo para en su lugar llevarse a cabo la configuración mediante software asignando valores a través de la BIOS. 13) Conectores de pin. Lo constituyen un conjunto de conectores con diversas funciones: led de potencia (dos pines), conmutador de reset (dos pines), interruptor de potencia (dos pines), led de actividad del disco duro (dos pines), altavoz interno (4 pines), ventilador, conmutador y led de suspendido (dos pines cada uno). 14) Controladores. La placa base incluye cada vez más controladores de periféricos que anteriormente residían en tarjetas separadas. Es el caso del controlador de teclado, de ratón, de unidades de almacenamiento masivo (IDE y SATA habitualmente), del controlador de la disquetera, de los puertos serie, paralelo, USB, infrarrojos, IEEE-1394, del controlador de la red o del sonido.

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2.1.2.2 El Microprocesador Un microprocesador es un circuito integrado compuesto por millones de transistores que contiene algunos o todos los elementos hardware de una CPU. Se encarga de llevar a cabo todo el procesamiento del ordenador y por ello es considerado el cerebro del mismo. Hoy día una CPU puede estar soportada por uno o varios microprocesadores así como un microprocesador puede soportar una o varias CPU. En este sentido ha surgido el concepto de núcleo o core para referirse a una porción del procesador que lleva a cabo todas las actividades de una CPU real existiendo microprocesadores capaces de integrar varios núcleos. 2.1.2.2.1

Parámetros de un Microprocesador

El rendimiento del procesador se puede medir de distintas formas destacando parámetros como la frecuencia de reloj, la velocidad del bus o las prestaciones de la memoria caché que emplea. 

Velocidad: Hoy en día, todos los micros modernos tienen dos velocidades:  Velocidad interna: Es la velocidad a la que funciona el micro internamente.  Velocidad externa o de bus: También se le denomina «FSB», es la velocidad con la que se comunican el micro y la placa base. Dado que la placa base funciona a una velocidad y el micro a otra, este último dispone de un multiplicador que indica la diferencia de velocidad entre la velocidad FSB y el propio micro. La cifra por la que se multiplica la velocidad externa o de la placa para dar la interna o del micro es el multiplicador; por ejemplo, un Pentium III a 450 MHz utiliza una velocidad de bus de 100 MHz y un multiplicador 4,5x.



Frecuencia de reloj. Aunque impone el ritmo de trabajo del microprocesador y hasta hace unos años ha sido la característica más determinante al elegir un modelo, en los últimos años su valor se ha estabilizado entre los 2-4 Ghz ya que no se han requerido frecuencias más altas para aumentar su capacidad de proceso y se han optimizado el resto de parámetros. Además, la tendencia es incorporar más núcleos para aumentar el rendimiento medio de forma que este indicador es cada vez menos determinante. Medir el rendimiento a través de la frecuencia es sólo válido cuando evaluamos procesadores con arquitecturas similares. Las principales unidades de medida de la frecuencia son el Hercio (Hz), KiloHercio (kHz), MegaHercio (MHz) y GigaHercio (GHz).



Velocidad del bus. El bus que comunica el microprocesador con el Northbridge se denomina Front Side Bus (FSB) en los microprocesadores Intel o FSB HyperTransport (HTT), Lightning Data Transport (LDT) o simplemente HyperTransport en procesadores AMD. La prestaciones del bus vienen determinadas por el ancho del mismo (64 bits normalmente) y su velocidad, en megahercios. Además, la velocidad del bus del microprocesador suele estar relacionada con la de otros buses como el de memoria, PCI y PCI Express o AGP. Normalmente la velocidad del bus de memoria es la misma que la del FSB, al funcionar de forma síncrona, mientras que los otros buses funcionan según una fracción del FSB (3/4 por ejemplo).

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El Intel QuickPath Interconnect (QPI) es una conexión punto a punto con el procesador desarrollado por Intel para competir con HyperTransport. El QPI reemplazó el Front Side Bus en computadores de escritorio y plataformas Desktop, Xeon e Itanium. Intel lo lanzó en noviembre de 2008 en su familia de procesadores Intel Core i7 y en el chipset X58 El QPI es un elemento de un sistema de arquitectura que Intel llama QuickPath architecture que implementa como Intel llama QuickPath technology. Tal como el HyperTransport de AMD, la arquitectura QuickPath Architecture asume que el procesador tiene un controlador de memoria integrado. El QuickPath reporta velocidades de 4,8 a 6,4 GT/s por segundo por dirección. El ancho de banda va de 12,0 a 16,0 GB/s por dirección, o 24,0 a 32,0 GB/s por conexión. 

Memoria caché. La memoria caché al ser más rápida que la memoria RAM, acelera el rendimiento dado que almacena los datos que se prevé que más se van a usar. Como ya hemos estudiado existen varios tipos de caché: o Caché L1 o primaria de nivel 1. Están integradas en el núcleo del microprocesador y funcionan a la máxima velocidad. o Caché L2 y L3 o de niveles 2 y 3. Conectadas al micro mediante el back side bus (bus trasero), el cual es más rápido que el bus frontal. Pueden estar implementadas en el núcleo, encapsuladas o ser externas. La caché L2 es más lenta que la L1 y la L3 que la L2. Las nomenclaturas que nos podemos encontrar hoy día en las cachés son las siguientes:   



Caché de «X» MBytes: En este caso, el valor que nos indique es compartido por todos los núcleos del procesador. Caché «X» KBytes + «Y» KBytes: En este caso nos indica que tiene una capacidad de «X» para instrucciones y una capacidad de «Y» para datos. Caché X x Y MBytes: En este caso el primer valor «X» nos indica el número de núcleos y el segundo valor «Y» la capacidad de memoria por cada núcleo.

Disipación del calor. Los primeros microprocesadores no tenían ningún sistema de disipación del calor. Sin embargo, a partir del 486 los microprocesadores empezaron a utilizar disipadores (rejillas o aletas que están pegadas al microprocesador) para refrigerarse. Conforme fue necesario, a estos disipadores se les colocó un ventilador que aumentaba la refrigeración al forzar a que el aire recircule más deprisa. Actualmente para una refrigeración muy exigente se suelen utilizar incluso heatpipes (tubos huecos sellados), los cuales tienen un líquido refrigerante en su interior el cual se evapora y absorbe calor para luego condensarse en otro extremo. La refrigeración de los procesadores es sumamente importante, se están investigando materiales y técnicas porque una de las limitaciones de la evolución de los microprocesadores es precisamente la refrigeración. En la actualidad se están investigando nuevos mecanismos para disipar el calor del microprocesador y favorecer su refrigeración como la propulsión de aire eletrostático y el efecto de descarga de corona, viento iónico o aceleración de fluidos electrostáticos. La idea surgió con la observación de que los iones (átomos o moléculas con carga negativa o positiva) arrastraban aire en los chips al estar trabajando con descargas de coronas. Consiste en emplear un par de ~ 14 ~

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electrodos, uno emisor y otro receptor que hacen fluir iones de un punto a otro llevando partículas de aire consigo. Esta tecnología es capaz de mover aire sin la necesidad de un ventilador enfriando un 30% más que una solución tradicional y consumiendo la mitad de la energía. 

2.1.2.2.2

Tecnología de fabricación. La tecnología de fabricación indica el tamaño del elemento más pequeño del chip y da una idea de lo avanzado del mismo. Actualmente los microprocesadores que compramos en una tienda están fabricados en una tecnología de 22 nanómetros (nm). Un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro (10-9 metros) (un micrómetro (m) es la millonésima parte de un metro 10-6). El Overclocking

El overclocking es un aumento de la velocidad del microprocesador por encima del establecido en el estándar de fábrica. Se consigue un rendimiento extra de forma gratuita pero produciendo más consumo energético y más calor. Las consecuencias negativas son tres:

1. Que no funcione a más velocidad de la marcada, pues se le deja como viene. 2. Que se estropee. 3. Que funcione pero se caliente (pasará SIEMPRE, al ir más rápido, genera más calor). Cuando se haga overclocking no es aconsejable sobrepasar la velocidad marcada en más de un 15%. La consecuencia positiva es que tenemos un micro más rápido gratis. Debemos seguir los siguientes consejos para hacer overclocking con un micro:

1. Usar un disipador y un buen ventilador. 2. Subir la velocidad gradualmente. 3. En ocasiones hará falta subir unas décimas el voltaje al que trabaja el micro para conseguir estabilidad, aunque no es lo deseable por aumentar el calor a disipar. 4. Estar atentos a cualquier fallo de ejecución, que significará que el micro no está muy estable. 5. No pedir imposibles. Aparte de utilizar un multiplicador mayor, existe otra forma interesante de hacer overclocking: subir la velocidad externa (o de bus) a la que se comunica el micro con la placa. Eso sí, de esta forma los problemas de estabilidad pueden darlos otros componentes que trabajan a la velocidad del bus o una fracción de esta, como las tarjetas de expansión PCI y AGP o la memoria. 2.1.2.2.3

La fabricación de microprocesadores

Los microprocesadores se fabrican utilizando técnicas mucho más complejas que la fabricación de otros circuitos integrados más simples. El proceso consiste en depositar en una oblea o lámina de silicio una serie de materiales conductores, aislantes y semiconductores en forma de bocadillo loncheado (sándwich), superponiendo diferentes capas, para lograr así el deseado microprocesador. Este proceso es tan preciso que una mota de polvo en un microprocesador lo haría inservible, por lo tanto se fabrican en las llamadas salas limpias en las cuales el aire es filtrado y está libre de polvo.

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2.1.2.3 Memorias internas 2.1.2.3.1

La memoria RAM

La memoria principal o RAM (Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento actual, con el equipo encendido y operativo. Su capacidad de almacenamiento se mide en megabytes (MB) y múltiplos, siendo valores habituales hoy día 512 MB, 1.024 MB, 2 GB o 4 GB. A diferencia de la memoria secundaria, es volátil (se borra la información que contiene al apagar el ordenador) y mucho más rápida. En la actualidad los ordenadores tienen memoria RAM en muchos componentes internos. Por ejemplo, en el procesador (memoria caché, registros), en los lectores ópticos (buffer o caché) o en las tarjetas gráficas (memoria de video o gráfica), aunque cuando hablamos de memoria RAM estamos hablando principalmente de los módulos de memoria que se insertan en la placa base. Estas memorias se agrupan en módulos de memoria que se conectan a la placa base del ordenador. Según los tipos de conectores que lleven los módulos, se clasifican en módulos SIMM (Single Inline Memory Module) con 30 ó 72 contactos, módulos DIMM (Dual In-line Memory Module) con 168, 184 o 240 contactos y módulos RIMM (Rambus In-line Memory Module) con 184 contactos. Son parámetros fundamentales de este tipo de memoria:  





Tiempo o Velocidad de Acceso. Cuanto menor tiempo de acceso tenga la memoria más rápida será. Por ejemplo, una memoria DDR3-1600 puede tener una velocidad de acceso de 5 nanosegundos. Velocidad de reloj. Las memorias DDR, DDR2 y DDR3 se suelen clasificar atendiendo a dos criterios: según la velocidad del reloj del bus (DDR3-1600, DDR3-1333, DDR3-1066, etc.) o bien por su ancho de banda teórico (PC3-12800, PC3-10600, PC3-8500, etc.). Normalmente se suelen comercializar atendiendo a la velocidad de reloj del bus. El ancho de banda teórico es la máxima capacidad de transferencia del bus. Voltaje. El voltaje viene determinado por el tipo de memoria y tecnología. Un voltaje más alto supone mayor consumo y temperatura, aunque a veces mejora el rendimiento por lo que suele elevarse mediante overclocking. Algunos fabricantes ofrecen módulos de alto rendimiento con mayor voltaje y mejor refrigeración. Las memorias DDR3 reducen el consumo eléctrico en un 30% debido a que el voltaje que necesitan es mucho menor (1,5 V) frente a las memorias DDR2 (1,8 V) o DDR (2,5 V). Tecnologías soportadas. Con el uso de técnicas como Single Memory Channel (un sólo canal de intercambio de información entre módulos de memoria y bus), Dual Memory Channel (dos canales simultáneos diferenciados de intercambio), la CPU funciona con dos canales independientes y simultáneos, con lo cual las cifras de ancho de banda efectivo se disparan.

