TOPOLOGIAS DE REDES

PortadaCiencia y tecnologíaConoce seis nuevas funciones que tendrá el nuevo sistema de Apple iOS 8

Esta semana Apple presentó un nuevo sistema operativo móvil, el iOS 8 y aunque durante la presentación, Craig Federighi, vicepresidente de Software Engineering de Apple, explicó muchas de las características que vendrán en este sistema operativo, algunas no fueron presentadas. 

Sin embargo, gracias a que la versión beta de este nuevo sistema fue puesta a disposición del público el pasado lunes, algunos aficionados que la descargaron descubrieron algunas nuevas funciones que Apple no mostró.

Llamadas WiFi

Android y Windows Phone ya permitían este tipo de conexión y 
ahora, por lo menos en Estados Unidos a través del operador 
T-Mobile iOS 8 permitirá hacer y recibir llamadas a través de
 conexión WiFi. | Fuente: Privada | Flickr /Creative Commons

DuckDuckGo en Safari

DuckDuckGo permite navegar con privacidad y no usa 
los datos del usuario como producto. Se autodescriben 
como «el motor de búsqueda que no te rastrea». 
El buscador de Apple, Safari, soportará búsquedas
 de DuckDuckGo. Esto luego de lo desvelado por 
Snowden de casos de espionaje masivo por parte 
de la agencia nacional de inteligencia.
 | Fuente: Privada | Flickr /Creative Commons

Control de batería por «app»

Este nuevo sistema operativo pemitirá averiguar qué

aplicación está gastando la batería del aparato. 

Antes había que descargar una aplicación de tercero.

 | Fuente: Privada | Flickr /Creative Commons

Fotos panorámicas en iPad

Ya estaba integrada esta función en Iphone, pero no 

en los iPad, a partir de este otoño estará incluída en

 los iOS 8. | Fuente: Privada | Flickr /Creative Commons

Mejoras en la cámara

Se podrá enfocar y seleccionar la exposición de forma

 separada y con solo tocar la pantalla. El usuario no

 tendrá que hacer una configuración previa. También

presenta el temporizador. También presenta un modo

de disparo en ráfaga. | Fuente: Privada | Flickr

 /Creative Commons

Siri con Shazam

El asistente personal Siri ahora soporta Shazam, el

teclado vendrá con la opción de Indio, tagalo, 

gaélico irlandés, y esloveno. Incluye un calendario

 lunar. | Fuente: Privada | Flickr /Creative Commons

NUEVAS TECNOLOGÍAS QUE TRIUNFARÁN ENTRE 2015-2050

Leyendo un artículo sobre tendencias tecnológicas, nos ha parecido de gran utilidad realizar un repaso de la lista de nuevas tecnologías que estamos viendo surgir y que se implantarán con fuerza desde 2015 hasta 2050.

A continuación se  enumera el listado de nuevas tecnologías a tener en cuenta:

1.       Energía Limpia o Clean Energy:

Es el mayor desafío, sectores energéticos: energía solar, eólica, biocombustibles, bioenergía, captura y almacenamiento de carbono, energía de la fusión nuclear, y el almacenaje de baterías (incluyendo las baterías de plutonio y estroncio). Las nuevas energías mejorarán las condiciones de vida de los países en desarrollo.

2.       La Nanotecnología:

Nueva tecnología que se basa en la manipulación de materiales microscópicos y que permite trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. Gracias a la nanotecnología se desarrollan importantes innovaciones en áreas como los nanotubos de carbono; la desalinización del agua gracias al grafeno y la impresión 3D con claytronics, así como grandes avances en medicina, cirugía y a nuevas industrias que cambiarán gran cantidad de productos.

3.       Desalinización del Agua:

Gracias a una investigación reciente del MIT (Massachusetts Institute of Technology), se ha utilizado grafeno para crear una forma de alta eficiencia energética para eliminar la sal del agua. A medida que la población humana crece, a mediados del 2050 la población llegará a unos 9.500 millones de personas. Con esta nueva tecnología se garantizará el acceso al agua potable para una gran parte de pueblos que carecen de ella.

4.       Convergencia móviles y PCs:

Nuestro smartphone pronto será también nuestro PC. Sólo tendremos que conectar el teléfono a un monitor HDMI para convertirlo en un PC completo, una vez que los teléfonos inteligentes sean lo suficientemente potentes como para ejecutar Excel, no habrá ninguna razón para adquirir un computador. Actualmente, en India, el 59% de usuarios de Internet acceden solo por el móvil.

5.        Dispositivos conectados en la nube:

En el futuro, los chips y sensores conectados a la nube estarán en dispositivos de uso cotidiano. No serán sólo la televisión, tablets o móviles los que estén conectados sino también la calefacción, los autos, la nevera, marcapasos, entre otros.

6.       Dispositivos electrónicos y materiales sintéticos dentro del cuerpo humano:

Ya existen marcapasos, implantes cocleares (para poder oir), los ojos biónicos y órganos sintéticos. Esta tendencia se acelerará en los próximos años, permitiendo rápidos avances en la salud humana.

7.       Biología Sintética:

Antes la Biología era únicamente del dominio de la naturaleza. Ahora que los humanos hemos aprendido a editar el código de la vida, han surgido aplicaciones como los smart fuels, algas sintéticas, comida sintética que puede alimentar a miles de millones de personas.

8.       Ingeniería Climática:

Una opción prometedora para eliminar el CO2 de la atmósfera es la Bioenergy Carbon Capture and Storage (BECCS)

9.       Robótica:

Es la tecnología que trata de crear máquinas automatizadas que pueden sustituir a los seres humanos en entornos peligrosos o procesos de fabricación. Se parecen a los seres humanos en apariencia, el comportamiento y / o la cognición. En el futuro veremos muchos Robots,  el profesor Hiroshi Ishiguro ha creado un robot gemelo llamado CD. Geminoid utiliza sensores de captura de movimiento para replicar absolutamente todos los movimientos del ser humano.

Las empresas que sobrevivirán serán las más flexibles y las que sean capaces de colocar la tecnología en el centro de sus actividades para dar un mejor servicio a un cliente que evoluciona y adopta las nuevas tecnologías.

¿EN QUE ME AFECTA UN APAGÓN?

