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EQUIPOS INFORMÁTICOS Hardware y Redes

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Contenidos Artículos Computadora

1

Historia del hardware

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Arquitectura de von Neumann

22

Generaciones de computadoras

27

Unidad central de procesamiento

29

Arquitectura de computadoras

42

Placa base

45

BIOS

51

Memoria de acceso aleatorio

54

Bus (informática)

62

Entrada/salida

66

Fuente de alimentación

68

Monitor de computadora

70

Tarjeta de sonido

76

Audio digital

77

Disco duro

82

Tarjeta gráfica

92

Red de computadoras

104

Red de área local

113

Hardware de red

118

Tarjeta de red

119

Ethernet

121

Cable coaxial

127

RJ-45

131

Wi-Fi

136

Teclado (informática)

140

Impresora

147

Ratón (informática)

154

Anexo:Cronología de los sistemas operativos

161

Teléfono

166

Telefonía móvil

170

Voz sobre Protocolo de Internet

176

Referencias

Fuentes y contribuyentes del artículo

184

Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes

188

Licencias de artículos Licencia

192

Computadora

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Computadora Una computadora o computador (del inglés computer y este del latín computare -calcular), también denominada ordenador (del francés ordinateur, y este del latín ordinator), es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación y al que lo realiza se le llama programador. La computadora, además de la rutina o programa informático, necesita de datos específicos (a estos datos, en conjunto, se les conoce como "Input" en inglés o de entrada) que deben ser suministrados, y que son requeridos al momento de la ejecución, para proporcionar el producto final del procesamiento de datos, que recibe el nombre de "output" o de salida. La información puede ser entonces utilizada, reinterpretada, copiada, transferida, o retransmitida a otra(s) persona(s), computadora(s) o componente(s) electrónico(s) local o remotamente usando diferentes sistemas de telecomunicación, pudiendo ser grabada, salvada o almacenada en algún tipo de dispositivo o unidad de almacenamiento.

Vista expandida de una computadora personal. 1: Monitor 2: Placa base 3: Procesador 4: Puertos ATA 5: Memoria principal (RAM) 6: Placas de expansión 7: Fuente de alimentación 8: Unidad de almacenamiento óptico 9: Disco duro, Unidad de estado sólido 10: Teclado 11: Ratón

La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como la Fuente de alimentación. calculadora no programable, es que es una máquina de propósito general, es decir, puede realizar tareas muy diversas, de acuerdo a las posibilidades que brinde los lenguajes de programación y el hardware.

Computadora

Arquitectura A pesar de que las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros modelos en los años 40, la mayoría todavía utiliza la Arquitectura de von Neumann, publicada a principios de los años 1940 por John von Neumann, que otros autores atribuyen a John Presper Eckert y John William Mauchly. La arquitectura de Von Neumann describe una computadora con 4 secciones principales: la unidad aritmético lógica (ALU por sus siglas del inglés: Arithmetic Logic Unit), la unidad de control, la memoria central, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por canales de conductores denominados buses: • 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 el computador. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con el computador. El número de celdas varían mucho de computador a computador, 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. En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez. • El procesador (también llamado Unidad central de procesamiento o CPU) consta de manera básica de los siguientes elementos: • La unidad aritmético lógica o ALU es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta, ...), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional. • La unidad de control sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción que el computador va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere luego el resultado a ubicaciones Un típico símbolo esquemático para una ALU: A y B apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la son operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad de control va a la siguiente instrucción (normalmente unidad de control; D es un estado de la salida. situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una instrucción de salto, informando al ordenador de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria). Los procesadores pueden constar de además de las anteriormente citadas, de otras unidades adicionales como la unidad de Coma Flotante • Los dispositivos de Entrada/Salida sirven a la computadora para obtener información del mundo exterior y/o comunicar los resultados generados por el computador al exterior. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S

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Computadora

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como teclados, monitores, unidades de disco flexible o cámaras web.

Periféricos y dispositivos auxiliares

Computadora de Escritorio.

Monitor El monitor o pantalla de computadora, es un dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados, o los gráficos del procesamiento de una computadora. Existen varios tipos de monitores: los de tubo de rayos catódicos (o CRT), los de pantalla de plasma (PDP), los de pantalla de cristal líquido (o LCD), de paneles de diodos orgánicos de emisión de luz (OLED), o Láser-TV, entre otros.

Teclado Un teclado de computadora es un periférico, físico o virtual (por ejemplo teclados en pantalla o teclados táctiles), utilizado para la introducción de órdenes y datos en una computadora. Tiene su origen en los teletipos y las máquinas de escribir eléctricas, que se utilizaron como los teclados de los primeros ordenadores y dispositivos de almacenamiento (grabadoras de cinta de papel y tarjetas perforadas). Aunque físicamente hay una miríada de formas, se suelen clasificar principalmente por la distribución de teclado de su zona alfanumérica, pues salvo casos muy especiales es común a todos los dispositivos y fabricantes (incluso para teclados árabes y japoneses).

Ratón El mouse (del inglés, pronunciado [ˈmaʊs]) o ratón es un periférico de computadora de uso manual, utilizado como entrada o control de datos. Se utiliza con una de las dos manos del usuario y detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie horizontal en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor. Anteriormente, la información del desplazamiento era transmitida gracias al movimiento de una bola debajo del ratón, la cual accionaba dos rodillos que correspondían a los ejes X e Y. Hoy, el puntero reacciona a los movimientos debido a un rayo de luz que se refleja entre el ratón y la superficie en la que se encuentra. Cabe aclarar que un ratón óptico apoyado en un espejo o sobre un barnizado por ejemplo es inutilizable, ya que la luz láser no desempeña su función correcta. La superficie a apoyar el ratón debe ser opaca, una superficie que no genere un reflejo, es recomendable el uso de alfombrillas.

Computadora

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Impresora Una impresora es un periférico de computadora que permite producir una copia permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato electrónico, imprimiendo en papel de lustre los datos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser. Muchas impresoras son usadas como periféricos, y están permanentemente unidas a la computadora por un cable. Otras impresoras, llamadas impresoras de red, tienen una interfaz de red interna (típicamente wireless o Ethernet), y que puede servir como un dispositivo para imprimir en papel algún documento para cualquier usuario de la red. Hoy en día se comercializan impresoras multifuncionales que aparte de sus funciones de impresora funcionan simultáneamente como fotocopiadora y escáner, siendo éste tipo de impresoras las más recurrentes en el mercado.

Escáner En informática, un escáner (del idioma inglés: scanner) es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes o cualquier otro impreso a formato digital. Actualmente vienen unificadas con las impresoras formando multifunciones

Impresora multifunción

Impresora multifuncional.

Una impresora multifunción o dispositivo multifuncional es un periférico que se conecta a la computadora y que posee las siguientes funciones dentro de un único bloque físico: Impresora, escáner, fotocopiadora, ampliando o reduciendo el original, fax (opcionalmente). Lector de memoria para la impresión directa de fotografías de cámaras digitales Disco duro (las unidades más grandes utilizadas en oficinas) para almacenar documentos e imágenes En ocasiones, aunque el fax no esté incorporado, la impresora multifunción es capaz de controlarlo si se le conecta a un puerto USB.

Almacenamiento Secundario El disco duro es un sistema de grabación magnética digital, es donde en la mayoría de los casos reside el Sistema operativo de la computadora. En los discos duros se almacenan los datos del usuario. En él encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. Una unidad de estado sólido es un sistema de memoria no volátil. Están formados por varios chips de memoria NAND Flash en su interior unidos a una controladora que gestiona todos los datos que se transfieren. Tienen una gran tendencia a suceder definitivamente a los discos duros mecánicos por su gran velocidad y tenacidad. Al no estar formadas por discos en ninguna de sus maneras, no se pueden categorizar como tal, aunque erróneamente se tienda a ello.

Computadora

Altavoces Los altavoces se utilizan para escuchar los sonidos emitidos por el computador, tales como música, sonidos de errores, conferencias, etc. • Altavoces de las placas base: Las placas base suelen llevar un dispositivo que emite pitidos para indicar posibles errores o procesos.

Otros conceptos y curiosidades En la actualidad se puede tener la impresión de que los computadores están ejecutando varios programas al mismo tiempo. Esto se conoce como multitarea, y es más común que se utilice el segundo término. En realidad, la CPU ejecuta instrucciones de un programa y después tras un breve periodo de tiempo, cambian a un segundo programa y ejecuta algunas de sus instrucciones. Esto crea la ilusión de que se están ejecutando varios programas simultáneamente, repartiendo el tiempo de la CPU entre los programas. Esto es similar a la película que está formada por una sucesión rápida de fotogramas. El sistema operativo es el programa que generalmente controla el reparto del tiempo. El procesamiento simultáneo viene con computadoras de más de un CPU, lo que da origen al multiprocesamiento. El sistema operativo es una especie de caja de herramientas lleno de utilerías que sirve para decidir, por ejemplo, qué programas se ejecutan, y cuándo, y qué fuentes (memoria o dispositivos E/S) se utilizan. El sistema operativo tiene otras funciones que ofrecer a otros programas, como los códigos que sirven a los programadores, escribir programas para una máquina sin necesidad de conocer los detalles internos de todos los dispositivos electrónicos conectados. En la actualidad se están empezando a incluir en las distribuciones donde se incluye el sistema operativo, algunos programas muy usados, debido a que es ésta una manera económica de distribuirlos. No es extraño que un sistema operativo incluya navegadores de Internet, procesadores de texto, programas de correo electrónico, interfaces de red, reproductores de películas y otros programas que antes se tenían que conseguir e instalar separadamente. Los primeros computadores digitales, de gran tamaño y coste, se utilizaban principalmente para hacer cálculos científicos. ENIAC, uno de los primeros computadores, calculaba densidades de neutrón transversales para ver si explotaría la bomba de hidrógeno. El CSIR Mk I, el primer ordenador australiano, evaluó patrones de precipitaciones para un gran proyecto de generación hidroeléctrica. Los primeros visionarios vaticinaron que la programación permitiría jugar al ajedrez, ver películas y otros usos. La gente que trabajaba para los gobiernos y las grandes empresas también usó los computadores para automatizar muchas de las tareas de recolección y procesamiento de datos, que antes eran hechas por humanos; por ejemplo, mantener y actualizar la contabilidad y los inventarios. En el mundo académico, los científicos de todos los campos empezaron a utilizar los computadores para hacer sus propios análisis. El descenso continuo de los precios de los computadores permitió su uso por empresas cada vez más pequeñas. Las empresas, las organizaciones y los gobiernos empezaron a emplear un gran número de pequeños computadores para realizar tareas que antes eran hechas por computadores centrales grandes y costosos. La reunión de varios pequeños computadores en un solo lugar se llamaba torre de servidores[cita requerida]. Con la invención del microprocesador en 1970, fue posible fabricar computadores muy baratos. Nacen los computadores personales (PC), los que se hicieron famosos para llevar a cabo diferentes tareas como guardar libros, escribir e imprimir documentos, calcular probabilidades y otras tareas matemáticas repetitivas con hojas de cálculo, comunicarse mediante correo electrónico e Internet. Sin embargo, la gran disponibilidad de computadores y su fácil adaptación a las necesidades de cada persona, han hecho que se utilicen para varios propósitos. Al mismo tiempo, los pequeños computadores son casi siempre con una programación fija, empezaron a hacerse camino entre las aplicaciones del hogar, los coches, los aviones y la maquinaria industrial. Estos procesadores integrados controlaban el comportamiento de los aparatos más fácilmente, permitiendo el desarrollo de funciones de

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Computadora control más complejas como los sistemas de freno antibloqueo en los coches. A principios del siglo 21, la mayoría de los aparatos eléctricos, casi todos los tipos de transporte eléctrico y la mayoría de las líneas de producción de las fábricas funcionan con un computador. La mayoría de los ingenieros piensa que esta tendencia va a continuar. Actualmente, los computadores personales son usados tanto para la investigación como para el entretenimiento (videojuegos), pero los grandes computadores aún sirven para cálculos matemáticos complejos y para otros usos de la ciencia, tecnología, astronomía, medicina, etc. Tal vez el más interesante "descendiente" del cruce entre el concepto de la PC o computadora personal y los llamados supercomputadores sea la Workstation o estación de trabajo. Este término, originalmente utilizado para equipos y máquinas de registro, grabación y tratamiento digital de sonido, y ahora utilizado precisamente en referencia a estaciones de trabajo (traducido literalmente del inglés), se usa para dar nombre a equipos que, debido sobre todo a su utilidad dedicada especialmente a labores de cálculo científico, eficiencia contra reloj y accesibilidad del usuario bajo programas y software profesional y especial, permiten desempeñar trabajos de gran cantidad de cálculos y "fuerza" operativa. Una Workstation es, en esencia, un equipo orientado a trabajos personales, con capacidad elevada de cálculo y rendimiento superior a los equipos PC convencionales, que aún tienen componentes de elevado coste, debido a su diseño orientado en cuanto a la elección y conjunción sinérgica de sus componentes. En estos casos, el software es el fundamento del diseño del equipo, el que reclama, junto con las exigencias del usuario, el diseño final de la Workstation.[cita requerida]

Etimología de la palabra ordenador La palabra española ordenador proviene del término francés ordinateur, en referencia a Dios que pone orden en el mundo ("Dieu qui met de l'ordre dans le monde").[1] En parte por cuestiones de marketing, puesto que la descripción realizada por IBM para su introducción en Francia en 1954 situaba las capacidades de actuación de la máquina cerca de la omnipotencia, idea equivocada que perdura hoy en día al considerar que la máquina universal de Turing es capaz de computar absolutamente todo.[2] En 1984, académicos franceses reconocieron, en el debate "Les jeunes, la technique et nous", que el PC con interfaz táctil. uso de este sustantivo es incorrecto, porque la función de un computador es procesar datos, no dar órdenes.[3] Mientras que otros, como el catedrático de filología latina Jacques Perret, conocedores del origen religioso del término, lo consideran más correcto que las alternativas.[1] El uso de la palabra ordinateur se ha exportado a algunos idiomas de la península Ibérica, como el aragonés, el asturiano, el gallego, el castellano, el catalán y el euskera. El español que se habla en Iberoamérica así como los demás idiomas europeos, como el portugués, el alemán y el holandés, utilizan derivados del término computare.

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Computadora

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Referencias [1] Etimología de la palabra ordenador (http:/ / www. presse-francophone. org/ apfa/ motdor/ etymolog/ ordinate. htm) (en francés) [2] Ben-Amram, Amir M. (2005). « The Church-Turing thesis and its look-alikes (http:/ / portal. acm. org/ citation. cfm?id=1086649. 1086651)». SIGACT News 36 (3):  pp. 113-114. doi: 10.1145/1086649.1086651 (http:/ / dx. doi. org/ 10. 1145/ 1086649. 1086651). . [3] El uso de la palabra ordenador (http:/ / www. elmundo. es/ su-ordenador/ SORnumeros/ 97/ SOR066/ SOR066tribuna. html). El Mundo.es.

Enlaces externos • •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre ComputadoraCommons. Wikcionario tiene definiciones para computador.Wikcionario

• Wikiquote alberga frases célebres de o sobre Computadora. Wikiquote • Información sobre qué es una computadora (http://www.monografias.com/trabajos15/computadoras/ computadoras.shtml), en monografías.com

Historia del hardware El hardware ha sido un componente importante del proceso de cálculo y almacenamiento de datos desde que se volvió útil para que los valores numéricos fueran procesados y compartidos. El hardware de computador más primitivo fue probablemente el palillo de cuenta;[1] después grabado permitía recordar cierta cantidad de elementos, probablemente ganado o granos, en contenedores. Algo similar se puede encontrar cerca de las excavaciones de Minoan. Estos elementos parecen haber sido usadas por los comerciantes, contadores y los oficiales del gobierno de la época. La máquina analítica de Charles Babbage, en el

Los dispositivos de ayuda provenientes de la computación han Science Museum de Londres. cambiado de simples dispositivos de grabación y conteo al ábaco, la regla de cálculo, la computadora analógica y los más recientes, la computadora u ordenador. Hasta hoy, un usuario experimentado del ábaco usando un dispositivo que tiene más de 100 años puede a veces completar operaciones básicas más rápidamente que una persona inexperta en el uso de las calculadoras electrónicas, aunque en el caso de los cálculos más complejos, los computadores son más efectivos que el humano más experimentado.

Los dispositivos más antiguos La humanidad ha usado dispositivos de cómputo por milenios. Un ejemplo es el dispositivo para establecer la igualdad de peso: las clásicas balanzas. Una máquina más aritmética es el ábaco. Se piensa que la forma más antigua de este dispositivo —el ábaco de polvo— fue inventado en Babilonia. El ábaco egipcio del grano y del alambre datan del año 500 A.C. En la antigüedad y en la edad media se construyeron algunos computadores analógicos para realizar cálculos de astronomía. Entre ellos estaba: el Mecanismo de Anticitera, un mecanismo de la antigua Grecia (aprox. 150-100 a. C.), el Planisferio; algunas de las invenciones de Al-Biruni (aprox. 1000 d. C.), el Ecuatorio de Azarquiel (alrededor de AD 1015), y otros computadores analógicos de astrónomos e ingenieros musulmanes.

Historia del hardware

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Introducción Los computadores pueden ser separados en software y hardware. El hardware de computación es la máquina física, que bajo la dirección de un programa, almacena y manipula los datos. Originalmente, los cálculos fueron hechos por seres humanos, quienes fueron llamados computadores, como título del trabajo o profesión. Este artículo cubre los principales desarrollos en la historia del hardware de computación, y procura ponerlos en contexto. Para una detallada línea de tiempo vea el artículo línea de tiempo de la computación. El artículo Historia de la computación trata de los métodos previstos para la pluma y el papel, con o sin la ayuda de tablas. Puesto que las calculadoras digitales confían en el almacenamiento digital, y tienden a estar limitadas por el tamaño y la velocidad de la memoria, la historia del almacenamiento de datos del computador está unido al desarrollo de las computadoras.

Primeras calculadoras Durante milenios, la humanidad ha usado dispositivos para ayudar en los cálculos. El dispositivo de contar más temprano fue probablemente una cierta forma de palito de contar. Posteriores ayudas para mantener los registros incluyen la arcilla de Fenicia que representaban conteos de artículos en contenedores, probablemente ganado o granos. Una máquina más orientada hacia la aritmética es el ábaco. La forma más temprana de ábaco, el ábaco de polvo, había sido usado en Babilonia Suanpan (el número representado en el cuadro es tan temprano como en 2.400 A.C.. Desde entonces, muchas otras 6.302.715.408) formas de tablas de contar han sido inventadas, por ejemplo en una casa de cuenta medieval, un paño a cuadros sería colocado en una mesa, como una ayuda para calcular sumas de dinero, y los marcadores se movían alrededor en ella según ciertas reglas. Un número de computadores análogos fueron construidos en épocas antiguas y medioevales para realizar cálculos astronómicos. Éstos incluyen el mecanismo de Anticitera y el astrolabio de la Grecia antigua (c. 150-100 A.C.). Estos dispositivos son usualmente considerados como las primeras computadoras análogas. Otras versiones tempranas de dispositivos mecánicos usados para realizar ciertos tipos de cálculos incluyen el Planisferio; algunas de las invenciones de Al-Biruni (c. AD 1000); el Equatorium de Azarquiel (c. AD 1015); y los computadores astronómicos análogos de otros astrónomos e ingenieros musulmanes medievales. Los engranajes están en el corazón de dispositivos mecánicos como la calculadora de Curta.

John Napier (1550-1617) observó que la multiplicación y la división de números pueden ser realizadas por la adición y la sustracción, respectivamente, de los logaritmos de esos números. Mientras producía las primeras tablas logarítmicas Napier necesitó realizar muchas multiplicaciones, y fue en este punto que diseñó los huesos de Napier, un dispositivo similar a un ábaco usado para la multiplicación y la división.

Puesto que los números reales pueden ser representados como distancias o intervalos en una línea, la regla de cálculo fue inventada en los años 1920 para permitir que las operaciones de multiplicación y de división se realizarán perceptiblemente más rápidamente que lo que era posible previamente. Las reglas de cálculo fueron usadas por generaciones de ingenieros y de otros trabajadores profesionales con inclinación matemática, hasta la invención de la calculadora de bolsillo. Los ingenieros del programa Apollo para enviar a un hombre a la Luna, hicieron muchos de sus cálculos en reglas de cálculo, que eran exactas a tres o cuatro dígitos significativos.

