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Arquitectura von Neumann




Enviado por eduardo_guzman_18



    1. Computadora Von
      Neumann
    2. Procesador
    3. Procesadores
      Intel
    4. Procesadores
      AMD
    5. Memorias
    6. Puertos
    7. Fuentes de
      alimentación
    8. Conclusión

    INTRODUCCIÓN

    La hombre en su
    interminable afán por facilitarse la vida, hace que su
    genio inventor diseñe artefactos, maquinas y sistemas que
    efectúen cálculos y realicen labores que parecen
    engorrosas. La automatización consiste en reemplazar al
    hombre por una máquina para ejecución de una tarea,
    y se ha venido desarrollando casi a la par con la historia de la
    humanidad.

    Dentro de estas máquinas
    creadas por el hombre,
    tenemos al computador que
    es un dispositivo con él cual se pueden realizar tareas
    muy diversas, cargando distintos programas en
    la memoria
    para que los ejecute el procesador.
    Buscando siempre optimizar los procesos,
    ganar tiempo,
    hacerlo más fácil de usar y simplificar las tareas
    rutinarias.

    Las computadoras
    esta formada por una estructura que
    data de los años 40 pero que aun sigue en la
    mayoría de las PC’s de la actualidad, nos referimos
    a la arquitectura
    Von Neumann,
    se refiere a las arquitecturas de computadoras que utilizan el
    mismo dispositivo de almacenamiento
    tanto para las instrucciones como para los datos (a
    diferencia de la arquitectura Harvard). El término se
    acuñó en el documento First Draft of a Report on
    the EDVAC (1945), escrito por el conocido matemático John
    Von Neumann, que propuso el concepto de
    programa
    almacenado. Dicho documento fue redactado en vistas a la construcción del sucesor de la computadora
    ENIAC.

    En el presente se sigue usando esta estructura solo con
    algunas modificaciones.

    Computadora Von Neumann

    Una computadora
    (Hispanoamérica) u ordenador (España) es
    un dispositivo electrónico compuesto básicamente de
    un procesador, memoria y
    dispositivos de
    entrada/salida (E/S). La característica principal de
    la computadora, respecto a otros dispositivos similares, como una
    calculadora no programable, es que con él se pueden
    realizar tareas muy diversas, cargando distintos programas en la
    memoria para que los ejecute el procesador. Siempre se busca
    optimizar los procesos, ganar tiempo, hacerlo más
    fácil de usar y simplificar las tareas
    rutinarias.

    Una Apple
    IIc Pascal
    Macintosh Classic (1990)

    Los dispositivos de entrada/salida (también
    llamados periféricos) sirven para intercambiar
    información con el exterior. Una
    computadora normalmente utiliza un programa informático
    especial denominado sistema operativo
    diseñado, construido y probado para gestionar los recursos de la
    computadora: memoria, dispositivos de E/S, dispositivos de
    almacenamiento (discos duros,
    unidades de DVD y CD).

    Una computadora es cualquier dispositivo usado para
    procesar información de acuerdo con un procedimiento
    bien definido. Sin embargo, la definición anterior incluye
    muchos dispositivos de usos específicos que sólo
    pueden realizar una función o
    un número determinado de funciones.

    Si pensamos en las computadoras modernas, la
    característica más importante que los distingue de
    los aparatos anteriores es que tienen una programación adecuada. Con cualquier
    computadora se puede emular el funcionamiento de otro
    (únicamente limitado por la capacidad de almacenamiento de
    datos y las diferentes velocidades), y, de hecho, se cree que con
    las actuales computadoras se puede emular a cualquier computadora
    que se invente en el futuro (aunque sean mucho más
    lentos).

    Por lo tanto, en cierto sentido, esta capacidad crítica
    es una prueba muy útil, para identificar las computadoras
    de uso general de los aparatos destinados a usos
    específicos. Esta característica de poderse emplear
    para un uso general, se puede formalizar en una regla
    según la cual con una máquina de estas
    características, se debe poder emular
    el funcionamiento de una máquina de Turing universal. Las
    máquinas que cumplan con esta definición son
    homologables a la máquina de Turing.

    Originariamente, el procesamiento de la
    información estaba relacionado de manera casi exclusiva
    con problemas
    aritméticos, pero las computadoras modernas son usadas
    para muchas tareas diferentes normalmente sin ninguna
    relación con las matemáticas.

    Sin embargo, en los últimos 20 años
    aproximadamente, muchos aparatos domésticos, sobre todo
    las consolas para videojuegos, a
    las que hay que añadir los teléfonos
    móviles, los vídeos, los asistentes personales
    digitales (PDA) y un sinfín de aparatos caseros,
    industriales, para coches y electrónicos, tienen circuitos
    homologables a la máquina de Turing (con la
    limitación de que la programación de estos aparatos
    está instalada en un chip de memoria ROM que
    hay que remplazar cada vez que queremos cambiar la
    programación).

    Esta especie de computadoras que se encuentran dentro de
    otras computadoras de uso general son conocidos como microcontroladores o computadores integrados. Por
    lo tanto, muchas personas han restringido la definición de
    computadoras a aquellas máquinas cuyo propósito
    principal sea el procesamiento de información y que puedan
    adaptarse a una gran variedad de tareas cara al usuario, sin
    ninguna modificación física, excluyendo a
    aquellos dispositivos que forman parte de un sistema
    más grande como los teléfonos, microondas o
    aviones. Tradicionalmente existen tres tipos de
    computadoras que cumplen con estos requisitos: las
    computadoras centrales, las minicomputadoras y las computadoras
    personales.

    Las computadoras con arquitectura Von Neumann se refiere
    a las arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo
    dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como
    para los datos (a diferencia de la arquitectura Harvard). El
    término se acuñó en el documento First Draft
    of a Report on the EDVAC (1945), escrito por el conocido
    matemático John Von Neumann, que propuso el concepto de
    programa almacenado. Dicho documento fue redactado en vistas a la
    construcción del sucesor de la computadora ENIAC, y su
    contenido fue desarrollado por Presper Eckert, John Mauchly,
    Arthur Burks, y otros durante varios meses antes de que Von
    Neumann redactara el borrador del informe.

    Los ordenadores con arquitectura Von Neumann constan de
    las siguientes partes:

    La unidad aritmético-lógica
    o ALU, la unidad de control, la
    memoria, un dispositivo de entrada/salida y el bus de datos que proporciona
    un medio de transporte de
    los datos entre las distintas partes.

    Un ordenador con arquitectura Von Neumann realiza o
    emula los siguientes pasos secuencialmente:

    1) Obtiene la siguiente instrucción desde la
    memoria en la dirección indicada por el contador de
    programa y la guarda en el registro de
    instrucción.

    2) Aumenta el contador de programa en la longitud de la
    instrucción para apuntar a la siguiente.

    3) Descodifica la instrucción mediante la unidad
    de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de
    componentes del ordenador para realizar una función
    determinada.

    4) Se ejecuta la instrucción. Ésta puede
    cambiar el valor del
    contador del programa, permitiendo así operaciones
    repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se
    cumpla una cierta condición aritmética, haciendo
    que el ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar
    cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y
    lógica anteriores.

    5) Vuelve al paso N° 1.

    Procesador

    Conjunto de circuitos electrónicos altamente
    integrado para cálculo y
    control computacional, es utilizado como Unidad Central de
    Proceso en un
    sistema microordenador y en otros dispositivos
    electrónicos complejos como cámaras
    fotográficas , impresoras,
    etc. y como añadido en pequeños aparatos
    extraíbles de otro aparato más complejo como por
    ejemplo: equipos musicales de automóviles, etc.