Bill Gates dijo en los años ochenta: "640 kB de memoria RAM deberán ser suficientes para hacer cualquier cosa". Hoy día lo normal es instalar entre 2 GB y 4 GB, unas 32.000 veces más cantidad. Estuvo bastante alejado de la realidad actual pero aquel joven entonces justificó sus palabras en el hardware y software de entonces, con sistemas operativos sin entornos gráficos y aplicaciones muy elementales. Los módulos de memoria RAM son en la actualidad tarjetas de circuitos impresos que tienen integrados módulos de memoria dinámicas - DRAM (Dynamic Random Access Memory), habitualmente síncronas, SDRAM (Syncronous DRAM). Además se incluye un circuito que permite la identificación de éstos ante el ordenador para su reconocimiento. ~ 16 ~

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La conexión se realiza por medio de una serie de pines en uno de los lados del circuito impreso que permite además su instalación en el zócalo apropiado de la placa base para que esté bien alimentado y comunicado con los circuitos eléctricos de los controladores de memoria de la placa base. A lo largo de la historia han surgido diversos estándares de módulos de memoria entre los que destacan DIP, SIP, SIMM (ya obsoletos, tenían un bus de datos de 16 o 32 bits) y RIMM. En la actualidad se usan básicamente los módulos DIMM, en ordenadores de escritorio, con bus de datos de 64 bits, y los módulos SO-DIMM en portátiles como un formato miniaturizado de DIMM. Estos últimos tienen 100, 144 y 200 contactos y las características en voltaje y prestaciones de la memoria son las mismas que las de un equipo convencional. También existe un formato más pequeño pero menos utilizado que es el Micro-DIMM. Aunque existen otros tipos obsoletos de memoria como los SRAM o DRAM nos vamos a centrar en las memorias SDRAM que son las más empleadas en la actualidad. Estas memorias están sincronizadas con el bus del sistema de tal manera que las hace más precisas y más simples. Las principales memorias SDRAM usadas hoy día son: 

SDR SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)  Memoria de acceso aleatoria sincronizado. Es capaz de sincronizar todas las señales de entrada y salida con la velocidad del reloj de sistema. Se encuentra físicamente en módulos DIMM de 168 contactos. Puede soportar velocidades de la placa base de hasta 100 MHz y 133 MHz (más conocidas como PC100/PC133 SDRAM). La memoria SDRAM tiene un ancho de bus de datos igual a 64 bits, lo que significa que en cada hercio (Hz) (o ciclo de reloj) envía 64 bits, es decir, 8 bytes. Calculamos los bytes que se envían por segundo a 100 y 133 MHz, o sea, la tasa de transferencia de datos: o o



DDR SDRAM. Son módulos tipo DIMM. La DDR duplica la velocidad respecto a la tecnología SDRAM sin aumentar la frecuencia del reloj, realizando dos transferencias en cada ciclo de reloj. Se fabrican en módulos de 184 contactos. Funcionan a 2,6 V. Tenemos: o o



Para la PC100: 8 bytes/Hz x 100 MHz = 800 MB/s. Para la PC133: 8 bytes/Hz x 133 MHz = 1066 MB/s.

PC1600 (DDR200). Velocidad de operación de 200 MHz y tasa de transferencia de datos de 1600 MB. Este valor se calcula así: 8 bytes/Hz x 200 MHz = = 1600 MB. PC2100 (DDR266). Velocidad de operación de 266 MHz y tasa de transferencia de datos de 2100 MB por segundo. Este valor se calcula así: 8 bytes/Hz x 266 MHz = 2128 Mb (aproximadamente 2100MB/s).

DDR2 SDRAM. Son módulos tipo DIMM. Las memorias DDR2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias. Funciona a 1.8 V en lugar de los 2.6 V de la DDR convencional. La DDR2 mejora el consumo de la memoria y se calienta menos. Se fabrican en módulos de 240 contactos. Se tiene que: o o

PC2-3200 (DDR2-400). Velocidad de operación de 400 MHz y tasa de transferencia de datos de 3200 MB/s. PC2-4200 (DDR2-533). Velocidad de operación de 533 MHz y tasa de transferencia de datos de 4264 MB/s. ~ 17 ~

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

DDR3 SDRAM. Son módulos tipo DIMM. Es considerado el sucesor de la actual memoria estándar DDR2. Funciona a 1.5 V. La principal ventaja de instalar DDR3 es que realiza ocho transferencias durante cada ciclo de reloj. Se fabrican en módulos de 240 contactos.



DDR4 SDRAM. DDR4 no es compatible con versiones anteriores por diferencias en los voltajes, interfaz física y otros factores. Las memorias RAM DDR4 contarán con 284 pines, frente a los 240 que tienen las RAM DDR3. Las velocidades iniciales serán DDR4-2667 y DDR4-3200, y se espera que asciendan hasta DDR4-4000 y DDR4-4266 rápidamente. El ahorro energético será también patente, con 1,2 V como voltaje estándar. DDR4 también apunta un cambio en la topología descartando los enfoques de doble y triple canal, cada controlador de memoria está conectado a un módulo único.



RDRAM (Rambus DRAM). Son una memoria de gama alta basada en un protocolo propietario de la empresa Rambus lo que ha llevado a que el mercado se decante por las memorias DDR de uso libre a las que no hay que pagar canon por uso. Existen ejemplos de empleo como la consola PlayStation 3, Se presentan en módulos RIMM de 184 contactos.

Existe un tipo de memoria llamada memoria Robson o turbo memory que es en realidad una memoria flash de tipo NAND pero en muchos equipos la venden como si fuese memoria RAM (3GB RAM + 1 Robson). Esta memoria utiliza memoria flash que permite al equipo arrancar más rápido, cargar programas más rápidamente, reducir el consumo, etc. Presenta algunas ventajas como la rapidez, el menor consumo (muy importante en portátiles con las baterías), etc. 2.1.2.3.2

Memorias de Video o Gráfica

Dentro de las memorias internas merece también ser nombrada la memoria de video o gráfica. Es aquella memoria empleada por el controlador de la tarjeta gráfica para poder manejar toda la información visual que le manda la CPU del sistema. Hace unos años las tarjetas de video se basaban en el empleo de memoria DDR. Actualmente los fabricantes se han decantado por otros tipos de memoria más eficientes como DDR2 y DDR3 que son memorias RAM convencionales y otras memorias específicas de video como son GDDR3, GDDR4 y GDDR5 (GDDR = Graphics Double Data Rate). Este último tipo de memorias aunque es muy parecido a las memorias DDR2 y DDR3 tienen algunas características que las hacen más apropiadas para las tarjetas de video. Los módulos GDDR son chips de memoria insertados directamente en las tarjetas gráficas o en la placa base (en el caso de gráficas integradas en placa base que utilicen este tipo de memoria), siendo controlados directamente por el procesador de la gráfica, no interviniendo para nada en este proceso la placa base. Se trata de memorias muy rápidas, con velocidades actualmente en torno a los 1,5 GHz, con acceso directo al procesador gráfico y un ancho de banda enorme (alrededor de 75 GB/s). Si tenemos en cuenta que es una memoria totalmente independiente de la memoria del sistema, no existe ningún tipo de incompatibilidad entre ésta y la propia del sistema pudiendo ser por tanto diferentes. 2.1.2.4 El chipset

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El chipset es un conjunto (set) de circuitos lógicos (chips) que ayudan a que el procesador y los componentes del PC se comuniquen con los dispositivos conectados a la placa base y los controlen. El chipset realiza las funciones siguientes: 

Controla la transmisión de datos, las instrucciones y las señales de control que fluyen entre la CPU y el resto de elementos del sistema. Maneja la transferencia de datos entre la CPU, la memoria y los dispositivos periféricos. Ofrece soporte para el bus de expansión (más conocido como ranuras de entrada/salida).

 

En la actualidad el chipset se divide en dos «chips» llamados Northbritge y Soudthbridge. 

Northbridge. Es el encargado de controlar los componentes de alta velocidad tales como la salida y entrada al microprocesador, la memoria RAM, las ranuras de expansión AGP y PCI-Express, gráfica para las placas base con vídeo integrado, y la comunicación con los demás componentes del equipo a través del SouthBridge. Entre sus funciones principales destacan las siguientes:  Controlar todo lo relacionado con el microprocesador, como la velocidad, el tipo de microprocesador, el número de procesadores que soporta la placa base, etc.  También controla todo lo relacionado con la memoria RAM, como cantidad máxima de memoria soportada por la placa base, el modo de funcionamiento, etc.  En los modelos de placa base con controladora gráfica integrada, es el encargado de llevar a cabo toda la gestión de vídeo.  La velocidad del bus frontal FSB. En algunas arquitecturas más nuevas el controlador de memoria se encuentra integrado en el procesador; este es el caso de los Athlon 64 y Core i7 de Intel.



Southbridge. El SouthBridge no está directamente conectado a la CPU. La conexión a la CPU es a través del NorthBridge mediante el DMI (direct media interface). También llamado puente sur, es el circuito integrado encargado de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y las funcionalidades de baja velocidad de la placa base.Las funciones que realiza el Southbridge son las siguientes:  Llevar el control de la BIOS.  Ofrecer soporte a los buses de expansión como los PCI, EISA, ISA, etc.  Implementa también el control de los interfaces de dispositivos como son los PATA, SATA. En los más avanzados incluyen también control para dispositivos SCSI y SAS.  Conectividad a través de los puertos USB y FireWire.  Controlar los puertos serie, paralelo, etc.  Se encarga de controlar el interfaz de sonido.  Administra la potencia eléctrica.  También realiza otras funciones del sistema tales como, tecnología Plug & Play, el control de DMA, controlar interrupciones, el reloj, teclado, ratón, etc.

2.1.2.5 Conectores de la placa base 2.1.2.5.1

Buses y ranuras de Expansión

Los buses son líneas de interconexión que interconectan el procesador con los distintos dispositivos del equipo. Aunque existen muchos buses (FSB, Hypertransport, Back side bus...) en este apartado sólo vamos a trabajar los relacionados con las tarjetas de expansión o slots. ~ 19 ~

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Figura - 8. Conectores y buses de la placa base

 Bus ISA. Bus de datos capaz de ofrecer hasta 16 MB/s.  PCI (Peripheral Components lnterconnect): Es independiente de la CPU, puesto que entre estos dos dispositivos siempre habrá un controlador del bus PCI. Todos los dispositivos en ranuras PCI comparten el mismo Bus. Existen buses de 32 y 64 bits, con velocidades de 33 MHz, 66 Mhz y la de 64 bits con velocidad de 100Mhz.  PCI Express: Al contrario que su predecesor paralelo, PCI Express es un sistema de interconexión serie punto a punto, capaz de ofrecer transferencias con una altísima. La notación x1, x4, x8 y x 16 se refiere al ancho del bus o número de líneas disponibles. La conexión en el PCI Express es, además, bidireccional. PCIe arquitectura PCIe 1.x PCIe 2.x PCIe 3.0

Interconexión de ancho de banda 2 Gbps 4 Gbps 8 Gbps

Ancho de banda por carril por sentido ~ 250MB / s ~ 500MB / s ~ 1 GB / s

Las tarjetas y las ranuras PCI Express se definen por el número de lanes (enlace punto a punto bidireccional, formado por cuatro cables, dos por cada sentido de la transmisión) que forman el enlace, normalmente uno, cuatro, ocho o dieciséis lanes, dando lugar a configuraciones lomadas x1, x2, x4, x8, x12, x16. Una ranura PCI Express con un único lane es una ranura x1, ofrece una tasa de transferencia de datos de 250 Mb/s por cada sentido. Una PCI Express x4 ofrece una tasa de transferencia de datos de 250 x 4 = 1000 MB/s, o lo que es lo mismo, 1 GB/s.  AGP: En su caso, como es un bus especialmente dedicado a los gráficos, no tiene que compartir con otros dispositivos el ancho de banda, existiendo solo uno en la placa base siendo de color marrón aportando dos ventajas sobre los PCI como son la velocidad e independencia. Existen varias versiones de AGP 1x, 2x, 4x y 8x teniendo la misma arquitectura que el AGP 1x pero haciendo dos, cuatro u ocho transferencias por ciclo siendo estas de 32 bits a 66 Mhz. Dentro de estas velocidades el tipo de slot AGP que nos podemos encontrar es el siguiente:  AGP: Permite la conexión de tarjetas AGP 1x, AGP 2x o ambos tipos.  AGP PRO: Para tarjetas AGP 4x u 8x.  AGP PRO 110: Para tarjetas AGP 4x u 8x con consumo máximo de 110 watios a 1,5 V.