Historia del hardware

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La regla de cálculo, una calculadora mecánica básica, facilita la multiplicación y la división.

En 1623, Wilhelm Schickard construyó la primera calculadora mecánica digital y por lo tanto se convirtió en el padre de la era de la computación.[2] Puesto que su máquina usó técnicas tales como dientes y engranajes desarrollados primero para los relojes, también fue llamada un 'reloj calculador'. Fue puesto en uso práctico por su amigo Johannes Kepler, quien revolucionó la astronomía. Una original calculadora de Pascal (1640) es presentada en el museo de Zwinger. Siguieron las máquinas de Blaise Pascal (la Pascalina, 1642) y de Gottfried Wilhelm von Leibniz (1671). Alrededor 1820, Charles Xavier Thomas de Colmar creó la primera calculadora mecánica exitosa producida en serie, El Aritmómetro de Thomas, que podía sumar, restar, multiplicar, y dividir. Estaba basado principalmente en el trabajo de Leibniz. Las calculadoras mecánicas, como el Addiator de base diez, el Comptómetro, la calculadora Monroe, el Curta y el Addo-X permanecieron en uso hasta los años 1970.

Calculadora mecánica de 1914.

Leibniz también describió el sistema de numeración binario, un ingrediente central de todas las computadoras modernas. Sin embargo, hasta los años 1940, muchos diseños subsecuentes fueron basados en el difícil de implantar sistema decimal, incluyendo las máquinas de Charles Babbage de los años 1800 e incluso el ENIAC de 1945.

1801: Tecnología de tarjeta perforada Tan temprano como en 1725, Basile Bouchon, quien fue alumno de Carlos Bruné, usó un lazo de papel perforado en un telar para establecer el patrón a ser reproducido en la tela, y en 1726 su compañero de trabajo, Jean-Baptiste Falcon, mejoró su diseño al usar tarjetas perforadas de papel unidas una a la otra para la eficacia en adaptar y cambiar el programa. El telar de Bouchon-Falcon era semiautomático y requería la alimentación manual del programa. En 1801, Joseph Marie Jacquard desarrolló un telar en el que el patrón que era tejido era controlado por tarjetas perforadas. La serie de tarjetas podría ser cambiada sin cambiar el diseño mecánico del telar. Esto un hito en programabilidad.

Sistema de tarjeta perforada de una máquina de música.

Historia del hardware

Sistema de tarjeta perforada de un telar del siglo XIX.

En 1833, Charles Babbage avanzó desde desarrollar su máquina diferencial a desarrollar un diseño más completo, la máquina analítica, que, para su programación, tomaría prestada directamente las tarjetas perforadas del telar Jacquar. [3]. En 1835 Charles Babbage describió su máquina analítica. Era el plan de una computadora programable de propósito general, empleando tarjetas perforadas para la entrada y un motor de vapor para la energía. Su idea inicial era usar las tarjetas perforadas para controlar una máquina que podía calcular e imprimir con precisión enorme las tablas logarítmicas (una máquina de propósito específico). La idea de Babbage pronto se desarrolló en una computadora programable de propósito general, su máquina analítica. A pesar que su diseño era brillante y los planes eran probablemente correctos, o por lo menos depurables, el proyecto fue retardado por varios problemas. Babbage era un hombre difícil para trabajar con él y discutía con cualquier persona que no respetara sus ideas. Todas las En los años 1890, Herman Hollerith inventó una máquina tabuladora usando tarjetas perforadas. partes para su máquina tenían que ser hechas a mano. En una máquina con miles de partes, a veces los pequeños errores en cada elemento pueden acumularse, terminando en grandes discrepancias. Esto requería que estas partes fueran mucho mejores que las tolerancias que podían obtenerse con la tecnología de esa época. El proyecto se disolvió en conflictos con el artesano que construyó las partes y fue terminado cuando se agotó el financiamiento del gobierno. Ada Lovelace, hija de Lord Byron, tradujo y agregó notas al "Sketch of the Analytical Engine" por Federico Luigi, Conte Menabrea. Ella ha sido asociada cercanamente con Babbage. Algunos afirman que ella fue la primera programadora de computadoras del mundo, no obstante esta afirmación y el valor de sus otras contribuciones son discutidos por muchos. Una reconstrucción la Máquina Diferencial II, un diseño anterior, más limitado, ha estado operacional desde 1991 en el Museo de Ciencia de Londres. Con algunos cambios triviales, trabaja como Babbage la diseñó y demuestra que Babbage estaba correcto en teoría. El museo usó máquinas herramientas operadas por computador para construir las partes necesarias, siguiendo las tolerancias que habría podido alcanzar un maquinista de ese período. Algunos creen que la tecnología de ese tiempo no podía producir partes de suficiente precisión, aunque esto aparece ser falso. La falla de Babbage en terminar la

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Historia del hardware máquina puede ser principalmente atribuida a dificultades no solamente relacionadas con la política y el financiamiento, pero también con su deseo de desarrollar una computadora cada vez más sofisticada. Hoy, muchos en el campo de la computación llaman a esta clase obsesión creeping featuritis (algo así como "caracterititis creciente", es decir, el deseo de agregar cada vez más y más características). En 1890, la Oficina del Censo de los Estados Unidos usó tarjetas perforadas, las máquinas de ordenamiento, y las máquinas tabuladoras diseñadas por Herman Hollerith para manejar la inundación de datos del censo decenial ordenado por la constitución de Estados Unidos. La compañía de Hollerith eventualmente se convirtió en el núcleo de IBM. La IBM desarrolló la tecnología de la tarjeta perforada en una poderosa herramienta para el procesamiento de datos de negocios y produjo una extensa línea de máquinas tabuladoras especializadas. Por 1950, la tarjeta de IBM había llegado a ser ubicua en la industria y el gobierno. La advertencia impresa en la mayoría de las tarjetas previstas para la circulación como documentos (cheques, por ejemplo), "No doblar, no perforar ni mutilar", se convirtió en un lema para la era posterior a la Segunda Guerra Mundial.[4] Siguiendo los pasos de Babbage, aunque ignorante de este anterior trabajo, Percy Ludgate, un contable de Dublín, Irlanda, diseñó independientemente una computadora mecánica programable, que describió en un trabajo que fue publicado en 1909. Los artículos de Leslie Comrie sobre métodos de tarjetas perforadas, y las publicaciones de Wallace Eckert sobre Métodos de Tarjetas Perforadas en la Computación Científica en 1940, describieron técnicas que fueron suficientemente avanzadas para solucionar ecuaciones diferenciales, realizar multiplicación y división usando representaciones de punto flotante, todo ello hecho con tarjetas perforadas y las máquinas de registro de unidades??. La Oficina de Computación Astronómica Thomas J. Watson [5], de la Universidad de Columbia realizó cálculos astronómicos representando el estado del arte en la Computación. En muchas instalaciones de computación, las tarjetas perforadas fueron usadas hasta (y después) del final de los años 1970. Por ejemplo, en muchas universidades alrededor del mundo los estudiantes de ciencia e ingeniería someterían sus asignaciones de programación al centro de computación local en forma de una pila de tarjetas, una tarjeta por línea de programa, y entonces tenían que esperar que el programa estuviera en cola para ser procesado, compilado, y ejecutado. En espera para la impresión de cualquier resultado, marcado con la identificación de quien lo solicitó, sería puesto en una bandeja de salida fuera del centro de computación. En muchos casos estos resultados serían solamente un listado de mensajes de error con respecto a la sintaxis, etc, del programa, necesitando otro ciclo de edición-compilación-ejecución[6]. Ver también Programación de la computadora en la era de la tarjeta perforada. Las tarjetas perforadas todavía son usadas y manufacturadas a este día, y sus dimensiones distintivas (y la capacidad de 80 columnas) todavía pueden ser reconocidas en formas, registros, y programas alrededor del mundo.

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Historia del hardware

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1930s-1960s: Calculadoras de escritorio Por los años 1900, las primeras calculadoras mecánicas, cajas registradoras, máquinas de contabilidad, etcétera fueron rediseñadas para usar motores eléctricos, con la posición de engranajes como representación para el estado de una variable. Desde los años 1930, compañías como Friden, Marchant Calculator y Monroe hicieron calculadoras mecánicas de escritorio que podían sumar, restar, multiplicar y dividir. La palabra "computador" era un título de trabajo asignado a la gente que usaba estas calculadoras para realizar cálculos matemáticos. Durante el Proyecto Manhattan, el futuro laureado premio Nobel, Richard Feynman, fue el supervisor de un cuarto lleno de computadoras humanas, muchas de ellas eran mujeres dedicadas a la matemática, que entendían las ecuaciones diferenciales que eran solucionadas para el esfuerzo de la guerra. Después de la guerra, incluso el renombrado Stanislaw Ulam fue presionado en servicio para traducir las matemáticas a aproximaciones computables para la bomba de hidrógeno.

Calculadora de Curta.

En 1948, fue introducido el Curta. Éste era una calculadora mecánica pequeña y portable, que tenía el tamaño aproximado de una amoladora de pimienta. Con el tiempo, durante los años 1950 y los años 1960 aparecieron en el mercado una variedad de diferentes marcas de calculadoras mecánicas. La primera calculadora de escritorio completamente electrónica fue la ANITA Mk.VII británica, que usaba una pantalla de tubo Nixie y 177 tubos tiratrón subminiatura. En junio de 1963, Friden introdujo la EC-130 de cuatro funciones. Tenía un diseño completamente transistorizado, la capacidad 13 dígitos en un CRT de 5 pulgadas (130 mm), e introdujo la notación polaca inversa (RPN) al mercado de las calculadoras con un precio de $2200. El modelo EC-132 añadió la raíz cuadrada y funciones recíprocas. En 1965, los laboratorios Wang produjeron el LOCI-2, una calculadora de escritorio transistorizada de 10 dígitos que usaba una exhibición de tubo Nixie y podía computar logaritmos. Con el desarrollo de los circuitos integrados y los microprocesadores, las calculadoras grandes y costosas fueron sustituidas por dispositivos electrónicos más pequeños.

Computadoras análogas avanzadas Antes de la Segunda Guerra Mundial, las computadoras análogas mecánicas y eléctricas eran consideradas el "estado del arte", y muchos pensaban que eran el futuro de la computación. Las computadoras análogas toman ventaja de las fuertes similitudes entre las matemáticas de propiedades de pequeña escala -- la posición y el movimiento de ruedas o el voltaje y la corriente de componentes electrónicos -- y las matemáticas de otros fenómenos físicos, ej. trayectorias balísticas, inercia, resonancia, transferencia de energía, momento, etc.

Analizador diferencial de Cambridge, 1938.

Modelar los fenómenos físicos con las propiedades eléctricas rinde una gran ventaja sobre usar modelos físicos: 1. los componentes eléctricos son más pequeños y baratos; son más fácilmente construidos y ejercitados.

Historia del hardware 2. Aunque de otra manera similar, los fenómenos, eléctricos se pueden hacer que ocurran en marcos de tiempo convenientemente cortos. Centralmente, los sistemas trabajaron creando análogos eléctricos de otros sistemas, permitiendo a los usuarios predecir el comportamiento de los sistemas de interés al observar los análogos eléctricos. La más útil de las analogías fue la manera en que el comportamiento en pequeña escala podía ser representado con ecuaciones integrales y diferenciales, y por lo tanto podía ser usado para solucionar esas ecuaciones. Un ingenioso ejemplo de tal máquina fue el integrador de agua construido en 1928; un ejemplo eléctrico es la máquina de Mallock construida en 1941. A diferencia de las computadoras digitales modernas, las computadoras análogas no eran muy flexibles, y necesitan ser reconfiguradas (es decir, reprogramadas) manualmente para cambiarlas para trabajar de un problema a otro. Las computadoras análogas tenían una ventaja sobre los primeros computadores digitales en que podían ser usadas para solucionar problemas complejos usando comportamientos análogos mientras que las primeras tentativas en las computadoras digitales eran absolutamente limitadas. Pero a medida que las computadoras digitales han venido siendo más rápidas y usaban memorias más grandes (ej, RAM o almacenamiento interno), han desplazado casi completamente a las computadoras análogas, y la programación de computadores, o codificación ha surgido como otra profesión humana. Puesto que las computadoras eran raras en esta era, las soluciones eran a menudo hard-coded en las formas de papel como gráficas y nomogramas, que entonces podían producir soluciones análogas a esos problemas, tales como la distribución de presiones y temperaturas en un sistema de calefacción. Algunas de las computadoras análogas más extensamente desplegadas incluyeron dispositivos para apuntar armas, tales como los sistemas Norden bombsight y Fire-control system para embarcaciones navales. Algunos de éstos permanecieron en uso por décadas después de la segunda guerra mundial. Un ejemplo es el Mark I Fire Control Computer, desplegado por la Armada de los Estados Unidos en una variedad de naves desde los destructores a los acorazados. Otros ejemplos incluyeron el Heathkit EC-1, y la computadora hidráulica MONIAC. El arte de la computación anáógica alcanzó su cenit con el Differential analyser, inventado en 1876 por James Thomson y construido por H. W. Nieman y Vannevar Bush en el MIT comenzando en 1927. Fueron construidas menos de una docena de estos dispositivos; el más poderoso fue construido en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Pensilvania, donde también fue construido el ENIAC. Las computadoras electrónicas digitales, como el ENIAC, significaron el fin para la mayoría de las máquinas análogas de computación, pero las computadoras análogas híbridas, controladas por electrónica digital, permanecían en substancial uso en los años 1950 y los años 1960, y más adelante en algunas aplicaciones especializadas.

Primeros computadores digitales La era del computador moderno comenzó con un explosivo desarrollo antes y durante la Segunda Guerra Mundial, a medida que los circuitos electrónicos, los relés, los condensadores, y los tubos de vacío reemplazaron los equivalentes mecánicos y los cálculos digitales reemplazaron los cálculos análogos. Las máquinas como el Atanasoff–Berry Computer, Z3, Colossus, y el ENIAC fueron construidas a mano usando circuitos que contenían relés o válvulas (tubos de vacío), y a menudo usaron tarjetas perforadas o cintas perforadas para la entrada y como el medio de almacenamiento principal (no volátil). En esta era, un número de diferentes máquinas fueron producidas con capacidades que constantemente avanzaban. Al principio de este período, no existió nada que se asemejara remotamente a una computadora moderna, excepto en los planes perdidos por largo tiempo de Charles Babbage y las visiones matemáticas de Alan Turing y otros. Al final de la era, habían sido construidos dispositivos como el EDSAC, y son considerados universalmente como computadores digitales. Definir un solo punto en la serie, como la "primera computadora", pierde muchos sutiles detalles.

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Historia del hardware El texto escrito por Alan Turing en 1936 probó ser enormemente influyente en la computación y ciencias de la computación de dos maneras. Su principal propósito era probar que había problemas (nombrados el problema de la parada) que no podían ser solucionados por ningún proceso secuencial. Al hacer eso, Turing proporcionó una definición de una computadora universal, una construcción que vino a ser llamada máquina de Turing, un dispositivo puramente teórico que formaliza el concepto de ejecución de algoritmo, reemplazando el engorroso lenguaje universal basado en en aritmética de Kurt Gödel. Excepto por las limitaciones impuestas por sus almacenamientos de memoria finitos, se dice que las computadoras modernas son Turing completo, que es como decir que tienen la capacidad de ejecución de algoritmo equivalente a una máquina universal de Turing. Este tipo limitado de la cualidad de Turing completo es algunas veces visto como la capacidad umbral que separa las computadoras de uso general de sus precursores de propósito específico. Para que una máquina de computación sea una computadora de propósito general práctica, debe haber algún mecanismo de lectura/escritura conveniente, como por ejemplo la cinta perforada. Para la completa versatilidad, la arquitectura de Von Neumann usa la misma memoria para almacenar tanto los programas como los datos; virtualmente todas las computadoras contemporáneas usan esta arquitectura (o alguna variante). Mientras que es teóricamente posible implementar una computadora completa mecánicamente (como demostró el diseño de Babbage), la electrónica hizo posible la velocidad y más adelante la miniaturización que caracterizan las computadoras modernas. En la era de la Segunda Guerra Mundial habían tres corrientes paralelas en el desarrollo de la computadora, y dos fueron ignoradas en gran parte o deliberadamente mantenidas en secreto. La primera fue el trabajo alemán de Konrad Zuse. La segunda fue el desarrollo secreto de la computadora Colossus en el Reino Unido. Ninguna de éstas tuvieron mucha influencia en los varios proyectos de computación en los Estados Unidos. La tercera corriente de desarrollo de la computadora, el ENIAC y el EDVAC de Eckert y Mauchly, fue publicada extensamente.

Z-series de Konrad Zuse: Las primeras computadoras controladas por programa Trabajando aisladamente en Alemania, en 1936 Konrad Zuse comenzó la construcción de sus primeras calculadoras de la Z-series que ofrecían memoria y programabilidad (limitada inicialmente). La Z1 de Zuse, que aunque puramente mecánica ya era binaria, fue finalizada en 1938. Nunca trabajó confiablemente debido a problemas con la precisión de las partes. La subsecuente máquina de Zuse, el Z3, fue finalizada en 1941. Fue basada en relés telefónicos y trabajó satisfactoriamente. El Z3 se convirtió así en la primera Una reproducción de la computadora Z1 de Zuse. computadora funcional, de todo propósito, controlada por programa. De muchas maneras era muy similar a las máquinas modernas, siendo pionera en numerosos avances, tales como números de punto flotante. El reemplazo del difícil de implementar sistema decimal, usado en el diseño temprano de Charles Babbage, por el más simple sistema binario, significó que las máquinas de Zuse eran más fáciles de construir y potencialmente más confiables, dadas las tecnologías disponibles en aquel tiempo. Esto a veces es visto como la razón principal por la que Zuse tuvo éxito donde Babbage falló. Los programas fueron alimentados en el Z3 por medio de películas perforadas. Faltaban los saltos condicionales, pero desde los años 1990 se ha probado teóricamente que el Z3 seguía siendo un computador universal (ignorando sus limitaciones de tamaño físico de almacenamiento). En dos aplicaciones de patente de 1936, Konrad Zuse también anticipó que las instrucciones de máquina podían ser almacenadas en el mismo almacenamiento usado para los datos - la idea clave de lo que sería conocido como la arquitectura de Von Neumann y fue implementada por primera vez en el posterior diseño del EDSAC británico (1949). Zuse también decía haber diseñado el primer

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lenguaje de programación de alto nivel, (Plankalkül), en 1945 (que fue publicado en 1948) aunque fue implementado por primera vez en 2000 por un equipo alrededor de Raúl Rojas en la Universidad Libre de Berlín - cinco años después de que murió Zuse. Zuse sufrió reveses durante la Segunda Guerra Mundial cuando algunas de sus máquinas fueron destruidas en el curso de las campañas aliadas de bombardeos. Aparentemente su trabajo en gran parte siguió siendo desconocido a los ingenieros en el Reino Unido y los E.E.U.U. hasta mucho más tarde, aunque al menos la IBM estaba enterada de ellos pues financiaron a su compañía de lanzamiento de posguerra en 1946, a cambio de una opción sobre las patentes de Zuse.

Colossus Durante la Segunda Guerra Mundial, los británicos en Bletchley Park alcanzaron un número de éxitos al romper las comunicaciones militares alemanas cifradas. La máquina de cifrado alemana, Enigma, fue atacada con la ayuda de máquinas electromecánicas llamadas bombes. La bombe, diseñada por Alan Turing y Gordon Welchman, después de la bomba criptográfica polaca (1938), eliminaba ajustes posibles del Enigma al realizar cadenas deducciones lógicas implementadas eléctricamente. La mayoría de las posibilidades conducían a una contradicción, y las pocas restantes se podían probar a mano.

El colossus fue usado para romper cifrados alemanes durante la Segunda Guerra Mundial.