    Los procesadores
    modernos están integrados por millones de transistores y
    otros componentes empaquetados en una cápsula cuyo
    tamaño varía según su las necesidades de las
    aplicaciones a las que van dirigidas, y que van actualmente desde
    el tamaño de un grano de lenteja hasta el de casi una
    galleta. Las partes lógicas que componen un procesador
    son, entre otras: unidad aritmético-lógica,
    registros de
    almacenamiento , unidad de control , Unidad de ejecución ,
    memoria caché y buses de datos control y dirección
    .

    En años anteriores existían varias
    marcas de
    procesadores: Intel de procesadores: Intel (Integrated
    Electronics), Amd (Advanced Micro Devices) y Cyrix, en la
    actualidad solo quedan los dos primeros ya que Cyrix dejo de
    fabricar procesadores, y fue vendida a Nacional Semiconductor;
    posteriormente Amd se encargaría de comprar Geode Business
    (Antigua Cyrix).

    Procesadores Intel

    Dentro de la familia de
    los procesadores que Intel ha fabricado a lo largo de su historia
    están los procesadores x86, entre los cuales podemos
    mencionar los 286, 386, 486, 586, 686.

    La velocidad de
    los procesadores se mide en Megahertz (MHz =Millones de ciclos
    por segundo).

    Este parámetro indica el número de ciclos
    de instrucciones que el procesador realiza por segundo, pero
    sólo sirve para compararlo con procesadores del mismo
    tipo.

    Parámetros significativos de un procesador son su
    ancho de bus, medido en bits y la frecuencia de reloj a la que
    trabajan, medida en hertzios, tamaño de memoria
    caché medido en Kb (kilobytes).

    Procesadores, incluyendo un

    Intel 80486DX2 y un

    Intel 80386

    Actualmente los nuevos procesadores pueden tratar
    instrucciones de hasta 256 bits, habiendo pasado por los de 128,
    64, 32, 16 , etc.

    Intel Pentium

    Los Intel Pentium son una gama de
    microprocesadores con arquitectura x86
    producidos por Intel.

    El procesador Pentium se
    lanzó al mercado el 22 de
    marzo de 1993, sucediendo al procesador Intel 80486. Intel no lo
    llamó 586 debido a que no es posible registrar una
    marca
    compuesta solamente de números y a que la competencia
    utilizaba hasta ahora los mismos números que Intel para
    sus procesadores equivalentes (AMD 486, IBM 486, etc).
    También es conocido por su nombre clave P54C.

    Pentium MMX

    Características
    técnicas

    El procesador Intel Pentium está formado por 3,1
    millones de transistores y direcciona memoria con 64 bits.
    Integra dos memorias
    caché de 8 KBytes (una para datos y otra para código)
    y tiene dos unidades aritmético lógicas (ALU), lo
    que le permite hacer tratamiento paralelo. Por tanto el Pentium
    puede ejecutar hasta dos instrucciones por ciclo de reloj.
    Está optimizado para ejecutar código de 16
    bits.

    El Pentium se produjo en distintas versiones. Funcionaba
    a una velocidad de reloj de 60 MHz o 66 MHz en su lanzamiento,
    que se aumentó hasta los 233 MHz del último
    modelo
    producido.

    Las primeras versiones utilizaban el el zócalo
    Socket 5, mientras que las posteriores del Pentium MMX, el Socket
    7.

    Intel Pentium II

    El Pentium II es un microprocesador
    con arquitectura x86 diseñado por Intel, introducido en el
    mercado el 7 de mayo de 1997. Esta basado en una versión
    modificada del núcleo P6, usado por primera vez en el
    Pentium Pro.

    Los cambios fundamentales respecto a éste
    último fueron mejorar el rendimiento en la
    ejecución de código de 16 bits, añadir el
    conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria caché
    de segundo nivel del núcleo del procesador,
    colocándola en un tarjeta de circuito impreso junto a
    éste.

    El Pentium II se comercializó en versiones que
    funcionaban a una frecuencia de reloj de entre 233 y 450 MHz. La
    velocidad de bus era originalmente de 66 MHz, pero en las
    versiones a partir de los 333 MHz se aumentó a 100
    MHz.

    Posee 32 KB de memoria caché de primer nivel
    repartida en 16 KB para datos y otros 16 KB para instrucciones.
    La caché de segundo nivel es de 512 KB y trabaja a la
    mitad de la frecuencia del procesador, al contrario que en el
    Pentium Pro, que funcionaba a la misma frecuencia.

    Como novedad respecto al resto de procesadores de la
    época, el Pentium II se presentaba en un encapsulado SEC,
    con forma de cartucho. El cambio de
    formato de encapsulado se hizo para mejorar la disipación
    de calor. Este
    cartucho se conecta a las placas base de los equipos a
    través de una ranura Slot 1.

    El Pentium II contiene 7,5 millones de
    transistores.

    Intel Pentium
    III

    El Pentium III es un microprocesador de arquitectura
    i686 fabricado por Intel. Fue lanzado el 26 de febrero de 1999.
    Las primeras versiones eran muy similares al Pentium II, siendo
    la diferencia más importante la introducción de las instrucciones SSE. Al
    igual que con el Pentium II, existía una versión
    Celeron de bajo presupuesto y una
    versión Xeon para quienes necesitaban de gran poder de
    cómputo. Esta línea ha sido eventualmente reemplaza
    por el Pentium 4, aunque la linea Pentium M esta basada en el
    Pentium III.

    Intel Pentium 4

    El Pentium 4 es un microprocesador de séptima
    generación basado en la arquitectura x86 y manufacturado
    por Intel. Es el primer microprocesador con un diseño
    completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. El Pentium 4
    original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue
    lanzado en noviembre de 2000.

    Para la sorpresa de la industria
    informática, el Pentium 4 no mejoró
    el viejo diseño P6 según las dos tradicionales
    formas para medir el rendimiento: velocidad en el proceso de
    enteros u operaciones de coma flotante. La estrategia de
    Intel fue sacrificar el rendimiento de cada ciclo para obtener a
    cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las
    instrucciones SSE.

    Procesadores AMD

    Entre los procesadores que ha fabricado AMD cabe
    destacar los siguientes:

    AMD Athlon

    AMD Athlon es el nombre que recibe una gama de
    microprocesadores compatibles con la arquitectura
    x86, diseñados por AMD.

    AMD Athlon

    El Athlon original, Athlon Classic, fue el primer
    procesador x86 de séptima generación y en un
    principio mantuvo su liderazgo de
    rendimiento sobre los microprocesadores de Intel. AMD ha
    continuado usando el nombre Athlon para sus procesadores de
    octava generación Athlon 64.

    El procesador Athlon se lanzó al mercado el 21 de
    agosto de 1999. El primer núcleo del Athlon, conocido en
    clave como "K7" (en homenaje a su predecesor, el K6), estuvo
    disponible incialmente en versiones de 500 a 650 MHz, pero
    después alcanzó velocidades de hasta 1 GHz. El
    procesador es compatible con la arquitectura x86 y debe ser
    conectado en placas base con Slot A, que son compatibles
    mecánicamente, pero no eléctricamente, con el Slot
    1 de Intel.

