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• Jonathan Martinez Ramirez

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LOS DISPOSITIVOS DE PROCESAMIENTO Y MEMORIA

La tarjeta madre (o tarjeta lógica) es el circuito primario en el sistema. Soporta los componentes eléctricos directamente relacionados con la computación y procesamiento de información. Los componentes principales incluyen el CPU, memoria (RAM, ROM, y chips relacionados), como procesador matemático (algunos), y slots de expansión. Las tarjetas de expansión pueden ser incluidas en los slots de expansión para personalizar el equipo. Las tarjetas de expansión pueden ser: controladores de discos, módems internos, memoria expandida, y tarjetas para aparatos como impresoras.

Potencia, Velocidad y Capacidad Los componentes responsables del procesamiento -la CPU y la memoria -se alojan juntos en la misma caja o gabinete, llamado unidad del sistema. Todos los demás dispositivos de un sistema de computación, como monitor y teclado, están directa o indirectamente conectados con dicha unidad. Como ya se explico, el cumplimiento de los objetivos del sistema de información y de las metas de la organización deben ser la consideración esencial para seleccionar los dispositivos de procesamiento y memoria. En esta sección analizaremos las características de estos importantes dispositivos.

Características y funciones de procesamiento La enorme importancia de un procesamiento eficiente y de una salida oportuna han hecho que las organizaciones utilicen una variedad de medidas para calibrar la velocidad de procesamiento. Entre ellas se hallan el tiempo que tarda en completarse un ciclo de máquina, velocidad de reloj y otras.

Tiempo de ciclo de máquina. Como ya se dijo, la ejecución de una instrucción ocurre en el ciclo de máquina. La duración de este ciclo se mide en fracciones de segundo. Los tiempos del ciclo de máquina se miden en micro segundos (una millonésima de segundo) en el caso de las computadoras lentas, y en

nanosegundos (una milmillonésima de segundo) y picosegundos

(una

billonésima de segundo) en el de las rápidas. El tiempo del ciclo de máquina también puede medirse en términos del número de instrucciones ejecutadas por segundo. Esta medida, llamada millones de instrucciones por segundo (MIPS), es otra medida de velocidad para sistemas de computación de todo tamaño.

Velocidad de reloj. Cada CPU produce una secuencia de pulsos electrónicos a intervalos predeterminados, llamada velocidad de reloj, la cual influye en el tiempo del ciclo de máquina. La parte de unidad de control de la CPU controla las diversas etapas del ciclo de maquina en respuesta a instrucciones internas predeterminadas, conocidas como micro código. Este puede concebirse como circuitos elementales y operaciones lógicas predefinidos que el procesador desempeña al ejecutar una instrucción. La unidad de control ejecuta el micro código de acuerdo con el ciclo electrónico, o pulsos de “reloj ” de la CPU. Cada una de las instrucciones del micro código tarda al menos el mismo tiempo que transcurre durante el intervalo entre pulsos. Cuanto más breve sea el intervalo entre pulsos, más rápida será la ejecución de cada instrucción del micro código.

La velocidad de reloj suele medirse en megahertz. (Un hertz es un ciclo o pulso por segundo). Megahertz(MHz) es la medida de ciclos en millones de ciclos por segundo.

Longitud de palabra y ancho de canal de conexión. Los datos que se desplazan en un sistema de computación no lo hacen en un flujo continuo, sino en grupos de bits. Un bit (BinarydigiT) es un digito binario, 0 o 1. Por lo tanto, otro factor con influencia en el rendimiento general de un sistema -y en particular en su velocidad -es la cantidad de bits que la CPU puede procesar al mismo tiempo. A esta cantidad de bits se le llama longitud de palabra de la CPU. Una CPU con longitud de palabra de 32 ( llamada CPU de 32 bits ) procesa 32 bits de datos en un ciclo de máquina.

Los datos se transfieren de la CPU a los demás componentes del sistema a través de canales de conexión, el cableado físico que une entre sí a los diversos componentes de un sistema de computación. A la cantidad de bits que un canal de conexión es capaz de transferir al mismo tiempo se le conoce como ancho del canal de conexión. Por ejemplo, un canal de conexión con un ancho de 32 transfiere 32 bits de datos al mismo tiempo. (…) El ancho del canal de conexión debe coincidir con la longitud de palabra de la CPU para el optimo desempeño del sistema. (…) Suponiendo que existe compatibilidad entre longitud de palabra y ancho del canal de conexión, a mayor longitud de palabra, mayor potencia de una computadora. Las computadoras con mayor longitud de palabra pueden transferir mayor cantidad de datos entre un dispositivo y otro en el mismo ciclo de máquina. De igual manera, pueden apoyarse en ese mayor número de bits para dirigirse a más ubicaciones de memoria, y de ahí que constituyan un requisito fundamental para sistemas con grandes requerimientos de memoria.