Los alemanes también desarrollaron una serie de sistemas de cifrado de teleimpresora, muy diferentes del Enigma. La máquina Lorenz SZ 40/42 fue usada para las comunicaciones de alto nivel del ejército, llamada "Tunny" por los británicos. Las primeras intercepciones de los mensajes Lorenz comenzaron en 1941. Como parte de un ataque contra los Tunny, el profesor Max Newman y sus colegas ayudaron a especificar el colossus. El Mk I colossus fue construido entre marzo y diciembre de 1943 por Tommy Flowers y sus colegas en el Post Office Research Station en Dollis Hill en Londres y después enviado a Bletchley Park. El colossus fue el primer dispositivo de computación totalmente electrónico. El colossus usó una gran cantidad de válvulas (|tubos de vacío). Tenía entrada de cinta de papel y era capaz de ser configurado para realizar una variedad de operaciones de lógica booleana en sus datos, pero no era Turing completo. Fueron construidos nueve Mk II Colossi (el Mk I fue convertido en un Mk II haciendo diez máquinas en total). Los detalles de su existencia, diseño, y uso fueron mantenidos secretos bien entrados los años 1970. Winston Churchill personalmente publicó una orden para su destrucción en piezas no más grandes que la mano de un hombre. debido a este secreto los Colossi no fueron incluidos en muchas historias de la computación. Una copia reconstruida de una de las máquinas Colossus está ahora en exhibición en Bletchley Park.

Desarrollos norteamericanos En 1937, Claude Shannon produjo su tesis magistral en el MIT que por primera vez en la historia implicaba el álgebra booleana usando relés y conmutadores electrónicos. La tesis de Shannon, intitulada A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits (Un análisis simbólico de circuitos de conmutación y relés), esencialmente funda el diseño de circuitos digitales prácticos. En noviembre de 1937, George Stibitz, entonces trabajando en los Laboratorios Bell, terminó una computadora basada en relés que calculaba con la adición binaria y apodó con el nombre de "Modelo K" (por "kitchen" (cocina), donde él la había ensamblado). A finales de 1938, los Laboratorios Bell autorizaron un programa de investigación completo con Stibitz al timón. Su Complex Number Calculator, terminado el 8 de enero de 1940, podía calcular números complejos. En una demostración del 11 de septiembre de 1940 en la conferencia de la American Mathematical Society en el Dartmouth College, Stibitz pudo enviar, al Complex Number Calculator, comandos

Historia del hardware remotos sobre líneas telefónicas por un teletipo. Fue la primera máquina de computación usada remotamente, en este caso sobre una línea telefónica. Algunos participantes en la conferencia que atestiguaron la demostración eran John Von Neumann, John Mauchly, y Norbert Wiener, quien escribió sobre ello en sus memorias. En 1939, John Vincent Atanasoff y Clifford E. Berry de Iowa State University desarrollaron el Atanasoff Berry Computer (ABC), una calculadora electrónica digital de propósito especial para solucionar sistemas de ecuaciones lineares. La meta original era solucionar 29 ecuaciones simultáneas de 29 incógnitas cada una, pero debido a errores en el mecanismo del perforador de tarjetas la máquina terminada solamente podía solucionar algunas ecuaciones. El diseño usaba más de 300 tubos de vacío para alta velocidad y empleaba para la memoria condensadores fijados en un tambor que rotaba mecánicamente. Aunque la máquina ABC no era programable, fue la primera en usar circuitos electrónicos. El co-inventor del ENIAC, John Mauchly, examinó el ABC en junio de 1941, y su influencia en el diseño de la posterior máquina ENIAC es una cuestión de controversia entre los historiadores del computador. El ABC fue en gran parte olvidado hasta que se convirtió en el foco del pleito legal Honeywell vs. Sperry Rand, la decisión invalidó la patente de ENIAC (y varias otras), entre muchas razones por haber sido anticipado por el trabajo de Atanasoff. En 1939, en los laboratorios Endicott de la IBM comenzó el desarrollo del Harvard Mark I. Conocido oficialmente como el Automatic Sequence Controlled Calculator, el Mark I fue una computadora electromecánica de propósitos generales construida con el financiamiento de la IBM y con la asistencia del personal de la IBM, bajo dirección del matemático de Harvard, Howard Aiken. Su diseño fue influenciado por la Máquina Analítica de Babbage, usando ruedas de aritmética y almacenamiento decimal e interruptores rotatorios además de relés electromagnéticos. Era programable vía una cinta de papel perforado, y contenía varias unidades de cálculo trabajando en paralelo. Versiones posteriores contuvieron varios lectores de cinta de papel y la máquina podía cambiar entre los lectores basados en una condición. Sin embargo, la máquina no era absolutamente Turing completa. El Mark I fue trasladado a la universidad de Harvard y comenzó la operación en mayo de 1944.

ENIAC El ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), construido en los Estados Unidos, fue el primer computador electrónico de propósito general. Construido bajo la dirección de John Mauchly y John Presper Eckert en la universidad de Pennsylvania, era 1.000 veces más rápido que sus contemporáneos. El desarrollo y la construcción del ENIAC duró desde 1943 hasta estar operativo completamente al final de 1945. Cuando su diseño fue propuesto, muchos investigadores creyeron que los millares de delicadas válvulas (es decir tubos de vacío) se quemarían tan frecuentemente que el ENIAC estaría con tanta El ENIAC realizó cálculos de la trayectoria balística frecuencia inactivo por reparaciones que sería inútil. Sin embargo, usando 160 kilovatios de energía. era capaz de miles de operaciones por segundo por horas enteras entre las fallas de válvulas. Validó abiertamente el uso de la electrónica para la computación en gran escala. Esto fue crucial para el desarrollo del cómputo moderno. El ENIAC era inequívocamente un dispositivo Turing completo. Sin embargo, un "programa" en el ENIAC era definido por los estados de sus cables de remiendo e interruptores, una decepcionante disparidad con las máquinas electrónicas de programa almacenado que se desarrollaron a partir del ENIAC. Programarlo significaba recablearlo. Las mejoras completadas en 1948 hicieron posible ejecutar programas almacenados fijados en memoria de tabla de función, que hizo la programación menos un esfuerzo "único/realizado solo una vez/único en su tipo"??, y más sistemático.

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La máquina de von Neumann de primera generación y otros trabajos Incluso antes de que el ENIAC estuviera terminado, Eckert y Mauchly reconocieron sus limitaciones y comenzaron el diseño de una nueva computadora, el EDVAC, que debía tener programa almacenado. John von Neumann escribió un reporte de amplia circulación que describía el diseño del EDVAC en el que tanto los programas como los datos de trabajo estaban almacenados en un solo unificado almacén. Este diseño básico, que sería conocido como la arquitectura de von Neumann, serviría como la base para el desarrollo de las primeras computadoras digitales de propósito general realmente flexibles. En esta generación, el almacenamiento temporal o de trabajo fue proporcionado por líneas de retardo acústico, que usaban el tiempo de propagación del sonido a través de un medio como el mercurio líquido (o a través de un alambre) para almacenar datos brevemente. Una serie de pulsos acústicos eran enviados a lo largo de un tubo; después de un tiempo, en lo que el pulso alcanzaba el extremo del tubo, el circuito detectaba si el pulso representaba un 1 ó un 0 y causaba al oscilador volver a reenviar el pulso. Otros usaron los tubos de Williams, que utilizan la capacidad de un tubo de imagen de televisión para almacenar y de recuperar datos. Por 1954, la memoria de núcleo magnético rápidamente desplazó la mayoría de las otras formas de almacenamiento temporal, y dominó el campo hasta mediados de los años 1970. La primera máquina funcional de von Neumann fue el "Baby" ("Bebé") de Manchester o Small-Scale Experimental Machine, construida en la universidad de Mánchester en 1948; fue seguida en 1949 por el computador Manchester Mark I que funcionó como un sistema completo usando el tubo Williams y el tambor magnético para la memoria, y también introdujo los registros de índice. El otro competidor para el título de "primer computador digital de programa almacenado" había sido el EDSAC, diseñado y construido en la Universidad de Cambridge. Operacional en El "Bebé" en el Museo de Ciencia e Industria (MSIM), de Mánchester (Inglaterra). menos de un año después de la Manchester "Baby", también era capaz de abordar problemas reales. EDSAC fue inspirado de hecho por los planes para el EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), el sucesor del ENIAC; estos planes ya estaban en el lugar correcto para el tiempo en que el ENIAC fue operacional exitosamente. A diferencia del ENIAC, que usaba el procesamiento paralelo, el EDVAC usó una sola unidad de procesamiento. Este diseño era más simple y fue el primero en ser implementado en cada exitosa onda de miniaturización, y creciente confiabilidad. Algunos ven al Manchester Mark I/EDSAC/EDVAC como las "Evas" de la cuales casi todas las computadoras actuales derivan su arquitectura. La primera computadora programable universal en la Unión Soviética fue creada por un equipo de científicos bajo dirección de Sergei Alekseyevich Lebedev del Instituto Kiev de Electrotecnología, Unión Soviética (ahora Ucrania). El computador MESM (МЭСМ, Small Electronic Calculating Machine) estuvo operacional en 1950. Tenía cerca de 6.000 tubos de vacío y consumida 25 kW de energía. Podía realizar aproximadamente 3.000 operaciones por segundo. Otra máquina temprana fue el CSIRAC, un diseño australiano que corrió su primer programa de prueba en 1949. CSIRAC es el computador más viejo todavía en existencia y el primero en haber sido usado para ejecutar música digital.[7]

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Historia del hardware En octubre de 1947, los directores de J. Lyons & Company, una compañía británica del famosa por sus tiendas de té (pequeños restaurantes) pero con fuertes intereses en las nuevas técnicas de gerencia de oficinas, decidido a tomar un papel activo en promover el desarrollo comercial de los computadores. Por 1951 el computador LEO I estuvo operacional y corrió el primer job de computador de oficina rutinario regular del mundo. La máquina de la universidad de Manchester se convirtió en el prototipo para la Ferranti Mark I. La primera máquina Ferranti Mark I fue entregada a la Universidad en febrero de 1951 y por lo menos otras nueve fueron vendidas entre 1951 y 1957. En junio de 1951, el UNIVAC I (Universal Automatic Computer) fue entregado a la Oficina del Censo de los Estados Unidos. Aunque fue fabricada por Remington Rand, la máquina con frecuencia fue referida equivocadamente como la "IBM UNIVAC". Eventualmente Remington Rand vendió 46 máquinas en más de $1 millón por cada una. El UNIVAC era el primer computador 'producido en masa'; todos los predecesores habían sido unidades 'únicas en su tipo'. Usó 5.200 tubos de vacío y consumía 125 kW de energía. Usó para la memoria una línea de retardo de mercurio capaz de almacenar 1.000 palabras de 11 dígitos decimales más el signo (palabras de 72 bits). A diferencia de las máquinas de la IBM no fue equipado de un lector de tarjetas perforadas sino con una entrada de cinta magnética de metal al estilo de los años 1930, haciéndola incompatible con algunos almacenamientos de datos comerciales existentes. La cinta de papel perforado de alta velocidad y las cintas magnéticas del estilo moderno fueron usados para entrada/salida por otras computadoras de la era. En noviembre de 1951, la compañía J. Lyons comenzó la operación semanal de un Job de valuaciones de panadería en el LEO (Lyons Electronic Office). Éste fue la primera aplicación de negocio en tener vida en un computador de programa almacenado. En 1952, la IBM anunció público el IBM 701 Electronic Data Processing Machine, la primera en su excitosa 700/7000 series y su primer computador IBM mainframe. El IBM 704, introducido en 1954, usó la memoria de núcleo magnético, que se convirtió en el estándar para las máquinas grandes. El primer lenguaje de programación de propósitos generales de alto nivel implementado, FORTRAN, también fue desarrollado en la IBM para los 704 durante 1955 y 1956 y lanzado a principios de 1957. (El diseño en 1945 del leguaje de alto nivel Plankalkül, de Konrad Zuse, no fue implementado en aquel tiempo). En 1954 la IBM introdujo un computador más pequeño y más económico que probó ser muy popular. El IBM 650 pesaba más de 900 kg, la fuente de alimentación pesada alrededor 1.350 kg y ambos fueron contenidos en gabinetes separados de más o menos 1,5 x 0,9 x 1,8 metros. Costaba $500.000 o podía ser arrendada por $3.500 al mes. Su memoria de tambor tenía originalmente solamente 2.000 palabras de diez dígitos, y requería una programación arcana para una eficiente computación. Las limitaciones de la memoria tales como ésta iban a dominar la programación por décadas posteriores, hasta la evolución de las capacidades del hardware y un modelo de programación que eran más benévolos al desarrollo del software. En 1955, Maurice Wilkes inventó la microprogramación, que fue posteriormente ampliamente usada en los CPUs y las unidades de punto flotante de los mainframes y de otras computadoras, tales como las series del IBM 360. La microprogramación permite al conjunto de instrucciones base ser definido o extendido por programas incorporados en el hardware (ahora a veces llamado como firmware, microcódigo, o milicódigo). En 1956, la IBM vendió su primer sistema de disco magnético, RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control). Usó 50 discos de metal de 24 pulgadas (610 mm), con 100 pistas por lado. Podía almacenar 5 megabytes de datos y costaba $10.000 por megabyte. (En 2006, el almacenamiento magnético, en la forma de discos duros, costaba menos de un décimo de un centavo por megabyte).

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Segunda generación: Transistores Inicialmente, se creía que serían producidos o utilizados muy pocos computadores. Esto era debido en parte a su tamaño, al costo, y a la falta de previsión en los tipos de usos a los que podían ser aplicados los computadores. En 1951 inicia la primera máquina de cálculo hecha en serie y hay un gran desarrollo de estas máquinas, debido a la introducción de nuevas técnicas, de nuevas unidades y métodos de programación. En 1953 el número de máquinas de cálculo en todo el mundo se eleva hasta cerca de 100 unidades. En 1958 solamente los Estados Unidos tienen cerca de 2.500 modelos en total. En Italia la primera máquina de cálculo fue colocada en 1954 en la Universidad Politécnico de Milán y solamente en 1957 es usada por una firma. En 1958 es colocada en Italia un décimo de las máquinas de cálculo, que apoyan cerca de 700 empleados meccanográficos. En la conclusión de la Primera Generación, al final de los años 1950, las máquinas electrónicas de cálculo han ganado la confianza de sus usuarios. Al principio eran consideradas, más como instrumentos de cálculo y útiles para la investigación en la universidad, que máquinas útiles por sus capacidades de procesar información, para las corporaciones o las necesidades operativas de las firmas. Las máquinas de cálculo superan más y más las restricciones debido a alguna construcción y técnicas de programación no refinadas. Su uso no representa más una "aventura" para las firmas y las corporaciones que las colocan, sino que responden a la necesidad de solucionar los varios problemas operativos. Alrededor de finales de los años 1950 los tubos fueron sustituidos por transistores. Esto levanta lo que se conoce como la "segunda generación" de máquinas de cálculo. Usando los transistores y mejorando las máquinas y los programas, la máquina de cálculo se vuelve más rápida y económica y esto difunde en diez mil modelos en todo el mundo. Por la situación económica general cambiante, el continuo crecimiento de las firmas, la introducción de nuevas técnicas de organización y la gerencia de una firma, pasa de un uso prevalente de contabilidad y estadístico a algunas aplicaciones más complejos que se refieren a todos los sectores de activos. El transistor fue realizado en 1948 por los norteamericanos John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley que compartieron por su invención el Premio Nobel de Física de 1956. El transistor es un dispositivo electrónico hecho de cristal de silicio o germanio en los que diferentes átomos de materiales son oportunamente insertados. Para algunos valores de tensión eléctrica a la cual es expuesta el transistor, tiene la capacidad de transmitir o no la corriente, así que puede representar el 1 ó el 0 que son reconocidos por la máquina. Comparado a las válvulas, el transistor tiene muchos ventajas: tienen un precio de fabricación más pequeño y una velocidad diez veces mayor, pasando de la posición 1 a 0 en algunas millonésimas de segundo. Los tamaños de un transistor son de algunos milímetros comparado a los muchos centímetros del tubo de vacío. Las direcciones de operación segura son incrementadas porque los transistores, trabajando "en frío", evitan las roturas que eran frecuentes en las válvulas debido al calentamiento. Así, las máquinas son construidas con decenas de miles de circuitos complejos que son incluidos en un pequeño espacio. Entre los sistemas de la segunda generación marcamos el IBM 1401, que fue instalado desde 1960 hasta 1964 en más de cientos de miles de modelos, monopolizando alrededor de un tercio del mercado mundial. En este período también estuvo la única tentativa italiana: el ELEA de Olivetti, producido en 110 modelos. El desarrollo notable de las máquinas de cálculo y de sus aplicaciones en este período no es debido solamente a la característica del CPU (Unidad Central de Proceso), pero también a las continuas mejoras hechas en las memorias auxiliares y en las unidades para la toma y emisión de datos. Las memorias de discos pueden manejar decenas de millones de letras o dígitos. Más unidades puedn ser conectadas al mismo tiempo a la máquina de cálculo, llevando así la capacidad de memoria total a algunos cientos de millones de caracteres.

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Historia del hardware Cerca de los discos que están conectados firmemente con la unidad central son introducidas algunas unidades en las cuales las pilas de discos son móviles y pueden ser fácilmente reemplazados por otra pila en pocos segundos. Incluso si la capacidad de discos móviles es más pequeña comparada a las fijas, su intercambiabilidad garantiza una capacidad ilimitada de datos que están listos para la elaboración. Las máquinas de cálculo de la segunda generación, a través de un dispositivo particular hecho para ordenar los datos interiores, pueden sobreponer diferentes operaciones, esto significa leer y perforar las tarjetas al mismo tiempo, ejecutar cálculos y tomar decisiones lógicas, escribir y leer la información en cintas magnéticas. Para garantizar el continuo cambio de información entre el centro y la periferia, surgen las unidades terminales que tienen que transmitir los datos a la máquina de cálculo central que también puede estar a una distancia de cientos de kilómetros gracias a una conexión telefónica.

Post-1960: Tercera generación y más allá La explosión en el uso de computadores comenzó con los computadores de la 'tercera generación'. Éstos dependían en la invención independiente de Jack St. Clair Kilby y Robert Noyce, el circuito integrado (o microchip), que condujo más adelante a la invención del microprocesador, por Ted Hoff y Federico Faggin en Intel. Durante los años 1960 había un considerable solapamiento entre las tecnologías de la segunda y la tercera generación. Tan tarde como en 1975, Sperry Univac continuaba la fabricación de máquinas de segunda generación como el UNIVAC 494. El microprocesador condujo al desarrollo del microcomputador, computadores pequeños, de bajo costo, que podía ser poseído por individuos y pequeñas empresas. Los primeros microcomputadores aparecieron en los años 1970, y llegaron a ser ubicuos en los años 1980 y más allá. Steve Wozniak, cofundador de Apple Computer, es acreditado por desarrollar el primer computador casero comercializado masivamente. Sin embargo, su primera computadora, el Apple I, vino algún tiempo después del KIM-1 y el Altair 8800, y la primera computadora de Apple con capacidades de gráficos y de sonidos salió bien después del Commodore PET. La computación se ha desarrollado con arquitecturas de microcomputador, con características añadidas de sus hermanos más grandes, ahora dominantes en la mayoría de los segmentos de mercado. Una indicación de la rapidez del desarrollo de este campo puede ser deducido por el artículo seminal de Burks, Goldstein, von Neuman, documentado en la revista Datamation de septiembre-octubre de 1962, que fue escrito, como versión preliminar 15 años más temprano. (ver las referencias abajo). Para el momento en que cualquier persona tuviera tiempo para escribir cualquier cosa, ya era obsoleto.

Notas al pie [1] [2] [3] [4]

palillo de cuenta (http:/ / www. nationalarchives. gov. uk/ images/ museum/ enlarge/ 6. jpg) Schmidhuber, Jürgen. « 2007-11-17 (http:/ / www. idsia. ch/ ~juergen/ schickard. html)». http:/ / www. cs. uiowa. edu/ ~jones/ cards/ history. html Lubar, Steve (May de 1991). « "Do not fold, spindle or mutilate": A cultural history of the punched card (http:/ / ccat. sas. upenn. edu/ slubar/ fsm. html)». Consultado el 31-10-2006. [5] http:/ / www. columbia. edu/ acis/ history/ [6] http:/ / www. columbia. edu/ acis/ history/ fisk. pdf [7] « CSIRAC: Australia’s first computer (http:/ / www. csiro. au/ science/ ps4f. html)». Consultado el 21-12-2007.