    Internamente el Athlon es un rediseño de su
    antecesor, al que se le mejoró substancialmente la unidad
    de coma flotante y se le aumentó la memoria caché
    de primer nivel (L1) a 128 KB. Además incluye 512 KB de
    caché de segundo nivel (L2) externa al circuito integrado
    del procesador y funcionando, por lo general, a la mitad de
    velocidad del mismo. El bus de comunicación es compatible con el protocolo EV6
    usado en los procesadores DEC 21264 de Alpha, funcionando a una
    frecuencia de 100 MHz DDR (Dual Data Rate, 200 MHz
    efectivos).

    El resultado fue el procesador x86 más potente
    del momento. El Athlon Classic se comercializó hasta enero
    de 2002.

    En términos económicos el Athlon
    Classic
    fue un éxito,
    no sólo por méritos propios y su bajo precio
    comparado con la competencia, sino también por los
    problemas de
    producción de Intel.

    AMD Athlon 64

    El AMD Athlon 64 es un microprocesador x86 de octava
    generación que implementa el conjunto de instrucciones
    AMD64, que fueron introducidas con el procesador
    Opteron.

    Por primera vez en la historia de la
    informática, el conjunto de intrucciones x86 no ha
    sido ampliado por Intel. De hecho Intel ha copiado este conjunto
    de instrucciones para sus próximos procesadores, como el
    Xeon "Nocona". Intel llama a su implementación Extended
    Memory Technology –Tecnología de Memoria
    Extendida- (EM64T), y es completamente compatible con la
    arquitectura AMD64.

    La arquitectura AMD64 parace que será la
    arquitectura informática dominante de la generación
    de 64 bits, al contrario que alternativas como la arquitectura
    IA-64 de Intel.

    El Athlon 64 presenta un controlador de memoria en el
    propio circuito integrado del microprocesador y otras mejoras de
    arquitecctura que le dan un mejor rendimiento que los anteriores
    Athlon y Athlon XP funcionando a la misma velocidad, incluso
    ejecutando código heredado de 32 bits. AMD ha elegido un
    sistema de medida del rendimiento del procesador basado en los
    megahercios a los que tendría que funcionar un
    hipotético Athlon Thunderbird para que diera el mismo
    rendimiento que un Athlon 64, en lugar de indicar los megahercios
    a los que funciona realmente.

    Hay dos variantes del Athlon 64: El Athlon 64 y el
    Athlon 64-FX. El Athlon 64-FX es similar al Opteron y más
    potente que el Athlon 64 normal. El Athlon 64 puede ejecutar
    código de 16 bits, 32 bits y el propio ensamblador de
    64 bits de AMD. En la actualidad, Linux, OpenBSD,
    FreeBSD y NetBSD soportan el modo de 64 bits del Athlon 64,
    mientras que Microsoft ha
    sacado una versión preliminar de Windows XP
    para equipos de 64 bits.

    El Athlon 64 también presenta una
    tecnología de reducción de la velocidad del
    procesador llamada Cool 'n' Quiet -'Frío y Silencioso'-.
    Cuando el usuario está ejecutando aplicaciones que
    requieren poco uso del procesador, la velocidad del mismo y su
    voltaje se reducen. Esto provoca que los máximos de
    consumo bajen
    de 89 W a 22 W.

    El Athlon 64 puede funcionar en dos zócalos para
    CPU: Uno
    utiliza tiene 754 patiilas y el otro 939 patillas. El de menor
    patillaje soporta los procesadores de menor velocidad, mientra
    que el de mayor patillaje soporta los más rapidos,
    incluyendo en Athlon 64-FX. El FX admite memoria RAM DDR de doble
    canal, pero solo en los caros módulos de memoria
    registrada. AMD tiene pensado sacar durante 2005 una
    versión de 939 patillas del Athlon 64, que
    soportaría memoria RAM DDR
    de doble canal en los más económicos módulos
    sin buffer.

    Athlon XP

    Cuando Intel sacó el Pentium IV a 1,7 GHz en
    abril de 2001 se vio que el Athlon Thunderbird no estaba a su
    nivel. Además no era práctico aumentar la velocidad
    del Athlon Thunderbird a más de 1,4 GHz por problemas de
    consumo eléctrico y de disipación de
    calor.

    Para intentar seguir estando a la cabeza en cuanto a
    rendimiento de los procesadores x86, AMD tuvo que diseñar
    un nuevo núcleo.

    AMD lanzó la tercera gran revisión del
    Athlon, conocido en clave como "Palomino", el 14 de mayo de 2001.
    Todos los Athlon a partir del núcleo Palomino fueron
    denominados genéricamente como Athlon
    XP
    .

    Los cambios principales respecto al núcleo
    anterior fueron mejoras de rendimiento que lo hacen un 10%
    más rápido que un Athlon Thunderbird a la
    misma velocidad de reloj. Su velocidad de reloj se situó
    entre 1,3 y 1,7 GHz. Además el núcleo Palomino fue
    el primero en incluir el conjunto de instrucciones SSE de Intel,
    además de las 3DNow! propias de AMD. Por desgracia, el
    núcleo Palomino seguía teniendo problemas con la
    disipación de calor, lo que hacía que se calentara
    demasiado.

    Debido a las mejoras de rendimiento a la misma velocidad
    de reloj respecto a los núcleos anteriores, los Athlon
    XP
    fueron comercializados no por su velocidad de reloj, sino
    mediante una índice de "prestaciones
    relativas" conocido como PR.

    Este índice indica la velocidad de reloj
    equivalente de un Athlon Thunderbird con el mismo
    rendimiento que un Athlon XP. Por ejemplo, el Athlon
    XP
    1800+ funciona realmente a 1,5 GHz, pero indica que tiene
    un rendimiento equivalente a un hipotético Athlon
    Thunderbird a 1,8 GHz.

    AMD Duron

    AMD Duron es una gama de microprocesadores
    de bajo coste compatibles con los Athlon, por lo tanto con
    arquitectura x86. Fueron diseñados para competir con la
    línea de procesadores Celeron de Intel.

    La diferencia principal entre los Athlon y
    los Duron es que los Duron solo tienen 64 KBytes de memoria
    caché de segundo nivel (L2), frente a los 256 KBytes de
    los Athlon.

    AMD Opteron

    El AMD Opteron fue el primer microprocesador con
    arquitectura x86 que usó conjunto de instrucciones AMD64,
    también conocido como x86-64. También fue el primer
    procesador x86 de octava generación. Fue puesto a la
    venta el 22 de
    abril de 2003 con el propósito de competir en el mercado
    de procesadores para servidores,
    especialmente en el mismo segmento que el Intel Xeon.

    La ventaja principal del Opteron es la capacidad de
    ejecutar tanto aplicaciones de 64 bits como de 32 bits sin
    ninguna penalización de velocidad. Las nuevas aplicaciones
    de 64 bits pueden acceder a más de 18 exabytes de memoria,
    frente a los 4 gigabytes de las de 32 bits.

    El procesador incluye un controlador de memoria DDR
    SDRAM evitando la necesidad de un circuito auxiliar puente norte
    y reduciendo la latencia de acceso a la memoria principal. Aunque
    el controlador de memoria integrado puede ser suplantado por un
    circuito integrado externo según se introduzcan nuevas
    tecnologías de memoria, en ese caso se pierden las
    ventajas anteriores. Esto hace que sea necesario lanzar al
    mercado nuevos Opteron para obtener dichas ventajas de las nuevas
    tecnologías de memoria.

    Varios Opterons en la misma placa base se pueden
    comunicar a través de uno o más enlaces de alta
    velocidad HyperTransport para que cada uno pueda acceder a la
    memoria principal de los otros procesadores de un modo
    transparente para el programador.