Los siguientes tipos de fluctuaciones de alimentación de CA pueden provocar pérdida de datos o fallas de hardware:

• Apagón total: pérdida total de la alimentación de CA. Un fusible quemado, un transformador dañado o una línea de alimentación fuera de servicio pueden provocar un apagón total.

• Apagón parcial: una disminución en el nivel de voltaje de alimentación de CA que se mantiene durante un tiempo. Los apagones parciales se producen cuando el voltaje de la línea de alimentación desciende por debajo del 80% del nivel de voltaje normal. La sobrecarga en los circuitos eléctricos puede provocar un apagón parcial.

• Ruido: interferencia proveniente de generadores y rayos. El ruido tiene como resultado una alimentación de mala calidad, lo que puede provocar errores en los sistemas de computación.

• Picos de voltaje: aumento repentino de voltaje que se mantiene durante un período corto y supera el 100% del voltaje normal en una línea. Los picos de voltaje pueden ser producto de la descarga de rayos, pero también se pueden producir cuando se recupera el sistema eléctrico después de un apagón total.

• Sobrevoltaje: aumento drástico de voltaje por encima del flujo normal de corriente eléctrica. El sobrevoltaje se mantiene durante unos pocos nanosegundos, es decir, una milmillonésima de segundo.

SEGURIDAD

La siguiente es una lista parcial de las precauciones básicas de seguridad que se deben tomar al trabajar en una PC:

• Quítese el reloj y las alhajas, y ajústate la ropa holgada.

• Corte la alimentación y desenchufe el equipo antes de realizar el servicio.

• Cubra los bordes afilados del interior del gabinete de la PC con cinta.

• Nunca abra una fuente de energía o un monitor CRT.

• No toque las áreas de las impresoras que están calientes o que usan alto voltaje.

• Sepa dónde se encuentra el extintor de incendios y cómo usarlo.

• Mantenga su área de trabajo libre de alimentos y bebidas.

• Mantenga su área de trabajo limpia y ordenada.

• Doble las rodillas al levantar objetos pesados para evitar lesiones en la espalda.

PARTES DE UNA COMPUTADORA

PARTES DE UNA COMPUTADORA

GABINETE

El gabinete de la PC contiene el marco de soporte para los componentes internos de una PC y, al mismo tiempo, proporciona un recinto de protección adicional. En general, los gabinetes de las PC están hechos de plástico, acero o aluminio, y vienen en distintos estilos.

Además de proporcionar protección y soporte, los gabinetes ofrecen un entorno diseñado para mantener refrigerados los componentes internos. Los ventiladores del gabinete hacen circular el aire a través del gabinete de la PC. A medida que el aire circula por los componentes calientes, absorbe el calor y luego sale del gabinete. Este proceso evita el recalentamiento de los componentes de la PC. Los gabinetes también ayudan a prevenir daños que puede causar la electricidad estática. Los componentes internos de la PC están conectados a tierra mediante la conexión al gabinete.

Todas las PC necesitan una fuente de energía que convierta la energía de corriente alterna (CA) proveniente de un tomacorriente de pared en energía de corriente continua (CC). Además, toda PC necesita una motherboard. La motherboard es la placa de circuitos principal de una PC. Por lo general, el tamaño y la forma del gabinete de la PC dependen de la motherboard, la fuente de energía y otros componentes internos.

El tamaño y la disposición de un gabinete se denominan “factor de forma”. Los factores de forma básicos para los gabinetes de las PC incluyen el de escritorio y en torre. Los gabinetes de escritorio pueden ser delgados o de tamaño normal. Los gabinetes en torre pueden ser pequeños o de tamaño normal.

Puede seleccionar un gabinete más grande para la PC, a fin de incluir otros componentes que se puedan requerir en el futuro. O bien, puede seleccionar un gabinete más pequeño que requiera un espacio mínimo. En general, el gabinete de la PC debe ser duradero, fácil de reparar, y debe tener espacio suficiente para expandir el equipo.

Los gabinetes de las PC se conocen con distintos nombres:    

• Chasis

• Gabinete

• Torre

• Caja

• Cubierta

Al elegir un gabinete, se deben tener en cuenta varios factores:

• Tamaño de la motherboard

• Número de ubicaciones de unidades externas o internas, denominadas “bahías”

• Espacio disponible

FUENTE

La fuente de energía debe proporcionar suficiente alimentación a los componentes que se encuentran instalados, además de permitir que se agreguen otros componentes más adelante. Si elige una fuente de energía que solo suministra alimentación a los componentes actuales, es posible que deba reemplazarla cuando se actualicen otros componentes.

La fuente de energía, convierte la alimentación de corriente alterna (CA) que proviene de un tomacorriente de pared en alimentación de corriente continua (CC), que tiene un voltaje inferior. Para todos los componentes internos de la PC, se requiere alimentación de CC. Existen tres factores de forma principales para las fuentes de energía: tecnología avanzada (AT, Advanced Technology), AT extendida (ATX, AT Extended) y ATX12V. ATX12V es el factor de forma que se usa con más frecuencia en las PC actuales.

Una PC puede tolerar leves fluctuaciones de alimentación, pero una desviación considerable puede provocar que la fuente de energía falle. Una fuente de energía ininterrumpible (UPS, uninterruptible power supply) puede proteger a una PC de los problemas que ocasionan las fluctuaciones de alimentación. Una UPS usa un convertidor de potencia. Un convertidor de potencia proporciona alimentación de CA a la PC desde una batería incorporada, al convertir la CC de la batería de la UPS en alimentación de CA. Esta batería incorporada se carga de forma continua mediante la CC que se convierte desde la fuente de CA.

Conectores

La mayoría de los conectores hoy en día están enchavetados. Un conector enchavetado tiene un diseño asimétrico para evitar que se inserte en una dirección errónea. Cada conector de la fuente de energía usa un voltaje distinto. Se usan distintos conectores para conectar componentes específicos a diversos puertos de la motherboard.

• El conector enchavetado Molex se conecta a las unidades ópticas, a los discos duros o a otros dispositivos que usan tecnología más antigua.

• El conector enchavetado Berg se conecta a la unidad de disquete. El conector enchavetado Berg es más pequeño que el conector Molex.

• El conector enchavetado SATA se conecta a una unidad óptica o un disco duro. El conector SATA es más ancho y más delgado que el conector Molex.

• El conector ranurado de 20 o 24 pines se conecta a la motherboard. El conector de 24 pines tiene dos filas de 12 pines cada una, y el conector de 20 pines tiene dos filas de 10 pines cada una.