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Enlaces externos • Arithmometre.org (http://www.arithmometre.org/), The reference about Thomas de Colmar's arithmometers • OldComputers.Com (http://www.old-computers.com/), extensive collection of information and pictures about old computers • OldComputerMuseum.com (http://www.oldcomputermuseum.com/) Visit large collection of old digital and analog computers at Old Computer Museum • Yahoo Computers and History (http://dir.yahoo.com/Computers_and_Internet/History/) • "All-Magnetic Logic" (http://www.sri.com/about/timeline/allmagnetic-logic.html) computer developed at SRI International, in 1961 • Famous Names in the History of Computing. (http://www.algana.co.uk/FamousNames/ FamousNamesFrameset.htm) Free source for history of computing biographies. • Stephen White's excellent computer history site (http://ox.compsoc.net/~swhite/history.html) (the above article is a modified version of his work, used with Permission) • Computer History Museum (http://www.computerhistory.org/) • Soviet Calculators Collection (http://www.rk86.com/frolov/) - a big collection of Soviet calculators, computers, computer mices and other devices • Logarithmic timeline of greatest breakthroughs since start of computing era in 1623 (http://www.idsia.ch/ ~juergen/computerhistory.html) • IEEE computer history timeline (http://computer.org/history/development/index.html) • IEEE Annals of the History of Computing (http://www.computer.org/annals) • Konrad Zuse, inventor of first working programmable digital computer (http://www.idsia.ch/~juergen/zuse. html) • The Moore School Lectures and the British Lead in Stored Program Computer Development (1946–1953) (http:// www.virtualtravelog.net/entries/000047.html), article from Virtual Travelog • MIT STS.035 – History of Computing (http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Science--Technology--and-Society/ STS-035Spring2004/CourseHome/index.htm) from MIT OpenCourseWare for undergraduate level • Key Resources in the History of Computing (http://www.tomandmaria.com/Tom/Resources/ResourceFile. htm) • German computer museum with still runnable computer machines (http://www.technikum29.de/en/) • Charles Babbage Institute (http://www.cbi.umn.edu)

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Historia del hardware • 1980s Italian computer magazine adverts (http://www.1000bit.net/)

Historia británica • Early British Computers (http://ed-thelen.org/comp-hist/EarlyBritish.html) • Resurrection (http://www.cs.man.ac.uk/CCS/res/) Bulletin of the Computer Conservation Society (UK) 1990–2006 • The story of the Manchester Mark I (http://www.computer50.org/), 50th Anniversary website at the University of Manchester • Rowayton Historical Society (http://www.rowayton.org/rhs/Computers/welcome.html) Birthplace of the World's First Business Computer

Arquitectura de von Neumann La arquitectura de von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos (a diferencia de la arquitectura Harvard). La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos como ratón, teclado, etc).

Origen El nacimiento u origen de la arquitectura Von Neumann surge a raíz de una Diagrama de la arquitectura Von Neumann. colaboración en el proyecto ENIAC del matemático de origen húngaro, John Von Neumann. Este trabajaba en 1945 en el Laboratorio Nacional Los Álamos cuando se encontró con uno de los constructores de la ENIAC. Compañero de Albert Einstein, Kurt Gödel y Alan Turing en Princeton, Von Neumann se interesó por el problema de la necesidad de recablear la máquina para cada nueva tarea. En 1949 había encontrado y desarrollado la solución a este problema, consistente en poner la información sobre las operaciones a realizar en la misma memoria utilizada para los datos, escribiéndola de la misma forma, es decir en código binario. Su "EDVAC" fue el modelo de las computadoras de este tipo construidas a continuación. Se habla desde entonces de la arquitectura de Von Neumann, aunque también diseñó otras formas de construcción. El primer computador comercial construido en esta forma fue el UNIVAC I, fabricado en 1951 por la Sperry-Rand Corporation y comprado por la Oficina del Censo de Estados Unidos.

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Organización Los ordenadores con esta arquitectura constan de cinco 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 esta arquitectura realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente: 1. Enciende el ordenador y 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. Decodifica 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.

Origen de término Arquitectura Von Neumann El término arquitectura de von Neumann se acuñó a partir del memorando First Draft of a Report on the EDVAC (1945) escrito por el conocido matemático John von Neumann en el que se proponía 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 John Presper Eckert, John William Mauchly, Arthur Burks y otros durante varios meses antes de que von Neumann redactara el borrador del informe. Es por ello que otros tecnólogos como David A. Patterson y John L. Hennessy promueven la sustitución de este término por el de arquitectura Eckert-Mauchly.[1]

Desarrollo del concepto de programa almacenado El matemático Alan Turing, quien había sido alertado de un problema de lógica matemática por las lecciones de Max Newman en la Universidad de Cambridge, escribió un artículo en 1936 titulado “On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungs problem”, que fue publicado en los “Proceedings of the London Mathematical Society”. En él describía una máquina hipotética que llamó “máquina computadora universal”, y que ahora es conocida como la “Máquina de Turing”. La máquina hipotética tenía un almacenamiento infinito (memoria en la terminología actual) que contenía tanto las instrucciones como los datos. El ingeniero alemán Konrad Zuse escribió de forma independiente sobre este concepto en 1936. Von Neumann conoció a Turing cuando ejercía de profesor sustituto en Cambridge en 1935 y también durante el año que Turing pasó en la Universidad de Princeton en 1936-37. Cuándo supo del artículo de 1936 de Turing no está claro. Independientemente, J. Presper Eckert y John Mauchly, quienes estaban desarrollando el ENIAC en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Pennsylvania, escribieron sobre el concepto de “programa almacenado” en diciembre de 1943. Mientras diseñaba una nueva máquina, EDVAC, Eckert escribió en enero de 1944 que se almacenarían datos y programas en un nuevo dispositivo de memoria direccionable, una línea de retardo de mercurio. Esta fue la primera vez que se propuso la construcción de un programa almacenado práctico. Por esas fechas, no tenían conocimiento del trabajo de Turing. Von Neumann estaba involucrado en el Proyecto Manhattan en el Laboratorio Nacional Los Alamos, el cual requería ingentes cantidades de cálculos. Esto le condujo al proyecto ENIAC, en verano de 1944. Allí se incorporó a los debates sobre el diseño de un ordenador con programas almacenados, el EDVAC. Como parte del grupo, se ofreció voluntario a escribir una descripción de él. El término “von Neumann architecture” surgió del primer artículo de von Neumann: “First Draft of a Report on the EDVAC”, fechado el 30 de junio de 1945, el cual incluía ideas de Eckert y Mauchly. Estaba inconcluso cuando su compañero Herman Goldstine lo hizo circular con solo el nombre de von

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Arquitectura de von Neumann Neumann en él, para consternación de Eckert y Mauchly. El artículo fue leído por docenas de compañero de trabajo de von Neumann en América y Europa, e influenció la siguiente hornada de diseños de computadoras. Posteriormente, Turing desarrolló un informe técnico detallado, “Proposed Electronic Calculator”, describiendo el Motor de Computación Automático (Automatic Computing Engine, ACE). Presentó éste al Laboratorio Nacional de Física Británico el 19 de febrero de 1946. A pesar de que Turing sabía por su experiencia de guerra en el Parque Bletchley que su propuesta era factible, el secretismo mantenido durante muchas décadas acerca de los ordenadores Colossus le impidió manifestarlo. Varias implementaciones exitosas del diseño ACE fueron producidas. Los trabajos de ambos, von Neumann y Turing, describían ordenadores de programas almacenados, pero al ser anterior el artículo de von Neumann, consiguió mayor circulación y repercusión, así que la arquitectura de computadoras que esbozó adquirió el nombre de “arquitectura von Neumann”. En 1945, el profesor Neumann que estaba trabajando en la escuela Moore de ingeniería de Filadelfia, donde el ENIAC había sido construido, emitió en nombre de un grupo de sus compañeros de trabajo un informe sobre el diseño lógico de los ordenadores digitales. El informe contenía una propuesta muy detallada para el diseño de la máquina que desde entonces se conoce como el EDVAC (electronic discrete variable automatic computer). Esta máquina ha sido recientemente completada en América, pero el informe de Von Neumman inspiró la construcción de la EDSAC (electronic delay-storage automatic calculator) en Cambridge. En 1947, Burks, Goldstine y Von Neumann, publicaron un informe en el que describen el diseño de otro tipo de máquina (una máquina paralela en este momento) que debería ser muy rápida, capaz de hacer 20.000 operaciones por segundo. Señalaron que el problema persistente en la construcción de tal máquina estaba en el desarrollo de una memoria adecuada, todos los contenidos de los cuales fueron instantáneamente accesibles, y al principio se sugirió el uso de un tubo especial -llamado Selectron- que había sido inventado por los laboratorios de Princeton de la RCA. Estos tubos son caros y difíciles para fabricar, así Von Neumman decidió construir una máquina basada en la memoria de Williams. Esa máquina que se completó en junio de 1952 en Princeton se ha conocido como MANIAC I. El diseño de esta máquina que ha sido inspirado de una docena o más de máquinas que están actualmente en construcción en América. Cálculo automático en el laboratorio nacional de física. Uno de los equipos digitales más modernos que incorpora novedades y mejoras en la técnica de la computación electrónica ha sido demostrado en el laboratorio nacional de física, Teddington, donde ha sido diseñado y construido por un pequeño equipo de matemáticos e ingenieros electrónicos investigadores sobre el personal del laboratorio, asistido por ingenieros de producción de la compañía eléctrica inglesa. El equipo construido hasta ahora en el laboratorio es solo el modelo piloto de muchas instalaciones muy grandes que se va a conocer como el motor de cálculo automático, pero aunque es relativamente pequeño en volumen y contiene solo 800 válvulas termoiónicas, es una máquina de cálculo muy rápido y versátil. Los conceptos básicos y principios abstractos de la computación por una máquina fueron formuladas por el Dr A. M. Turing, pero el trabajo en dichas máquinas en el Reino Unido se retrasó por la guerra. En 1945, se hizo una revisión al problema en el laboratorio nacional de Física por el profesor J. R. Womersley. Se le adjuntó al Dr. Turing un pequeño equipo de especialistas, y en 1947 la planificación preliminaria era lo suficientemente avanzada para justificar el establecimiento del grupo especial ya mencionado. En abril de 1948, estos últimos se convirtieron en la sección de electrónica del laboratorio, bajo el cargo del Sr. F. M. Colebrook.

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Descripción del concepto de programa almacenado Los primeros computadores constaban de programas almacenados. Algunos muy simples siguen utilizando este diseño, por ejemplo, una calculadora es un computador que tiene un programa almacenado. Puede hacer operaciones matemáticas simples, pero no puede ser usada como procesador de textos o videoconsola. Cambiar el programa que contenían los dispositivos que usaban esta tecnología requería reescribir, reestructurar y/o rediseñar el dispositivo. Los primeros computadores no estaban lo suficiente programados cuando fueron diseñados. La tarea de reprogramar, cuando era posible, era un proceso laborioso, empezando con notas en papel y siguiendo con detallados diseños de ingeniería. Y tras esto llegaba el a veces complicado proceso de reescritura y reestructuramiento físico del computador. El concepto de programa almacenado cambió por completo, se pensó en un computador que en su diseño contenía un conjunto de instrucciones que podían ser almacenadas en memoria, o sea, un programa que detallaba la computación del mismo. El diseño de un programa almacenado también daba la posibilidad a los programas de ser modificados ellos mismos durante su ejecución. Uno de los primeros motivos para su creación fue la necesidad de un programa que incrementara o modificara las direcciones de memoria de algunas instrucciones, las cuales tenían que ser hechas manualmente en los primeros diseños. Esto se volvió menos importante cuando el índice de registros y el direccionamiento indirecto se convirtieron en algo habitual en la arquitectura de computadores. El código automodificable fue en gran parte ganando posiciones. A gran escala, la habilidad de tratar instrucciones como datos es lo que hacen los ensambladores, compiladores y otras herramientas de programación automáticas. Se pueden "escribir programas para escribir programas". Existen inconvenientes en el diseño de Von Neumann. Las modificaciones en los programas podía ser algo perjudicial, por accidente o por diseño. En algunos simples diseños de computador con programas almacenados, un mal funcionamiento del programa puede dañar el computador. Otros programas, o el sistema operativo, posiblemente puedan llevar a un daño total en el ordenador. La protección de la memoria y otras formas de control de acceso pueden ayudar a proteger en contra de modificaciones accidentales y/o maliciosas de programas.

Cuello de botella de Von Neumann (Von Neumann bottleneck) El canal de transmisión de los datos entre CPU y memoria genera un cuello de botella para el rendimiento del procesador. En la mayoría de computadoras modernas, la velocidad de comunicación entre la memoria y la CPU es más baja que la velocidad a la que puede trabajar esta última, reduciendo el rendimiento del procesador y limitando seriamente la velocidad de proceso eficaz, sobre todo cuando se necesitan procesar grandes cantidades de datos. La CPU se ve forzada a esperar continuamente a que lleguen los datos necesarios desde o hacia la memoria. La velocidad de procesamiento y la cantidad de memoria han aumentado mucho más rápidamente que el rendimiento de transferencia entre ellos, lo que ha agravado el problema del cuello de botella. El término “cuello de botella de von Neumann” fue acuñado por John Backus en su conferencia de la concesión de 1977 ACM Turing. Según Backus: Seguramente debe haber una manera menos primitiva de realizar grandes cambios en la memoria, que empujando tantas palabras hacia un lado y otro del cuello de botella de von Neumann. No sólo es un cuello de botella para el tráfico de datos, sino que, más importante, es un cuello de botella intelectual que nos ha mantenido atados al pensamiento de "una palabra a la vez" en vez de fomentarnos el pensar en unidades conceptuales mayores. Entonces la programación es básicamente la planificación del enorme tráfico de palabras que cruzan el cuello de botella de von Neumann, y gran parte de ese tráfico no concierne a los propios datos, sino a dónde encontrar éstos.[2]

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Arquitectura de von Neumann El problema de funcionamiento se redujo introduciendo una memoria caché entre la CPU y la memoria principal, y mejorando los algoritmos del predictor de saltos. Está menos claro que el cuello de botella intelectual que Backus ha criticado haya cambiado mucho desde 1977. La solución propuesta de Backus no ha tenido una influencia importante. La programación funcional moderna y la programación orientada a objetos se preocupan mucho menos de “empujar tantas palabras hacia un lado y otro” que los anteriores lenguajes como era Fortran.

Primeros ordenadores basados en arquitecturas von Neumann La primera saga se basaba en un diseño que fue utilizado por muchas universidades y empresas para construir sus equipos. Entre estos, sólo ILLIAC y ORDVAC tenían un conjunto de instrucciones compatible. • • • • • • • •

ORDVAC (U-Illinois) en Aberdeen Proving Ground, Maryland (completado en noviembre de 1951) IAS machine en Princeton University (Ene 1952) MANIAC I en Laboratorio Científico Los Alamos(Mar 1952) ILLIAC en la Universidad de Illinois, (Sept 1952) AVIDAC en Laboratorios Argonne National (1953) ORACLE en Laboratorio Nacional de Oak Ridge (Jun 1953) JOHNNIAC en RAND Corporation (Ene 1954) BESK en Estocolmo (1953)

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BESM-1 en Moscú (1952) DASK en Dinamarca (1955) PERM en Munich (1956?) SILLIAC en Sydney (1956) WEIZAC en Rehovoth (1955)

Primeros ordenadores de programa almacenado • • • • • • • • • • • •

SSEM ENIAC BINAC Manchester Mark I EDSAC EDVAC CSIRAC SEAC Pilot ACE SWAC Computadora Whirlwind UNIVAC 1101

Referencias [1] David A. Patterson y John L. Hennessy, Organización y diseño de computadores, Aravaca. McGraw-Hill / Interamericana de España, S.A., 09/1994 [2] Dijkstra, Edsger W.. « E. W. Dijkstra Archive: A review of the 1977 Turing Award Lecture (http:/ / www. cs. utexas. edu/ ~EWD/ transcriptions/ EWD06xx/ EWD692. html)». Consultado el 6 de agosto de 2011.

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Generaciones de computadoras

Generaciones de computadoras Los computadores o las computadoras han ido evolucionando desde su creación pasando por diversas generaciones, desde 1940 hasta la actualidad, la historia de las computadoras ha pasado por cinco generaciones y la sexta que se viene integrada con microprocesadores Pentium.

Primera generación (1946-1954) En esta época las computadoras funcionaban con válvulas y se utilizaban exclusivamente en el ámbito científico o militar. La programación implicaba la modificación directa de los cartuchos. La comunicación es breve. Características de está generación: Usaban transistores para procesar información. Los transistores eran más rápidos, pequeños y más confiables que los tubos al vacío. 200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo al vacío. Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones. cantidad de calor y eran sumamente lentas. Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación. Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente accsesibles. Se usaban en aplicaciones de sistemas de reservaciones de líneas aéreas, control del tráfico aéreo y simulaciones de propósito general. La marina de los Estados Unidos desarrolla el primer simulador de vuelo, "Whirlwind I". Surgieron las minicomputadoras y los terminales a distancia. Se comenzó a disminuir el tamaño de las computadoras.

Segunda Generación (1955-1963) En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo. Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester. Algunas computadoras se programaban con cinta perforadas y otras por medio de cableado en un tablero.

Tercera generación (1964-1970) Comienza a utilizarse los circuitos integrados, lo cual permitió abaratar costos al tiempo que se aumentaba la capacidad de procesamiento y se reducía el tamaño de las máquinas.La tercera generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes. El ordenador IBM-360 dominó las ventas de la tercera generación de ordenadores desde su presentación en 1965. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primer miniordenador.

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Generaciones de computadoras

Cuarta generación (1971-1983) Fase caracterizada por la integración de los componentes electrónicos, lo que propició la aparición del microprocesador, es decir, un único circuito integrado en el que se reúnen los elementos básicos de la máquina.

Quinta generación (1984 - 1989) Surge la PC tal y cual la conocemos en la actualidad. IBM presenta su primera computadora personal y revoluciona el sector informativo.

Sexta generación (1990 en adelante) Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo. Las redes de área mundial seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes.

Historia Las primeras computadoras eran verdaderos gigantes, como la ENIAC. Las siglas de ENIAC corresponden a Electronic Numerical Integrator and Computer fue el nombre que recibió la primera computadora electrónica que en 1943 comenzaron a construir John W. Mauchly y John P. Eckert en la universidad de Pensilvania (EE.UU.). Esta enorme máquina medía más de 30 metros de largo y pesaba 32 toneladas, estaba compuesta por 17.468 válvulas. El calor de las válvulas elevaba la temperatura de la sala donde se hallaba instalada hasta los 50º C. y para que llevase a cabo las operaciones para las que se había diseñado. Cuando la ENIAC se terminó en 1946, la II Guerra Mundial ya había terminado. El fin de la contienda hizo que los esfuerzos hasta entonces dedicados principalmente a objetivos militares, se destinaran también a otro tipo de investigación científica más relacionada con las necesidades de la empresa privada. Los esfuerzos múltiples dieron resultados en 1945 Mauchly y Eckert comenzaron a trabajar en una sucesora de la ENIAC, el EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) y Aiken inició el diseño de la Mark II. En 1951, el que está considerado como la primera computadora ampliamente comercializada, la UNIVAC I , comenzó a funcionar con éxito. En 1952 John Neumann y Herman Goldstine construyeron la computadora IAS, que incorporaba notables mejoras al respecto a sus predecesoras. En 1928 la empresa Fairchild y Texas Instruments produjeron los primeros circuitos integrados basados en semiconductores y en 1962, Steven Russell creó el primer juego para computadoras. Se llamaba Spacewar y desde la evolución ha sido continua. En 1952 la computadora UNIVAC se utilizó para realizar el recuento de votos en las elecciones presidenciales de EE.UU. El resultado victoria (Eisenhower sobre Adlai Stevenson) se conoció 45 minutos después de que se cerraran los colegios electorales.