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 AMR (Audio Modem Riser): Se utiliza para tarjetas modem o de sonido, de bajo coste. Son tarjetas que requieren que la CPU realice la mayor parte de sus tareas.  CNR (Communication And Networking Riser): Permite la conexión de tarjetas modem, sonido y de red. Al igual que el AMR requiere el uso intensivo del microprocesador. Es incompatible con el AMR.  ACR (Advanced Comunications Riser): Alternativa a los AMR. Permite modem, audio, red, DSL y redes inalámbricas. El chipset asume gran parte de su funcionalidad. 2.1.2.5.2

Puertos y Conectores

Los conectores de entrada-salida cumplen con la norma PC99, desarrollada por Microsoft e Intel en 1998 con el objetivo de estandarizar el hardware del PC y "ayudar" a la compatibilidad de Windows.

Figura - 9. Conectores del ordenador

Estos conectores son:  Puertos PS2 para teclado y ratón. El puerto PS/2, se utiliza para conectar el teclado y el ratón. El teclado y el ratón se tienen que colocar en su conector correcto, de lo contrario no funcionaría. Es fácil identificarlos por los colores; el puerto de color verde es el del ratón y el de color lila es el del teclado.  Tarjeta de Sonido: La tarjeta de sonido es la encargada de transformar los archivos informáticos sonoros que están en un formato digital (números) en un formato analógico (corrientes eléctricas) que puedan ser reproducidos por los altavoces. Podemos encontrar los siguientes conectores: 

De color naranja, salida central/subwoofer (1).



De color azul claro, entrada de línea (2).



De color negro, altavoces traseros (3).



De color verde, altavoces delanteros (4),



De color gris, altavoces laterales (5).



De color rosa, micrófono (6) Figura - 10. Conectores de audio

En placas base más modernas, también se encuentran los conectores S/PDIF redondos para cable coaxial (RCA) o cuadrados para cable óptico (conector TOSLINK). Se utilizan para conectar el PC a un sistema externo de audio.  Red: Un adaptador o tarjeta de red es el elemento fundamental en la composición de la parte física de una red de área local. El adaptador puede venir incorporado o no con la placa base.

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 Paralelo: El funcionamiento del puerto paralelo se basa en la transmisión de datos simultáneamente por varios canales. El puerto físico es el LPT1. Su conector es del tipo DB 25 hembra (suele ser de color rosa) el cual cuenta con 25 pines. Existen tres versiones de este puerto diferenciándose en la velocidad de transmisión y el sentido de transmisión que son las siguientes:  Puerto paralelo estándar (SPP): Era un puerto solo de salida.  Puerto paralelo extendido (EPP): Puerto bidireccional de características mejoradas respecto del SPP tradicional, alcanzando velocidades de transferencia de hasta 1 MB/s. Es compatible con SPP.  Puerto paralelo mejorado (ECP): Puerto paralelo bidireccional de alta velocidad. Este nuevo diseño, dispone de acceso directo a memoria. Es compatible con SPP y EPP. Los equipos modernos disponen de puertos paralelo multimodales, que puede ser establecido mediante el programa de setup de la BIOS. En estos casos la configuración por defecto suele ser compatibilidad ECP. La desventaja de este puerto es que no se pueden transmitir datos a distancias mayores de 4 o 5 metros.  Serie: Este puerto es de entrada y salida de datos para modem, ratón, impresora, etc. La transmisión de datos se realiza por una sola línea fulI dúplex, es decir que puede enviar y recibir información simultáneamente. Los puertos físicos se denominan COM 1 que se utilizaba generalmente para comunicarse con el ratón y el COM 2 utilizado generalmente para comunicarse con el modem u otros dispositivos. Los conectores que utiliza este puerto son el DB 9 macho (ratón) y DB 25 macho (periféricos externos).  Joystick: El puerto de joystick puede o no estar integrado como un componente de la placa base. En el caso de no estar integrado en la placa base se coloca en tarjetas del tipo multi-I/O o en tarjetas de sonido. El conector del puerto permite la conexión de dos joystick a la vez. El puerto de joystick también nos sirve para conectar dispositivos de música de tipo MIDI (para capturar la música que producen estos o grabarles música para reproducirla después).  USB (Universal Serial Bus): Cuenta con la característica PnP (Plug and Play) y la facilidad de conexión «en caliente», es decir, que se pueden conectar y desconectar los periféricos sin necesidad de reiniciar el ordenador. Otras características son:  Topología en estrella, lo que implica la necesidad de dispositivos tipo «hub» que centralicen las conexiones, lo que permite tener un solo conector al PC, y desde estos dispositivos sacar conexiones adicionales.  Permite suministrar energía eléctrica a dispositivos que no tengan un alto consumo y que no estén a más de 5 metros.  Si trabajamos bajo Windows necesitaremos como mínimo la versión OSR 2.1 del Windows 95 para que reconozca dichos dispositivos. En un conector USB se pueden conectar hasta 127 dispositivos, pero han de estar alimentados autónomamente. Suministran una potencia de 2,5 W (hasta la versión 2.0) o 4,5 W en la versión 3.0.Los puertos y conectares USB son de dos tipos:  Puerto Tipo A: Suele estar situado en la parte posterior del ordenador, aunque actualmente muchos ordenadores traen también conectores Tipo A en la parte frontal; son de tipo hembra y tienen una típica forma rectangular. A este puerto se conecta un conector macho de Tipo A.  Puerto Tipo B: Se encuentra en los dispositivos USB, son más cuadrados y de tipo hembra. A este puerto se conecta un conector macho de Tipo B.

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Versión de puerto USB 1.0 (Low Speed) USB 1.1 (Full Speed) USB 2.0 (Hi-Speed) USB 3.0 (Super Speed)

Velocidad máxima en Megabits por segundo 1.5 Mbps 12 Mbps 480 Mbps 5 Gbps

Velocidad máxima en (MegaBytes/segundo) 187.5 KB/s 1.5 MB/s 60 MB/s 625 MB/s

 eSATA: Es un interfaz SATA con salida externa para conectar dispositivos de alta velocidad como discos duros externos. Alcanza una velocidad de 300 MB/s, y en la versión a 6Gbps hasta los 600 MB/s. La longitud de cable se restringe a 2 metros. El eSATA requiere los datos y la energía por separado, excepto en sus últimas versiones. Además, se puede utilizar esta interfaz para conectar un dispositivo USB.  IEEE-1394 o FireWire: Bus que permite conectar hasta 63 dispositivos con una velocidad de datos media-rápida. Es similar al USB, pero con diferencias tanto en las aplicaciones como en prestaciones. Cuentan con la característica Plug and Play. Suministran una potencia de 15W.  Thunderbolt: La información se mueve mediante pulsos de luz, y no a través de electricidad como en otras interfaces. Originalmente ideado para ser usado con fibra óptica pero fabricado con cobre para acelerar su llegada, promete velocidades de 10 Gigabits por segundo a corto plazo y 100 Gigabits por segundo a largo plazo en ambos sentidos simultáneos. Esos 10 Gbps equivalen a unos 1.25 GB/s. Otro dato muy importante es que el ancho de banda es bidireccional, es decir, tendremos 10 Gbps en cada sentido. Thunderbolt además proporciona 10 vatios de alimentación para periféricos. El máximo de equipos conectados es de 7 (incluido el propio PC, que cuenta como uno), siendo la longitud máxima de los cables eléctricos de 3 m (en el caso de los enlaces ópticos esta distancia puede alargarse más de una docena de metros).  Puertos VGA y DVI. Se utilizan para conectar el monitor al PC. Durante años se ha usado el conector analógico o VGA de 15 pines mini sub DB 15. Sin embargo, al ser digitales, los monitores LCD pueden aceptar directamente la información en formato digital. Por este motivo apareció un tipo de interfaz DVI. Hay varios tipos de conectores DVI, dependiendo de los tipos de señal que sean capaces de transmitir:

Los tipos, que se pueden ver en la imagen superior, son tres:   

DVI-D transmite sólo digital. DVI-A transmite sólo analógica. DVI-I transmite tanto señal digital como analógica.

A su vez, los tipos DVI-D y DVI-I pueden ser duales (DL o Dual Link), es decir, que pueden admitir dos enlaces.  HDMI. HDMI permite el uso de vídeo computarizado, mejorado o de alta definición, así como audio digital multicanal en un único cable. El conector estándar de HDMI tipo A tiene 19 pines. Longitud del cable de 5 m hasta los 15 m (con fibra óptica hasta los 100 m). ~ 23 ~

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2.1.3

UNIDADES DE ALMACENAMIENTO SECUNDARIO

El almacenamiento secundario lo conforman el conjunto de dispositivos y medios o soportes que almacenan memoria secundaria, entendida como almacenamiento masivo y permanente. En la actualidad, para almacenar información se usan las siguientes tecnologías: la tecnología magnética (discos duros, disquetes, cintas magnéticas), tecnología óptica (cd, dvd, blu-ray), tecnología magneto-óptica (discos zip) y tecnología flash (tarjetas de memorias Flash). Las principales unidades y soportes de almacenamiento secundario son: Dispositivos o Unidades Disquetera o Unidad de Discos flexibles Unidad de Disco rígido (Hard Disc Drive) Unidades de cintas magnéticas (Tape Drive) Lector/Grabador de discos Ópticos Lector de tarjetas de memoria

Soportes o Medios Discos flexibles o disquetes (de 3½ o 5¼) Discos rígidos o discos duros Cintas magnéticas de datos, audio o video CD (cd-rom, cd-r, cd-rw) dvd (dvd+/-r, dvd+/rw), blu-ray Tarjetas de memoria flash

Tabla 2. Tabla de dispositivos y soportes de almacenamiento

A la hora de elegir una unidad o soporte de almacenamiento hay que observar una serie de características entre las que destacan la capacidad (MB, GB o TB), la velocidad de transferencia (MB/s) y los tiempos medios de acceso, búsqueda y lectura/escritura (nanosegundos o ns). 2.1.3.1 Disco duro Un disco duro es un dispositivo no volátil que emplea un sistema de grabación digital de tecnología magnética básicamente.

Figura - 11. Disco duro. Partes físicas

Un disco duro tiene un funcionamiento en base a una estructura organizativa en la que se habla de plato, cara, cabeza, pista, cilindro y sector, mediante la cual se almacena información.

~ 24 ~

Sistemas Informáticos. Estructura Física Figura - 12. Disco duro. Partes lógicas.

En un disco duro hablamos de:      

Plato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro. Cara: cada uno de los dos lados de un plato. Cabeza: número de cabezales. Pista: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está en el borde exterior. Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara). Sector. Cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes. Antiguamente el número de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse más sectores que en las interiores.

Podemos encontrarnos distintos tipos de conexión de los discos duros con la placa base: 

IDE (Integrated Device Electronics) o ATA (Advanced Technology Attachment) que controlan los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y dispositivos ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interfaee) como lectores de discos. Permiten la conexión de dos dispositivos mediante el uso de la tecnología Master-Slave (maestro-esclavo). Hasta hace poco, el estándar principal por su versatilidad y relación calidad/precio. Cada interfaz o conector IDE soporta dos dispositivos y cada dispositivo debe ser identificado. Uno se identificará como maestro (master) y otro como esclavo (slave) en ese cable conector. No puede haber dos maestros o dos esclavos sobre el mismo cable. Los dispositivos IDE usan jumpers (o puentes) para la identificación maestro/esclavo Suelen estar situados en la parte del disco donde se halla el conector IDE. La posición de los jumpers se suele encontrar en una pegatina que se ubica en la parte superior del disco. Las configuraciones típicas de los jumpers son: o o o o





Maestro en un cable de una sola unidad. Suele venir en la etiqueta del disco como Master with non-ATA-slave. Maestro en un cable de dos unidades. Master or stand alone o Master or single drive. Esclavo. Drive is a slave, o bien Slave. Selección por cable para designar cuál es la unidad maestra y cuál es la esclava. Cable Select, o bien Enable cable Select.

