Propósito General

Identificar la estructura del computador, caracterizando los diferentes componentes internos y externos y la función que cumple cada uno de ellos, de tal forma que se establezca una visión general del mismo y su relación con las partes.

Propósitos específicos

• Identificar los componentes básicos del computador, para su manejo y configuración, de forma que se identifique su función, manejo y aplicación.
• Comprender la función del programa BIOS, su interacción con el sistema operativo y las características de configuración, que permitan la correcta iniciación del sistema de cómputo.
• Identificar el algoritmo de arranque del computador y su relación con los componentes que intervienen.

En los últimos 70 años, el desarrollo social se ha impactado notoriamente ante el avance de la electrónica, las comunicaciones y el computador. Este último, en su inicio histórico se componía de una innumerable cantidad de válvulas de vacío, similares a los bombillos incandescentes, que ocupaban salones enteros y de cuya programación solo se obtenían resultados similares a los que hoy se muestran en una calculadora sencilla.

Con la llegada del transistor, los circuitos integrados y la microelectrónica, cada uno de los dispositivos, necesarios para la funcionalidad del sistema informático, se redujeron y así fue posible optimizar y ofrecer nuevos y mejores servicios al usuario. Así, se pasó del manejo de una máquina enorme que solo podía entender un ingeniero experto a el más común de los electrodomésticos del hogar.

El avance de las comunicaciones y de internet, logró la apertura del conocimiento, la inmediatez de la información y la mayor velocidad en el procesamiento; elementos que permiten destacar al computador como herramienta clave en el desarrollo de la sociedad actual.

Las diversas generaciones de computadores no han hecho más que ir mejorando las condiciones de interactividad con el usuario. Hoy se reconocen dispositivos como los teclados y ratones WiFi, monitores Touch Screen, tarjetas de vídeo de High Definition HD o procesadores de múltiples núcleos.

Los componentes básicos de un computador son aquellos que son indispensables para poner en funcionamiento el sistema informático, entre éstos se encuentran:

• El chasis: también denominado torre o CPU, es el soporte para todas los demás componentes, regularmente viene con las perforaciones, orificios y estructuras metálicas necesarias para montar la placa base, la fuente de alimentación y las tarjetas de expansión, entre otros.

• La placa base: tarjeta principal del sistema informático en la que se montan diversos dispositivos y tarjetas adicionales, como el procesador y la memoria.

• Fuente de alimentación: encargada de convertir la energía eléctrica que viene a través de la red, en diversos niveles de voltaje requeridos para cada dispositivo. Por ejemplo, se necesitan voltajes de 3.3V, 5V y 12V.

• Memoria principal: también denominada memoria RAM. Permite el almacenamiento de los programas que van a ser ejecutados; se encuentra en las bahías de expansión de memoria ubicadas en la placa base.

• Procesador: como ya se indicó, en la unidad anterior, el procesador es el integrado más importante ubicado en la placa base, encargado del procesamiento de instrucciones y del control del sistema.

• Cables de conexión: permiten energizar los diversos componentes de forma que puedan ser utilizados de manera simultánea.

Se trata de la tarjeta más importante, ubicada en el chasis, que sirve de soporte para muchos de los componentes internos del computador y que permite la conexión de todos los dispositivos necesarios para el sistema informático a través del chipset. Este último, se divide en puente norte y puente sur, dependiendo del tipo y velocidad de la información que se necesita, y es el encargado de las comunicaciones entre los diversos dispositivos y el procesador.

La placa base o Main Board tiene apropiadamente dispuestas las bahías de expansión o zócalos de memoria que, de acuerdo con la tecnología, pueden ser SIM, DIM, DDR, DDR2 o DDR3. Quizá uno de los integrados anclados a la placa base, que más la caracteriza es el chipset, , se divide de acuerdo a los regímenes de velocidad en puente norte y puente sur.

Esta placa es la más utilizada en el mercado, tienen incluidos una gran cantidad de puertos y dispositivos; como por ejemplo: tarjeta de red, tarjeta de sonido, tarjeta GPU, entre otras. Sin embargo, las tarjetas de mayor calidad y más costosas por lo general no poseen ninguno de estos dispositivos instalados en ellas, por lo que es necesario instalarlos de forma independiente.

El chipset reúne, en un solo integrado, los controladores de los dispositivos instalados en la placa base y sirve de puente de comunicación entre el procesador y la memoria con el resto de los dispositivos instados.

Con el propósito de optimizar su función, el chipset se divide en puente norte y puente sur - North Bridge y South Bridge-. La función del puente norte consiste en servir de enlace, tanto en conectividad como en soporte de software, para los componentes que rodean al procesador, entre ellos: la memoria, la tarjeta de gráficos PCI Express y las comunicaciones con el puente sur.

Este último, maneja o controla los dispositivos como los discos (IDE) y los puertos USB, PCI, SATA, IR y LAN, entre otros. Por esencia es el encargado de conectar al procesador con el resto de dispositivos de la placa base o permitir que otros dispositivos como el teclado se conecten a ella.

La memoria principal o RAM es uno de los componentes esenciales del sistema informático, de ella depende en gran medida la eficiencia del procesamiento y la interacción entre los programas que llegan al procesador.

Físicamente se encuentra organizada en forma de registros de un byte de longitud de palabra con los buses de datos, direcciones y control apropiadamente conectados a cada registro para permitir los procesos de lectura y escritura de forma individual en cada uno de ellos.