Computadoras personales La historia de las computadoras personales se remonta a algunas décadas atrás y normalmente suele indicarse 1976 como el año de partida. John P.Eckert colaboró en algunas investigaciones en el campo de la computación. John von Neumann que además de cómo consultor en el diseño de la ENIAC, colaboró en la fabricación de la bomba atómica durante la II Guerra Mundial recibiendo un premio de manos del presidente Eisenhower. La IBM PC fue la primera computadora personal de IBM. Se basaba en el procesador Intel 8086 de 16 bits a 4,7 MHz Y llegó a ser una computadora muy popular. Su precio era de 3285 dólares de la época. Hoy una computadora con infinitas prestaciones cuesta 10 veces menos.

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Generaciones de computadoras

Referencias Bibliografía • «Conoce tu PC a fondo». Enciclopedia Actual de la Informática. Tomo 1. Edición Especial para Círculo de Lectores. Bogotá. Colombia.

Enlaces externos • Historia/Generación de las computadoras (http://mail.umc.edu.ve/umc/opsu/contenidos/ generacion_computador.htm) • Generaciones de las computadoras (http://www.cad.com.mx/generaciones_de_las_computadoras.htm)

Unidad central de procesamiento La unidad central de procesamiento, UCP o CPU (por el acrónimo en inglés de central processing unit), o simplemente el procesador o microprocesador, es el componente principal del computador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. Las CPU proporcionan la característica fundamental de la computadora digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en las computadoras de cualquier tiempo, junto con la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como Oblea de un microprocesador Intel 80486DX2 (tamaño: microprocesador el CPU que es manufacturado con 12×6,75 mm) en su empaquetado. circuitos integrados. Desde mediados de los años 1970, los microprocesadores de un solo chip han reemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU, y hoy en día, el término "CPU" es aplicado usualmente a todos los microprocesadores. La expresión "unidad central de proceso" es, en términos generales, un dispositivo lógico que pueden ejecutar complejos programas de computadora. Esta amplia definición puede fácilmente ser aplicada a muchos de los primeros computadores que existieron mucho antes que el término "CPU" estuviera en amplio uso. Sin embargo, el término en sí mismo y su acrónimo han estado en uso en la industria de la informática por lo menos desde el principio de los años 1960. La forma, el diseño y la implementación de los CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros ejemplos, pero su operación fundamental ha permanecido bastante similar. Las primeras CPU fueron diseñados a la medida como parte de una computadora más grande, generalmente una computadora única en su especie. Sin embargo, este costoso método de diseñar los CPU a la medida, para una aplicación particular, ha desaparecido en gran parte y se ha sustituido por el desarrollo de clases de procesadores baratos y estandarizados adaptados para uno o muchos propósitos. Esta tendencia de estandarización comenzó generalmente en la era de los transistores discretos, computadoras centrales, y microcomputadoras, y fue acelerada rápidamente con la popularización del circuito integrado (IC), éste ha permitido que sean diseñados y fabricados CPU más complejos en espacios pequeños (en la orden de milímetros). Tanto la miniaturización como la estandarización de los CPU han aumentado la presencia de estos dispositivos digitales en la vida moderna mucho

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Unidad central de procesamiento más allá de las aplicaciones limitadas de máquinas de computación dedicadas. Los microprocesadores modernos aparecen en todo, desde automóviles, televisores, neveras, calculadoras, aviones, hasta teléfonos móviles o celulares, juguetes, entre otros. En la actualidad muchas personas llaman CPU al armazón del computador (torre), confundiendo de esta manera a los principiantes en el mundo de la computación.[cita requerida]

Historia Casi todos los CPU tratan con estados discretos, y por lo tanto requieren una cierta clase de elementos de conmutación para diferenciar y cambiar estos estados. Antes de la aceptación comercial del transistor, los relés eléctricos y los tubos de vacío (válvulas termoiónicas) eran usados comúnmente como elementos de conmutación. Aunque éstos tenían distintas ventajas de velocidad sobre los anteriores diseños puramente mecánicos, no eran fiables por varias razones. Por ejemplo, hacer circuitos de lógica secuencial de corriente directa requería hardware adicional para hacer frente al problema del rebote de contacto. Por otro lado, mientras que los tubos de vacío no sufren del rebote de contacto, éstos deben calentarse antes de llegar a estar completamente operacionales y eventualmente fallan y dejan de funcionar por completo.[1] Generalmente, cuando un tubo ha fallado, la CPU tendría que ser diagnosticada para localizar el componente que falla para que pueda ser reemplazado. Por lo tanto, los primeros computadores electrónicos, El EDVAC, uno de los primeros computadores de programas (basados en tubos de vacío), generalmente eran más almacenados electrónicamente. rápidos pero menos confiables que las computadoras electromecánicas, (basadas en relés). Las computadoras de tubo, como el EDVAC, tendieron en tener un promedio de ocho horas entre fallas, mientras que las computadoras de relés, (anteriores y más lentas), como el Harvard Mark I, fallaban muy raramente. Al final, los CPU basados en tubo llegaron a ser dominantes porque las significativas ventajas de velocidad producidas generalmente pesaban más que los problemas de confiabilidad. La mayor parte de estos tempranos CPU síncronos corrían en frecuencias de reloj bajas comparadas con los modernos diseños microelectrónicos, (ver más abajo para una exposición sobre la frecuencia de reloj). Eran muy comunes en este tiempo las frecuencias de la señal del reloj con un rango desde 100 kHz hasta 4 MHz, limitado en gran parte por la velocidad de los dispositivos de conmutación con los que fueron construidos.

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CPU de transistores y de circuitos integrados discretos La complejidad del diseño de los CPU se incrementó a medida que varias tecnologías facilitaron la construcción de dispositivos electrónicos más pequeños y confiables. La primera de esas mejoras vino con el advenimiento del transistor. Los CPU transistorizados durante los años 1950 y los años 1960 no tuvieron que ser construidos con elementos de conmutación abultados, no fiables, y frágiles, como los tubos de vacío y los relés eléctricos. Con esta mejora, fueron construidos CPU más complejos y más confiables sobre una o varias tarjetas de circuito impreso que contenían componentes discretos (individuales).

CPU, memoria de núcleo, e interfaz de bus externo de un MSI PDP-8/I.

Durante este período, ganó popularidad un método de fabricar muchos transistores en un espacio compacto. El circuito integrado (IC) permitió que una gran cantidad de transistores fueran fabricados en una simple oblea basada en semiconductor o "chip". Al principio, solamente circuitos digitales muy básicos, no especializados, como las puertas NOR fueron miniaturizados en IC. Los CPU basadas en estos IC de "bloques de construcción" generalmente son referidos como dispositivos de pequeña escala de integración "small-scale integration" (SSI). Los circuitos integrados SSI, como los usados en el computador guía del Apollo (Apollo Guidance Computer), usualmente contenían transistores que se contaban en números de múltiplos de diez. Construir un CPU completo usando IC SSI requería miles de chips individuales, pero todavía consumía mucho menos espacio y energía que diseños anteriores de transistores discretos. A medida que la tecnología microelectrónica avanzó, en los IC fue colocado un número creciente de transistores, disminuyendo así la cantidad de IC individuales necesarios para un CPU completo. Los circuitos integrados MSI y el LSI (de mediana y gran escala de integración) aumentaron el número de transistores a cientos, y luego a miles. En 1964, IBM introdujo su arquitectura de computador System/360, que fue usada en una serie de computadores que podían ejecutar los mismos programas con velocidades y desempeños diferentes. Esto fue significativo en un tiempo en que la mayoría de las computadoras electrónicas eran incompatibles entre sí, incluso las hechas por el mismo fabricante. Para facilitar esta mejora, IBM utilizó el concepto de microprograma, a menudo llamado "microcódigo", ampliamente usado aún en los CPU modernos. La arquitectura System/360 era tan popular que dominó el mercado del mainframe durante las siguientes décadas y dejó una herencia que todavía aún perdura en las computadoras modernas, como el IBM zSeries. En el mismo año de 1964, Digital Equipment Corporation (DEC) introdujo otro computador que sería muy influyente, dirigido a los mercados científicos y de investigación, el PDP-8. DEC introduciría más adelante la muy popular línea del PDP-11, que originalmente fue construido con IC SSI pero eventualmente fue implementado con componentes LSI cuando se convirtieron en prácticos. En fuerte contraste con sus precursores hechos con tecnología SSI y MSI, la primera implementación LSI del PDP-11 contenía un CPU integrado únicamente por cuatro circuitos integrados LSI. Los computadores basados en transistores tenían varias ventajas frente a sus predecesores. Aparte de facilitar una creciente fiabilidad y un menor consumo de energía, los transistores también permitían al CPU operar a velocidades

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mucho más altas debido al corto tiempo de conmutación de un transistor en comparación a un tubo o relé. Gracias tanto a esta creciente fiabilidad como al dramático incremento de velocidad de los elementos de conmutación que por este tiempo eran casi exclusivamente transistores, se fueron alcanzando frecuencias de reloj del CPU de decenas de megahertz. Además, mientras que los CPU de transistores discretos y circuitos integrados se usaban comúnmente, comenzaron a aparecer los nuevos diseños de alto rendimiento como procesadores vectoriales SIMD (Single Instruction Multiple Data) (Simple Instrucción Múltiples Datos). Estos primeros diseños experimentales dieron lugar más adelante a la era de las supercomputadoras especializadas, como los hechos por Cray Inc.

Microprocesadores Desde la introducción del primer microprocesador, el Intel 4004, en 1971, y del primer microprocesador ampliamente usado, el Intel 8080, en 1974, esta clase de CPUs ha desplazado casi totalmente el resto de los métodos de implementación de la Unidad Central de Proceso. Los fabricantes de mainframes y minicomputadores de ese tiempo lanzaron programas de desarrollo de IC propietarios para actualizar sus más viejas arquitecturas de computador, y eventualmente produjeron microprocesadores con conjuntos de instrucciones que eran compatibles hacia atrás con sus más viejos hardwares y softwares. Combinado con el advenimiento y el eventual vasto éxito del ahora ubicuo computadora personal, el término "CPU" es aplicado ahora casi exclusivamente a los microprocesadores.

Microprocesador Intel 80486DX2 en un paquete PGA de cerámica

Las generaciones previas de CPUs fueron implementadas como componentes discretos y numerosos circuitos integrados de pequeña escala de integración en una o más tarjetas de circuitos. Por otro lado, los microprocesadores son CPUs fabricados con un número muy pequeño de IC; usualmente solo uno. El tamaño más pequeño del CPU, como resultado de estar implementado en una simple pastilla, significa tiempos de conmutación más rápidos debido a factores físicos como el decrecimiento de la capacitancia parásita de las puertas. Esto ha permitido que los microprocesadores síncronos tengan tiempos de reloj con un rango de decenas de megahercios a varios gigahercios. Adicionalmente, como ha aumentado la capacidad de construir transistores excesivamente pequeños en un IC, la complejidad y el número de transistores en un simple CPU también se ha incrementado dramáticamente. Esta tendencia ampliamente observada es descrita por la ley de Moore, que ha demostrado hasta la fecha, ser una predicción bastante exacta del crecimiento de la complejidad de los CPUs y otros IC. Mientras que, en los pasados sesenta años han cambiado drásticamente, la complejidad, el tamaño, la construcción, y la forma general del CPU, es notable que el diseño y el funcionamiento básico no ha cambiado demasiado. Casi todos los CPU comunes de hoy se pueden describir con precisión como máquinas de programa almacenado de von Neumann. A medida que la ya mencionada ley del Moore continúa manteniéndose verdadera, se han presentado preocupaciones sobre los límites de la tecnología de transistor del circuito integrado. La miniaturización extrema de puertas electrónicas está causando los efectos de fenómenos que se vuelven mucho más significativos, como la electromigración, y el subumbral de pérdida. Estas más nuevas preocupaciones están entre los muchos factores que hacen a investigadores estudiar nuevos métodos de computación como la computadora cuántica, así como ampliar el uso de paralelismo, y otros métodos que extienden la utilidad del modelo clásico de von Neumann.

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Operación del CPU La operación fundamental de la mayoría de los CPU, es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantentienen en una cierta clase de memoria de computador. Hay cuatro pasos que casi todos los CPU de arquitectura de von Neumann usan en su operación: fetch, decode, execute, y writeback, (leer, decodificar, ejecutar, y escribir). El primer paso, leer (fetch), implica el recuperar una instrucción, (que es representada por un número o una secuencia de números), de la memoria de programa. La localización en la memoria del programa es determinada por un contador de programa (PC), que almacena un número que identifica la posición actual en el programa. Diagrama mostrando como es decodificada una instrucción del MIPS32. (MIPS Technologies 2005) En otras palabras, el contador de programa indica al CPU, el lugar de la instrucción en el programa actual. Después de que se lee una instrucción, el Contador de Programa es incrementado por la longitud de la palabra de instrucción en términos de unidades de memoria.[2] Frecuentemente la instrucción a ser leída debe ser recuperada de memoria relativamente lenta, haciendo detener al CPU mientras espera que la instrucción sea retornada. Este problema es tratado en procesadores modernos en gran parte por los cachés y las arquitecturas pipeline (ver abajo). La instrucción que el CPU lee desde la memoria es usada para determinar qué deberá hacer el CPU. En el paso de decodificación, la instrucción es dividida en partes que tienen significado para otras unidades del CPU. La manera en que el valor de la instrucción numérica es interpretado está definida por la arquitectura del conjunto de instrucciones (el ISA) del CPU.[3] A menudo, un grupo de números en la instrucción, llamados opcode, indica qué operación realizar. Las partes restantes del número usualmente proporcionan información requerida para esa instrucción, como por ejemplo, operandos para una operación de adición. Tales operandos se pueden dar como un valor constante (llamado valor inmediato), o como un lugar para localizar un valor, que según lo determinado por algún modo de dirección, puede ser un registro o una dirección de memoria. En diseños más viejos las unidades del CPU responsables de decodificar la instrucción eran dispositivos de hardware fijos. Sin embargo, en CPUs e ISAs más abstractos y complicados, es frecuentemente usado un microprograma para ayudar a traducir instrucciones en varias señales de configuración para el CPU. Este microprograma es a veces reescribible de tal manera que puede ser modificado para cambiar la manera en que el CPU decodifica instrucciones incluso después de que haya sido fabricado.

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Después de los pasos de lectura y decodificación, es llevado a cabo el paso de la ejecución de la instrucción. Durante este paso, varias unidades del CPU son conectadas de tal manera que ellas pueden realizar la operación deseada. Si, por ejemplo, una operación de adición fue solicitada, una unidad aritmético lógica (ALU) será conectada a un conjunto de entradas y un conjunto de salidas. Las entradas proporcionan los números a ser sumados, y las salidas contendrán la suma final. La ALU contiene la circuitería para realizar operaciones simples de aritmética y lógica en las entradas, como adición y operaciones de bits (bitwise). Si la operación de adición produce un resultado demasiado grande para poder ser manejado por el CPU, también puede ser ajustada una bandera (flag) de desbordamiento aritmético localizada en un registro de banderas (ver abajo la sección sobre rango de números enteros). El paso final, la escritura (writeback), simplemente "escribe" los resultados del paso de ejecución a una cierta forma de memoria. Muy a menudo, los resultados son escritos a algún Diagrama de bloques de un CPU simple registro interno del CPU para acceso rápido por subsecuentes instrucciones. En otros casos los resultados pueden ser escritos a una memoria principal más lenta pero más barata y más grande. Algunos tipos de instrucciones manipulan el contador de programa en lugar de directamente producir datos de resultado. Éstas son llamadas generalmente "saltos" (jumps) y facilitan comportamientos como bucles (loops), la ejecución condicional de programas (con el uso de saltos condicionales), y funciones en programas.[4] Muchas instrucciones también cambiarán el estado de dígitos en un registro de "banderas". Estas banderas pueden ser usadas para influenciar cómo se comporta un programa, puesto que a menudo indican el resultado de varias operaciones. Por ejemplo, un tipo de instrucción de "comparación" considera dos valores y fija un número, en el registro de banderas, de acuerdo a cuál es el mayor. Entonces, esta bandera puede ser usada por una posterior instrucción de salto para determinar el flujo de programa. Después de la ejecución de la instrucción y la escritura de los datos resultantes, el proceso entero se repite con el siguiente ciclo de instrucción, normalmente leyendo la siguiente instrucción en secuencia debido al valor incrementado en el contador de programa. Si la instrucción completada era un salto, el contador de programa será modificado para contener la dirección de la instrucción a la cual se saltó, y la ejecución del programa continúa normalmente. En CPUs más complejos que el descrito aquí, múltiples instrucciones pueden ser leídas, decodificadas, y ejecutadas simultáneamente. Esta sección describe lo que es referido generalmente como el "entubado RISC clásico" (Classic RISC pipeline), que de hecho es bastante común entre los CPU simples usados en muchos dispositivos electrónicos, a menudo llamados microcontroladores.[5]

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Diseño e implementación Prerrequisitos Arquitectura informática Circuitos digitales

Rango de enteros La manera en que un CPU representa los números es una opción de diseño que afecta las más básicas formas en que el dispositivo funciona. Algunas de las primeras calculadoras digitales usaron, para representar números internamente, un modelo eléctrico del sistema de numeración decimal común (base diez). Algunas otras computadoras han usado sistemas de numeración más exóticos como el ternario (base tres). Casi todos los CPU modernos representan los números en forma binaria, en donde cada dígito es representado por una cierta cantidad física de dos valores, como un voltaje "alto" o "bajo".[6] Con la representación numérica están relacionados el tamaño y la precisión de los números que un CPU puede representar. En el caso de un CPU binario, un bit se refiere a una posición significativa en los números con que trabaja un CPU. El número de bits (o de posiciones numéricas, o dígitos) que un CPU usa para representar los números, a menudo se llama "tamaño de Microprocesador MOS 6502 en un dual in-line package (encapasulado en doble línea), un diseño extremadamente popular de la palabra", "ancho de bits", "ancho de ruta de datos", o 8 bits. "precisión del número entero" cuando se ocupa estrictamente de números enteros (en oposición a números de coma flotante). Este número difiere entre las arquitecturas, y a menudo dentro de diferentes unidades del mismo CPU. Por ejemplo, un CPU de 8 bits maneja un rango de números que pueden ser representados por ocho dígitos binarios, cada dígito teniendo dos valores posibles, y en combinación los 8 bits teniendo 28 ó 256 números discretos. En efecto, el tamaño del número entero fija un límite de hardware en el rango de números enteros que el software corre y que el CPU puede usar directamente.[7] El rango del número entero también puede afectar el número de posiciones en memoria que el CPU puede direccionar (localizar). Por ejemplo, si un CPU binario utiliza 32 bits para representar una dirección de memoria, y cada dirección de memoria representa a un octeto (8 bits), la cantidad máxima de memoria que el CPU puede direccionar es 232 octetos, o 4 GB. Ésta es una vista muy simple del espacio de dirección del CPU, y muchos diseños modernos usan métodos de dirección mucho más complejos como paginación para localizar más memoria que su rango entero permitiría con un espacio de dirección plano. Niveles más altos del rango de números enteros requieren más estructuras para manejar los dígitos adicionales, y por lo tanto, más complejidad, tamaño, uso de energía, y generalmente costo. Por ello, no es del todo infrecuente, ver microcontroladores de 4 y 8 bits usados en aplicaciones modernas, aún cuando están disponibles CPU con un rango mucho más alto (de 16, 32, 64, e incluso 128 bits). Los microcontroladores más simples son generalmente más baratos, usan menos energía, y por lo tanto disipan menos calor. Todo esto pueden ser consideraciones de diseño importantes para los dispositivos electrónicos. Sin embargo, en aplicaciones del extremo alto, los beneficios producidos por el rango adicional, (más a menudo el espacio de dirección adicional), son más significativos y con frecuencia afectan las opciones del diseño. Para ganar algunas de las ventajas proporcionadas por las longitudes de bits tanto más bajas, como más altas, muchas CPUs están diseñadas con anchos de bit diferentes para diferentes unidades del dispositivo. Por ejemplo, el IBM System/370 usó un CPU que fue sobre todo de 32 bits, pero usó precisión de 128 bits dentro de sus unidades de coma flotante para facilitar mayor exactitud y rango de números de

Unidad central de procesamiento coma flotante. Muchos diseños posteriores de CPU usan una mezcla de ancho de bits similar, especialmente cuando el procesador está diseñado para usos de propósito general donde se requiere un razonable equilibrio entre la capacidad de números enteros y de coma flotante.