SCSI: son discos duros de gran capacidad de almacenamiento. Se presentan bajo tres especificaciones: Standard SCSI, Fast SCSI y Fast-Wide SCSI. Pueden llegar a tiempos medios de acceso y velocidades de transmisión mucho más altas que los IDE. Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexión tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que los vuelve más rápidos. SATA (Serial Ata): nuevo estándar de conexión que utiliza un bus serie para la transmisión de datos. SATA son las iniciales de Serial-ATA, mezcla las tecnologías de señal serie con los discos ATA. La velocidad de transferencia que se consigue con esta interfaz es de 150 MB/s, 300 MB/s o 600 MB/s. A la primera velocidad se le conoce más como SATA/150 o SATA I; a la segunda, como SATA/300 o SATA II y a la tercera como SATA/600 o SATA III.

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Sistemas Informáticos. Estructura Física

El comité encargado de fijar las normas Serial ATA no está muy conforme en utilizar los nombres SATA I, SATA II o SATA III, prefiere las que se exponen en la tabla siguiente.

Especificación SATA Revisión 3.x SATA Revisión 2.x SATA Revisión 1.x

Velocidad de transferencia 6 Gb/s 3 Gb/s 1,5 Gb/s

Nombre de interface SATA 6 Gb/s SATA 3 Gb/s SATA 1,5 Gb/s

Además de los beneficios descritos, podemos añadir que SATA tiene la característica de evitar autobloqueos, ya que la conexión entre el disco y el controlador es una conexión punto a punto en lugar de una conexión bus. Esto significa que para cada disco existe un único cable dedicado que lo conecta al controlador, lo que garantiza el acceso concurrente a todos los discos. Los jumpers que traen en la parte trasera no tienen nada que ver con los jumpers de los discos IDE, se utilizan para configurar un disco de una velocidad a otra inferior. Por ejemplo, un SATA II de 3 Gb/s se puede configurar como un disco SATA I a 1,5 Gb/s. Antes de manipular jumpers hay que consultar el manual de la placa base para saber qué velocidad soporta sobre discos SATA. El conector de datos está compuesto de 7 hilos y el conector eléctrico es más plano y tiene 15 conectares. El cable que utilizan estos tipos de disco es delgado y flexible por lo que no afecta a los sistemas de ventilación, pudiendo llegar hasta el tamaño de 1 metro para los SATA, en contraposición con los cables planos IDE, que miden 45cm y 5 metros para los eSATA por lo que las unidades de almacenamiento pueden ya estar alojadas fuera del computador. Cada disco duro necesita un cable de datos, con lo que no es necesario diferenciar disco maestro de disco esclavo. Desde la BIOS se puede configurar el orden de arranque de los dispositivos. 

SAS. SAS, es la alternativa serie al veterano y ya al límite SCSI paralelo. Su propio nombre lo indica claramente: Serial Attached SCSI, SCSI conectado en serie. Desarrollos: - SAS a 3 Gbps (SAS 300). 300 MB/s - SAS a 6 Gbps (SAS 600). 600 MB/s - SAS a 12 Gbps. 1200 MB/s Como interfaz en serie que es, SAS transmite en cada dirección un único bit por cada pulso de reloj, pero a muy alta velocidad. Además, la conexión es "punto a punto": cada dispositivo tiene un cable de datos dedicado que le une a la controladora. SAS es compatible con SATA. Si se dispone del conector adecuado, SAS admite discos duros propiamente SAS (SCSI serie) o bien discos SATA (ATA serie); al revés no es cierto. Se pueden utilizar hasta 16.256 dispositivos (mediante extensores – 127 por extensor). Los cables SAS, también son prácticamente indistinguibles de los SATA, excepto por el agradable hecho de que pueden tener hasta 10 metros de longitud (sólo 1 metro en SATA).

En los discos duros, debe ser objeto de obligado estudio también su estructura lógica, destacando:  El sector de arranque o Master boot record (MBR). Es el primer sector o sector cero y suele emplearse para albergar el arranque del sistema operativo con bootstrap o para almacenar una tabla de particiones.  La tabla de particiones y las particiones, que son las diferentes divisiones llevadas a cabo en una unidad física. Cada partición tiene su propio sistema de archivos de forma que el sistema operativo manipula a ~ 26 ~

Sistemas Informáticos. Estructura Física

cada una como un disco físico independiente. Existen tres tipos diferentes de particiones según su funcionalidad: partición primaria, partición extendida y partición lógica. o Las particiones primarias son las divisiones primarias del disco y sólo puede haber cuatro de éstas o tres primarias y una extendida. En este tipo de particiones cualquier sistema operativo puede detectarlas y asignarles una unidad siempre que sea compatible el sistema de archivos. o Una partición extendida actúa como partición primaria y sirve para contener múltiples unidades lógicas en su interior con la idea de romper la limitación de las cuatro particiones primarias en un solo disco. Sólo puede existir una por disco y sólo sirve para contener particiones lógicas por lo que no soporta directamente ningún sistema de archivos. o Una partición lógica ocupa toda o una parte de una partición extendida habiendo sido formateado a un determinado sistema de archivos. Pueden existir hasta un máximo de 23 particiones lógicas en una partición extendida. Entre los distintos formatos de sistemas de archivos destacan FAT, NTFS, Ext4, Ext3, Ext2, Fat32, ReiserFS, Reiser4, etc. En los PC después de que la BIOS cargue el registro de arranque maestro o bootstrap en la memoria y lo ejecute el gestor de arranque comprobará la tabla de particiones y carga el sector de arranque de la partición en memoria ejecutándola. A diferencia del boostrap, independiente del sistema operativo, el gestor de arranque y el sector de arranque suele instalarse junto con el sistema operativo y saben cómo cargar el sistema ubicado en un determinado lugar. Son gestores de arranque, MBR, que carga el cargador de arranque, habitualmente NTLDR de Windows que necesita arrancar de una partición primaria y los gestores LILO y GRUB muy comunes en sistemas Linux que no sufren esta limitación. 2.1.3.2 Lector-grabador de discos ópticos y soportes ópticos Un disco óptico es un formato de almacenamiento de información digital que emplea como soporte un disco circular generalmente de aluminio y policarbonato, sobre el cual la información se codifica y almacena mediante unos surcos microscópicos, que reciben el nombre de pits y lands, realizados con un láser.

Figura - 13. Pits y lands en DVD y CD

Dicho almacenamiento se lleva a cabo en forma de una espiral continua que cubre la superficie del disco entera y que se inicia desde la pista más interna hacia el exterior. Los lectores/grabadores de este tipo de dispositivos emplean un diodo láser que lee sobre dichos surcos. ~ 27 ~

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Un disco óptico está diseñado para soportar tres tipos de grabación según el material que constituye su capa de grabación: sólo lectura (cd-rom), grabable una sola vez (cd-r) y regrabable (cd-rw). En cuanto a los soportes de almacenamiento, los constituyen el CD y el DVD en sus diversas variantes. A pesar de tener ambos la misma apariencia física, la capacidad de almacenamiento es diferente, cd (700 MB), dvd (4,7 GB), dvd-dl (doble capa, 9 GB), debido a que el tamaño de los pits y lands es más reducido. En los últimos años ha emergido un nuevo formato, el Blu-Ray, que ha ganado la batalla de sucesión al dvd a otro nuevo soporte, el HD-DVD. Su capacidad de almacenamiento es de 25 GB en una capa y 50 GB en doble capa. Se espera que vaya aumentándose con capacidades de 400 GB hasta 1 TB próximamente.

CD DVD Blu-Ray

Agujeros (micras)

Distancia entre pista (micras)

Capacidad

Velocidad transferencia

tecnología de láser (nanómetros)

0,83 0,4 0,15

1,6 0,74 0,32

700 MB 4,7 GB 25 GB

150 KB/s 1385 KB/s 4,5 MB/s

750 650 405

2.1.3.3 Tarjetas de memoria flash El otro gran tipo de soporte de almacenamiento en los últimos años que ha ido propagándose en parte gracias a la proliferación de dispositivos electrónicos móviles (cámaras digitales, móviles, etc.) son las tarjetas de memoria flash. Tienen su precedente en las primeras tarjetas de PC (PCMCIA) que aparecieron a finales de los años noventa para ampliar la capacidad de almacenamiento del ordenador. Los formatos más extendidos en la actualidad son: CompactFlash, Memory Stick, SmartMedia, SD, MiniSD y MicroSD.

Figura - 14. Tipos de tarjetas de memoria

La mayoría de los dispositivos que emplean tarjetas de memoria, incluidos los lectores de tarjetas, soportan más de un modelo de tarjeta de memoria para asegurar la compatibilidad. El término Memoria Flash fue acuñado por Toshiba, por la capacidad de estas memorias de borrarse "en un flash" (instante). Este tipo de memorias son memorias que derivan de la tecnología EEPROM pero con la característica de que se borran en bloques fijos en lugar de bytes solos. Este tipo de chips flash son menos costosos y proporcionan mayores densidades de bits de ahí su proliferación en distintos soportes como tarjetas y pendrives. Tarjetas de memoria como la CompactFlash y otras tienen su origen en los años 90. ~ 28 ~

Sistemas Informáticos. Estructura Física

2.1.4

TARJETAS DE EXPANSIÓN

Las tarjetas de expansión son dispositivos con diversos circuitos integrados que se insertan en ranuras de expansión de la placa base con el fin de ampliar la capacidad del ordenador. Dichas tarjetas de expansión emplean puertos ISA (ya en desuso), PCI, AGP y PCI Express, además de las PCMCIA y Expresscard de los portátiles. Hoy en día cada vez se emplean menos gracias al avance de la tecnología USB y de que muchas funciones, como la conectividad Ethernet, el audio y el vídeo están ya integradas en la placa base. Entre las tarjetas de expansión más utilizadas están la tarjeta capturadora o sintonizadora de video y/o televisión, tarjeta de red (cableada o inalámbrica), tarjeta de sonido, tarjeta gráfica, tarjeta PCI-SCSI, tarjeta PCIRAID, tarjeta PCI-IDE, tarjeta expansión SATA, tarjeta expansión USB, tarjeta expansión Firewire, etc. 2.1.4.1 La tarjeta gráfica La tarjeta gráfica, tarjeta de vídeo y/o aceleradora gráfica juega un papel fundamental y merece ser objeto de estudio en los ordenadores actuales, donde el contenido multimedia está constantemente presente con una calidad y resolución gráfica tan exigentes. Ya se estudió en parte anteriormente como componente de la placa base al poder venir integrada en la misma. Es la encargada de procesar los datos que provienen de la CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida como un monitor o un video proyector. Además de las tarjetas gráficas habituales, entendidas como tarjetas dedicadas y separadas de la placa base, se conoce también como tarjeta gráfica a las GPU (Graphics Proccessing Unit, procesador de tarjetas gráficas) integradas en la placa base. Dada la exigencia gráfica de los videojuegos, aplicaciones 3D o programas de edición de video, se hace necesario un procesador que aligere la carga de trabajo que tiene el procesador central. La GPU se encarga de gran parte de las tareas para gráficos mientras que la CPU está realizando otra serie de tareas. Una GPU está especializada en procesamiento gráfico y en ejecución de operaciones en coma flotante, típicas en los gráficos 3D, pudiendo llegar a alcanzar velocidades elevadas de proceso pero nunca será capaz de reemplazar a una CPU. Existen múltiples técnicas empleadas por las tarjetas gráficas en la mejora de la imagen como el antialiasing, que consiste en el suavizado de los bordes de los objetos, importante para obtener imágenes realzadas. Normalmente al aplicar algún tipo de antialiasing la calidad de la imagen mejora sensiblemente. 2.1.4.1.1

Elección de una tarjeta gráfica

A la hora de elegir una tarjeta gráfica existen una serie de características que hay que tener en cuenta, como son; velocidad del núcleo (Mhz), ancho del bus (de 128 bits hasta 512 o más), velocidad de relleno de textura, píxeles por ciclo (nº píxeles procesados por ciclo de reloj), sistema de ventilación, compatibilidad con Microsoft DirectX u OpenGL, salida con capacidad hdcp (mediante conexiones hdmi o dvi), resolución vertical y horizontal máxima y otras características adicionales. En la actualidad existen dos grandes empresas, NVIDIA y ATI, que lideran el mercado de este componente a través de sus respectivos chips gráficos GeForce y Radeon.