Características y funciones de memoria. Ubicada físicamente junto a la CPU (para reducir el tiempo de acceso), la memoria sirve a la CPU como área funcional de almacenamiento de instrucciones de programas y datos. La principal característica de la memoria es que abastece rápidamente de datos e instrucciones a la CPU.

Capacidad de almacenamiento. Al igual que la CPU, los dispositivos de memoria contienen miles de circuitos sellados en una pequeña mica de silicio. Cada uno de esos circuitos conduce o no (está encendido/apagado) corriente eléctrica en un momento dado. Los datos se almacenan en la memoria mediante representación en forma de una combinación de estados de encendido o apagado de los circuitos. Para representar un carácter, como la letra A, suelen emplearse ocho bits. Un conjunto de ocho bits que constituye un byte. A continuación aparece una lista de medidas de capacidad de almacenamiento. En la mayoría de los casos, la capacidad de almacenamiento se mide en bytes, cuya abreviatura es B; cada byte equivale por lo común a un caracter.

Tipos de memoria. Existen varias modalidades de memoria. En la memoria de acceso aleatorio (RAM, random Access memory) pueden almacenarse temporalmente instrucciones o datos. La RAM es temporal y volátil. Los chips de Ram pierden su contenido en caso de que la corriente eléctrica se desactive o altere (tal como ocurre en circunstancias de variación de voltaje, interrupción de energía o interferencia eléctrica generada por el relampagueo o maquinas cercanas); se montan directamente en la tarjeta principal de la computadora, o en chips engastados en tarjetas periféricas conectadas a su vez a la tarjeta principal. ….

Otro tipo de memoria, la memoria de sólo lectura (ROM, read–only memory), es por lo general no volátil. En este caso, la combinación de estados de circuitos es fija, de manera que el contenido de esta memoria no desaparece en ausencia de energía eléctrica. La ROM constituye al almacenamiento permanente de datos e instrucciones inmutables, como los programas y datos provistos por el fabricante de la computadora. ….

La memoria caché es un tipo de memoria de alta velocidad a la que un procesador puede acceder con mayor rapidez que a la memoria principal, su funcionamiento es semejante al de una libreta de direcciones para el registro de números telefónicos. Quizá la libreta de direcciones de una persona contenga únicamente el 1 por ciento de los números incluidos en el directorio telefónico local, pero aun así la probabilidad de que el numero que esa persona está a punto de marcar aparezca en su libreta de direcciones es muy alta. La operación de la memoria caché se basa en el mismo principio; es más conveniente almacenar en ella –fácilmente accesible- que en la RAM –más lenta- datos de uso frecuente. Como la memoria caché aloja pocos datos, la CPU puede

acceder a los datos e instrucciones que necesita con mayor rapidez que seleccionando en el enorme conjunto de datos almacenados en la memoria principal. Esto hace posible que la CPU ejecute instrucciones que necesita con mayor celeridad, gracias a lo cual se eleva el rendimiento general del sistema de computación.

La parte de la memoria principal de un sistema capaz de transferir su información a la memoria caché se llama memoria cachable. La memoria no cachable se comporta a su vez como si el sistema no dispusiera de memoria caché, de modo que transfiere directamente información, según se necesite, al procesador, sin posibilidad de que éste se sirva entonces de la memoria caché como depósito de almacenamiento de rápida recuperación. ….

El disco duro es un dispositivo de almacenamiento no volátil, es decir conserva la información que le ha sido almacenada de forma correcta aun con la perdida de energía, emplea un sistema de grabación magnética, es donde en la mayoría de los casos se encuentra almacenado elsistema operativo de la computadora. Si hablamos de disco rígido podemos citar a los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa madre, es decir pueden ser SATA, IDE o SCSI.

CD-ROM. La palabra CD-ROM viene de Compact Disc-Read Only Memory. Disco compacto de solo lectura. Es un soporte óptico. Sistema de almacenamiento de información en el que la superficie del disco está recubierta de un material que refleja la luz. La grabación de los datos se realiza creando agujeros microscópicos que dispersan la luz (pits) alternándolos con zonas que sí la reflejan (lands).

DVD. Es lo mismo que un CD-ROM pero posee mayor capacidad. Éste tan solo ha cambiado la longitud del láser, reducido el tamaño de los agujeros y apretado los surcos para que quepa más información en el mismo espacio.

Referencias

Ithinkweb. (Página web). Recuperado 23/02/2012 en http://www.ithinkweb.com.mx/capacita/hard_ware.html

Orilia, L. (1987). Las computadoras y la información. s/l: McGraw-Hill.