Frecuencia de reloj La mayoría de los CPU, y de hecho, la mayoría de los dispositivos de lógica secuencial, son de naturaleza síncrona.[8] Es decir, están diseñados y operan en función de una señal de sincronización. Esta señal, conocida como señal de reloj, usualmente toma la forma de una onda cuadrada periódica. Calculando el tiempo máximo en que las señales eléctricas pueden moverse en las varias bifurcaciones de los muchos circuitos de un CPU, los diseñadores pueden seleccionar un período apropiado para la señal del reloj. Este período debe ser más largo que la cantidad de tiempo que toma a una señal moverse, o propagarse en el peor de los casos. Al fijar el período del reloj a un valor bastante mayor sobre el retardo de la propagación del peor caso, es posible diseñar todo el CPU y la manera que mueve los datos alrededor de los "bordes" de la subida y bajada de la señal del reloj. Esto tiene la ventaja de simplificar el CPU significativamente, tanto en una perspectiva de diseño, como en una perspectiva de cantidad de componentes. Sin embargo, esto también tiene la desventaja que todo el CPU debe esperar por sus elementos más lentos, aún cuando algunas unidades de la misma son mucho más rápidas. Esta limitación ha sido compensada en gran parte por varios métodos de aumentar el paralelismo del CPU (ver abajo). Sin embargo, las mejoras arquitectónicas por sí solas, no solucionan todas las desventajas de CPUs globalmente síncronas. Por ejemplo, una señal de reloj está sujeta a los retardos de cualquier otra señal eléctrica. Velocidades de reloj más altas en CPUs cada vez más complejas hacen más difícil de mantener la señal del reloj en fase (sincronizada) a través de toda la unidad. Esto ha conducido que muchos CPU modernos requieran que se les proporcione múltiples señales de reloj idénticas, para evitar retardar una sola señal lo suficiente como para hacer al CPU funcionar incorrectamente. Otro importante problema cuando la velocidad del reloj aumenta dramáticamente, es la cantidad de calor que es disipado por el CPU. La señal del reloj cambia constantemente, provocando la conmutación de muchos componentes (cambio de estado) sin importar si están siendo usados en ese momento. En general, un componente que está cambiando de estado, usa más energía que un elemento en un estado estático. Por lo tanto, a medida que la velocidad del reloj aumenta, así lo hace también la disipación de calor, causando que el CPU requiera soluciones de enfriamiento más efectivas. Un método de tratar la conmutación de componentes innecesarios se llama el clock gating, que implica apagar la señal del reloj a los componentes innecesarios, efectivamente desactivándolos. Sin embargo, esto es frecuentemente considerado como difícil de implementar y por lo tanto no ve uso común afuera de diseños de muy baja potencia.[9][10] Otro método de tratar algunos de los problemas de una señal global de reloj es la completa remoción de la misma. Mientras que quitar la señal global del reloj hace, de muchas maneras, considerablemente más complejo el proceso del diseño, en comparación con diseños síncronos similares, los diseños asincrónicos (o sin reloj) tienen marcadas ventajas en el consumo de energía y la disipación de calor. Aunque algo infrecuente, CPUs completas se han construido sin utilizar una señal global de reloj. Dos notables ejemplos de esto son el AMULET, que implementa la arquitectura del ARM, y el MiniMIPS, compatible con el MIPS R3000. En lugar de remover totalmente la señal del reloj, algunos diseños de CPU permiten a ciertas unidades del dispositivo ser asincrónicas, como por ejemplo, usar ALUs asincrónicas en conjunción con pipelining superescalar para alcanzar algunas ganancias en el desempeño aritmético. Mientras que no está completamente claro si los diseños totalmente asincrónicos pueden desempeñarse a un nivel comparable o mejor que sus contrapartes síncronas, es evidente que por lo menos sobresalen en las más simples operaciones matemáticas. Esto, combinado con sus excelentes características de consumo de energía y disipación de calor, los hace muy adecuados para sistemas embebidos.

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Paralelismo La descripción de la operación básica de un CPU ofrecida en la sección anterior describe la forma más simple que puede tomar un CPU. Este tipo de CPU, usualmente referido como subescalar, opera sobre y ejecuta una sola instrucción con una o dos piezas de datos a la vez.

Modelo de un CPU subescalar. Note que toma quince ciclos para terminar tres instrucciones.

Este proceso da lugar a una ineficacia inherente en CPUs subescalares. Puesto que solamente una instrucción es ejecutada a la vez, todo el CPU debe esperar que esa instrucción se complete antes de proceder a la siguiente instrucción. Como resultado, el CPU subescalar queda "paralizado" en instrucciones que toman más de un ciclo de reloj para completar su ejecución. Incluso la adición de una segunda unidad de ejecución (ver abajo) no mejora mucho el desempeño. En lugar de un camino quedando congelado, ahora dos caminos se paralizan y aumenta el número de transistores no usados. Este diseño, en donde los recursos de ejecución del CPU pueden operar con solamente una instrucción a la vez, solo puede, posiblemente, alcanzar el desempeño escalar (una instrucción por ciclo de reloj). Sin embargo, el desempeño casi siempre es subescalar (menos de una instrucción por ciclo). Las tentativas de alcanzar un desempeño escalar y mejor, han resultado en una variedad de metodologías de diseño que hacen comportarse al CPU menos linealmente y más en paralelo. Cuando se refiere al paralelismo en los CPU, generalmente son usados dos términos para clasificar estas técnicas de diseño. • El paralelismo a nivel de instrucción, en inglés Instruction Level Parallelism (ILP), busca aumentar la tasa en la cual las instrucciones son ejecutadas dentro de un CPU, es decir, aumentar la utilización de los recursos de ejecución en la pastilla • El paralelismo a nivel de hilo de ejecución, en inglés thread level parallelism (TLP), que se propone incrementar el número de hilos (efectivamente programas individuales) que un CPU pueda ejecutar simultáneamente. Cada metodología se diferencia tanto en las maneras en las que están implementadas, como en la efectividad relativa que producen en el aumento del desempeño del CPU para una aplicación.[11] ILP: Entubado de instrucción y arquitectura superescalar Artículo principal: Entubado de instrucción y superescalar Uno de los más simples métodos usados para lograr incrementar el paralelismo es comenzar los primeros pasos de leer y decodificar la instrucción antes de que la instrucción anterior haya terminado de ejecutarse. Ésta es la forma más simple de Tubería básica de cinco etapas. En el mejor de los casos, esta tubería puede una técnica conocida como instruction sostener un ratio de completado de una instrucción por ciclo. pipelining (entubado de instrucción), y es utilizada en casi todos los CPU de propósito general modernos. Al dividir la ruta de ejecución en etapas discretas, la tubería permite que más de una instrucción sea ejecutada en cualquier tiempo. Esta separación puede ser comparada a una línea de ensamblaje, en la cual una instrucción es hecha más completa en cada etapa hasta que sale de la tubería de ejecución y es retirada. Sin embargo, la tubería introduce la posibilidad de una situación donde es necesario terminar el resultado de la operación anterior para completar la operación siguiente; una condición llamada a menudo como conflicto de dependencia de datos. Para hacer frente a esto, debe ser tomado un cuidado adicional para comprobar estas clases de condiciones, y si esto ocurre, se debe retrasar una porción de la tubería de instrucción. Naturalmente, lograr esto

Unidad central de procesamiento requiere circuitería adicional, los procesadores entubados son más complejos que los subescalares, pero no mucho. Un procesador entubado puede llegar a ser casi completamente escalar, solamente inhibido por las abruptas paradas de la tubería (una instrucción durando más de un ciclo de reloj en una etapa). Una mejora adicional sobre la idea del entubado de instrucción (instruction pipelining) condujo al desarrollo de un método que disminuye incluso más el tiempo ocioso de los componentes del CPU. Diseños que se dice que son superescalares incluyen una larga tubería de instrucción y múltiples unidades de ejecución idénticas. En una tubería superescalar, múltiples instrucciones son leídas y pasadas a un despachador, que decide si las instrucciones Tubería superescalar simple. Al leer y despachar dos instrucciones a la vez, un se pueden o no ejecutar en paralelo máximo de dos instrucciones por ciclo pueden ser completadas. (simultáneamente). De ser así, son despachadas a las unidades de ejecución disponibles, dando por resultado la capacidad para que varias instrucciones sean ejecutadas simultáneamente. En general, cuanto más instrucciones un CPU superescalar es capaz de despachar simultáneamente a las unidades de ejecución en espera, más instrucciones serán completadas en un ciclo dado. La mayor parte de la dificultad en el diseño de una arquitectura superescalar de CPU descansa en crear un despachador eficaz. El despachador necesita poder determinar rápida y correctamente si las instrucciones pueden ejecutarse en paralelo, tan bien como despacharlas de una manera que mantenga ocupadas tantas unidades de ejecución como sea posible. Esto requiere que la tubería de instrucción sea llenada tan a menudo como sea posible y se incrementa la necesidad, en las arquitecturas superescalares, de cantidades significativas de caché de CPU. Esto también crea técnicas para evitar peligros como la predicción de bifurcación, ejecución especulativa, y la ejecución fuera de orden, cruciales para mantener altos niveles de desempeño. • La predicción de bifurcación procura predecir qué rama (o trayectoria) tomará una instrucción condicional, el CPU puede minimizar el número de tiempos que toda la tubería debe esperar hasta que sea completada una instrucción condicional. • La ejecución especulativa frecuentemente proporciona aumentos modestos del desempeño al ejecutar las porciones de código que pueden o no ser necesarias después de que una operación condicional termine. • La ejecución fuera de orden cambia en algún grado el orden en el cual son ejecutadas las instrucciones para reducir retardos debido a las dependencias de los datos. En el caso donde una porción del CPU es superescalar y una parte no lo es, la parte que no es superescalar sufre en el desempeño debido a las paradas de horario. El Intel Pentium original (P5) tenía dos ALUs superescalares que podían aceptar, cada una, una instrucción por ciclo de reloj, pero su FPU no podía aceptar una instrucción por ciclo de reloj. Así el P5 era superescalar en la parte de números enteros pero no era superescalar de números de coma (o punto [decimal]) flotante. El sucesor a la arquitectura del Pentium de Intel, el P6, agregó capacidades superescalares a sus funciones de coma flotante, y por lo tanto produjo un significativo aumento en el desempeño de este tipo de instrucciones. El entubado simple y el diseño superescalar aumentan el ILP de un CPU al permitir a un solo procesador completar la ejecución de instrucciones en ratios que sobrepasan una instrucción por ciclo (IPC).[12] La mayoría de los modernos diseños de CPU son por lo menos algo superescalares, y en la última década, casi todos los diseños de CPU de propósito general son superescalares. En los últimos años algo del énfasis en el diseño de computadores de alto ILP se ha movido del hardware del CPU hacia su interface de software, o ISA. La estrategia de la muy larga

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Unidad central de procesamiento palabra de instrucción, very long instruction word (VLIW), causa a algún ILP a ser implícito directamente por el software, reduciendo la cantidad de trabajo que el CPU debe realizar para darle un empuje significativo al ILP y por lo tanto reducir la complejidad del diseño. TLP: ejecución simultánea de hilos Otra estrategia comúnmente usada para aumentar el paralelismo de los CPU es incluir la habilidad de correr múltiples hilos (programas) al mismo tiempo. En general, CPUs con alto TLP han estado en uso por mucho más tiempo que los de alto ILP. Muchos de los diseños en los que Seymour Cray fue pionero durante el final de los años 1970 y los años 1980 se concentraron en el TLP como su método primario de facilitar enormes capacidades de computación (para su tiempo). De hecho, el TLP, en la forma de mejoras en múltiples hilos de ejecución, estuvo en uso tan temprano como desde los años 1950. En el contexto de diseño de procesadores individuales, las dos metodologías principales usadas para lograr el TLP son, multiprocesamiento a nivel de chip, en inglés chip-level multiprocessing (CMP), y el multihilado simultáneo, en inglés simultaneous multithreading (SMT). En un alto nivel, es muy común construir computadores con múltiples CPU totalmente independientes en arreglos como multiprocesamiento simétrico (symmetric multiprocessing (SMP)) y acceso de memoria no uniforme (Non-Uniform Memory Access (NUMA)).[13] Aunque son usados medios muy diferentes, todas estas técnicas logran la misma meta: incrementar el número de hilos que el CPU(s) puede correr en paralelo. Los métodos de paralelismo CMP y de SMP son similares uno del otro y lo más directo. Éstos implican algo más conceptual que la utilización de dos o más CPU completos y CPU independientes. En el caso del CMP, múltiples "núcleos" de procesador son incluidos en el mismo paquete, a veces en el mismo circuito integrado.[14] Por otra parte, el SMP incluye múltiples paquetes independientes. NUMA es algo similar al SMP pero usa un modelo de acceso a memoria no uniforme. Esto es importante para los computadores con muchos CPU porque el tiempo de acceso a la memoria, de cada procesador, es agotado rápidamente con el modelo de memoria compartido del SMP, resultando en un significativo retraso debido a los CPU esperando por la memoria. Por lo tanto, NUMA es considerado un modelo mucho más escalable, permitiendo con éxito que en un computador sean usados muchos más CPU que los que pueda soportar de una manera factible el SMP. El SMT se diferencia en algo de otras mejoras de TLP en que el primero procura duplicar tan pocas porciones del CPU como sea posible. Mientras es considerada una estrategia TLP, su implementación realmente se asemeja más a un diseño superescalar, y de hecho es frecuentemente usado en microprocesadores superescalares, como el POWER5 de IBM. En lugar de duplicar todo el CPU, los diseños SMT solamente duplican las piezas necesarias para lectura, decodificación, y despacho de instrucciones, así como cosas como los registros de propósito general. Esto permite a un CPU SMT mantener sus unidades de ejecución ocupadas más frecuentemente al proporcionarles las instrucciones desde dos diferentes hilos de software. Una vez más esto es muy similar al método superescalar del ILP, pero ejecuta simultáneamente instrucciones de múltiples hilos en lugar de ejecutar concurrentemente múltiples instrucciones del mismo hilo.

Procesadores vectoriales y el SIMD Artículos principales: Procesador vectorial y SIMD Un menos común pero cada vez más importante paradigma de CPU (y de hecho, de computación en general) trata con vectores. Los procesadores de los que se ha hablado anteriormente son todos referidos como cierto tipo de dispositivo escalar.[15] Como implica su nombre, los procesadores vectoriales se ocupan de múltiples piezas de datos en el contexto de una instrucción, esto contrasta con los procesadores escalares, que tratan una pieza de dato por cada instrucción. Estos dos esquemas de ocuparse de los datos son generalmente referidos respectivamente como SISD (Single Instruction, Single Data|) (Simple Instrucción, Simple Dato) y SIMD (Single Instruction, Multiple Data) (Simple Instrucción, Múltiples Datos). La gran utilidad en crear CPUs que se ocupen de vectores de datos radica en la optimización de tareas que tienden a requerir la misma operación, por ejemplo, una suma, o un producto escalar, a ser realizado en un gran conjunto de datos. Algunos ejemplos clásicos de este tipo de tareas son las aplicaciones multimedia (imágenes, vídeo, y sonido), así como muchos tipos de tareas científicas y de ingeniería. Mientras que un

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Unidad central de procesamiento CPU escalar debe completar todo el proceso de leer, decodificar, y ejecutar cada instrucción y valor en un conjunto de datos, un CPU vectorial puede realizar una simple operación en un comparativamente grande conjunto de datos con una sola instrucción. Por supuesto, esto es solamente posible cuando la aplicación tiende a requerir muchos pasos que apliquen una operación a un conjunto grande de datos. La mayoría de los primeros CPU vectoriales, como el Cray-1, fueron asociados casi exclusivamente con aplicaciones de investigación científica y criptografía. Sin embargo, a medida que la multimedia se desplazó en gran parte a medios digitales, ha llegado a ser significativa la necesidad de una cierta forma de SIMD en CPUs de propósito general. Poco después de que comenzara a ser común incluir unidades de coma flotante en procesadores de uso general, también comenzaron a aparecer especificaciones e implementaciones de unidades de ejecución SIMD para los CPU de uso general. Algunas de estas primeras especificaciones SIMD, como el MMX de Intel, fueron solamente para números enteros. Esto demostró ser un impedimento significativo para algunos desarrolladores de software, ya que muchas de las aplicaciones que se beneficiaban del SIMD trataban sobre todo con números de coma flotante. Progresivamente, éstos primeros diseños fueron refinados y rehechos en alguna de las comunes, modernas especificaciones SIMD, que generalmente están asociadas a un ISA. Algunos ejemplos modernos notables son el SSE de Intel y el AltiVec relacionado con el PowerPC (también conocido como VMX).[16]

Notas [1] Vacuum tubes eventually stop functioning in the course of normal operation due to the slow contamination of their cathodes that occurs when the tubes are in 66u7i9 glp bhikmrj7uft67mp6rgt5mp7rpkwwtgmpktgmpklgtpmkrmkprmkprmkprrhwmkphrkpmpkrmpkuse. Additionally, sometimes the tube's vacuum seal can form a leak, which accelerates the cathode contamination. See vacuum tube. [2] Since the program counter counts memory addresses and not instructions, it is incremented by the number of memory units that the instruction word contains. In the case of simple fixed-length instruction word ISAs, this is always the same number. For example, a fixed-length 32-bit instruction word ISA that uses 8-bit memory words would always increment the PC by 4 (except in the case of jumps). ISAs that use variable length instruction words, such as x86, increment the PC by the number of memory words corresponding to the last instruction's length. Also, note that in more complex CPU, incrementing the PC does not necessarily occur at the end of instruction execution. This is especially the case in heavily pipelined and superescalar architectures (see the relevant sections below). [3] Because the instruction set architecture of a CPU is fundamental to its interface and usage, it is often used as a classification of the "type" of CPU. For example, a "PowerPC CPU" uses some variant of the PowerPC ISA. Some CPU, like the Intel Itanium, can actually interpret instructions for more than one ISA; however this is often accomplished by software means rather than by designing the hardware to directly support both interfaces. (See emulator) [4] Some early computers like the Harvard Mark I did not support any kind of "jump" instruction, effectively limiting the complexity of the programs they could run. It is largely for this reason that these computers are often not considered to contain a CPU proper, despite their close similarity as stored program computers. [5] This description is, in fact, a simplified view even of the Classic RISC pipeline. It largely ignores the important role of CPU cache, and therefore the access stage of the pipeline. See the respective articles for more details. [6] The physical concept of voltage is an analog one by its nature, practically having an infinite range of possible values. For the purpose of physical representation of binary numbers, set ranges of voltages are defined as one or zero. These ranges are usually influenced by the operational parameters of the switching elements used to create the CPU, such as a transistor's threshold level. [7] While a CPU's integer size sets a limit on integer ranges, this can (and often is) overcome using a combination of software and hardware techniques. By using additional memory, software can represent integers many magnitudes larger than the CPU can. Sometimes the CPU's ISA will even facilitate operations on integers larger that it can natively represent by providing instructions to make large integer arithmetic relatively quick. While this method of dealing with large integers is somewhat slower than utilizing a CPU with higher integer size, it is a reasonable trade-off in cases where natively supporting the full integer range needed would be cost-prohibitive. See Arbitrary-precision arithmetic for more details on purely software-supported arbitrary-sized integers. [8] In fact, all synchronous CPU use a combination of sequential logic and combinatorial logic. (See boolean logic) [9] One notable late CPU design that uses clock gating is that of the IBM PowerPC-based Xbox 360. It utilizes extensive clock gating in order to reduce the power requirements of the aforementioned videogame console it is used in. [10] Brown, Jeffery (2005). « Application-customized CPU design (http:/ / www-128. ibm. com/ developerworks/ power/ library/ pa-fpfxbox/ ?ca=dgr-lnxw07XBoxDesign)». IBM developerWorks. Consultado el 17-12-2005. [11] It should be noted that neither ILP nor TLP is inherently superior over the other; they are simply different means by which to increase CPU parallelism. As such, they both have advantages and disadvantages, which are often determined by the type of software that the processor is intended to run. High-TLP CPU are often used in applications that lend themselves well to being split up into numerous smaller applications, so-called "embarrassingly parallel problems." Frequently, a computational problem that can be solved quickly with high TLP design strategies like SMP take significantly more time on high ILP devices like superescalar CPU, and vice versa.