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Las tarjetas de video normalmente siguen para cada marca una serie de numeraciones y sufijos, por ejemplo en el caso de NVidia, el modelo 9800 es mejor que el 9600 (cuanto más alto mejor), y dentro del mismo modelo una GTX es mejor que una GT (de peor a mejor en el caso de NVidia, tenemos LE, G, GS, GT, GTS, GTX y Ultra). 2.1.5

DISPOSITIVOS EXTERNOS DE ENTRADA-SALIDA. PERIFÉRICOS

El avance de la Informática en la actualidad tiene su más visible forma de expresión en la enorme cantidad de artilugios tecnológicos que surgen en torno al ordenador y que nos permiten cada vez más aumentar la interacción con éste así como la cantidad de procesos que se pueden desarrollar. Llamamos periférico a cualquier dispositivo informático que no es parte del ordenador esencial (procesadormemoria interna-buses), de su CPU, pero está situado relativamente cercano a ésta (en la periferia) y son de gran utilidad e incluso imprescindibles para su uso y manejo. Un sinónimo empleado habitualmente es el de dispositivo externo de entrada-salida, ya que permite realizar tareas de entrada y salida de información complementando las que realiza la CPU. Se consideran periféricos tanto a los dispositivos a través de los cuales la CPU se relaciona con el mundo exterior como a los sistemas de almacenamiento, como se verá posteriormente al describir su clasificación. Algunos periféricos están montados dentro del chasis y ya han sido objeto de estudio como la unidad de disco duro, la unidad lectora de CD-ROM, etc. Es fundamental conocer toda la gama de periféricos que existen en la actualidad así como sus características y poder argumentar su elección idónea, ya que eso conlleva mejorar el rendimiento y manejo del ordenador al permitirnos una enorme gama de procesos y actividades. Las primeras computadoras carecían de monitor y su forma de comunicarse era bien por luces en un panel de control o por impresión. Por otro lado hasta 1981 no se lanzó el primer ordenador que incluía ratón (Xerox Star 8010). Los periféricos son imprescindibles en la explotación y uso de un sistema informático ya que son los elementos con los que éste interactúa. Todo periférico tiene dos partes claramente diferenciadas:  Parte mecánica. Formada por dispositivos electromecánicos (conmutadores, electroimanes, motores y otros), que son controlados por elementos eléctricos.  Parte electrónica. Encargada de controlar las ordenes que lleguen desde la CPU y de generar las órdenes necesarias para manejar esas partes mecánicas. Todo dispositivo de entrada-salida tendrá que "traducir" la información que llega desde la CPU (salida) o envía hacia la misma (entrada) en forma de señales codificadas que se detectan, transmiten, interpretan, procesan y almacenan de forma transparente. En ocasiones algunos periféricos requieren de unos controladores hardware que se presentan en forma de tarjetas y que suelen incluir una potente electrónica para descargar de tareas a la CPU. Estas controladoras se suelen conectar en ranuras de expansión sobre la placa base como ya hemos estudiado, pero la mayoría suelen emplear los conectores externos del ordenador (PS/2, USB, Firewire, RJ-45, puerto serie, puerto paralelo y otros). También necesitan de un driver o "controlador de dispositivo", que es un pequeño programa que facilita la comunicación entre el Sistema Operativo y el periférico, abasteciendo a la CPU de instrucciones para poder comunicarse con el nuevo dispositivo. ~ 30 ~

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No siempre es necesaria su instalación, ya que los sistemas operativos en la actualidad suelen incluir una amplia base de datos con modelos estándar de éstos y suelen detectarlos en su instalación, pero en muchas ocasiones suele ser recomendable su instalación para optimizar su funcionamiento o evitar futuros problemas. Existen diversas clasificaciones de los periféricos atendiendo a múltiples criterios pero la más clara y extendida es atendiendo a su funcionalidad:     

Periféricos de entrada. Aquéllos que introducen información en el ordenador (teclado, ratón, detectores ópticos, escáner, micrófono, etc.). Periféricos de salida. Aquéllos que muestran información generada o contenida en el ordenador (monitor, impresora, altavoz, etc.). Periféricos de E/S o mixtos. Incluyen en un solo dispositivo elementos para dar la entrada y salida de información (pantalla táctil, impresora multifuncional, cámara ip, etc.). Periféricos de comunicación. Estarían dentro de la categoría de entrada/salida, pero dado su carácter específico merecen una categoría aparte (módem, switch, router y otros). Periféricos de almacenamiento. Pueden también considerarse como periféricos de E/S pero también merecen una categoría propia.

Periféricos de entrada Periféricos de salida Periféricos de EntradaSalida o mixtos Periféricos de Almacenamiento Periféricos de Comunicación

Teclado, ratón, detectores ópticos (de marcas, de barras impresas, de caracteres manuscritos o impresos, de huellas digitales, de pupilas, escáner de imágenes, cámara digital de fotos o video, webcam), micrófono, sensores (de movimiento, de luz, etc.), lápiz óptico, joystick, gamepad, tableta gráfica o digitalizadora. Monitor (CRT, LCD, Plasma, LED), Impresoras (Inyección, laser, Termica), visualizadores o displays, plotter, altavoz, auricular. Pantalla táctil, impresora multifunción, dispositivos de realidad virtual (traje, guante, gafas, casco, CAVE) Tecnología Óptica: Dispositivos lectores/grabadores y soportes de CD, DVD, Blu-Ray Tecnología Magnética: Cintas y discos magnéticos, discos duros Modem, hub, switch, router, router adsl Tabla 3. Tabla clasificatoria de periféricos del ordenador

2.1.5.1 Periféricos de entrada 2.1.5.1.1

Teclado

Un teclado es un periférico de entrada que consiste en un sistema basado en teclas con una determinada distribución que permite introducir datos a un ordenador o dispositivo digital. Su origen, diseño y distribución de teclas hay que buscarlo en las máquinas de escribir. El componente básico de un teclado es la tecla, a la que se le asocia una letra, número o función. Los teclados poseen en su interior una matriz de teclas y un circuito integrado, el circuito integrado 8742 habitualmente, que se encarga de detectar las pulsaciones efectuadas. Al pulsar una tecla se cierra un conmutador que forma parte del circuito impreso generándose entonces una corriente que detecta la tecla que se ha pulsado para que a continuación se genere un código llamado ScanCode, correspondiente al carácter pulsado, este código se envía al circuito microcontrolador donde a través del administrador de teclado (programa de la BIOS) determina qué carácter le corresponde a la tecla pulsada comparándola con la tabla de caracteres con correspondencia y por último, enviando una interrupción a la CPU para avisar de la(s) tecla(s) pulsada(s). Existen distintas distribuciones de teclado, creadas para usuarios de idiomas distintos, siendo el teclado estándar en español el que corresponde al llamado diseño qwerty. La disposición QWERTY de las letras en máquinas de escribir y teclados se basa en la idea de que las teclas más usadas estén lo más separadas posible entre sí y que la mano izquierda se use más que la derecha (60%-40%). ~ 31 ~

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Los ordenadores actuales permiten usar distribuciones de teclado de diferentes idiomas en un único teclado a través de su configuración en el sistema operativo. Además, existen hoy día gran variedad de teclados cuyo objetivo no es propiamente la inserción de información en forma de caracteres sino la manipulación de aplicaciones, incluso juegos de ordenador (teclados para juegos como WarCraft). Es importante la elección idónea de este periférico teniendo en cuenta el contacto tan directo y físico que se ejerce sobre él, para lo que existen una serie de elementos a tener en cuenta. ¿Cómo elegir un teclado? En la elección de un teclado hay que observar una serie de parámetros:     

 

Tecnología de pulsación empleada. Encontrándonos con teclados mecánicos y teclados de membrana. Estabilidad y agarre. Que el teclado se apoya bien en la mesa y no se mueve al teclear. Teclado Cableado (empleando como conectores posibles PS2 o USB) o inalámbrico (funcionan con batería y hay que tener en cuenta su duración y consumo). Ergonomía de teclado. Medidas de seguridad y limpieza. Algunos fabricantes disponen de sistemas de protección ante la caída de líquidos. Además, el teclado es el periférico que más se ensucia y más difícil de limpiar siendo además el periférico más visible en un puesto de trabajo. Empleo de teclas multimedia. Inclusión de elementos como puertos USB o lectores de tarjetas incluidos que facilitan la rápida conexión (que permiten conectar pendrives o tarjetas aunque no dan la suficiente potencia para alimentar un disco duro o similar).

Los problemas que surgen por el uso, o mal uso del teclado no son distintos de los que han sufrido las secretarias de toda la vida. El teclado de los computadores es una herencia del que fue diseñado en el siglo pasado para las máquinas de escribir, con el empleo de teclas más suaves y otras adicionales como principales diferencias. Al manipular un teclado, las manos adoptan una posición forzada, hacia afuera. Los movimientos rápidos y repetitivos pueden provocar tendinitis o tenosinovitis. Cada vez existen en el mercado más componentes que corrigen esto, como los teclados ergonómicos o los reposamuñecas. 2.1.5.1.2

Ratón

El ratón es un dispositivo de entrada que sirve para interaccionar con el ordenador cuando se usan pantallas gráficas y entornos de ventanas. Su funcionamiento se basa en ir seleccionando coordenadas (x, y) de la pantalla mediante la correspondencia del movimiento de un puntero o flecha con la transmisión de los movimientos de nuestra mano sobre una superficie plana. En el momento de activar el ratón, se asocia su posición con la del cursor en la pantalla. Si se desplaza el ratón, el cursor seguirá dichos movimientos. Es casi imprescindible en aplicaciones dirigidas por menús o entornos gráficos como ocurre en la actualidad en todos los entornos de Sistemas Operativos (Windows, Mac, Linux). ¿Cómo elegir un ratón? Se considerarán básicamente:  

La tecnología empleada para capturar el movimiento: ratón mecánico, ratón opto-mecánico, ratón óptico y ratón láser. Ratones cableados (conector serie, PS/2 o USB) y ratones inalámbrico s. ~ 32 ~

Sistemas Informáticos. Estructura Física



Ratones ergonómicos, que eviten girar la muñeca, adaptables a la mano e incluso algunos incluyen protección antibacteriana.

Existen algunos ratones especiales, como los trackball y touchpad que se emplean en portátiles y otros tipos de dispositivos. Asociado a una funcionalidad similar existe una variante de ratón llamado presentador o moderador, con la apariencia de un pequeño mando a distancia que de forma inalámbrica, bien por infrarrojos o por radiofrecuencia (2,4 Ghz), se comunica con un sensor que suele ir conectado a un puerto USB. Mediante este dispositivo se puede llevar a cabo la manipulación del ordenador (adelante, atrás, clic, etc.). El ratón se patentó durante los años 60 en la Universidad de Standford, recibiendo inicialmente como nombre "Indicador de posición X-Y para un sistema con pantalla", construido de manera artesanal en madera. Pronto este mismo equipo le cambió su nombre por el de ratón (mouse) y es que su forma y su cola (cable) recuerdan a dicho animal. 2.1.5.1.3

Detectores ópticos

Existen un conjunto de dispositivos de entrada que se emplean para detectar mediante el uso de la luz la información que se refleja donde proyecta dicha luz, generalmente documentos, objetos o fotografías. De esta forma pueden detectarse elementos como marcas, códigos de barras, bandas magnéticas, caracteres impresos o manuscritos, o simplemente capturar los colores de imágenes o documentos impresos. Son considerados detectores ópticos el lector de marcas, lector de barras impresas o código de barras, lector de caracteres impresos o manuscritos y el escáner óptico. Un escáner óptico (scanner) es un periférico de entrada que se usa para detectar, mediante el uso de la luz, los colores de imágenes y documentos impresos y llevar a cabo su conversión a formato digital. Si el documento a escanear es un texto suele incluir programas de reconocimiento de caracteres llamados OCR (optical character recognition) que permiten reconstruirlo y convertirlo en formato reconocido por el ordenador. Está compuesto por dos componentes básicos: un cabezal de reconocimiento óptico y un mecanismo de avance (que puede ser manual o automático dependiendo del tipo de escáner). El cabezal realiza un muestreo del objeto reconociendo un determinado número de puntos por pulgada o ppp, a los que les asigna un valor en función del número de bits del proceso (resolución). Suelen disponer de tres fuentes de luz (rojo, verde, azul) y usando simultáneamente cada una de ellas, se pueden formar las imágenes en color. El documento se ilumina, línea a línea, por una fuente de luz fluorescente o incandescente. La luz se refleja sobre un fotosensor CCD (Charge Coupled Device) que es una tabla lineal de detectores de luz capaces de proporcionar un voltaje proporcional a la cantidad de luz recibida (un punto negro apenas refleja y da un valor bajo de voltaje, al contrario que uno blanco). Para el color se necesitan tres chips CCD que analicen los tres haces luminosos (rojo, verde, azul) separados previamente por un prisma. Estos niveles de tensión eléctrica deben convertirse en valores digitales mediante un conversor analógicodigital o DAC que creará una trama de bits adecuada para construir ya la imagen digital.