• El conector de alimentación auxiliar de cuatro a ocho pines tiene dos filas de dos a cuatro pines y alimenta a todas las áreas de la motherboard. El conector de alimentación auxiliar tiene la misma forma que el conector de alimentación principal, pero es más pequeño. También puede alimentar otros dispositivos de la PC.

• Un conector de alimentación PCIe de seis a ocho pines tiene dos filas de tres a cuatro pines y alimenta a otros componentes internos.

• Los conectores de alimentación de estándares más antiguos usaban dos conectores denominados P8 y P9 para establecer la conexión a la motherboard. Los conectores P8 y P9 no estaban enchavetados. Se podían instalar al revés, lo cual podía dañar la motherboard o la fuente de energía. La instalación requería que los conectores estuvieran alineados con los cables negros en el centro.

MOTHERBOARD

La motherboard es la placa de circuitos impresos principal que contiene los buses o rutas eléctricas que se encuentran en una PC. Estos buses permiten que los datos se desplacen entre los diversos componentes que forman parte de una PC. En la siguiente figura se muestra una  motherboard. La motherboard también se conoce como “placa del sistema” o “placa base”.

La motherboard alberga a la unidad central de proceso (CPU, central processing unit), la memoria de acceso aleatorio (RAM, random access memory), las ranuras de expansión, el conjunto de disipador térmico y ventilador, el chip del sistema básico de entrada y salida (BIOS, basic input/output system), el conjunto de chips y los circuitos que interconectan los componentes de la motherboard. Los sockets, los conectores internos y externos, y diversos puertos también se encuentran en la motherboard.

El factor de forma de las motherboards se refiere al tamaño y la forma de la placa. También describe la disposición física de los distintos componentes y dispositivos en la motherboard. El factor de forma establece cómo se conectan los componentes individuales a la motherboard y la forma del gabinete de la PC. Existen diversos factores de forma para las motherboards.

El factor de forma más común en las computadoras de escritorio era el AT, basado en la motherboard AT de IBM. La motherboard AT puede medir hasta 30 cm de ancho aproximadamente. Este tamaño incómodo llevó a la creación de factores de forma más pequeños. La colocación de disipadores térmicos y ventiladores suele interferir en el uso de las ranuras de expansión en los factores de forma más pequeños.

Un factor de forma para motherboard más moderno, el ATX, mejoró el diseño AT. El gabinete ATX alberga los puertos integrados de E/S en la motherboard ATX. La fuente de energía ATX se conecta a la motherboard mediante un único conector de 20 pines, en lugar de los confusos conectores P8 y P9 que se usaban con algunos de los primeros factores de forma. En lugar de usar un interruptor físico de cambio de estado, la fuente de energía ATX se puede encender y apagar con las señales que envía la motherboard.

El Micro-ATX es un factor de forma más pequeño que se diseñó para ser compatible con el factor anterior ATX. Como los puntos de montaje de una motherboard Micro-ATX son un subconjunto de los que se usan en una placa ATX, y el panel de E/S es idéntico, se puede usar la motherboard Micro-ATX en un gabinete ATX de tamaño normal.

Como las placas Micro-ATX suelen usar los mismos conjuntos de chips (puente norte y puente sur) y los mismos conectores de alimentación que las placas ATX de tamaño normal, pueden usar muchos de los mismos componentes. Sin embargo, los gabinetes Micro-ATX generalmente son mucho más pequeños que los ATX y tienen menos ranuras de expansión.

Algunos fabricantes tienen factores de forma exclusivos basados en el diseño ATX. Como consecuencia, algunas motherboards, fuentes de energía y otros componentes no son compatibles con los gabinetes ATX estándar.

El factor de forma ITX adquirió popularidad debido a que es muy pequeño. Existen muchos tipos de motherboards ITX. El Mini-ITX es uno de los más populares. El factor de forma Mini-ITX utiliza muy poca potencia, por lo que no se necesitan ventiladores para mantenerlo refrigerado. Las motherboards Mini-ITX solo tienen una ranura PCI para las tarjetas de expansión. Una PC basada en un factor de forma Mini-ITX se puede usar en lugares en los que no es conveniente tener una PC de gran tamaño o un ambiente en el cual la PC debe hacer poco ruido.

Un grupo de componentes importantes en la motherboard es el conjunto de chips. El conjunto de chips consta de diversos circuitos integrados conectados a la motherboard. Estos controlan la interacción del hardware del sistema con la CPU y la motherboard. La CPU se instala en una ranura o un socket en la motherboard. El tipo de CPU que se puede instalar depende del socket en la motherboard.

El conjunto de chips permite la comunicación y la interacción de la CPU con los demás componentes de la PC, y el intercambio de datos con la memoria del sistema o RAM, las unidades de disco duro, las tarjetas de video y otros dispositivos de salida. El conjunto de chips establece cuánta memoria se puede agregar a una motherboard. El tipo de conectores en la motherboard también depende del conjunto de chips.

La mayoría de los conjuntos de chips se dividen en dos componentes diferentes, el puente norte y el puente sur. La función de cada componente varía según el fabricante. Por lo general, el puente norte controla el acceso a la RAM y a la tarjeta de video, y la velocidad de comunicación de la CPU con ellas. A veces, la tarjeta de video está integrada en el puente norte. AMD e Intel tienen chips que integran la controladora de memoria en el circuito integrado de la CPU, lo cual mejora el rendimiento y el consumo de energía. En la mayoría de los casos, el puente sur permite la comunicación de la CPU con el disco duro, la tarjeta de sonido, los puertos USB y otros puertos de E/S.

CPU

La unidad central de proceso (CPU, central processing unit) se considera el cerebro de la PC. A veces, se la denomina “procesador”. La mayoría de los cálculos se realizan en la CPU. Con respecto a la capacidad de cómputo, la CPU es el elemento más importante de un sistema de computación. Las CPU tienen distintos factores de forma, y cada estilo requiere una ranura o un socket en particular en la motherboard. Entre los fabricantes de CPU más conocidos se incluyen Intel y AMD.