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Unidad central de procesamiento [12] Best-case scenario (or peak) IPC rates in very superscalar architectures are difficult to maintain since it is impossible to keep the instruction pipeline filled all the time. Therefore, in highly superscalar CPU, average sustained IPC is often discussed rather than peak IPC. [13] Even though SMP and NUMA are both referred to as "systems level" TLP strategies, both methods must still be supported by the CPU's design and implementation. [14] While TLP methods have generally been in use longer than ILP methods, Chip-level multiprocessing is more or less only seen in later IC-based microprocessors. This is largely because the term itself is inapplicable to earlier discrete component devices and has only come into use recently. For several years during the late 1990s and early 2000s, the focus in designing high performance general purpose CPU was largely on highly superescalar IPC designs, such as the Intel Pentium 4. However, this trend seems to be reversing somewhat now as major general-purpose CPU designers switch back to less deeply pipelined high-TLP designs. This is evidenced by the proliferation of dual and multi core CMP designs and notably, Intel's newer designs resembling its less superescalar P6 architecture. Late designs in several processor families exhibit CMP, including the x86-64 Opteron and Athlon 64 X2, the SPARC UltraSPARC T1, IBM POWER4 and POWER5, as well as several video game console CPU like the Xbox 360's triple-core PowerPC design. [15] Earlier the term scalar was used to compare most the IPC (instructions per cycle) count afforded by various ILP methods. Here the term is used in the strictly mathematical sense to contrast with vectors. See scalar (mathematics) and vector (spatial). [16] Although SSE/SSE2/SSE3 have superseded MMX in Intel's general purpose CPU, later IA-32 designs still support MMX. This is usually accomplished by providing most of the MMX functionality with the same hardware that supports the much more expansive SSE instruction sets.

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Enlaces externos Diseños de microprocesador • Advanced Micro Devices (http://www.amd.com/) - Advanced Micro Devices, a designer of primarily x86-compatible personal computer CPU. • ARM Ltd (http://www.arm.com/) - ARM Ltd, one of the few CPU designers that profits solely by licensing their designs rather than manufacturing them. Arquitectura ARM microprocessors are among the most popular in the world for embedded applications. • Freescale Semiconductor (http://www.freescale.com/) (formerly of Motorola) - Freescale Semiconductor, designer of several embedded and SoC PowerPC based processors.

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Unidad central de procesamiento • IBM Microelectronics (http://www-03.ibm.com/chips/) - Microelectronics division of IBM, which is responsible for many POWER and PowerPC based designs, including many of the CPU utilized in late video game consoles. • Intel Corp (http://www.intel.com/) - Intel, a maker of several notable CPU lines, including IA-32, IA-64, and XScale. Also a producer of various peripheral chips for use with their CPU. • MIPS Technologies (http://www.mips.com/) - MIPS Technologies, developers of the MIPS architecture, a pioneer in RISC designs. • Sun Microsystems (http://www.sun.com/) - Sun Microsystems, developers of the SPARC architecture, a RISC design. • Texas Instruments (http://www.ti.com/home_p_allsc) - Texas Instruments semiconductor division. Designs and manufactures several types of low power microcontrollers among their many other semiconductor products. • Transmeta (http://www.transmeta.com/) - Transmeta Corporation. Creators of low-power x86 compatibles like Crusoe and Efficeon. Lectura adicional • Processor Design: An Introduction (http://www.gamezero.com/team-0/articles/math_magic/micro/index. html) - Detailed introduction to microprocessor design. Somewhat incomplete and outdated, but still worthwhile. • How Microprocessors Work (http://computer.howstuffworks.com/microprocessor.htm) • Pipelining: An Overview (http://arstechnica.com/articles/paedia/cpu/pipelining-2.ars/2) - Good introduction to and overview of CPU pipelining techniques by the staff of Ars Technica • SIMD Architectures (http://arstechnica.com/articles/paedia/cpu/simd.ars/) - Introduction to and explanation of SIMD, especially how it relates to personal computers. Also by Ars Technica • Listado de procesadores (http://users.erols.com/chare/current_cpus.htm) - Nombres de CPUs y principales características

Arquitectura de computadoras

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Arquitectura de computadoras

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La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria. También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo. El ordenador recibe y envía la información a través de los periféricos por medio de los canales. La UCP es la encargada de procesar la información que le llega al ordenador. El intercambio de información se tiene que hacer con los periféricos y la UCP. Todas aquellas unidades de un sistema exceptuando la UCP se denomina periférico, por lo que el ordenador tiene dos partes bien diferenciadas, que son: la UCP (encargada de ejecutar programas y que está compuesta por la memoria principal, la UAL y la UC) y los periféricos (que pueden ser de entrada, salida, entrada-salida y comunicaciones).

Una visión típica de una arquitectura de computadora como una serie de capas de abstracción: hardware, firmware, ensamblador, kernel, sistema operativo y aplicaciones.

Introducción La implantación de instrucciones es similar al uso de una serie de desmontaje en una fábrica de manufacturación. En las cadenas de montaje, el producto pasa a través de muchas etapas de producción antes de tener el producto desarmado. Cada etapa o segmento de la cadena está especializada en un área específica de la línea de producción y lleva a cabo siempre la misma actividad. Esta tecnología es aplicada en el diseño de procesadores eficientes. A estos procesadores se les conoce como pipeline processors. Estos están compuestos por una lista de segmentos lineales y secuenciales en donde cada segmento lleva a cabo una tarea o un grupo de tareas computacionales. Los datos que provienen del exterior se introducen en el sistema para ser procesados. La computadora realiza operaciones con los datos que tiene almacenados en memoria, produce nuevos datos o información para uso externo. Las arquitecturas y los conjuntos de instrucciones se pueden clasificar considerando los siguientes aspectos: • Almacenamiento de operativos en la CPU: dónde se ubican los operadores aparte de la substractora informativa (SI) • Número de operandos explícitos por instrucción: cuántos operandos se expresan en forma explícita en una instrucción típica. Normalmente son 0, 1, 2 y 3. • Posición del operando: ¿Puede cualquier operando estar en memoria?, o deben estar algunos o todos en los registros internos de la CPU. Cómo se especifica la dirección de memoria (modos de direccionamiento disponibles). • Operaciones: Qué operaciones están disponibles en el conjunto de instrucciones. • Tipo y tamaño de operandos y cómo se especifican.

Arquitectura de computadoras

Almacenamiento de operandos en la CPU La diferencia básica está en el almacenamiento interno de la CPU. Las principales alternativas son: • Acumulador. • Conjunto de registros. • Memoria Características: En una arquitectura de acumulador un operando está implícitamente en el acumulador siempre leyendo e ingresando datos. (Ej.: calculadora Standard -estándar-) En la arquitectura de pila no es necesario nombrar a los operandos ya que estos se encuentran en el tope de la pila. (Ej.: calculadora de pila HP) La Arquitectura de registros tiene sólo operandos explícitos (es aquel que se nombra) en registros o memoria.

Ventajas de las arquitecturas • Pila: Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca inversa). Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código. • Acumulador: Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina (unidad de control sencilla). • Registro: Modelo más general para el código de instrucciones parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de operandos. Reduce el tráfico a memoria. Una computadora actualmente tiene como estándar 32 registros. El acceso a los datos es más rápido.

Desventajas de las arquitecturas • Pila: A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad mk. • Acumulador: Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación. • Registro: Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a instrucciones más largas.

Enlaces externos • Página de arquitectura de computadores [1] • Universidad de Cataluña, Departamento de Arquitectura de computadores [2] • Arquitectura de von Neumann [3]

Referencias [1] http:/ / www. cs. wisc. edu/ ~arch/ www [2] http:/ / www. ac. upc. edu [3] http:/ / www. csupomona. edu/ ~hnriley/ www/ VonN. html

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Placa base

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Placa base La placa base, también conocida como placa madre o tarjeta madre (del inglés motherboard o mainboard) es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora u ordenador. Es una parte fundamental a la hora de armar una PC de escritorio o portátil. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito integrado auxiliar, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos. Va instalada dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja. La placa base, además, incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.

Placa base formato MicroATX para PC de sobremesa (sin ningún componente enchufado).

Placa base

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Componentes de la placa base Una placa base típica admite los siguientes componentes: • Uno o varios conectores de alimentación: por estos conectores, una alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes e intensidades necesarios para su funcionamiento. • El zócalo de CPU es un receptáculo que recibe el microprocesador y lo conecta con el resto de componentes a través de la placa base. • Las ranuras de memoria RAM, en número de 2 a 6 en las placas base comunes. • El chipset: una serie de circuitos electrónicos, que gestionan las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora (procesador, memoria, tarjeta gráfica,unidad de almacenamiento secundario, etc.). Se divide en dos secciones, el puente norte (northbridge) y el puente sur (southbridge). El primero gestiona la interconexión entre el microprocesador, la memoria RAM y la unidad de procesamiento gráfico; y el segundo entre los periféricos y los dispositivos de almacenamiento, como los discos duros o las unidades de disco óptico. Las nuevas líneas de procesadores de escritorio tienden a integrar el propio controlador de memoria en el interior del procesador además de que estas tardan en dregadarse aproximadamente de 100 a 200 años.

Diagrama de una placa base típica.

• El reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del microprocesador y de los periféricos internos. • La CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras el equipo no está alimentado por electricidad. • La pila de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito constantemente y que éste último no se apague perdiendo la serie de configuraciones guardadas. • La BIOS: un programa registrado en una memoria no volátil (antiguamente en memorias ROM, pero desde hace tiempo se emplean memorias flash). Este programa es específico de la placa base y se encarga de la interfaz de bajo nivel entre el microprocesador y algunos periféricos. Recupera, y después ejecuta, las instrucciones del MBR (Master Boot Record), o registradas en un disco duro o SSD, cuando arranca el sistema operativo. Actualmente los ordenadores modernos sustituyen el MBR por el GPT y la BIOS por Extensible Firmware Interface. • El bus (también llamado bus interno o en inglés front-side bus'): conecta el microprocesador al chipset, está cayendo en desuso frente a HyperTransport y Quickpath. • El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal. • El bus de expansión (también llamado bus I/O): une el microprocesador a los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión. • Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma PC 99: estos conectores incluyen: • Los puertos PS2 para conectar el teclado o el ratón, estas interfaces tienden a desaparecer a favor del USB • Los puertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos. • Los puertos paralelos, por ejemplo para la conexión de antiguas impresoras. • Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus), por ejemplo para conectar periféricos recientes.

Placa base • Los conectores RJ45, para conectarse a una red informática. • Los conectores VGA, DVI, HDMI o Displayport para la conexión del monitor de la computadora. • Los conectores IDE o Serial ATA, para conectar dispositivos de almacenamiento, tales como discos duros, unidades de estado sólido y unidades de disco óptico. • Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio, tales como altavoces o micrófonos. • Las ranuras de expansión: se trata de receptáculos que pueden acoger tarjetas de expansión (estas tarjetas se utilizan para agregar características o aumentar el rendimiento de un ordenador; por ejemplo, un tarjeta gráfica se puede añadir a un ordenador para mejorar el rendimiento 3D). Estos puertos pueden ser puertos ISA (interfaz antigua), PCI (en inglés Peripheral Component Interconnect), AGP (en inglés Accelerated Graphics Port) y, los más recientes, PCI Express. Con la evolución de las computadoras, más y más características se han integrado en la placa base, tales como circuitos electrónicos para la gestión del vídeo IGP (en inglés Integrated Graphic Processor), de sonido o de redes (10/100 Mbps/1 Gbps), evitando así la adición de tarjetas de expansión. En la placa también existen distintos conjuntos de pines que sirven para configurar otros dispositivos: JMDM1: Sirve para conectar un modem por el cual se puede encender el sistema cuando este recibe una señal. JIR2: Este conector permite conectar módulos de infrarrojos IrDA, teniendo que configurar la BIOS. JBAT1: Se utiliza para poder borrar todas las configuraciones que como usuario podemos modificar y restablecer las configuraciones que vienen de fábrica. JP20: Permite conectar audio en el panel frontal. JFP1 Y JFP2: Se utiliza para la conexión de los interruptores del panel frontal y los LEDs. JUSB1 Y JUSB3: Es para conectar puertos usb del panel frontal.

Tipos de bus Los buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y energía entre dos puntos de la computadora. Los buses generales son los siguientes: • Bus de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e internos del microprocesador. • Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja la información específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia. • Bus de control: línea de comunicación por donde se controla el intercambio de información con un módulo de la unidad central y los periféricos. • Bus de expansión: conjunto de líneas de comunicación encargado de llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal. • Bus del sistema: todos los componentes de la CPU se vinculan a través del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y la memoria principal, que también involucra a la memoria caché de nivel 2. La velocidad de transferencia del bus de sistema está determinada por la frecuencia del bus y el ancho del mínimo.

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Placa base

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Placa multiprocesador Este tipo de placa base puede acoger a varios procesadores (generalmente de 2, 4, 8 o más). Estas placas base multiprocesador tienen varios zócalos de microprocesador, lo que les permite conectar varios microprocesadores físicamente distintos (a diferencia de los de procesador de doble núcleo). Cuando hay dos procesadores en una placa base, hay dos formas de manejarlos: • El modo asimétrico, donde a cada procesador se le asigna una tarea diferente. Este método no acelera el tratamiento, pero puede asignar una tarea a una unidad central de procesamiento, mientras que la otra lleva a cabo a una tarea diferente. • El modo simétrico, llamado multiprocesamiento simétrico, donde cada tarea se distribuye de forma simétrica entre los dos procesadores. Linux fue el primer sistema operativo en gestionar la arquitectura de Una placa con dos procesadores. doble procesador en x86.[cita requerida] Sin embargo, la gestión de varios procesadores existía ya antes en otras plataformas y otros sistemas operativos. Linux 2.6.x maneja multiprocesadores simétricos, y las arquitecturas de memoria no uniformemente distribuida Algunos fabricantes proveen placas base que pueden acoger hasta 8 procesadores (en el caso de socket 939 para procesadores AMD Opteron y sobre socket 604 para procesadores Intel Xeon).

Tipos La mayoría de las placas de PC vendidas después de 2001 se pueden clasificar en dos grupos: • Las placas base para procesadores AMD • Slot A Duron, Athlon • Socket A Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron • Socket 754 Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion • Socket 939 Athlon 64, Athlon FX , Athlon X2, Sempron, Opteron • Socket 940 Opteron y Athlon 64 FX • Socket AM2 Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom • Socket F Opteron • Socket AM2 + Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom • Socket AM3 Phenom II X2/X3/X4/x6. • Socket AM3+ Sempron, Athlon II X2/X3/X4, Phenom II X2/X3/X4/X6, FX X4/X6/X8 • Las placas base para procesadores Intel • • • • •

Socket 7: Pentium I, Pentium MMX Slot 1: Pentium II, Pentium III, Celeron Socket 370: Pentium III, Celeron Socket 423: Pentium 4 Socket 478: Pentium 4, Celeron

• Socket 775: Pentium 4, Celeron, Pentium D (doble núcleo), Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme, Xeon • Socket 603 Xeon

Placa base • • • • • •

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Formatos Las tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con las cajas que las contienen, de manera que desde los primeros computadores personales se han establecido características mecánicas, llamadas factor de forma. Definen la distribución de diversos componentes y las dimensiones físicas, como por ejemplo el largo y ancho de la tarjeta, la posición de agujeros de sujeción y las características de los conectores. Con los años, imponiendo:

varias

normas

se

fueron

• XT: es el formato de la placa base del PC de IBM modelo 5160, lanzado en 1983. En este factor de forma se definió un tamaño exactamente igual al de una hoja de papel tamaño carta y un único conector externo para el teclado. • 1984 AT 305 × 305 mm ( IBM) • Baby AT: 216 × 330 mm • AT: uno de los formatos más grandes de toda la historia del PC (305 × 279–330 mm), definió un conector de potencia formado por dos partes. Fue usado de manera extensa de 1985 a 1995. • 1995 ATX 305 × 244 mm (Intel) • MicroATX: 244 × 244 mm • FlexATX: 229 × 191 mm • MiniATX: 284 × 208 mm • ATX: creado por un grupo liderado por Intel, en 1995 introdujo las conexiones exteriores en la forma de un panel I/O y definió un conector de 20 pines para la energía. Se usa en la actualidad en la forma de algunas variantes, que incluyen conectores de energía extra o reducciones en el tamaño. • 2001 ITX 215 × 195 mm (VIA) • MiniITX: 170 × 170 mm • NanoITX: 120 × 120 mm • PicoITX: 100 × 72 mm • ITX: con rasgos procedentes de las especificaciones microATX y FlexATX de Intel, el diseño de VIA se centra en la integración en placa base del mayor número posible de componentes, además de la inclusión del hardware gráfico en el propio chipset del equipo, siendo innecesaria la instalación de una tarjeta gráfica en la ranura AGP. • 2005 [BTX] 325 × 267 mm (Intel) • Micro bTX: 264 × 267 mm

Placa base • PicoBTX: 203 × 267 mm • RegularBTX: 325 × 267 mm • BTX: retirada en muy poco tiempo por la falta de aceptación, resultó prácticamente incompatible con ATX, salvo en la fuente de alimentación. Fue creada para intentar solventar los problemas de ruido y refrigeración, como evolución de la ATX. • 2007 DTX 248 × 203 mm ( AMD) • Mini-DTX: 170 × 203 mm • Full-DTX: 243 × 203 mm • DTX: destinadas a PCs de pequeño formato. Hacen uso de un conector de energía de 24 pines y de un conector adicional de 2x2. • Formato propietario: durante la existencia del PC, mucha marcas han intentado mantener un esquema cerrado de hardware, fabricando tarjetas madre incompatibles físicamente con los factores de forma con dimensiones, distribución de elementos o conectores que son atípicos. Entre las marcas más persistentes está Dell, que rara vez fabrica equipos diseñados con factores de forma de la industria.

Fabricantes Varios fabricantes se reparten el mercado de placas base, tales como Abit, Albatron, Aopen, ASUS, ASRock, Biostar, Chaintech, Dell, DFI, ECS EliteGroup, Epox, Foxconn, Gigabyte Technology, Intel, MSI, QDI, Sapphire Technology, Soltek, Super Micro, Tyan, VIA, XFX, Pc Chips, Zotac. Algunos diseñan y fabrican uno o más componentes de la placa base, mientras que otros ensamblan los componentes que terceros han diseñado y fabricado.

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BIOS

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BIOS BIOS

Fabricantes comunes: • • •

American Megatrends Phoenix Technologies Otros

La BIOS (sigla en inglés de basic input/output system; en español «sistema básico de entrada y salida») es un tipo de firmware que localiza y prepara los componentes electrónicos o periféricos de una máquina, para comunicarlos con algún sistema operativo que la gobernará. Para ello la máquina cargará ese sencillo programa en la memoria RAM central del aparato. El programa está instalado en un circuito integrado de la placa base y realizará el control POST de la misma en el tiempo de arranque o encendido, proporcionando funcionalidades básicas: chequeo de la memoria principal y secundaria, comunicación con el usuario vía monitor o teclado y enlace mediante los procesos de arranque o booting con el núcleo del sistema operativo que gobernará el sistema. Por lo general el término se usa de forma ambivalente para referirse al software BIOS o a la memoria ROM donde residía históricamente en los sistemas de computo basados en la arquitectura x86.

Historia El acrónimo BIOS (Basic Input/Output System) fue inventado por Gary Kildall el creador del sistema operativo CP/M en 1975, siendo el nombre de un archivo del sistema. Las máquinas con CP/M usualmente tenían una ROM muy simple que hacía que la unidad de diskette leyera datos desde su primera posición de memoria donde se encontraba la primera instrucción del archivo BIOS que se encargaba de configurar el sistema. El diseño del IBM PC (1981) incluyó todas las funcionalidades básicas de entrada y salida en memorias tipo ROM, uso que posteriormente se erigió como el estándar de facto para la industria. El BIOS del 5150 fue el único programa que la compañía IBM desarrollo para el equipo, siendo la única pieza de código sobre la que se tenían derechos exclusivos. Basándose en procesos de Ingeniería Inversa, se escribieron versiones que tenían idénticas funcionalidades a la BIOS IBM pero además incluyeron nuevos dispositivos como los discos duros y varias unidades de disquete manteniendo la retrocompatibilidad hasta el día de hoy. Hasta 1990 el BIOS era almacenado en memorias ROM o EPROM, después comenzó a utilizarse memorias flash que pueden ser actualizadas por el usuario sin necesidad de destapar la caja. En la última década se ha desarrollado el firmaware EFI como esquema de ROM que reemplazará a la BIOS legada que está limitada a ejecutarse en 16 bits cuando la mayoría de procesadores son capaces de funcionar a 64 bits.