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Figura - 15. Gráfico funcionamiento de un escáner

Existen múltiples tipos de escáner como son escáner de rodillo, de mano, orbitales o de exploración superior, planos o de sobremesa, de tambor y escáneres 3D. ¿Cómo elegir un escáner? Se tendrán en cuenta los siguientes elementos: 

 

2.1.5.1.4

La resolución de escáner. Es el parámetro más importante ya que determina el grado de precisión con que se puede realizar el análisis de la imagen. Es el número de puntos que puede leer para cada pulgada del documento y se mide en puntos por pulgada (ppp o dpi). Existen tres tipos de resoluciones en un escáner: resolución óptica o real, resolución interpolada y resolución de escaneado elegida. La Profundidad de Color. Se mide en bits e indica el n° de colores que un píxel puede adoptar (un bit para una imagen en blanco y negro, 24 bits con 8 bits por componente RGB, etc). El tipo de conexión. Usan diversos medios de conexión, desde las obsoletas SCSI, a puertos paralelos o la actual USB. Webcam

Una cámara web o webcam es un periférico de entrada que consiste en una pequeña cámara digital que captura imágenes a través de su objetivo y las digitaliza obteniendo un video que se puede transmitir a través de la red en tiempo real o se pueden almacenar. Las webcam normalmente están formadas por una lente, un sensor de imagen y cierta circuitería para su manejo. Existen diferentes tipos de lentes siendo las lentes plásticas las más comunes. Los sensores de imagen pueden ser CCD (Charge Coupled Device) o CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Estas últimas suelen usarse en cámaras de bajo coste. ¿Cómo elegir una webcam? A la hora de elegir una webcam tendremos que fijarnos en su resolución (nº de puntos que es capaz de captar la cámara), hablándose de resoluciones de imagen fija y de video. Esta se expresa en número de píxeles de anchura y altura, por ejemplo, 320x240 píxeles y en su velocidad de captura de imágenes por segundo o frame rate (se mide en fps). Para decidir qué webcam usar es importante saber el empleo que se le va a dar. Habitualmente suele ser para mantener videoconferencias, en tal caso no se necesitará una excesiva calidad de las imágenes (¿para qué emplear 35 fps si sólo podemos transmitir a 15 fps?), aunque hay usos más profesionales, ~ 34 ~

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como las cámaras de seguridad, que exigen capturas de más alta calidad que sí nos llevarán a optar por una mayor inversión. En un principio las cámaras web necesitaban de un ordenador para funcionar aunque con el tiempo han surgido cámaras autónomas que sólo necesitan un punto de acceso a una red. Son lo que se llaman las cámaras IP. Este tipo de cámaras no se consideran un dispositivo periférico ya que incluyen un pequeño ordenador a través del cual se conectan directamente a Internet. 2.1.5.1.5

Micrófono

El micrófono es otro periférico de entrada de datos. En este caso su función es la de transformar las vibraciones que se originan por la presión acústica ejercida sobre su cápsula debido a las ondas sonoras emitidas por la persona que lo usa, en energía eléctrica, que posteriormente el resto del sistema de audio del ordenador (la tarjeta de sonido y los altavoces externos) se encargará de almacenar y reproducir. A este proceso se le conoce como transducción. Esta conversión analógica-digital y digital-analógica para convertir la señal eléctrica recibida del micrófono en digital y viceversa la lleva a cabo la tarjeta de sonido. Existen también una amplia gama de micrófonos atendiendo a diversos criterios como la dirección de recepción del sonido (micrófono omnidireccional, de zona de presión, bidireccional, unidireccional, parabólico, etc.), según la tecnología empleada en la transformación (micrófono electrostático, dinámico, piezoeléctrico, magnético, de carbón) y según su empleo (de mano, de corbata, etc.). Hoy día el micrófono y el ordenador están asociados a los sistemas de reconocimiento de la voz y a las posibilidades que éstos ofrecen. Existen otros tipos de periféricos de entrada relacionados con el sonido, asociados a la composición musical, como teclados, samplers o guitarras que usan la interfaz digital de instrumentos Musicales o MIDI. Concluiremos este apartado comentando que además de los periféricos de entrada estudiados existen muchos otros como son los destinados para el diseño gráfico, siendo el caso de los lápices digitales u ópticos y las tabletas gráficas, los dedicados para la industria de los videojuegos, como el joystick, pads, volantes y pedales o pistolas de luz (light gun), todo un conjunto de sensores y detectores o sistemas de adquisición de datos (como sensores de movimiento, de temperatura, de luminosidad o los sensores biométricos), en sistemas de seguridad, industria y otros campos, e incluso podríamos considerar dispositivos de ámbito doméstico como es el caso de las cámaras fotográficas digitales, las cámaras digitales de video e incluso los móviles. 2.1.5.2 Periféricos de salida Al hablar de periféricos de salida estamos hablando de componentes del ordenador que presentan procesos o resultados llevados a cabo por el mismo. Se pueden clasificar en base al medio usado para esa presentación de resultados, que puede ser la imagen, el papel o el sonido, aunque se están experimentando con otros medios como el olor o el tacto. La incorporación activa de sentidos que no son la vista y el oído al campo de la informática no es nueva y es uno de los grandes objetivos en el futuro que en estos momentos siente el respaldo de la industria del entretenimiento y de su enorme expansión. En esencia, la percepción no es más que el procesado por parte del cerebro de los estímulos recibidos por los sentidos. Conocidos esos estímulos ahora sólo falta encontrar la forma de hacerlos llegar al cerebro con un dispositivo adecuado. Vista y oído ya han ganado la batalla; tacto, olfato y gusto son objetivos ahora de lo que se conoce como tecnología sensorial en busca de nuevas aplicaciones y formas de negocio como el mercado del entretenimiento, la medicina, el marketing sensorial (imagínate recibir aromas por Internet de los últimos perfumes en el mercado). ~ 35 ~

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Vamos a estudiar estos periféricos según la forma de presentar la información: visual, impresa o sonora. 2.1.5.2.1

Periféricos de salida visual

Siendo la visión el sentido que mayor información aporta al ser humano no es de extrañar que la forma más natural de presentar resultados e información en un ordenador sea mediante la generación de imágenes, para lo cual utilizaremos un dispositivo llamado monitor o pantalla de ordenador que muestra imágenes de los resultados de procesamiento del mismo. El monitor representa el soporte estándar en el que se suministra la información visual. Se considera hoy día un periférico casi fundamental para el correcto funcionamiento de un ordenador si bien no siempre fue así. Para entender los monitores y los parámetros que los caracterizan hay que comprender el funcionamiento básico de un monitor. Un ordenador forma una imagen a partir de un conjunto de puntos de forma que la imagen creada no es continua, sino que se forma en la retina del receptor por la yuxtaposición de dichos puntos de imagen que se denominan píxeles. En un monitor la imagen se visualiza por la activación selectiva de multitud de elementos que se denominan puntos de pantalla. Cada punto de imagen debe estar formado por tres puntos de pantalla (uno rojo, uno verde y uno azul) programando individualmente su intensidad para que al mezclarlos se cree el color deseado y se "engañe" al ojo humano. Un sistema de video está formado por tres elementos básicos: un controlador de video, una tarjeta de video o gráfica y una pantalla o monitor.

Figura - 16. Esquema de un sistema gráfico en el ordenador

En memoria RAM existe una zona llamada "memoria de imagen" que contiene la información correspondiente a cada punto de imagen (intensidad, color y otros atributos) de forma que la calidad de la pantalla gráfica dependerá de la densidad de los puntos de imagen. Hasta hace poco tiempo el tipo más habitual de pantalla era el de tecnología de tubo de rayos catódicos (CRT) que durante muchos años fue monocromo hasta que llegó a ser de color, pero en la actualidad se han dejado de fabricar prácticamente y han dado paso a otras como las pantallas de tecnología de cristal líquido o LCD (Líquid

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Cristal Display), donde existen un tipo especial de pantallas LCD llamadas tecnología TFT (Thin Film Transistor) y la tecnología de plasma. En los últimos años ha surgido una nueva tecnología llamada tecnología OLED (Organic Light-Emitting Diode) o de diodo orgánico de emisión de luz, que en alguna de sus variantes (según los materiales y tipo de componentes orgánicos usados) permite entre otras cosas tener pantallas flexibles y está empezando a usarse en el mercado. ¿Cómo elegir un monitor? Al elegir un monitor habrá que contemplar las siguientes características: 

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Tamaño de pantalla. El tamaño del monitor se mide en número de pulgadas en la diagonal, y nos indica el tamaño visible de imagen máximo. Suelen abarcar desde las 14" a los 24". (1 pulgada = 2,54 cm). No existe un tamaño ideal, y deberá elegirse uno adaptado a la distancia a la que se trabaje. Tamaño de punto o dot pitch. Es la distancia existente entre dos puntos adyacentes. Cuanto menor sea esa distancia mejor definición tendrá la imagen aunque hay que tener en cuenta que esa distancia varía en función de la tecnología. Es recomendable una distancia inferior a 0,29 mm. Aspecto. Es la relación entre el alto y el ancho de la pantalla. Son configuraciones típicas la 4:3 y sobre todo la 16:9 (panorámico). Ángulo de visión. Vendrá dado por el carácter plano o curvo de la pantalla, de forma que las pantallas planas tienen menos ángulo de visión. Resolución gráfica. Las dimensiones horizontales y verticales expresadas en píxeles (ej. 1.920 x 1.080). No depende por completo del tamaño de la pantalla. En los CRT se permite al usuario cambiar la resolución de la pantalla pero los LCD traen una resolución nativa en la cual las imágenes tienen la mayor definición. Gama de colores soportados. Número de colores que puede tomar cada píxel. Refresco de pantalla (refresh rate) en pantallas CRT. La información de pantalla se está actualizando constantemente desde la memoria de imagen a una determinada velocidad, lo que implica un barrido electrónico de los puntos de pantalla en vertical. Indica por tanto el número de veces por segundo que se "recarga" la imagen que tenemos en pantalla con lo que hay en memoria. El refresco se mide en hercios (Hz) y suelen ser valores entre 50 y 90 Hz. El ojo humano no es capaz de captar dicho refresco pero se cansará menos cuanto mayor sea este valor, aunque la mínima exigible estaría en torno a los 80 Hz. Tiempo o velocidad de respuesta (en LCD). El tiempo mínimo necesario para cambiar el color de un pixel o su brillo. Se mueve en torno a los 3-5 ms. En monitores CRT está relacionado con la velocidad de refresco. Relación de contraste (en LCD). Hace referencia a la relación entre la intensidad más brillante y la más oscura. Como mínimo se recomienda un contraste 1.000:1 ya que por debajo se ve afectada la calidad de la imagen, Brillo. Depende tanto del tamaño de la pantalla como de la distancia a la que vayamos a tenerla. El brillo se mide en nits o candelas por metro cuadrado (cd/m2), 1 nit = 1 cd/m2. Un brillo entre 300 y 350 cd/m2 es suficiente, pero superiores a 400 cd/m2 pueden resultar perjudiciales. Entradas y Salidas. Incluir conectores DVI, VGA, HDMI, S-Video. El euroconector (scart) es también recomendable. Respecto a salidas que ofrezca la posibilidad de conectarlo a unos altavoces externos, si es con sistema Dolby 5.1., mejor. Consumo. Como cualquier dispositivo electrónico tiene un consumo expresado en vatios que es importante también tener en cuenta. En el caso de los monitores actuales además casi todos soportan los "Modos VESA de ahorro de energía" (Energy Star) que posibilitan el paso del monitor a modo de ahorro de energía tras un tiempo programado bajo la BIOS o el Sistema Operativo. El consumo está en torno a los 50 - 60 vatios para tamaños de entre 19" y 22" en modo encendido mientras que en standby baja hasta los 1 - 2 vatios. Para monitores mayores de 22” suele ser muy superior. ~ 37 ~