    La forma de nombrar a los Opteron es nueva: cada
    procesador se identifica por tres dígitos, donde el
    primero es un índice de cantidad (indica si el procesador
    está diseñado para funcionar en equipos totalizando
    uno, dos, cuatro u ocho Opterons) y los otros dos son un
    índice de velocidad.

    AMD Sempron

    El Sempron es un procesador de bajo costo con
    arquitectura X86 fabricado por AMD. El AMD Sempron reemplaza al
    procesador Duron, siendo su principal competidor el procesador
    Celeron de Intel. Las primeras versiones fueron lanzadas al
    mercado en agosto de 2004.

    Procesador Sempron
    3000+

    Las versiones iniciales de este procesador estaban
    basadas en el núcleo Thoroughbred/Thorton del Athlon XP,
    con una caché de segundo nivel de 256 KB y un bus de 166
    MHz (FSB 333). Su índice de prestaciones relativas (PR) se
    situaba entre 2400+ y 2800+ dependiendo del modelo, aunque el
    índice no es calculado de la misma forma que para los
    Athlon XP, siendo los Sempron algo más lentos a mismo
    índice de prestaciones relativas.

    Posteriormente el Sempron se basó en el
    núcleo Barton del Athlon XP. Esta versión
    tenía un índice de prestaciones relativas de 3000+
    y poseía una caché de segundo nivel de 512
    KB.

    Las versiones del Sempron basadas en el Athlon XP se
    puede emplear en placas base con zócalo de procesador
    Socket A.

    Las últimas versiones usan una variante del
    núcleo del Athlon 64 llamada Paris, que no implementa el
    conjunto de instrucciones AMD64, pero si el controlador de
    memoria. Cuenta con una caché de segundo nivel de 256 KB y
    su índice de prestaciones relativas es de 3100+. Esta
    versión del Sempron se puede emplear en placas base con
    zócalo de procesador Socket 754.

    AMD64

    La arquitectura de CPU AMD64 (de codigo interno
    "Hammer") representa la entrada de AMD dentro del mercado de los
    microprocesadores de 64 bits.

    Inicialmente conocida como x86-64, es la
    extensión del conjunto de instrucciones x86 para manejar
    direcciones de 64 bits realizada por AMD. Además de una
    simple extensión contempla mejoras adicionales como
    duplicar el número y el tamaño del número de
    registros de uso general y de instrucciones SSE.

    El primer procesador con soporte para este conjunto de
    instrucciones fue el Opteron, lanzado en abril de
    2003.

    La tecnología AMD64 se corresponde con la
    última generación de procesadores de AMD
    comúnmente llamada K8 (octava generación). Una de
    sus características principales, como ya se ha dicho, la
    implementación del conjunto de instrucciones x86-64 que
    permiten trabajar con 64 bits, siendo también capaces de
    funcionar con las instrucciones x86 tradicionales de manera
    nativa, lo que les hace compatibles con todos los sistemas
    operativos y aplicaciones actuales.

    Por ahora sólo algunas distribuciones de
    GNU/Linux ofrecen la posibilidad de usar un sistema operativo de
    64 bits. A pesar de esto cabe destacar que el juego de
    instrucciones x86-64 es sólo una de las mejoras que ofrece
    esta tecnología, como la introducción del bit NX,
    el controlador de memoria integrado, y un número de
    intrucciones por ciclo muy elevado en comparación con los
    Pentium 4 "Northwood" y "Prescott" de Intel, lo que le permite
    igualar a éstos en rendimiento a una frecuencia de reloj
    más baja y, por ende, con un consumo inferior.

    El bit NX (del inglés
    No Execute, "no ejecutar") es una característica del
    procesador que previene que cierta clase de
    código malicioso (gusanos, virus,
    etcétera) pueda tomar el control de la computadora
    mediante una ataque de desbordamiento de búfer. El bit NX
    (anteriormente llamado DEP, del inglés Data Execution
    Protection, "protección de ejecución de datos")
    está disponible como opción de software en los sistemas
    operativos Windows XP
    Service Pack 2 y Windows Server 2003 Service Pack 1.

    Hay dos versiones de AMD64: para los antiguos
    zócalos 754 (simple canal de memoria) y para los
    zócalos 939 (doble canal de memoria). Las versiones
    antiguas de AMD64 usan transistores de 130 nanómetros
    mientras que las modernas los usan de 90
    nanómetros.


    MEMORIAS

    Son circuitos
    integrados capaces de almacenar información digital, a
    los que tiene acceso el microprocesador del equipo de computación. Las memorias podemos
    dividirlas en:

    • Memoria Principal: entre las cuales tenemos
      podemos mencionar:
    1. La memoria de sólo lectura o ROM es
      utilizada como medio de almacenamiento de datos en los
      ordenadores. Debido a que no se puede escribir
      fácilmente, su uso principal reside en la distribución de programas que
      están estrechamente ligados al soporte físico
      del ordenador, y que seguramente no necesitarán
      actualización. Por ejemplo, una tarjeta
      gráfica puede realizar algunas funciones
      básicas a través de los programas contenidos
      en la ROM.

      Una razón de que todavía se utilice
      la memoria ROM para almacenar datos es la velocidad ya que
      los discos son más lentos. Aún más
      importante, no se puede leer un programa que es necesario
      para ejecutar un disco desde el propio disco. Por lo tanto,
      el BIOS o
      un sistema de arranque del ordenador normalmente se
      encuentran en la memoria ROM.

      Los chips clásicos de memoria ROM son
      escritos durante su realización y se puede cambiar
      su contenido después.

      • Memoria PROM
      (Programmable Read-Only Memory)
      la memoria
      de sólo lectura programable puede ser escrita
      (programada) a través de un dispositivo especial, un
      programador PROM. La escritura de la memoria PROM tiene lugar
      fundiendo los fusibles necesarios por lo que la memoria
      PROM solo puede ser programada una vez.

      • Memoria EPROM
      (Erasable Programmable Read-Only Memory)

      la memoria de solo lectura programable y borrable
      puede ser borrada mediante su exposición a la luz
      ultravioleta y luego se puede rescribir con un programador
      EPROM. Una exposición repetida a la luz ultravioleta
      puede destruir eventualmente la memoria EPROM pero
      generalmente es necesario muchas exposiciones antes de que
      la memoria EPROM se haga inutilizable.

      • Memoria Flash
      o
      EEPROM (Electrically Erasable
      Read-Only Memory)
      la memoria de solo
      lectura programable y eléctricamente borrable, puede
      ser borrada eléctricamente y luego escrita sin
      sacarla del ordenador. Esta forma de escritura es
      más lenta que copiar en la memoria RAM o leer desde
      cualquier memoria ROM.

      La memoria RAM normalmente es más
      rápida de leer que la mayoría de las memorias
      ROM, por lo tanto el contenido ROM se suele trasvasar
      normalmente a la memoria RAM cuando se utiliza.

    2. Memorias tipo ROM (Read Only
      Memory)
      "Memoria de solo Lectura"
      que almacenan códigos de programa grabados en
      fábrica, a veces protegidos por derechos de
      autor. Es una memoria de semiconductor no destructible,
      es decir, que no se puede escribir sobre ella, y que conserva
      intacta la información almacenada, incluso en el caso
      de interrupción de corriente (memoria no
      volátil). La ROM suele almacenar la
      configuración del sistema o el programa de arranque
      del ordenador.
    3. Memorias tipo RAM (Random Access
      Memory)
      "Memoria de acceso aleatorio",
      almacena datos que pueden ser escritos y borrados atendiendo
      a los procesos de computación. "Aleatorio" indica que
      sus localidades pueden ser accedidas directamente, dando
      rapidez a los procesos; a diferencia de las memorias seriales
      en que, para llegar a una localidad, hay
      que pasar antes por las localidades
      previas.