Mientras se encuentran en ejecución todos los programas o parte de ellos, incluyendo el sistema operativo, deben almacenarse en la memoria principal de forma que el procesador pueda ejecutar sus instrucciones de manera constante.

Al igual que casi todos los dispositivos de hardware, la memoria se clasifica con base en la tecnología empleada para su fabricación, desde las unidades de memoria SIM y DIMM, hasta las actuales DDR2 y DDR3 con empaquetamiento RIM para alto rendimiento. También son empleadas en otro tipo de dispositivos como las tarjetas de vídeo.

La tarjeta de vídeo GPU (Graphics Processing Unit), se encarga de procesar la enorme cantidad de información que representa mostrar en la pantalla del monitor una imagen completa en ocasiones videos de alta definición.

La más popular de las tarjetas fue la Triden 9440 de 1MB de memoria interna, con ella era posible general imágenes de 640 x 480 y 256 colores. Sin embargo, a partir del desarrollo de los sistemas operativos con interfaz gráfica, las tarjetas de video se convirtieron en verdaderos procesadores gráficos de gran rendimiento, pero también de grandes requerimientos para el sistema informático; en particular :el chipset, los puertos PCI y PCI express y la fuente de alimentación que debió aumentar sus regímenes de potencia.

En la actualidad las GPU se caracterizan por alcanzar velocidades de más de 890 MHz, utilizan memoria GDDR5 de hasta 2 GB, pudiéndose utilizar varias de ellas para multiplicar teóricamente la capacidad de procesamiento gráfico o para sistemas Betwin.

Algunas de las empresas que hoy cubren el mercado de GPU son AMD Radeon, NVIDIA e Intel, los más recientes productos de esta empresas pueden ser la NVIDIA GeForce GTS 450, la AMD Radeon HD 6770 y la Intel GMA HD Graphics 4000.

Los componentes estructurales del sistema informático dan soporte físico y eléctrico a múltiples dispositivos instalables sobre la placa base.

El chasis, también denominado torre, contiene orificios, soportes y slots adaptados para ensamblar cualquier tipo de tarjeta, placa base, dispositivo de almacenamiento necesario en su interior.

Regularmente, se encuentra dispuesta en su interior, la fuente de alimentación apropiada que se encarga de proveer los niveles de voltaje necesarios. Sobre la placa base se encuentran ranura de expansión, bahías de expansión de memoria, puertos para ensamblar tarjetas y componentes adicionales.

El disco duro, uno de los dispositivos de almacenamiento por excelencia, consta de una serie de platos concéntricos con un recubrimiento magnético, el cual es capaz de almacenar los datos en forma de unos y ceros en sectores denominados clusters, los cuales se determinan de acuerdo con una división de los platos en sectores y pistas.

La cabeza lectora se encarga de leer o escribir la información en el cluster definido por la controladora del disco.

Las capacidades de almacenamiento iniciaron en unos cuantos MegaBytes. Sin embargo, hoy se consiguen fácilmente discos de 500 GB a 1 TB.

Los puertos USB son la segunda forma de almacenamiento, pero está con un soporte electrónico; cualquier dispositivo conectado a través de un puerto USB contiene una memoria de este tipo.

Los dispositivos externos: monitor, teclado y mouse, pese a ser los de mayor interactividad con el usuario, son los de menor aporte al manejo y procesamiento de la información.

El avance tecnológico evidenciado en el monitor, por ejemplo, permite pasar de los pesados, grandes y de baja resolución CRT-Cathode Ray Tube- a los sofisticados LCD -Liquid Crystal Display- sin contar con las actuales pantallas táctiles -Touch Screen-.

Por su parte el teclado, por su distribución y ergonomía, ha mantenido su apariencia, pero la forma de comunicación con el computador varía, ya sea teclados PCI, USB, Wireless o Bluetooth, similar a lo que sucede con el mouse.

Todas las ordenes y datos que el usuario establece, son codificadas por un controlador o Circuito integrado dispuesto en el dispositivo, el cual se comunica con el chipset de la placa base y a través de éste con el procesador, estableciendo las acciones que se deben aplicar de acuerdo con los requerimientos del usuario.

El computador, tal y como lo conocemos hoy, tiene sus orígenes en los años 60. Sin embargo, el desarrollo de computadores como el UNIVAC y ENIAC y de empresas como IBM y NCR permitió sentar las bases de la computación moderna y la evolución de gran número de dispositivos que sumados componen el computador moderno.

Placa base, procesador y memoria constituyen los componentes básicos para la operación funcional del computador; con ellos el chasis, el chipset, la fuente de alimentación, los puertos de comunicación y la bahías de expansión constituyen gran parte de sus elementos internos.

La tarjeta de vídeo, denominada actualmente GPU o procesador gráfico, constituye uno de los dispositivos que más ayuda al procesamiento de la información, en especial en programas de diseño y en los videojuegos.

En los últimos años, gran cantidad de dispositivos instalables, como las tarjetas de expansión, han sido involucradas como componentes adicionales: modem, tarjeta de sonido y lectora de tarjetas son algunos de los más populares.

Finalmente, los dispositivos de almacenamiento, discos, unidades ópticas y puertos USB constituyen la base de la jerarquía de la memoria instalada en el sistema informático.