El socket o la ranura de la CPU es la conexión entre la motherboard y el procesador. La mayoría de los sockets de CPU y de los procesadores que se usan en la actualidad se fabrican sobre la base de las arquitecturas de matriz de rejilla de pines (PGA, pin grid array), y de matriz de contactos en rejilla (LGA, land grid array). En la arquitectura PGA, los pines en la parte inferior del procesador se insertan en el socket, generalmente con una fuerza de inserción nula (ZIF, zero insertion force). La ZIF se refiere a la cantidad de fuerza que se necesita para instalar una CPU en el socket o la ranura de la motherboard. En la arquitectura LGA, los pines se encuentran dentro del socket y no en el procesador. 

La CPU ejecuta un programa, que es una secuencia de instrucciones almacenadas. Cada modelo de procesador tiene un conjunto de instrucciones que debe ejecutar. La CPU ejecuta el programa al procesar cada uno de los datos como lo ordena el programa y el conjunto de instrucciones. Mientras la CPU ejecuta un paso del programa, las instrucciones restantes y los datos se almacenan en una memoria especial cercana denominada “caché”. Existen dos arquitecturas principales de CPU relacionadas con los conjuntos de instrucciones:

• PC con conjunto de instrucciones reducido (RISC, Reduced Instruction Set Computer): las arquitecturas usan un conjunto de instrucciones relativamente pequeño. Los chips RISC se diseñan para ejecutar estas instrucciones muy rápidamente.

• PC con conjunto de instrucciones complejo (CISC, Complex Instruction Set Computer): las arquitecturas usan un amplio conjunto de instrucciones, lo cual provoca que haya menos pasos por operación.

Algunas CPU Intel incorporan la tecnología hyperthreading para mejorar el rendimiento de la CPU. Con la tecnología hyperthreading, se ejecutan varias porciones de código (subprocesos) simultáneamente en la CPU. Para un sistema operativo, una única CPU con tecnología hyperthreading opera como si hubiera dos CPU cuando se procesan varios subprocesos.

Algunos procesadores AMD usan la tecnología hypertransport para mejorar el rendimiento de la CPU. La tecnología hypertransport es una conexión de alta velocidad y baja latencia entre la CPU y el chip puente norte.

La potencia de una CPU se mide según la velocidad y la cantidad de datos que puede procesar. La velocidad de una CPU se clasifica en ciclos por segundo, como millones de ciclos por segundo, denominados “megahercios” (MHz), o miles de millones de ciclos por segundo, denominados “gigahercios” (GHz). La cantidad de datos que una CPU puede procesar a la vez depende del tamaño del bus en la parte delantera (FSB, front side bus). Este también se denomina “bus de la CPU” o “bus de datos del procesador”. Se puede aumentar el rendimiento si se aumenta el ancho del FSB. El ancho del FSB se mide en bits. El bit es la unidad de datos más pequeña de una PC y es el formato binario en el que se procesan los datos. Los procesadores actuales usan un FSB de 32 bits o de 64 bits.

La técnica de aceleración del reloj se utiliza para hacer que un procesador funcione a una velocidad mayor que la que se le especificó originalmente. Esta técnica no es un método recomendable para mejorar el rendimiento de la PC y puede provocar daños a la CPU. Lo opuesto a la técnica de aceleración del reloj es la moderación de velocidad de la CPU. La moderación de velocidad de la CPU es una técnica que se usa cuando el procesador funciona a una velocidad inferior a la nominal para conservar la energía o producir menos calor. La moderación de velocidad se suele utilizar en las computadoras portátiles y en otros dispositivos móviles.

Las tecnologías de procesador más modernas ayudaron a que los fabricantes de CPU encontraran formas de incorporar más de un núcleo de CPU en un único chip. Estas CPU pueden procesar varias instrucciones a la vez:

• CPU de núcleo único: un núcleo dentro de una única CPU que se encarga de todos los procesos. El fabricante de la motherboard puede proporcionar sockets para más de un único procesador, lo que proporciona la capacidad de armar un equipo multiprocesador potente.

• CPU de doble núcleo: dos núcleos dentro de una única CPU en la que ambos núcleos pueden procesar información al mismo tiempo.

• CPU de triple núcleo: tres núcleos dentro de una única CPU que en realidad es un procesador de cuatro núcleos en el que uno de ellos está deshabilitado.

• CPU de cuatro núcleos: cuatro núcleos dentro de una única CPU.

• CPU de seis núcleos: seis núcleos dentro de una única CPU.

• CPU de ocho núcleos: ocho núcleos dentro de una única CPU.

VENTILADOR DEL GABINETE

El flujo de corriente entre los componentes electrónicos genera calor. Los componentes de la PC funcionan mejor cuando se los mantiene refrigerados. Si no se elimina el calor, es posible que la PC funcione más despacio. Si se acumula demasiado calor, se pueden dañar los componentes de la PC.

Aumentar la circulación de aire en el gabinete de la PC permite que se elimine el calor. El ventilador instalado en el gabinete de la PC, como se muestra en la Figura 1, hace que el proceso de refrigeración sea más eficaz. Además del ventilador del gabinete, el disipador térmico le quita calor al núcleo de la CPU. El ventilador que se encuentra en la parte superior del disipador térmico, aleja el calor de la CPU.

Existen otros componentes que también son vulnerables al daño que causa el calor y que a veces cuentan con ventiladores. Las tarjetas adaptadoras de video también generan mucho calor. El propósito de los ventiladores es refrigerar la unidad de procesamiento gráfico (GPU, graphics-processing unit).

Las PC con CPU y GPU extremadamente rápidas pueden utilizar un sistema de refrigeración por agua. Se coloca una placa metálica sobre el procesador y se bombea agua por encima de la parte superior para que absorba el calor que genera el procesador. El agua se bombea a un radiador para liberar el calor en el aire y, a continuación, se hace que vuelva a circular.

CHIPS DE MEMORIA

ROM

Los chips de memoria almacenan los datos en forma de bytes. Los bytes representan información, por ejemplo, letras, números y símbolos. Un byte es la unidad de información direccionable más pequeña de la PC. Cada bit se almacena como un 0 o un 1 en el chip de memoria.

Los chips de memoria de solo lectura (ROM, read-only memory) se encuentran en la motherboard y en otras placas de circuitos. Los chips de ROM contienen instrucciones a las que la CPU puede acceder de forma directa. Las instrucciones básicas para el funcionamiento, como arrancar la PC y cargar el sistema operativo, se almacenan en la ROM. Los chips de ROM retienen el contenido aun cuando la PC está apagada. El contenido no se puede borrar ni cambiar por medios normales.