    El microprocesador direcciona las localidades de la RAM
    para obtener códigos de programa y para colocar los
    resultados de instrucciones.

    El bloque RAM, los CI. de ROM y los discos de
    almacenamiento masivo de datos conforman el subsistema de memoria
    de una CPU.

    Se trata de una memoria volátil, es decir, pierde
    su contenido al desconectar la energía
    eléctrica. Se utilizan normalmente como memorias
    temporales para almacenar resultados intermedios y datos
    similares no permanentes.

    Se dividen en estáticas y dinámicas. Una
    memoria RAM estática
    mantiene su contenido inalterado mientras esté alimentada.
    La información contenida en una memoria RAM dinámica se degrada con el tiempo, llegando
    ésta a desaparecer, a pesar de estar alimentada. Para
    evitarlo hay que restaurar la información contenida en sus
    celdas a intervalos regulares, operación denominada
    refresco.
    Las memorias se agrupan en módulos, que se conectan a la
    placa madre del ordenador. Según los tipos de conectores
    que lleven los módulos, se clasifican en Módulos
    SIMM (Single In-line Memory Module) con 30 o 72 contactos. Y los
    Módulos DIMM con 168 contactos.

    Módulo PC66
    SDRAM

    Tipos De Memoria RAM Dinámica
    (DRAM)

    Memoria DRAM

    La memoria DRAM (Dynamic Random Access
    Memory
    ) es la que montan las placas base como memoria
    principal del sistema, donde se almacenan las aplicaciones en
    ejecución y los datos que se están gestionando en
    cada momento. Se refresca cientos de veces por segundo y cuanto
    mayor cantidad pongamos a disposición de nuestro PC
    (dentro de unos límites,
    claro está), mejores resultados obtendremos.

    Entre sus ventajas más importantes, encontramos
    el bajo coste en comparación con otras tecnologías
    mucho más caras y complejas. Además, sus
    prestaciones son suficientemente rápidas como para cubrir
    las necesidades de los procesadores que hasta hace poco se
    estaban utilizando. Entre sus mayores desventajas encontramos la
    necesidad de refrescar la memoria cientos de veces por segundo,
    ya que sólo un momento sin energía hará que
    todos los datos se pierdan. Por ello, estos chips consumen una
    gran cantidad de energía y requieren de un control
    constante.

    En un primer momento, los chips de 8 ó 16 kbytes
    eran soldados directamente a la placa base. Eran las conocidas
    «cucarachas» que los mayores seguramente
    recordarán. Dadas las tremendas necesidades de
    ampliación de los PC, pronto se distribuyeron en forma de
    módulos intercambiables que podían ser combinados
    para conseguir distintas cantidades de memoria.

    • FPM (Fast Page Mode): es una memoria
      muy popular, ya que era la que se incluía en los
      antiguos 386, 486 y primeros Pentium. Alcanza velocidades de
      hasta 60 nanosegundos. La podemos encontrar en los veteranos
      módulos SIMM de 30 contactos y los posteriores de
      72.
    • EDO (Extended Data Output): la memoria
      EDO, a diferencia de la FPM, que sólo podía
      acceder a un solo byte al tiempo, permite mover un bloque
      completo de memoria a la memoria caché del sistema,
      mejorando así las prestaciones globales. Gracias a una
      mayor calidad, se
      alcanzaron velocidades de hasta 45 nanosegundos. Podemos
      encontrarla en los Pentium, Pentium Pro y los primeros Pentium
      II. Se presentan en módulos SIMM de 72 contactos y en
      los primeros DIMM de 168 contactos, funcionando a 5 y 3,3
      voltios.
    • BEDO (Burst Extended Data Output):
      diseñada originalmente para la familia de
      chipsets HX, permite transferir datos al procesador en cada
      ciclo de reloj, aunque no de forma continuada, sino a
      ráfagas (burst), reduciendo los tiempos de espera del
      procesador, aunque sin conseguir eliminarlos del
      todo.
    • SDRAM (Synchronous DRAM): es un tipo de
      memoria síncrona que se sincroniza con la velocidad del
      procesador, pudiendo obtener información en cada ciclo
      de reloj, evitando así los estados de espera que se
      producían anteriormente. La SDRAM es capaz de soportar
      las actuales velocidades del bus a 100 y 133 MHz, alcanzando
      velocidades por debajo de los 10 ns. La encontramos en la
      práctica mayoría de los módulos DIMM de
      168 contactos a la venta hoy día. Dentro de la familia
      de chipset de Intel fue soportada a partir de los modelos VX y
      TX. Es la más utilizada en estos momentos.
    • PC-100 DRAM: es un tipo de memoria SDRAM que
      cumple unas estrictas normas
      referentes a calidad de los chips y diseño de los
      circuitos impresos establecidas por Intel. El objetivo es
      garantizar un funcionamiento estable de la memoria RAM a
      velocidades de bus de 100 MHz. Como es lógico, para que
      un módulo cumpla con esta especificación es
      necesario que integre chips de buena calidad, circuitos
      impresos especialmente diseñados al efecto y ha de
      ofrecer unos ciclos de memoria bastante exigentes.
    • PC-133 DRAM: otra especificación muy
      parecida a la anterior y de grandes exigencias técnicas
      para garantizar que el módulo de memoria que la cumpla
      funcione correctamente a las velocidades de bus de 133
      MHz.
    • DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM o SDRAM
      II):
      un tipo de memoria SDRAM mejorada que puede alcanzar
      velocidades de hasta 200 MHz. Cuenta con mecanismos para
      duplicar las prestaciones obtenidas a la velocidad del reloj
      del sistema.
    • ESDRAM (Enhanced SDRAM): incluye una
      pequeña memoria estática en el interior del chip
      SDRAM. Con ello, las peticiones de ciertos accesos pueden ser
      resueltas por esta rápida memoria, aumentando las
      prestaciones. Se basa en un principio muy similar al de la
      memoria caché utilizada en los procesadores. Es la
      competencia de la DDR SDRAM.
    • DRDRAM (Direct Rambus DRAM): es un tipo
      de memoria de 64 bits, que alcanza ráfagas de 2 ns,
      picos de varios Gbytes/sg, y funciona a velocidades de hasta
      800 MHz. Es el complemento ideal para las tarjetas
      gráficas AGP, evitando los cuellos de
      botella entre la tarjeta gráfica y la memoria principal
      durante el acceso directo a memoria (DMA) para el manejo de las
      texturas gráficas. Sus prestaciones, que dependen en
      buena medida de la velocidad a la que opere, no son tan
      impresionantes como parecían y por el momento
      sólo se hacen notar en operaciones gráficas que
      utilicen mucho la RAM para almacenar texturas del puerto AGP.
      Es el tipo de memoria instalada en los módulos
      RIMM.
    • SLDRAM (Sync Link DRAM): se basa, al
      igual que la DRDRAM, en un protocolo propietario, que separa
      las líneas CAS, RAS y de datos. Los tiempos de acceso no
      dependen de la sincronización de múltiples
      líneas, por lo que este tipo de memoria promete
      velocidades superiores a los 800 MHz, ya que además
      pueden operar al doble de la velocidad del reloj del sistema.
      Es un estándar abierto y se espera que compita, e
      incluso se imponga, a DRDRAM.