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Existen otros periféricos de salida que trabajan con la imagen entre los que destacan los visualizadores o displays, que son pequeños dispositivos que permiten mostrar información al usuario, normalmente una instrucción, un dato o un mensaje y los videoproyectores, también llamados proyector de vídeo o cañón proyector, que reciben una señal de video (RGB, HDMI, DVI o S-Video) y la proyectan en una superficie usando un sistema de lentes. ¿Cómo elegir un videoproyector? En la actualidad es un periférico de salida que cada vez está ganando más cuota de mercado. Habrá que considerar en su adquisición, características como:      

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Portabilidad. La determinan sus dimensiones y peso, encontrándonos con equipos de sobremesa y equipos mucho más portables. Resolución original. Son resoluciones típicas SVGA (800 x 600 píxeles), XGA (.1.024 x 768 píxeles), 720 p (1.280 x 720 píxeles), 1.080 p (1.920 x 1.080 píxeles). Formatos de video. Son formatos habituales SECAM, NTSC o PAL. Ruido acústico en la salida. Es aquel ruido (entendido como sonido molesto) que se produce por la mezcla de sonidos generados por el dispositivo. Se mide en decibelios (dB). Potencia luminosa. Se mide en lúmenes ANSI (ANSI lumens). Una bombilla de 100 vatios emite aproximadamente 1.700 lúmenes. Luminancia. Se define como la densidad superficial de intensidad luminosa en una dirección dada. Se mide en candelas/m2. Se requiere un proyector con gran luminancia para grandes pantallas o condiciones ambientales de mucha claridad. Contraste. Se define como la diferencia relativa en intensidad entre un punto de una imagen y sus alrededores. Para entenderlo se podría poner como ejemplo el pensar en el contraste entre un objeto de brillo constante sobre un fondo de brillo contraste. Si ambas superficies tienen el mismo brillo no existirá contraste y por tanto no se podrá distinguir el objeto del fondo.

Se está investigando sobre Proyectores 3D que muestran imágenes en una pantalla especial de forma que las imágenes que se proyectan crean una sensación de imagen envolvente sobre la persona que las visualiza. 2.1.5.2.2

Periféricos de salida impresa

Impresoras Las impresoras son los periféricos de salida más empleados después de los monitores y se encargan de presentar la información de forma impresa. En sus orígenes se comportaban de forma similar a las máquinas de escribir pero éstas ya quedaron relegadas sin capacidad de rivalizar ante las mejoras que aportaban. Tradicionalmente usaban papel continuo en cuyos márgenes existían agujeros perforados para su arrastre y carga mecánica. Hoy día ese arrastre se efectúa por fricción o presión. La conexión más común al ordenador se realizaba inicialmente a través del puerto paralelo, dando paso hoy día a otros conectores como el USB (mucho más rápido y sencillo, aunque sin muchas diferencias respecto al paralelo), mediante un dispositivo de infrarrojos o directamente conectados a una red (y no confundir con compartir una impresora en red conectada a un ordenador). Casi todas las impresoras hoy día, independientemente de la tecnología empleada incluyen una memoria RAM cuya cantidad necesaria será mayor cuánto más avanzada y potente sea ésta y que se encargará de actuar de buffer intermedio almacenando la información a imprimir una vez que el controlador de la impresora se lo haya ~ 38 ~

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preparado, para lo cual utiliza lo que se conoce como lenguajes de descripción de página (PDL) como forma de codificar cada elemento del documento entre los que destaca el PostScript. En cuanto al tratamiento del color, como ocurría con los monitores, el color se genera por mezcla de colores pero con la diferencia de que como los colores de una impresión se ven por el reflejo de la luz en ellos, hay que usar tintas que no reflejen el color a visualizar, por lo que se usan colores sustractivos, en lugar de colores aditivos como en los monitores. En este caso los colores fundamentales son el magenta, el cyan y el amarillo, y se suelen acompañar con el color negro para mejorar la impresión de diversas tonalidades, es lo que se conoce como el sistema CMYK. Dada la importancia de este periférico es interesante conocer los distintos tipos de impresoras profundizando en los modelos actuales. ¿Cómo elegir una impresora? En la actualidad existe un amplio abanico de posibilidades a la hora de elegir impresoras: impresora matricial, de inyección, láser monocromo, láser color, térmica, multifuncional de inyección, muíti funcional láser, etc. Además suele ser habitual encontrarnos, como ocurre con otros productos, que vienen categorizadas en función de sus prestaciones y precio, hablándose de impresoras de gama baja, media y alta. Entre tanto abanico de posibilidades, ¿cuál elegir? La respuesta a esa pregunta vendrá dada por las necesidades que se tengan y el análisis de una serie de factores que pasamos a evaluar, 

Tecnología de la impresora. Si el uso va a ser intensivo en oficinas, despachos o estudiantes, por ejemplo, la solución es una impresora láser, optando por negra o color según las necesidades. Se tendrá una impresora rápida, de calidad, silenciosa y económica a medio plazo (lo que se llama el "coste de copia" es mucho menor). Si el uso va a ser esporádico o puntual, como en los hogares, es probable que se opte por una impresora de inyección, en este caso además habrá que tener claro la utilidad que se pretende darle a ésta, teniendo en cuenta no sólo el precio del dispositivo, sino también y más importante el de los cariuchos de tinta. En este tipo de impresoras es interesante que los cartuchos de tinta de la impresora en el caso de los colores se encuentren en cartuchos separados para cada color.

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Coste de consumibles. Este elemento es fundamental sobre todo ante un uso habitual de la impresora. Para su elección correcta, porque no siempre el recambio más barato es el más económico, debemos fijarnos en el precio de los recambios (cartuchos o tóner), pero también en el consumo estimado (páginas por cartucho) y en su capacidad. Es habitual encontrarnos con algunos modelos de impresoras de inyección en los que casi sale igual de precio comprar una impresora nueva que comprarse los cartuchos de tinta de la misma. En parte también se debe a que muchos modelos de cartuchos para las impresoras de inyección incluyen los inyectores en el propio recambio lo que hace que se encarezca, y cada vez que lo cambiamos es como si estuviésemos estrenando impresora. Recordar también que existen modelos de cartuchos que no son los oficiales de la marca sino que son compatibles, en los que se antepone la economía sobre la calidad y garantía de aso (algunos fabricantes no mantienen la garantía si no se emplea tinta original). ~ 39 ~

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En el caso de las impresoras láser hay que tener en cuenta el precio del tóner pero es que además existe un componente, el tambor o drum, que suele ser bastante caro, que tiene un periodo de vida limitado y debe cambiarse. 

Tipos de conexión/comunicación. Hoy en día casi todas las impresoras se conectan mediante USB pero cada vez más impresoras incluyen una conexión de red de tipo Ethernet (conector RJ-45) e incluso wireless (normalmente bluetooth). Este tipo de configuraciones más completas es interesante cuando la impresora se deba compartir con varios equipos o en un sistema ya que de otra forma se podría conectar a un equipo y compartirla en red pero ese equipo debería estar permanentemente encendido. Por otra parte, ya casi todas las impresoras incorporan un lector de tarjetas y en las impresoras de tipo photo, el puerto pictBridge que permite imprimir directamente fotografías desde una cámara compatible sin necesidad de usar el ordenador.

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Velocidad de impresión. Es un factor importante si sueles imprimir bastante. Dicho parámetro se mide en ppm (páginas por minuto), y hay que tener cuidado porque las altas tasas de velocidad de impresión que se publicitan normalmente son en calidad borrador (35-30 ppm), siendo más reducida la impresión en calidad normal u óptima. Además hay que observar el valor de la velocidad de impresión a color (de gráficos e imágenes a color) que suele ser bastante más pequeña. Resolución máxima de impresión. Es el parámetro más publicitado junto con el de la velocidad pero la realidad es que su importancia está relativizada al uso que vayamos a darle a nuestra impresora y salvo que necesitemos continuamente muy altas calidades o imprimir fotos en gran formato no es tan relevante. Actualmente casi todas las impresoras ofrecen resoluciones por encima de los 1.200 ppp (puntos por pulgada), cuando se considera una alta resolución de impresión a partir de los 600 ppp y hace falta un papel especial a partir de dicha resolución para notar mejoría en la calidad. Una resolución 600 x 300 ppp indica que en una línea horizontal de una pulgada (2,54 cm) se pueden situar 600 puntos mientras que en vertical 300 puntos. Cuando aparece una sola cifra (600 ppp, por ejemplo), suele significar que la resolución horizontal es igual que la vertical. Memoria de la impresora. Ya se ha dicho que casi todas las impresoras tienen una memoria interna incorporada. Esta memoria guarda en la impresora los documentos que enviamos, y suele estar comprendida entre los 8 MB y 64 MB (aunque hay algunas con mucho más). Es un parámetro al que no se le da importancia en el caso de usuarios domésticos ya que el mismo sistema/equipo la gestiona pero cuando hablamos de una impresora que debe dar servicio a varios ordenadores en red o tiene un uso intensivo sí es un parámetro muy importante ya que disminuye el tiempo de impresión. Soportes que admite y tamaños estándar. Lo normal es que admita tamaño de papel en estándares DIN a partir de un máximo soportado hacía abajo (suele ser A-4, aunque hay impresoras que admiten A3 e incluso A2). Por otra parte hay impresoras que admiten una amplia lista de soportes (papel, cartulina delgada y/o gruesa, cd o dvds printables, transparencias e incluso material textil). Consumo de energía. Suele tratarse de un valor que puede parecer pequeño pero se suele tener en cuenta cuando la impresora está constantemente funcionando. Suele diferenciarse entre el consumo en reposo o standby y el consumo encendido, al ser un dispositivo que habitualmente se suele dejar encendido. Sistemas operativos que soporta y software incluido. Es importante que la impresora sea compatible con el sistema operativo que usamos habitualmente. Por otra parte, la mayoría de las impresoras incluyen una serie de software que facilita la impresión y en algunos casos la edición de fotografía, creación de carátulas, etc.

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Capacidad de la bandeja de entrada. Importante si se piensa hacer un uso intensivo tener una buena bandeja de entrada para no estar constantemente rellenando. En las impresoras de gama superior se suele incluir más de una bandeja de entrada. Otras funcionalidades. Existen otra serie de elementos que pasan desapercibidos salvo cuando los necesitamos como la posibilidad de impresión a doble cara, incluido ya en impresoras de gama mediaalta, etc.