NOTA: en ocasiones, la ROM se denomina “firmware”. Esto es engañoso, ya que el firmware, en realidad, es el software que se almacena en un chip de ROM.

RAM

La RAM es el área de almacenamiento temporal de datos y programas a los que accede la CPU. La RAM es una memoria volátil, lo cual significa que el contenido se borra cuando se apaga la PC. Cuanta más RAM tiene una PC, más capacidad tiene de contener y procesar programas y archivos de gran tamaño. Una mayor cantidad de RAM también mejora el rendimiento del sistema. La cantidad máxima de RAM que se puede instalar está limitada por la motherboard y el CPU instalados.

La RAM que tenían las primeras computadoras en la motherboard se instalaba en forma de chips individuales. Los chips de memoria individuales, denominados “chips de paquete doble en línea” (DIP, dual inline package), eran difíciles de instalar y solían aflojarse. Para solucionar este problema, los diseñadores soldaron los chips de memoria en una placa de circuitos especial para crear un módulo de memoria. 

NOTA: los módulos de memoria pueden ser de simple o doble cara. Los módulos de memoria de simple cara contienen RAM en una sola cara del módulo. Los módulos de memoria de doble cara contienen RAM en ambas caras.

La velocidad de la memoria tiene un impacto directo en la cantidad de datos que puede trabajar un procesador, ya que una memoria más rápida mejora el rendimiento de este último. Al aumentar la velocidad del procesador, la velocidad de la memoria también debe aumentar. Por ejemplo, la memoria de canal único es capaz de transferir datos a 64 bits por ciclo de reloj. La memoria de doble canal aumenta la velocidad al usar un segundo canal de memoria, lo cual genera una velocidad de transferencia de datos de 128 bits.

La tecnología de doble velocidad de datos (DDR, Double Data Rate) duplica el ancho de banda máximo de la RAM sincrónica dinámica (SDRAM, Synchronous Dynamic RAM). La tecnología DDR2 ofrece un rendimiento más rápido y utiliza menos energía. La tecnología DDR3 funciona a velocidades aun mayores que la DDR2. Sin embargo, ninguna de las tecnologías DDR es compatible con tecnologías anteriores o posteriores. 

Caché

La RAM estática (SRAM, Static RAM) se usa como memoria caché para almacenar los datos y las instrucciones de uso más reciente. La SRAM le proporciona al procesador un acceso más rápido a los datos que la RAM dinámica (DRAM, dynamic RAM), o memoria principal, que tarda más en recuperarlos. 

TARJETAS ADAPTADORAS

Las tarjetas adaptadoras aumentan la funcionalidad de una PC al agregar controladores para dispositivos específicos o al reemplazar los puertos que no funcionan correctamente. Las cuales se pueden integrar a la motherboard. Las siguientes son algunas de las tarjetas adaptadoras que se suelen usar para expandir y personalizar la capacidad de una PC:

• Tarjeta de interfaz de red (NIC, Network Interface Card): conecta una PC a una red mediante un cable de red.

• NIC inalámbrica: conecta una PC a una red mediante el uso de radiofrecuencias.

• Adaptador de sonido: proporciona capacidad de audio.

• Adaptador de video: proporciona capacidad gráfica.

• Tarjeta de captura: envía una señal de video a una PC para que se pueda grabar la señal en el disco duro de la PC con un software de captura de video.

• Tarjeta sintonizadora de TV:proporciona la capacidad de mirar y grabar señales de televisión en una PC al conectar una televisión por cable, un satélite o una antena a la tarjeta sintonizadora instalada.

• Adaptador de módem: conecta una PC a Internet mediante una línea telefónica.

• Adaptador de interfaz de sistema para pequeñas computadoras (SCSI, Small Computer System Interface):conecta los dispositivos SCSI, como los discos duros o las unidades de cinta, a una PC.

• Adaptador de matriz redundante de discos independientes (RAID, Redundant Array of Independent Disks): conecta varios discos duros a una PC para proporcionar redundancia y mejorar el rendimiento.

• Puerto de bus serie universal (USB, Universal Serial Bus): conecta una PC a los dispositivos periféricos.

• Puerto paralelo: conecta una PC a los dispositivos periféricos.

• Puerto serie: conecta una PC a los dispositivos periféricos.

Las PC tienen ranuras de expansión en la motherboard para instalar las tarjetas adaptadoras. El tipo de conector de la tarjeta adaptadora debe coincidir con la ranura de expansión. 

La tarjeta riser se utilizaba en los sistemas de computación con el factor de forma LPX para permitir la instalación horizontal de las tarjetas adaptadoras. La tarjeta riser se usaba principalmente en las computadoras de escritorio de línea delgada.

El elevador de comunicaciones y red (CNR, Communications and Networking Riser) es una ranura especial que se utilizaba para algunas tarjetas de expansión de red o de audio. El CNR ya no se usa, porque muchas de las funciones que tiene ahora se encuentran integradas a la motherboard.

CABLES

INTERNOS

Las unidades requieren tanto un cable de alimentación como un cable de datos. Las fuentes de energía pueden tener conectores de alimentación SATA para las unidades SATA, conectores de alimentación Molex para las unidades PATA y conectores Berg para las unidades de disquete. Los botones y las luces LED de la parte delantera del gabinete se conectan a la motherboard mediante los cables del panel frontal.

Los cables de datos conectan las unidades a la controladora de unidades, que se encuentra en una tarjeta adaptadora o en la motherboard. Los siguientes son algunos de los cables de datos más comunes:

• Cable de datos de unidad de disquete (FDD, floppy disk drive):tiene hasta dos conectores de unidad de 34 pines y un conector de 34 pines para la controladora de unidades.

• Cable de datos PATA (IDE/EIDE) de 40 conductores: originalmente, la interfaz IDE admitía dos dispositivos en una única controladora. Con la introducción de la interfaz IDE extendida, se introdujeron dos controladoras capaces de admitir dos dispositivos cada una. El cable plano de 40 conductores utiliza conectores de 40 pines. Este cable tiene dos conectores para las unidades y un conector para la controladora.

• Cable de datos PATA (EIDE) de 80 conductores: al aumentar las velocidades de datos disponibles en la interfaz EIDE, también aumentó la posibilidad de que se dañen los datos durante la transmisión. Los cables de 80 conductores se introdujeron para los dispositivos que transmiten a velocidades de 33,3 MB/s y superiores, lo cual permitió una transmisión de datos más confiable y equilibrada. El cable de 80 conductores utiliza conectores de 40 pines.