    Módulos
    DIMM

    Su nombre es la abreviatura de Dual In-line Memory
    Module, son la evolución de los anteriores y cuentan con
    168 contactos. El tiempo de respuesta es notablemente inferior,
    por debajo de los 10 nanosegundos.

    Es el más cómodo de todos, dado que puede
    instalarse de manera individual, no siendo necesario hacer
    coincidir marcas y modelos sobre la misma placa. Para insertarlos
    sobre el banco de memoria,
    tan sólo habrá que hacer coincidir las
    pestañas que encontraremos en el centro y laterales del
    módulo. Bastará una presión en
    los extremos del módulo para que éste quede
    insertado.

    Módulos
    RIMM

    El último de los módulos que podemos
    encontrar son los RIMM (Rambus Inline Memory Module), utilizados
    para montar memoria de tipo RAMBUS. Este tipo de memoria, apoyado
    por Intel y creado por la empresa
    Rambus, exige a los fabricantes el pago de royalties en concepto
    de uso, razón por la cual, salvo Intel, el resto de
    empresas del
    sector se decantan por la utilización de otras
    memorias.

    Estos módulos de memoria se caracterizan por
    estar cubiertos con una protección metálica,
    generalmente de aluminio, que
    también ayuda a su correcta refrigeración.

    Módulo DDR

    Este tipo de memoria, actualmente muy usado,
    desplazó del mercado a las

    memorias RIMM por el bajo costo y excelente velocidad,
    que llega a ser hasta de 400 MHz.

    Memoria SRAM

    Representa la abreviatura de Static Random Access
    Memory
    y es la alternativa a la DRAM. No precisa de tanta
    electricidad
    como la anterior para su refresco y movimiento de
    las direcciones de memoria, por lo que, en resumidas cuentas, funciona
    más rápida. Sin embargo, tiene un elevado precio,
    por lo que de momento se reserva para ser utilizada en la memoria
    caché de procesadores y placas base, cuyo tamaño
    suele ser muy reducido, comparado con la RAM del sistema.
    Así, y atendiendo a la utilización de la SRAM como
    memoria caché de nuestros sistemas informáticos,
    tenemos tres tipos:

    • Async SRAM: la memoria caché de los
      antiguos 386, 486 y primeros Pentium, asíncrona y con
      velocidades entre 20 y 12 nanosegundos.
    • Sync SRAM: es la siguiente generación,
      capaz de sincronizarse con el procesador y con una velocidad
      entre 12 y 8,5 nanosegundos. Muy utilizada en sistemas a 66 MHz
      de bus.
    • Pipelined SRAM: se sincroniza igualmente con
      el procesador. Tarda en cargar los datos más que la
      anterior, aunque una vez cargados, accede a ellos con
      más rapidez. Opera a velocidades entre 8 y 4,5
      nanosegundos.

    Memoria Tag RAM

    Este tipo de memoria almacena las direcciones de memoria
    de cada uno de los datos de la DRAM almacenados en la memoria
    caché del sistema. Así, si el procesador requiere
    un dato y encuentra su dirección en la Tag RAM, va a
    buscarlo inmediatamente a la caché, lo que agiliza el
    proceso.

    Memoria VRAM

    Esta es la memoria que utiliza nuestro controlador
    gráfico para poder manejar toda la información
    visual que le manda la CPU del sistema, y podría ser
    incluida dentro de la categoría de Peripheral RAM. La
    principal característica de esta clase de memoria es que
    es accesible de forma simultánea por dos dispositivos. De
    esta manera es posible que la CPU grabe información en
    ella, mientras se leen los datos que serán visualizados en
    el monitor en
    cada momento.

    1. Memoria Caché: La memoria
      caché es un tipo especial de memoria que poseen los
      ordenadores. Esta memoria se sitúa entre el
      microprocesador y la memoria RAM y se utiliza para almacenar
      datos que se utilizan frecuentemente. Esta memoria permite
      agilizar la transmisión de datos entre el
      microprocesador y la memoria principal. Es de acceso
      aleatorio (también conocida como acceso directo) y
      funciona de una manera similar a como lo hace la memoria
      principal (RAM), siendo la memoria caché mucho
      más rápida que la RAM. Por otro lado el
      término caché puede utilizarse también
      para una zona de memoria de disco denominado caché de
      disco (Disk cache o Cache buffer en
      inglés
      ).

    Características
    generales

    Con el aumento de la rapidez de los microprocesadores
    ocurrió la paradoja de que las memorias principales no
    eran suficientemente rápidas como para poder ofrecerles
    los datos que éstos necesitaban. Por esta razón,
    los ordenadores comenzaron a construirse con una memoria
    caché interna situada entre el microprocesador y la
    memoria principal.

    Además la caché contiene los datos que
    más se usan para reducir el tiempo de espera a los mismos.
    Por supuesto este aumento de velocidad (unas 5 veces más
    rápida) conlleva un elevado aumento de precio.

    Existen dos tipos de
    memoria caché cuyo funcionamiento es
    análogo:

    • L1 o interna (situada dentro del propio
      procesador y por tanto de acceso aún más
      rápido y aún más cara). La caché de
      primer nivel contiene muy pocos kilobytes (unos 32 ó 64
      Kb).
    • L2 o externa (situada entre el procesador y la
      RAM). Los tamaños típicos de la memoria
      caché L2 oscilan en la actualidad entre 256 kb y 1
      Mb.
    • Memoria secundaria: Conjunto de dispositivos
      periféricos para el almacenamiento masivo de datos
      de un ordenador.

    El Diskette, el Disco Duro o
    disco fijo, las unidaes ópticas, las unidades de
    memoria-flash y los discos Zip, pertenecen a esta
    categoría.

    Estos dispositivos periféricos quedan vinculados
    a la Memoria Principal, o memoria interna, conformando el
    Sub-sistema de Memoria del ordenador.

    Lista de dispositivos vinculados a la memoria
    secundaria:

    • CD, CD-R, CD-RW.
    • DVD.
    • Diskette.
    • Disco duro.
    • Cinta magnética.
    • Memoria flash.

    BUS

    Bus es una voz inglesa que significa
    "transporte". Aplicada a la informática, permite
    significar la idea de las transferencias internas de datos que se
    dan en un sistema computacional en funcionamiento. En el bus
    todos los nodos reciben los datos aunque no se dirijan a todos
    los nodos, los nodos a los que no van dirigidos simplemente lo
    ignoran.

    Este sistema se usan, a veces, incluso en otras topologías como la ethernet que,
    aunque es en forma de estrella, se comporta como un bus cuando el
    concentrador es un hub en vez de
    un switch.

    En Informática, bus es el conjunto de conductores
    eléctricos en forma de pistas metálicas impresas
    sobre la tarjeta madre
    del computador, por donde circulan las señales
    que corresponden a los datos binarios del lenguaje
    máquina con que opera el Microprocesador.

    Hay tres clases de buses: Bus de Datos, Bus de
    Direcciones y Bus de Control. El primero mueve los datos entre
    los dispositivos del hardware: de Entrada como el
    Teclado, el
    Escáner, el Ratón, etc.; de salida
    como la Impresora, el
    Monitor o la tarjeta de Sonido; y de
    Almacenamiento como el Disco Duro, el Diskette o la
    Memoria-Flash.

    Estas transferencias que se dan a través del Bus
    de Datos son gobernadas por varios dispositivos y métodos,
    de los cuales el Controlador PCI, "Peripheral Component
    Interconnect", Interconexión de componentes
    Periféricos, es uno de los principales. Su trabajo
    equivale, simplificando mucho el asunto, a una central de
    semáforos para el tráfico en las calles de una
    ciudad.