Trazador de gráficos o plotter Un trazador de gráficos o plotter es un periférico de salida impresa que realiza dibujos sobre una superficie y de una complejidad que no podrían realizarse en una impresora. Su ámbito de aplicación es amplio y cubre campos como ingeniería, industria, arquitectura o diseño gráfico. El funcionamiento básico de un plotter se fundamenta en el desplazamiento relativo de un cabezal con un elemento de escritura sobre la superficie del objeto a ser impreso para lo cual el plotter simulará sobre el papel unos ejes de coordenadas de tal forma que se podrá mover en cuatro direcciones: en el eje de ordenadas en ambos sentidos y en el eje de abcisas en ambos sentidos. De esta forma la zona de dibujo estará siempre limitada y la precisión es total. Por otra parte, también existen plotters que mueven el papel consiguiendo mayor precisión. Existen tres tipos de trazadores según su tecnología de impresión: De pluma, donde el dibujo se realiza con un cabezal en el que se insertan bolígrafos o rotuladores, electrostáticos, donde el dibujo se realiza línea a línea y el elemento de escritura está formado por una serie de agujas de intensidad variable y de inyección, trabajando de forma análoga al de una impresora de inyección. Además hablamos también de tres tipos de plotter según su funcionamiento: de mesa, de rodillo y de tambor. Periféricos de salida sonora Aquí nos encontramos básicamente con los altavoces y los sistemas de sonido que soportan y los auriculares y sus características. Un altavoz se define como un periférico de salida que actúa como un transductor electro-acústico, siendo el encargado de reproducir el sonido que se emite. En dicho proceso de reproducción de sonido es necesaria una tarjeta de sonido que se encargará de convertir la información digital del sonido a emitir, a información analógica en forma de ondas eléctricas que serán la entrada a los altavoces. Existen muchas tecnologías para la construcción de altavoces entre las que destacan el altavoz dinámico o de bobina móvil, altavoz electrostático o de condensador, altavoz piezoeléctrico, altavoz de cinta, altavoz de bobina móvil, altavoz de membrana metálica, etc. Con el uso de varios altavoces se puede conseguir una mayor o menor calidad dependiendo del sistema de sonido que éstos soporten, entre los que destacan:  

Sistema estéreo. Formado por dos cajas que se sitúan en cada lado (canal izquierdo y derecho). Sistema 2.1. Consta de tres cajas, los dos canales y otro para subgraves (llamado subwoofer) que actúa como potenciador de los graves. Es el más común y efectivo para los ordenadores de sobremesa.

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Sistema 3.1. Consta de cuatro cajas, los dos canales, uno central que emite para ambos canales a la vez y un subwoofer. Sistema 5.1. Muy habitual en sistemas de sonido surround o en el home cinema. Se trata de cinco cajas que tratan de forma independiente un rango determinado de frecuencias. Se distribuyen con uno central (que emite sonidos medios o de voz), dos delanteros a izquierda y derecha (emiten sonidos de todo tipo excepto los bajos), y dos traseros a izquierda y derecha (emiten sonidos de ambientación). El valor ".1" hace referencia al canal de subwoofer (emite todos los sonidos a frecuencias hasta los 100 Hz). Este tipo de sistemas no está diseñado especialmente para su uso con el ordenador. Sistema 6.1. Similar a 5.1., agrega un canal central en la parte posterior de la sala. Sistema 7.1. Similar a 6.1., agrega cajas centrales a izquierda y derecha de atrás.

Elegir en la actualidad un sistema de reproducción de sonido para el ordenador no es algo tan sencillo como hace una década donde el concepto multimedia no estaba nada asentado y las posibilidades de uso eran muy reducidas. En la actualidad un ordenador es un dispositivo capaz de sustituir a un equipo de música, una consola de juegos, un televisor, una radio o un equipo de cine, y en todas estas aplicaciones el sonido juega un papel fundamental por lo que habrá que elegir con cuidado los altavoces y, aumentando el grado de exigencia, el sistema de sonido a incorporar. No hay que fijarse exclusivamente en la potencia. En altavoces para el ordenador es más importante la calidad del sonido expresada en términos de ímpedancia, frecuencia de resonancia, respuesta de frecuencia, directividad, resistencia, etc. Por otra parte, un auricular es también un dispositivo periférico de salida de función análoga al altavoz, siendo la versión portable de éstos. En la actualidad, ante el desarrollo emergente del mercado de reproductores de música portables, con dispositivos reproductores mp3, mp4 y otros, hemos asistido también a una evolución notable de este tipo de periféricos. Existen básicamente tres tipos de auriculares: abiertos (ligeramente separados del oído), cerrados (completamente pegados al oído) e intraauriculares (introducidos dentro del oído a modo de pequeños audífonos). 2.1.5.3 Periféricos de entrada-salida o mixtos 2.1.5.3.1

Impresora Multifuncional

La impresora multifuncional es un periférico considerado de entrada-salida porque reúne en un solo dispositivo las siguientes funciones: impresora, escáner, fotocopiadora y lector de tarjetas. También en algunos casos incluso fax y sistema de almacenamiento (en aquéllas que incluyen una unidad de almacenamiento). Este dispositivo suele tener además cierta autonomía para operar sin la necesidad del ordenador en funciones como fotocopiadora, impresión o envío/recepción de fax. Existen muchos detractores que no ven las mismas altas prestaciones en sus funciones que las que pueden dar sus dispositivos análogos por separado, e incluso critican el que todo esté integrado en un solo dispositivo y que pueda fallar algo, pero otros muchos piensan en las ventajas que se tienen a nivel económico y de espacio con ellas.

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¿Cómo elegir una impresora multifuncional? A la hora de decidir qué impresora multifunción elegir analizaremos los parámetros de elección ya estudiados de los diferentes componentes que la integran, como la impresora y el escáner, y tendremos en cuenta la velocidad de fotocopiado en negro y color de la misma. Suele ser también relevante tener en cuenta el software de gestión que incorporan ya que es un dispositivo con muchas funcionalidades y puede ser complejo de manejar. 2.1.5.3.2

Pantalla táctil

La pantalla táctil es un tipo de pantalla capaz de detectar cuando se presiona o toca, en qué punto o zona coordenadas (x, y)- tuvo lugar esa acción, permitiendo dar entrada o elegir opciones sin usar el teclado y siendo por tanto, un periférico tanto de entrada como de salida de datos. Existen diferentes tecnologías para detectar dichos puntos como pueden ser mediante retículas fotoeléctricas, por hilos conductores, por infrarrojos e incluso por fibra óptica, pero todas se basan en el principio de detectar un punto de la superficie en el que se han producido cambios en sus propiedades eléctricas u ópticas. Siempre se han criticado algunos aspectos de este tipo de periféricos como que deterioraban la pantalla por la presión (hoy día no es necesaria y se detecta la cercanía), la inexactitud e imprecisión de detectar el punto de contacto y otros, pero lo cierto es que nos encontramos ante uno de los periféricos que más está evolucionando y cada vez más se está implantando. Las pantallas táctiles empiezan a llegar a la sociedad con el auge de las PDA y actualmente se están implantando y generalizando en los terminales de punto de venta o TPV, presentes en centros comerciales y otros sectores, y, sobre todo, en la telefonía móvil. Son un mercado emergente que probablemente cambie en un corto futuro la forma de usar el ordenador. Existen en el mercado actual soluciones que permiten "convertir" una pantalla TFT en pantalla táctil. En unos casos se acopla un módulo sensible al tacto con aspecto de un filtro de pantalla, mientras que otra solución consiste en un periférico llamado "LapTop Tablet" del tipo sensor que se coloca en uno de los laterales de la pantalla (con una especie de pinza, como si fuera una webcam) y se conecta al equipo mediante puerto USB y un lápiz especial que es el que transmite los movimientos del lápiz. 2.1.5.3.3

Periféricos para realidad virtual

Actualmente existe una industria emergente en torno a la realidad virtual (RV en adelante) que se ha visto potenciada por los avances tecnológicos y por la enorme demanda de electrónica de consumo sobre todo en el campo del entretenimiento gracias al auge de las videoconsolas. Pero, ¿qué es realidad virtual? La palabra virtual, en informática, significa "algo simulado", creado por el ordenador, por lo que se entenderá RV como una técnica informática que permite generar entornos artificiales en tiempo real tratando de simular la realidad. La RV es considerada en muchos aspectos como el interface definitivo entre el hombre y el ordenador. En realidad muchos especialistas creen que ya existe cierta realidad virtual, llamada RV no inmersiva, en nuestro día a día al poder interactuar en tiempo real con diferentes personas en espacios y ambientes que en realidad no existen de forma física. Pero la que nos ocupa y que nos lleva a hablar de periféricos asociados a ésta es la llamada RV inmersiva que suele implicar una experiencia tridimensional y el uso de dispositivos externos como cascos o guantes digitales, ~ 43 ~

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tratando de simular todas las posibles percepciones de una persona como son la vista, el oído, tacto e incluso sensaciones de aceleración o movimiento. Se deben presentar de forma que el usuario se sienta inmerso en el universo generado por el ordenador hasta el punto de dejar de percibir la realidad y ser engañado. El concepto surgió a finales de los setenta y aunque desde mediados de los ochenta se lleva experimentando no ha sido hasta la última década cuando la tecnología dio medios para poder desarrollarlo aunque todavía estamos en pañales. Algunos de los periféricos pertenecientes a esta categoría son los cascos virtuales, las gafas 3D, ratones 3D, guantes virtuales, sistemas de posicionamiento o tracking, o mesas de visualización virtual que se conjugan en lo que se denomina CAVE (cave automatic virtual envíronment).

Figura - 17. Periféricos de realidad virtual

2.1.5.4 Periféricos de comunicación Un periférico de comunicación es un dispositivo de entrada-salida que facilita la interacción entre dos o más ordenadores, ya sea para trabajar en conjunto, o con la simple idea de enviar y/o recibir información. Este tipo de dispositivos permite que el ordenador se conecte con otros sistemas informáticos a través de diversos medios cableados o inalámbricos. Entre los principales periféricos de comunicación destacan los siguientes: 

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Módem. Permite conectar ordenadores remotos usando la línea telefónica. Se encarga como su propio nombre indica de mo-dular y dem-odular, convirtiendo las señales digitales del ordenador en señales analógicas adaptadas al medio y viceversa. Tarjeta de Red. Permite la conexión entre diferentes ordenadores a través de un medio cableado o inalámbrico para compartir información o recursos. Cada tarjeta de red tiene un número de identificación de 48 bits expresado en hexadecimal por seis números de dos cifras hexadecimales separados por dos puntos llamada dirección MAC que es única y viene de fábrica. Es un elemento fundamental para poder formar parte de una red local o conectarse a la misma. Se puede presentar de múltiples formas: como una tarjeta cableada Ethernet interna, una tarjeta WIFI interna, una tarjeta PCMCIA de red o un adaptador USB-WIFI. Concentrador (Hub). Permite canalizar el cableado de una red local para ampliarla y repetir la misma señal a través de diferentes puertos. El funcionamiento está basado en repetir un mismo paquete de datos en todos sus puertos de manera que todos los equipos conectados accedan a la misma información y al mismo tiempo. ~ 44 ~

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Conmutador (Switch). Interconecta dos o más partes de una red local funcionando como un puente que transmite datos de un segmento de la red a otro. El mismo dispositivo tiene capacidad de aprender y almacenar direcciones de red de componentes de la misma, de forma que, a diferencia de lo que ocurre con el concentrador, el switch hace que la información dirigida a un dispositivo vaya sólo desde un puerto origen a otro destino. Enrutador (Router). Permite que varias redes u ordenadores se conecten entre sí. El router tiene múltiples usos entre los que el más común es que en una casa u oficina varios ordenadores aprovechen la misma conexión a Internet. De esta forma, el router funciona como receptor de la conexión de red para encargarse de distribuirla a todos los equipos.

Existen también toda una gama de periféricos de comunicación en constante avance como son el teléfono IP (para Skype, por ejemplo), el adaptador usb-bluetooth, un hub USB o determinadas antenas domésticas. 2.1.5.5 Periféricos de almacenamiento Como ya dijimos con anterioridad, otro tipo de periféricos son aquellos de entrada-salida que pueden almacenar información de forma permanente. Se trata pues de almacenar aquellos datos que usa la CPU para que los pueda seguir manejando cuando ya no estén en memoria principal RAM, que como se recordará era volátil. Son periféricos de almacenamiento el disco duro, la disquetera, el lector- grabador de cd-rom y/o dvd-rom, el lector-grabador de tarjetas de memoria, etc. Es importante que quede clara, como ya se vio, la diferencia entre un periférico de almacenamiento y un soporte de información. Este tipo de dispositivos es de gran importancia en la actualidad dada la inmersión tecnológica en la que nos encontramos y la enorme cantidad de datos que manejamos.

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