• Cable de datos SATA: este cable tiene siete conductores, un conector enchavetado para la unidad y un conector enchavetado para la controladora de unidades.

• Cable de datos SCSI: existen tres tipos de cables de datos SCSI. Los cables de datos SCSI Estrecho (Narrow SCSI) tienen 50 conductores, hasta siete conectores de 50 pines para las unidades y un conector de 50 pines para la controladora de unidades, que también se denomina “adaptador de host”. Los cables de datos SCSI Ancho (Wide SCSI) tienen 68 conductores, hasta 15 conectores de 68 pines para las unidades y un conector de 68 pines para el adaptador de host. Los cables de datos SCSI Alt-4 tienen 80 conductores, hasta 15 conectores de 80 pines para las unidades y un conector de 80 pines para el adaptador de host.

NOTA: la línea de color de un cable de unidad de disquete o PATA identifica al pin 1 del cable. Al instalar un cable de datos, siempre asegúrese de que el pin 1 del cable esté alineado con el pin 1 de la unidad o de la controladora de unidades. Los cables enchavetados se pueden conectar a la unidad y a la controladora de unidades en una única dirección.

EXTERNOS

Un puerto de video conecta un monitor a una PC mediante un cable. Los puertos de video y los cables de monitor transfieren señales analógicas, señales digitales o ambas. Las PC son dispositivos digitales que producen señales digitales. Las señales digitales se envían a la tarjeta gráfica y, de allí, se transmiten a una pantalla digital a través de un cable. Las señales digitales también se pueden convertir en señales analógicas mediante la tarjeta gráfica y transferirse a una pantalla analógica. Convertir una señal digital en una señal analógica suele tener como resultado una imagen de menor calidad. Las pantallas y los cables de monitor que admiten señales digitales proporcionan mejor calidad de imagen que los que solo admiten señales analógicas. Existen varios tipos de puertos y conectores de video:

• La interfaz visual digital (DVI, Digital Visual Interface), como se muestra en la Figura 1, tiene 24 pines para las señales digitales y 4 pines para las señales analógicas. La interfaz DVI-I se utiliza para las señales analógicas y digitales. La interfaz DVI-D solo maneja señales digitales, mientras que la interfaz DVI-A solo maneja señales analógicas.

• La interfaz Displayport, tiene 20 pines, y se puede utilizar para la transmisión de audio, video o ambos.

• Los conectores RCA, tienen una clavija central rodeada por un anillo, y se pueden utilizar para transportar audio o video. Los conectores RCA se suelen encontrar en grupos de tres, en los que un conector amarillo transporta el video, y un par de conectores rojo y blanco transporta el audio de los canales izquierdo y derecho.

• El conector DB-15, tiene 3 filas y 15 pines, y se suele utilizar para video analógico.

• Los conectores BNC, conectan un cable coaxial a los dispositivos mediante un mecanismo de bayoneta para asegurarlo al dispositivo. Los conectores BNC se utilizan con audio o video analógico o digital.

• Los conectores RJ-45, tienen 8 pines, y se pueden utilizar con audio o video analógico o digital.

• Los conectores MiniHDMI, también denominados “tipo C”, tienen 19 pines, son mucho más pequeños que los conectores HDMI y transportan las mismas señales que los conectores HDMI.

• Los conectores Din-6 tienen 6 pines, y se suelen utilizar para audio y video analógico, y para la alimentación en aplicaciones de cámaras de seguridad.

Los cables de pantalla transfieren las señales de video desde la PC hasta las pantallas. Existen varios tipos de cables de pantalla:

• Interfaz multimedia de alta definición (HDMI, High-Definition Multimedia Interface): transporta señales de audio y video digitales. Las señales digitales proporcionan video de alta calidad y alta resolución.

• DVI: transporta señales de video analógicas, digitales o ambas.

• Matriz de gráficos de video (VGA, Video Graphics Array): transporta señales de video analógicas. El video analógico es de baja calidad y puede sufrir interferencias de las señales eléctricas y de radio .

• Componente/RGB: transporta señales de video analógicas a través de tres cables blindados (rojo, verde, azul).

• Compuesto: transporta señales de audio o video analógicas.

• S-Video: transporta señales de video analógicas.

• Coaxial: transporta señales de audio o video analógicas, digitales o ambas.

• Ethernet: transporta señales de audio o video analógicas, digitales o ambas. Los cables Ethernet también pueden transportar energía.

Los puertos de entrada/salida (E/S) de una PC conectan dispositivos periféricos, como impresoras y escáneres y unidades portátiles. Los puertos y cables que se utilizan con más frecuencia son los siguientes:

• Serie

• USB

• FireWire

• Paralelo

• SCSI

• Red

• PS/2

• Audio

Puertos y cables serie

Un puerto serie puede ser un conector DB-9, o un conector DB-25 macho. Los puertos serie transmiten un bit de datos por vez. Para conectar un dispositivo serie, como un módem o una impresora, se debe usar un cable serie. Los cables serie tienen una longitud máxima de 50 ft (15,2 m).

Puertos y cables de módem

Además del cable serie que se utiliza para conectar un módem externo a una PC, un cable telefónico conecta el módem a una toma telefónica. Este cable utiliza un conector RJ-11. 

Puertos y cables USB

El bus universal en serie (USB, Universal Serial Bus) es una interfaz estándar que conecta dispositivos periféricos a una PC. Originalmente se diseñó para reemplazar a las conexiones en serie y en paralelo. Los dispositivos USB son intercambiables en caliente, lo que significa que los usuarios pueden conectarlos y desconectarlos mientras la PC está encendida. Las conexiones USB se pueden encontrar en PC, cámaras, impresoras, escáneres, dispositivos de almacenamiento y muchos otros dispositivos electrónicos. Los hubs USB conectan varios dispositivos USB. Un único puerto USB en una PC puede admitir hasta 127 dispositivos independientes mediante el uso de varios hubs USB. Algunos dispositivos incluso pueden recibir alimentación mediante el puerto USB, lo que elimina la necesidad de una fuente de energía externa. 