    El Bus de Direcciones, por otra parte, está
    vinculado al bloque de Control de la CPU para tomar y colocar
    datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de
    los procesos de cómputo.

    El Bus de Control transporta señales de estado de las
    operaciones efectuadas por el CPU con las demás
    unidades.

    Una tarjeta-madre tipo ATX tiene tantas pistas
    eléctricas destinadas a buses, como anchos sean los
    Canales de Buses del Microprocesador de la CPU: 64 para el Bus de
    datos y 32 para el Bus de Direcciones.

    El "ancho de canal" explica la cantidad de bits que
    pueden ser transferidos simultáneamente. Así, el
    Bus de datos transfiere 8 bytes a la vez.

    Para el Bus de Direcciones, el "ancho de canal" explica
    así mismo la cantidad de ubicaciones o Direcciones
    diferentes que el microprocesador puede alcanzar. Esa cantidad de
    ubicaciones resulta de elevar el 2 a la 32 potencia. "2"
    porque son dos las señales binarias, los bits 1 y 0; y "32
    potencia" porque las 32 pistas del Bus de Direcciones son, en un
    instante dado, un conjunto de 32 bits.

    Así, el Canal de Direcciones del Microprocesador
    para una PC-ATX puede "direccionar" más de 4 mil millones
    de combinaciones diferentes para el conjunto de 32 bits de su
    Bus.


    PUERTOS

    Un puerto es una forma genérica de denominar a
    una interfaz por la cual diferentes tipos de datos
    pueden ser enviados y recibidos. Dicha interfaz puede ser
    física, o puede ser a nivel software. La variedad es
    diversa, aunque en la actualidad solo se están usando
    algunos de los que a continuación
    mencionaremos:

    • El Puerto ISA (Industry Standard
      Architecture):
      Es un puerto creado por IBM en 1980 en Boca
      Raton, Florida para ser empleado en los IBM PCs.

    La versión original era de 8 bits y funcionaba a
    4,77 MHz, la misma velocidad que el procesador Intel 8088
    empleado en el IBM PC. Posteriormente, cuando se lanzaron nuevos
    PCs con el procesador Intel 80286, se creó una
    extensión de 16 bits y se aumentó su velocidad a 8
    MHz. Esta extensión es compatible de forma descendente con
    el puerto ISA de 8 bits.

    Puerto ISA de una
    placa base para Pentium I

    El ancho de banda máximo del puerto ISA de 16
    bits es de 16 MBytes/segundo.

    Este ancho de banda es insuficiente para las necesidades
    actuales, tales como tarjetas de vídeo de alta
    resolución, por lo que el puerto ISA no se emplea en los
    PCs modernos (2004), en los que ha sido substituido por el puerto
    PCI.

    Las ranuras del puerto ISA miden 8,5 cm en la
    versión de 8 bits y 14 cm en la de 16 bits; su color suele ser
    negro.

    • El Puerto PCI (Peripheral Component
      Interconnect):
      La interconexión de componentes
      periféricos [Peripheral Component Interconnect (PCI)] es
      un puerto de computadora estándar para conectar
      dispositivos periféricos a la tarjeta madre de la
      computadora (llamado puerto local). Estos dispositivos pueden
      ser circuitos integrados ajustados en la misma tarjeta madre
      (llamado dispositivos planares en la especificación PCI)
      o tarjetas de expansión que se ajustan en
      enchufes.

    Es común en PCs, donde ha desplazado el ISA
    como el puerto estándar, pero es también usado en
    otro tipo de computadoras. A diferencia de los puertos ISA, el
    puerto PCI permite configuración dinámica de un
    dispositivo periférico. En el tiempo de arranque de la
    máquina las tarjetas PCI y el sistema BIOS
    interactúan y negocian los recursos que son pedidos por
    la tarjeta PCI. Esto permite asignación de IRQs y
    direcciones del puerto por medio de un proceso dinámico
    diferente del puerto ISA donde los IRQs tienen que ser
    configurados manualmente usando jumpers externos.

    Puerto PCI de una
    placa base para Pentium I

    A parte de esto, el puerto PCI proporciona una descripción detallada de todos los
    dispositivos PCI conectados a través del espacio de
    configuración PCI.

    • El Puerto AGP (Accelerated/Advance Graphics
      Port):
      puerto de gráficos acelerado/avanzado, es un puerto
      desarrollado por Intel en 1996 como solución a los
      cuellos de botella que se producían en las tarjetas
      gráficas que usaban el puerto PCI. El diseño
      parte de las especificaciones PCI.

    El puerto AGP es de 32 bit como PCI pero cuenta con
    notables diferencias como 8 canales mas adicionales para acceso a
    la memoria RAM. Además puede acceder directamente a esta a
    través del NorthBrigde pudiendo emular así memoria
    de vídeo en la RAM. La velocidad del puerto es de 66
    MHz.

    El puerto AGP actualmente se utiliza exclusivamente para
    conectar tarjetas gráficas, por lo que sólo suele
    haber una ranura. Dicha ranura mide unos 8 cm y se encuentra a un
    lado de las ranuras PCI.

    • El Puerto ARM (Audio Riser Modem):
      Ranura de expansión en la placa madre para dispositivos
      de audio como tarjetas de sonido o modems lanzada en 1998,
      cuenta con 16 pines y es parte del estándar de audio
      AC97 aun vigente en nuestros días.

    En un principio se diseño como ranura de
    expansión para dispositivos económicos de audio o
    comunicaciones
    ya que estos harían uso de los recursos de la maquina como
    el microprocesador y la memoria RAM. Esto poco existo ya que fue
    lanzado en un momento en que la potencia de las maquinas no era
    la adecuada para soportar esta carga y el mal o escaso soporte de
    los drivers
    para estos dispositivos en sistemas operativos que no
    fuesen Windows.

    Desaparecido por completo en los modelos de placas madre
    para Pentium IV y a partir de AMD en Soket A.

    • El Puerto USB
      (Universal Serial Bus):
      el puerto Usb provee un
      estándar de puerto serie para conectar dispositivos a
      una computadora (usualmente a una PC). Un sistema USB tiene un
      diseño asimétrico, que consiste en un solo
      servidor y
      múltiples dispositivos conectados en una estructura de
      árbol utilizando dispositivos hub especiales. Se pueden
      conectar hasta 127 dispositivos a un solo servidor, pero la
      suma debe incluir a los hubs también, así que el
      total de dispositivos realmente usables disminuye un
      poco.

    El estándar incluye la transmisión de
    energía eléctrica al dispositivo conectado. Algunos
    dispositivos requieren potencia mínima, así que
    varios pueden ser conectados sin necesitar fuentes de
    alimentación extra. La mayoría de
    los hubs incluyen fuentes de alimentación que brindan
    energía a los dispositivos conectados a ellos, pero
    algunos dispositivos gastan tanta energía que necesitan su
    propia fuente de alimentación. Los hubs con fuente de
    alimentación pueden proporcionarle corriente
    eléctrica a otros dispositivos sin quitarle corriente
    al resto de la conexión (dentro de ciertos
    límites).

    El diseño del USB tenía en mente eliminar
    la necesidad de adquirir tarjetas separadas para poner en los
    puertos bus ISA o PCI, y mejorar las capacidades plug-and-play
    permitiendo a esos dispositivos ser conectados o deconectados al
    sistema sin necesidad de reiniciar. Cuando un nuevo dispositivo
    es conectado, el servidor lo enumera y agrega el software
    necesario para poder funcionar.