La tecnología USB 1.1 permitió alcanzar velocidades de transmisión de hasta 12 Mb/s en el modo de velocidad máxima y de 1,5 Mb/s en el modo de baja velocidad. Los cables USB 1.1 tienen una longitud máxima de 9,8 ft (3 m). La tecnología USB 2.0 permite alcanzar velocidades de transmisión de hasta 480 Mb/s. Los cables USB 2.0 tienen una longitud máxima de 16,4 ft (5 m). Los dispositivos USB solo pueden transferir datos a la velocidad máxima que permite el puerto específico. La tecnología USB 3.0 permite obtener velocidades de transmisión de hasta 5 Gb/s. Esta tecnología es compatible con las versiones anteriores de USB. Los cables USB 3.0 no tienen una longitud máxima definida, aunque se suele aceptar una longitud máxima de 9,8 ft (3 m).

Puertos y cables FireWire

FireWire es una interfaz de alta velocidad intercambiable en caliente que conecta dispositivos periféricos a una PC. Un único puerto FireWire en una PC puede admitir hasta 63 dispositivos. Algunos dispositivos incluso pueden recibir alimentación mediante el puerto FireWire, lo que elimina la necesidad de una fuente de energía externa. FireWire utiliza el estándar 1394 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers) y también se conoce como i.Link. El IEEE crea publicaciones y estándares tecnológicos. 

El estándar IEEE 1394a admite velocidades de datos de hasta 400 Mb/s para los cables de 15 ft (4,5 m) de longitud o menos. Dicho estándar utiliza conectores de 4 o 6 pines. Los estándares IEEE 1394b e IEEE 1394c permiten un rango más amplio de conexiones, incluidos los cables CAT5 UTP y los de fibra óptica. Según los medios que se utilicen, se admiten velocidades de datos de hasta 3,2 Gb/s para distancias de 328 ft (100 m) o menos.

Puertos y cables paralelos

El puerto paralelo en una PC es un conector hembra DB-25 tipo A estándar. El conector paralelo de una impresora es un conector Centronics tipo B estándar de 36 pines. Algunas impresoras más modernas pueden utilizar un conector tipo C de 36 pines de alta densidad. Los puertos paralelos pueden transmitir 8 bits de datos al mismo tiempo y utilizan el estándar IEEE 1284. Para conectar un dispositivo paralelo, como una impresora, se debe usar un cable paralelo. Un cable paralelo, como se muestra en la Figura 6, tiene una longitud máxima de 15 ft (4,5 m).

Cables de datos eSATA

Los cables eSATA conectan dispositivos SATA a la interfaz eSATA mediante un cable de datos de 7 pines. Estos cables no le suministran potencia al disco externo SATA. Un cable de alimentación independiente le proporciona potencia al disco.

Puertos y cables SCSI

Los puertos SCSI pueden transmitir datos paralelos a velocidades superiores a los 320 Mb/s y admitir hasta 15 dispositivos. Si se conecta un único dispositivo SCSI a un puerto SCSI, el cable puede medir hasta 80 ft (24,4 m) de longitud. Si se conectan varios dispositivos SCSI a un puerto SCSI, el cable puede medir hasta 40 ft (12,2 m) de longitud. Los puertos SCSI de una PC pueden tener un conector de 25, 50 u 80 pines.

NOTA: un dispositivo SCSI debe terminar en el extremo de la cadena SCSI. Consulte los procedimientos de terminación en el manual del dispositivo.

PRECAUCIÓN: algunos conectores SCSI se asemejan a los conectores paralelos. Tenga cuidado de no conectar el cable al puerto incorrecto. El voltaje que se utiliza en el formato SCSI puede dañar la interfaz paralela. Los conectores SCSI deben estar claramente rotulados.

Puertos y cables de red

Los puertos de red, que también se conocen como puertos RJ-45, tienen 8 pines y conectan una PC a una red. La velocidad de conexión depende del tipo de puerto de red. La tecnología Ethernet estándar puede transmitir hasta 10 Mb/s, Fast Ethernet puede transmitir hasta 100 Mb/s y Gigabit Ethernet puede transmitir hasta 1000 Mb/s. La longitud máxima de un cable de red es de 328 ft (100 m). En la Figura 8, se muestra un conector de red.

Puertos PS/2

Los puertos PS/2 conectan un teclado o un mouse a una PC. El puerto PS/2 tiene un conector mini-DIN hembra de 6 pines. Los conectores para el teclado y el mouse suelen tener colores diferentes. Si los puertos no están codificados por color, busque la imagen pequeña de un mouse o un teclado junto a cada puerto.

Puertos de audio

Los puertos de audio conectan dispositivos de audio a la PC. Algunos de los puertos de audio que se utilizan con más frecuencia son los siguientes:

• Entrada de línea: se conecta a una fuente externa, por ejemplo, un sistema estéreo.

• Micrófono: se conecta a un micrófono.

• Salida de línea: se conecta a altavoces o auriculares.

• Formato de interfaz digital Sony/Philips (S/PDIF, Sony/Philips Digital Interface Format): se conecta a un cable coaxial mediante conectores RCA o a un cable de fibra óptica mediante conectores TosLink para admitir audio digital.

• Puerto de juegos/MIDI: se conecta a un joystick o a un dispositivo de interfaz MIDI.

DISPOSITIVOS ADICIONALES

Los dispositivos de entrada introducen datos o instrucciones en una PC. Los siguientes son algunos ejemplos de dispositivos de entrada:

• Mouses y teclados

• Joysticks y controladores para juegos

• Cámaras digitales y cámaras de video digitales

• Dispositivos de autenticación biométrica

• Pantallas táctiles

• Digitalizadores

• Escáneres

Mouses y teclados

El mouse y el teclado son los dos dispositivos de entrada que más se utilizan. El mouse se utiliza para navegar la interfaz gráfica de usuario (GUI, graphical user interface). El teclado se utiliza para introducir comandos de texto que controlan la PC.

Un switch de teclado, video y mouse (KVM, keyboard, video, mouse) es un dispositivo de hardware que se puede usar para controlar más de una PC con un único teclado, monitor y mouse. En las empresas, los switches KVM proporcionan un acceso rentable a varios servidores. Los usuarios domésticos pueden ahorrar espacio mediante un switch KVM, como el que se ve en la Figura 1, para conectar varias PC a un teclado, un monitor y un mouse.