    El USB pude conectar periféricos como ratones,
    teclados, escáneres, cámaras digitales, impresoras,
    discos duros, y componentes de red. Para dispositivos
    multimedia como
    escáneres y cámaras digitales, el USB se ha
    convertido en el método
    estándar de conexión. Para impresoras, el USB ha
    crecido también en popularidad que ha empezado a desplazar
    a los puertos paralelos porque el USB hace sencillo el poder
    agregar más de una impresora a una computadora.

    En el caso de los discos duros, el USB es poco probable
    que reemplace completamente a los buses como el ATA (IDE) y el
    SCSI porque el USB tiene un rendimiento un poco más lento
    que esos otros estándares. El nuevo estándar Serial
    ATA permite tasas de transferencia hasta aproximadamente 150 MB
    por segundo. Sin embargo, el USB tiene una importante ventaja en
    su habilidad de poder instalar y desinstalar dispositivos sin
    tener que abrir el sistema, lo cual es útil para
    dispositivos de almacenamiento desinstalables. Hoy en día,
    una gran parte de los fabricantes ofrece dispositivos USB
    portátiles que ofrecen un rendimiento casi indistinguible
    en comparación con los ATA (IDE).

    El USB no ha remplazado completamente a los teclados AT
    y ratón PS/2, pero virtualmente todas las tarjetas madres
    de PC traen uno o más puertos USB. En el tiempo de este
    escrito, la mayoría de las tarjetas madres traen
    múltiples conexiones USB 2.0.

    El estándar USB 1.1 tenía 2 velocidades de
    transferencia: 1.5 Mbit/s para teclados, mouse,
    joysticks, etc., y velocidad completa a 12 Mbit/s. La mayor
    ventaja del estándar USB 2.0 es añadir un modo de
    alta velocidad de 480 Mbit/s. En su velocidad más alta, el
    USB compite directamente con FireWire (excepto en el área
    de cámaras digitales portables, el USB tiene limitaciones
    tecnológicas que prohiben su uso viable en esta
    área).

    Las especificaciones USB 1.0, 1.1 y 2.0 definen 2 tipos
    de conectores para implementar dispositivos al servidor: A y B.
    Sin embargo, la capa mecánica ha cambiado en algunos conectores.
    Por ejemplo, el IBM UltraPort es un conector USB privado
    localizado en la parte superior del LCD de los laptops de IBM.
    Utiliza un conector mecánico diferente mientras mantiene
    las señales y protocolos
    característicos del USB. Otros fabricantes de
    artículos pequeños han desarrollado también
    sus medios de
    conexión pequeños, y una gran variedad de ellos han
    aparecido.

    Una extensión del USB llamada "USB-On-The-Go"
    permite a un puerto actuar como servidor o como dispositivo –
    esto se determina por qué lado del cable esta conectado al
    aparato. Incluso después de que el cable está
    conectado y las unidades se están comunicando, las 2
    unidades pueden "cambiar" de rol bajo el control de un programa.
    Esta facilidad está especificamente diseñada para
    dispositivos como PDA, donde el enlace USB podría
    conectarse a un PC como un dispositivo, y conectarse como
    servidor a un teclado o ratón. El "USB-On-The-Go"
    también ha diseñado 2 conectores pequeños,
    el mini-A y el mini-B, así que esto debería detener
    la proliferación de conectores miniaturizados de
    entrada.

    FUENTES DE ALIMENTACIÓN

    La Fuente de Alimentación, es un montaje
    eléctrico/electrónico capaz de transformar la
    corriente de la red electrica en una corriente que el PC pueda
    soportar.

    Esto se consigue a través de unos procesos
    electrónicos que son:

    • Transformación.
    • Rectificación.
    • Filtrado.
    • Estabilización.

    Tipos de Fuentes de Poder
    Las
    dos fuentes que podremos encontrarnos cuando abramos un ordenador
    pueden ser: AT o ATX.

    Las fuentes de alimentación AT, fueron usadas
    hasta que apareció el Pentium MMX, es en ese momento
    cuando ya se empezarían a utilizar fuentes de
    alimentación ATX.

    Las características de las fuentes AT, son que
    sus conectores a placa base varían de los utilizados en
    las fuentes ATX, y por otra parte, quizás bastante
    más peligroso, es que la fuente se activa a través
    de un interruptor, y en ese interruptor hay un voltaje de 220v,
    con el riesgo que
    supondría manipular el PC.

    También destacar que comparadas
    tecnológicamente con las fuentes ATX, las AT son un tanto
    rudimentarias electrónicamente hablando.

    En ATX, es un poco distinto, ya que se moderniza el
    circuito de la fuente, y siempre está activa, aunque el
    ordenador no esté funcionando, la fuente siempre
    está alimentada con una tensión pequeña para
    mantenerla en espera.
    Una de las ventajas es que las fuentes ATX no disponen de un
    interruptor que enciende/apaga la fuente, si no que se trata de
    un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de
    encender la fuente, esto conlleva pues el poder realizar
    conexiones/desconexiones por software.

    En Fuentes AT, se daba el problema de que existian dos
    conectores a conectar a placa base, con lo cual podia dar lugar a
    confusiones y a cortocircuitos, la solución a ello es
    basarse en un truco muy sencillo, hay que dejar en el centro los
    cables negros que los dos conectores tienen, asi no hay forma
    posible de equivocarse.

    En cambio, en las fuentes ATX solo existe un conector
    para la placa base, todo de una pieza, y solo hay una manera de
    encajarlo, así que por eso no hay problema.

    Existen dos tipos de conectores para alimentar
    dispositivos:

    Conector AT Conector ATX

    El más grande, sirve para conectar dispositivos
    como discos duros, lectores de cd-rom,
    grabadoras, dispositivos SCSI, etc.

    Mientras que el otro, visiblemente más
    pequeño, sirve para alimentar por ejemplo disqueteras o
    algunos dispositivos ZIP.

    CONCLUSIÓN

    Aunque las tecnologías empleadas en las
    computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron
    los primeros computadores en los años 40, la
    mayoría todavía utilizan la arquitectura Von
    Neumann, propuesta a principios de los
    años 40 por John Von Neumann.

    La arquitectura Von Neumann describe un computador con 4
    secciones principales: la unidad lógica y
    aritmética (ALU), la unidad de control, la memoria, y los
    dispositivos de
    entrada y salida (E/S). Estas partes están
    interconectadas por un conjunto de cables, un enlace
    común.

    En este sistema, la memoria es una secuencia de celdas
    de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit, o unidad
    de información. La instrucción es la
    información necesaria para realizar, lo que se desea, con
    la computadora. Las «celdas» contienen datos que se
    necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con la
    computadora. En general, la memoria puede ser rescrita varios
    millones de veces.

    El tamaño de cada celda y el número de
    celdas varía mucho de computadora a computadora, y las
    tecnologías empleadas para la memoria han cambiado
    bastante; van desde los relés electromecánicos,
    tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos
    acústicos, matrices de
    imanes permanentes, transistores individuales a circuitos
    integrados con millones de celdas en un solo chip.

    Con los circuitos electrónicos se simula las
    operaciones lógicas y aritméticas, se pueden
    diseñar circuitos para que realicen cualquier forma de
    operación.

    CARLOS EDUARDO GUZMÁN BONALDE

    Estudiante del 4 to Semestre de
    Informática

    Instituto Universitario De Tecnología
    "José Antonio Anzoátegui" I.U.T.J.A.A

    Puerto La Cruz, Edo. Anzoátegui –
    Venezuela

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