Los switches KVM más modernos incorporaron la capacidad de compartir dispositivos USB y altavoces con varias PC. Generalmente, al presionar un botón en el switch KVM, el usuario puede cambiar el control de una PC conectada a otra. Algunos modelos de switch transfieren el control de una PC a otra mediante una secuencia de teclas específica en un teclado, por ejemplo, Ctrl > Ctrl > A > Entrar para controlar la primera PC conectada al switch y, luego, Ctrl > Ctrl > B > Entrar para transferir el control a la PC siguiente.

Joysticks y controladores para juegos

Los dispositivos de entrada para jugar incluyen joysticks y controladores para juegos. Los controladores para juegos le permiten al jugador controlar los movimientos y las vistas por medio de pequeñas palancas que mueve con los pulgares. Se presionan varios botones para lograr resultados específicos en un juego, por ejemplo, saltar o disparar. Muchos controladores para juegos incluso tienen gatillos que registran la cantidad de presión que ejerce el jugador. Por ejemplo, al ejercer más presión sobre el gatillo, el jugador acelera más rápido en un juego de conducción.

Los joysticks también se utilizan para jugar y para ejecutar simulaciones. Los joysticks son ideales para simulaciones de vuelo, en las que las acciones como tirar del joystick hacia uno mismo permiten el ascenso del avión simulado.

Cámaras digitales y cámaras de video digitales

Las cámaras digitales y las cámaras de video digitales, crean imágenes que se pueden almacenar en medios magnéticos. La imagen se almacena como un archivo que se puede mostrar, imprimir o modificar. Las cámaras Web pueden estar incorporadas en los monitores o en las computadoras portátiles, o pueden ser independientes, y permiten capturar imágenes en tiempo real. Las cámaras Web se suelen utilizar para crear videos y publicarlos en Internet, o para realizar sesiones de chat de video con otras personas. También pueden tomar imágenes fijas que se pueden guardar en la PC. Los micrófonos le permiten al usuario comunicarse de forma audible con otras personas durante una sesión de chat de video o grabar voces al crear un video.

Dispositivos de identificación biométrica

La identificación biométrica utiliza características únicas de los usuarios, como las huellas digitales, el reconocimiento de voz o el reconocimiento de retina. Al combinarla con los nombres de usuario corrientes, la biometría garantiza que quien accede a los datos sea una persona autorizada.  Al medir las características físicas de la huella digital, le concede acceso al usuario si dichas características coinciden con la base de datos y si suministra la información de inicio de sesión correcta.

Pantallas táctiles

Las pantallas táctiles cuentan con un panel transparente sensible a la presión. La PC recibe instrucciones específicas según el lugar de la pantalla que toque el usuario.

Digitalizadores

Un digitalizador, le permite a un diseñador o artista crear planos, imágenes u otro material gráfico mediante el uso de una herramienta similar a un bolígrafo denominada “lápiz” sobre una superficie que detecta su ubicación. Algunos digitalizadores cuentan con más de una superficie o sensor que le permiten al usuario crear modelos 3D al realizar acciones con el lápiz en el aire.

Escáneres

Los escáneres digitalizan imágenes o documentos. La digitalización de la imagen se almacena como un archivo que se puede mostrar, imprimir o modificar. Un lector de código de barras es un tipo de escáner que lee códigos de barras de código de producto universal (UPC, universal product code). Este tipo se utiliza ampliamente para registrar información de precios e inventario.

MONITOR

La resolución de un monitor se refiere al nivel de detalle de imagen que se puede reproducir. En la resolución de un monitor intervienen varios factores:

• Píxel: el término píxel es la abreviatura de “elemento de imagen” (picture element). Los píxeles son los pequeños puntos que componen las pantallas. Cada píxel consta de un componente rojo, uno verde y uno azul.

• Separación entre puntos: la separación entre puntos es la distancia entre píxeles en la pantalla. Cuanto menor es la separación entre puntos, mejor es la imagen.

• Relación de contraste: la relación de contraste es la medición de la diferencia de la intensidad de la luz entre el punto más brillante (blanco) y el más oscuro (negro). Una relación de contraste de 10 000:1 muestra blancos más tenues y negros más claros que un monitor con una relación de contraste de 1 000 000:1.

• Frecuencia de actualización: la frecuencia de actualización es la cantidad de veces por segundo que se reconstruye la imagen. Cuanto mayor es la frecuencia de actualización, mejor es la imagen y menor es el nivel de parpadeo.

• Entrelazado/Sin entrelazado: los monitores entrelazados crean la imagen mediante el escaneo de la pantalla dos veces. El primer escaneo recoge las líneas impares, de arriba hacia abajo, y el segundo recoge las líneas pares. Los monitores sin entrelazado crean la imagen mediante el escaneo de la pantalla de a una línea por vez, de arriba hacia abajo. En la actualidad, la mayoría de los monitores CRT son sin entrelazado.

• Resolución horizontal, vertical y de color: la resolución horizontal está dada por la cantidad de píxeles en una línea, y la cantidad de líneas en una pantalla es la resolución vertical. La resolución de color es la cantidad de colores que se pueden reproducir.

• Relación de aspecto: la relación de aspecto es la relación entre la medida horizontal y la medida vertical del área de visualización de un monitor. Por ejemplo, una relación de aspecto 4:3 se aplica a un área de visualización de 16 in de ancho por 12 in de alto. La relación de aspecto 4:3 también se aplica a un área de visualización de 24 in de ancho por 18 in de alto. Un área de visualización de 22 in de ancho por 12 in de alto tiene una relación de aspecto 11:6.

• Resolución nativa: la resolución nativa es la cantidad de píxeles que tiene un monitor. Un monitor con una resolución de 1280 x 1024 tiene 1280 píxeles horizontales y 1024 píxeles verticales. El modo nativo se refiere al modo en que la imagen que se envía al monitor coincide con la resolución nativa de este.

Los monitores tienen controles para ajustar la calidad de la imagen. Los siguientes son algunos de los ajustes de monitor más comunes:

• Brillo: intensidad de la imagen.

• Contraste: relación entre los puntos claros y oscuros.

• Posición: ubicación vertical y horizontal de la imagen en la pantalla.

• Restablecer: restablece la configuración de fábrica del monitor.

Agregar monitores adicionales puede aumentar la eficacia del trabajo. Los monitores que se agregan le permiten expandir el tamaño del escritorio, de modo de poder ver más ventanas abiertas. Muchas PC tienen capacidad de compatibilidad con varios monitores incorporada.