BIOS

Funcionamiento Después de un reset o del encendido, el procesador ejecuta la instrucción que encuentra en el llamado vector de reset (16 bytes antes de la instrucción máxima direccionable en el caso de los procesadores x86), allí se encuentra la primera línea de código del BIOS: es una instrucción de salto incondicional, que remite a una dirección más baja en la BIOS. En los PC más antiguos el procesador continuaba leyendo directamente en la memoria ROM las instrucciones (dado que esa memoria era de la misma velocidad de la RAM), ejecutando las rutinas POST para verificar el funcionamiento del sistema y posteriormente cargando un sistema operativo (de 16 bits) en la RAM, que compartiría funcionalidades de la BIOS. De acuerdo a cada fabricante del BIOS, realizará procedimientos diferentes, pero en general se carga una copia del firmware hacia la memoria RAM, dado que esta última es más rápida. Desde allí se realiza la detección y la configuración de los diversos dispositivos que pueden contener un sistema operativo. Mientras se realiza el proceso de búsqueda de un SO, el programa del BIOS ofrece la opción de acceder a la RAM-CMOS del sistema donde el usuario puede configurar varias características del sistema por ejemplo el reloj de tiempo real. La información contenida en la RAM-CMOS es utilizada durante la ejecución del BIOS para configurar dispositivos como ventiladores, buses y controladores. Los controladores de hardware del BIOS están escritos en 16 bits siendo incompatibles con los SO de 32 y 64 bits, estos cargan sus propias versiones durante su arranque que reemplazan a los utilizados en las primeras etapas.

Actualización Para una referencia de tarjeta madre el fabricante puede publicar varias revisiones del BIOS, en las cuales se solucionan problemas detectados en los primeros lotes, se codifican mejores controladores o se da soporte a nuevos procesadores. La actualización de este firmware puede ser realizado con algún programa para quemar una nueva versión directamente desde el sistema operativo, los programas son propietarios de cada compañía desarrolladora del firmware y por lo general pueden conseguirse en internet junto al BIOS propiamente dicho. La actualización del BIOS es percibida como riesgosa dado que una falla en el procedimiento conduce a que la tarjeta madre no arranque. Debido a ello algunos fabricantes usan sistemas como el bootblock que es una porción de BIOS que está protegida y que no es actualizable como el resto del firmware.

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BIOS

Firmware en tarjetas adaptadoras Un sistema puede contener diversos chips con firmware BIOS además del que existe en la placa base: tarjetas de video, de red y otras cargan trozos de código en la memoria (con ayuda de la BIOS principal) que permite el funcionamiento de esos dispositivos.

Tarjetas de video A diferencia de otros componentes del sistema, la tarjeta de video debe funcionar desde el arranque inicial, mucho antes de que cualquier sistema operativo esté siendo cargado en la memoria RAM: en los sistemas con video integrado, la BIOS de la tarjeta madre contiene las rutinas necesarias para hacer funcionar el video de la placa. Los primeros computadores (que no poseían video integrado) tenían BIOS capaces de controlar cualquier tarjeta adaptadora MDA y CGA. En 1984 cuando aparecieron sistemas nuevos como el EGA fue La BIOS de video es visible como un integrado separado necesario agregar una BIOS de video para mantener la compatibilidad con esos sistemas que no tenían las rutinas de manejo para el nuevo estándar; desde esa época las tarjetas de video incluyen un firmware propio. El BIOS de estas adaptadoras provee herramientas básicas para manejar el hardware de video que ofrece la tarjeta. Cuando el computador inicia, algunas de esas tarjetas muestran en pantalla la marca de la misma, el modelo y la versión del firmware además del tamaño de la memoria de video.

El mercado de los BIOS La gran mayoría de los proveedores de placas madre de arquitectura x86 delega a terceros la producción del BIOS. Los fabricantes suelen escribir y publicar actualizaciones del firmware en las cuales se corrigen problemas o se da compatibilidad a nuevos productos. Los principales proveedores de BIOS son American Megatrends (AMI) y Phoenix Technologies (que compró Award Software International en 1998). Existen proyectos de BIOS bajo el esquema de software libre como Coreboot que ofrecen firmware alternativos para unas pocas referencias de tarjetas madre.

Enlaces externos • Ayuda para la configuración del BIOS [1] • Como programar tu propio Boot loader [2]

Referencias [1] http:/ / www. red-atlantic. com/ TXT/ ARTICULOS/ bios_19_11_2002. html [2] http:/ / code. google. com/ p/ akernelloader

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Memoria de acceso aleatorio

Memoria de acceso aleatorio La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory),se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo. Se denominan "de acceso aleatorio" porque se puede leer o DIMM normal y corriente de memoria RAM tipo DDR3 de 240 contactos. escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible. Durante el encendido del computador, la rutina POST verifica que los módulos de memoria RAM estén conectados de manera correcta. En el caso que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de tarjetas madres emiten una serie de pitidos que indican la ausencia de memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico sobre la memoria RAM indicando fallos mayores en la misma.

Nomenclatura La expresión memoria RAM se utiliza frecuentemente para describir a los módulos de memoria utilizados en los computadores personales y servidores. En el sentido estricto, esta memoria es solo una variedad de la memoria de acceso aleatorio: las ROM, memorias Flash, caché (SRAM), los registros en procesadores y otras unidades de procesamiento también poseen la cualidad de presentar retardos de acceso iguales para cualquier posición. Los módulos de RAM son la presentación comercial de este tipo de memoria, que se compone de circuitos integrados soldados sobre un circuito impreso independiente, en otros dispositivos como las consolas de videojuegos, la RAM va soldada directamente sobre la placa principal.

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Memoria de acceso aleatorio

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Historia Uno de los primeros tipos de memoria RAM fue la memoria de núcleo magnético, desarrollada entre 1949 y 1952 y usada en muchos computadores hasta el desarrollo de circuitos integrados a finales de los años 60 y principios de los 70. Esa memoria requería que cada bit estuviera almacenado en un toroide de material ferromágnetico de algunos milímetros de diámetro, lo que resultaba en dispositivos con una capacidad de memoria muy pequeña. Antes que eso, las computadoras usaban relés y líneas de retardo de varios tipos construidas para implementar las funciones de memoria principal con o sin acceso aleatorio. En 1969 fueron lanzadas una de las primeras memorias RAM basadas en semiconductores de silicio por parte de Intel con el integrado 3101 de 64 bits de memoria y para el siguiente año se presentó una memoria DRAM de 1024 bytes, referencia 1103 que se constituyó en un hito, ya que fue la primera en ser comercializada con éxito, lo que significó el principio del fin para las memorias de núcleo magnético. En comparación con los integrados de memoria DRAM actuales, la 1103 es primitiva en varios aspectos, pero tenía un desempeño mayor que la memoria de núcleos.

Integrado de silicio de 64 bits sobre un sector de memoria de núcleo magnético (finales de los 60).

4MiB de memoria RAM para un computador VAX de finales de los 70. Los

En 1973 se presentó una innovación que integrados de memoria DRAM están agrupados arriba a derecha e izquierda. permitió otra miniaturización y se convirtió en estándar para las memorias DRAM: la multiplexación en tiempo de la direcciones de memoria. MOSTEK lanzó la referencia MK4096 de 4096 bytes en un empaque de 16 pines,[1] mientras sus competidores las fabricaban en el empaque DIP de 22 pines. El esquema de direccionamiento[2] se convirtió en un estándar de facto debido a la gran popularidad que logró esta referencia de DRAM. Para finales de los 70 los integrados eran usados en la mayoría de computadores Módulos de memoria tipo SIPP instalados directamente sobre la placa base. nuevos, se soldaban directamente a las placas base o se instalaban en zócalos, de manera que ocupaban un área extensa de circuito impreso. Con el tiempo se hizo obvio que la instalación de RAM sobre el

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impreso principal, impedía la miniaturización , entonces se idearon los primeros módulos de memoria como el SIPP, aprovechando las ventajas de la construcción modular. El formato SIMM fue una mejora al anterior, eliminando los pines metálicos y dejando unas áreas de cobre en uno de los bordes del impreso, muy similares a los de las tarjetas de expansión, de hecho los módulos SIPP y los primeros SIMM tienen la misma distribución de pines. A finales de los 80 el aumento en la velocidad de los procesadores y el aumento en el ancho de banda requerido, dejaron rezagadas a las memorias DRAM con el esquema original MOSTEK, de manera que se realizaron una serie de mejoras en el direccionamiento como las siguientes: • FPM-RAM (Fast Page Mode RAM) Inspirado en técnicas como el "Burst Mode" usado en procesadores como el Intel 486,[3] se implantó un modo direccionamiento en el que el controlador de memoria envía una sola dirección y recibe a cambio esa y varias consecutivas sin necesidad de generar todas las direcciones. Esto supone un ahorro de tiempos ya que ciertas operaciones son repetitivas cuando se desea acceder a muchas posiciones consecutivas. Funciona como si deseáramos visitar todas las casas en una calle: después de la primera vez no seria necesario decir el número de la calle únicamente seguir la misma. Se fabricaban con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns y fueron muy populares en sistemas basados en el 486 y los primeros Pentium. • EDO-RAM (Extended Data Output RAM)

Módulos formato SIMM de 30 y 72 pines, los últimos fueron utilizados con integrados tipo EDO-RAM.

Lanzada en 1995 y con tiempos de accesos de 40 o 30 ns suponía una mejora sobre su antecesora la FPM. La EDO, también es capaz de enviar direcciones contiguas pero direcciona la columna que va utilizar mientras que se lee la información de la columna anterior, dando como resultado una eliminación de estados de espera, manteniendo activo el búffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo de lectura. • BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM) Fue la evolución de la EDO RAM y competidora de la SDRAM, fue presentada en 1997. Era un tipo de memoria que usaba generadores internos de direcciones y accedía a más de una posición de memoria en cada ciclo de reloj, de manera que lograba un desempeño un 50% mejor que la EDO. Nunca salió al mercado, dado que Intel y otros fabricantes se decidieron por esquemas de memoria sincrónicos que si bien tenían mucho del direccionamiento MOSTEK, agregan funcionalidades distintas como señales de reloj.

Tecnologías de memoria La tecnología de memoria actual usa una señal de sincronización para realizar las funciones de lectura-escritura de manera que siempre esta sincronizada con un reloj del bus de memoria, a diferencia de las antiguas memorias FPM y EDO que eran asíncronas. Hace más de una década toda la industria se decantó por las tecnologías síncronas, ya que permiten construir integrados que funcionen a una frecuencia superior a 66 MHz. Tipos de DIMMs según su cantidad de Contactos o Pines: • 72-pin SO-DIMM (not the same as a 72-pin SIMM), usados por FPM DRAM y EDO DRAM • 100-pin DIMM, usados por printer SDRAM • 144-pin SO-DIMM, usados por SDR SDRAM • 168-pin DIMM, usados por SDR SDRAM (less frequently for FPM/EDO DRAM in workstations/servers) • 172-pin MicroDIMM, usados por DDR SDRAM • 184-pin DIMM, usados por DDR SDRAM

Memoria de acceso aleatorio • • • •

200-pin SO-DIMM, usados por DDR SDRAM y DDR2 SDRAM 204-pin SO-DIMM, usados por DDR3 SDRAM 240-pin DIMM, usados por DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM y FB-DIMM DRAM 244-pin MiniDIMM, usados por DDR2 SDRAM

SDR SDRAM Memoria síncrona, con tiempos de acceso de entre 25 y 10 ns y que se presentan en módulos DIMM de 168 contactos. Fue utilizada en los Pentium II y en los Pentium III , así como en los AMD K6, AMD Athlon K7 y Duron. Está muy extendida la creencia de que se llama SDRAM a secas, y que la denominación SDR SDRAM es para diferenciarla de la memoria DDR, pero no Memorias RAM con tecnologías usadas en la actualidad. es así, simplemente se extendió muy rápido la denominación incorrecta. El nombre correcto es SDR SDRAM ya que ambas (tanto la SDR como la DDR) son memorias síncronas dinámicas. Los tipos disponibles son: • PC66: SDR SDRAM, funciona a un máx de 66,6 MHz. • PC100: SDR SDRAM, funciona a un máx de 100 MHz. • PC133: SDR SDRAM, funciona a un máx de 133,3 MHz.

RIMM RDRAM Se presentan en módulos RIMM de 184 contactos. Fue utilizada en los Pentium IV . Era la memoria más rápida en su tiempo, pero por su elevado costo fue rápidamente cambiada por la económica DDR. Los tipos disponibles son: • • • •

PC600: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 300 MHz. PC700: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 356 MHz. PC800: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 400 MHz. PC1066: RIMM RDRAM, funciona a un máximo de 533 MHz.

DDR SDRAM Memoria síncrona, envía los datos dos veces por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos en el caso de ordenador de escritorio y en módulos de 144 contactos para los ordenadores portátiles. Los tipos disponibles son: • • • • •

PC1600 o DDR 200: funciona a un máx de 200 MHz. PC2100 o DDR 266: funciona a un máx de 266,6 MHz. PC2700 o DDR 333: funciona a un máx de 333,3 MHz. PC3200 o DDR 400: funciona a un máx de 400 MHz. PC4500 o DR4 400: funciona a una máx de 500 MHz

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DDR2 SDRAM Las memorias DDR 2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias. Se presentan en módulos DIMM de 240 contactos. Los tipos disponibles son: • PC2-4200 o DDR2-533: funciona a un máx de 533,3 MHz. • PC2-5300 o DDR2-667: funciona a un máx de 666,6 MHz. • PC2-6400 o DDR2-800: funciona a un máx de 800 MHz. • PC2-8600 o DDR2-1066: funciona a un máx de 1066,6 MHz.

Módulos de memoria instalados de 256 MiB cada uno en un sistema con doble canal.

• PC2-9000 o DDR2-1200: funciona a un máx de 1200 MHz

DDR3 SDRAM Las memorias DDR 3 son una mejora de las memorias DDR 2, proporcionan significantes mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución del gasto global de consumo. Los módulos DIMM DDR 3 tienen 240 pines, el mismo número que DDR 2; sin embargo, los DIMMs son físicamente incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca. Los tipos disponibles son: • • • • • •

PC3-6400 o DDR3-800: funciona a un máx de 800 MHz. PC3-8500 o DDR3-1066: funciona a un máx de 1066,6 MHz. PC3-10600 o DDR3-1333: funciona a un máx de 1333,3 MHz. PC3-12800 o DDR3-1600: funciona a un máx de 1600 MHz. PC3-14900 o DDR3-1866: funciona a un máx de 1866,6 MHz. PC3-17000 o DDR3-2133: funciona a un máx de 2133,3 MHz.

Memoria de acceso aleatorio

Módulos de la memoria RAM Los módulos de memoria RAM son tarjetas de circuito impreso que tienen soldados integrados de memoria DRAM por una o ambas caras. La implementación DRAM se basa en una topología de Circuito eléctrico que permite alcanzar densidades altas de memoria por cantidad de transistores, logrando integrados de cientos o miles de megabits. Además de DRAM, los módulos poseen un integrado que permiten la identificación de los mismos ante el computador por medio del protocolo de comunicación SPD. La conexión con los demás componentes se realiza por medio de un área de pines en uno de los filos del circuito impreso, que permiten que el modulo al ser instalado en un zócalo apropiado de Formato SO-DIMM. la placa base, tenga buen contacto eléctrico con los controladores de memoria y las fuentes de alimentación. Los primeros módulos comerciales de memoria eran SIPP de formato propietario, es decir no había un estándar entre distintas marcas. Otros módulos propietarios bastante conocidos fueron los RIMM, ideados por la empresa RAMBUS. La necesidad de hacer intercambiable los módulos y de utilizar integrados de distintos fabricantes condujo al establecimiento de estándares de la industria como los JEDEC. • Módulos SIMM: Formato usado en computadores antiguos. Tenían un bus de datos de 16 o 32 bits • Módulos DIMM: Usado en computadores de escritorio. Se caracterizan por tener un bus de datos de 64 bits. • Módulos SO-DIMM: Usado en computadores portátiles. Formato miniaturizado de DIMM.

Relación con el resto del sistema Dentro de la jerarquía de memoria la RAM se encuentra en un nivel después de los registros del procesador y de las cachés en cuanto a velocidad. Los módulos de memoria se conectan eléctricamente a un controlador de memoria que gestiona las señales entrantes y salientes de los integrados DRAM. Las señales son de tres tipos: direccionamiento, datos y señales de control. En el módulo de memoria esas señales están divididas en dos buses y un conjunto misceláneo de líneas de control y alimentación, Entre todas forman el bus de memoria que conecta la RAM con su controlador: • Bus de datos: Son las líneas que llevan información entre los integrados y el controlador. Por lo general están agrupados en octetos siendo de 8,16,32 y 64 bits, Diagrama de la cantidad que debe igualar el ancho del bus de datos del procesador. En el pasado, arquitectura de un algunos formatos de modulo, no tenían un ancho de bus igual al del procesador.En ese ordenador. caso había que montar módulos en pares o en situaciones extremas, de a 4 módulos, para completar lo que se denominaba banco de memoria, de otro modo el sistema no funciona. Esa fue la principal razón para aumentar el número de pines en los módulos, igualando al ancho de bus de procesadores como el Pentium a 64 bits, a principios de los 90. • Bus de direcciones: Es un bus en el cual se colocan las direcciones de memoria a las que se requiere acceder. No es igual al bus de direcciones del resto del sistema, ya que está multiplexado de manera que la dirección se envía en dos etapas.Para ello el controlador realiza temporizaciones y usa las líneas de control. En cada estándar de módulo se establece un tamaño máximo en bits de este bus, estableciendo un límite teórico de la capacidad máxima por módulo.

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Memoria de acceso aleatorio • Señales misceláneas: Entre las que están las de la alimentación (Vdd, Vss) que se encargan de entregar potencia a los integrados. Están las líneas de comunicación para el integrado de presencia que sirve para identificar cada módulo. Están las líneas de control entre las que se encuentran las llamadas RAS (row address strobe) y CAS (column address strobe) que controlan el bus de direcciones, por último están las señales de reloj en las memorias sincrónicas SDRAM. Algunos controladores de memoria en sistemas como PC y servidores se encuentran embebidos en el llamado "North Bridge" o "Puente Norte" de la placa base. Otros sistemas incluyen el controlador dentro del mismo procesador (en el caso de los procesadores desde AMD Athlon 64 e Intel Core i7 y posteriores). En la mayoría de los casos el tipo de memoria que puede manejar el sistema está limitado por los sockets para RAM instalados en la placa base, a pesar que los controladores de memoria en muchos casos son capaces de conectarse con tecnologías de memoria distintas. Una característica especial de algunos controladores de memoria, es el manejo de la tecnología canal doble (Dual Channel), donde el controlador maneja bancos de memoria de 128 bits, siendo capaz de entregar los datos de manera intercalada, optando por uno u otro canal, reduciendo las latencias vistas por el procesador. La mejora en el desempeño es variable y depende de la configuración y uso del equipo. Esta característica ha promovido la modificación de los controladores de memoria, resultando en la aparición de nuevos chipsets (la serie 865 y 875 de Intel) o de nuevos zócalos de procesador en los AMD (el 939 con canal doble , reemplazo el 754 de canal sencillo). Los equipos de gama media y alta por lo general se fabrican basados en chipsets o zócalos que soportan doble canal o superior, como en el caso del zócalo (o socket, en inglés) 1366 de Intel, que usaba un triple canal de memoria, o su nuevo LGA 2011 que usa cuádruple canal.

Detección y corrección de errores Existen dos clases de errores en los sistemas de memoria, las fallas (Hard fails) que son daños en el hardware y los errores (soft errors) provocados por causas fortuitas. Los primeros son relativamente fáciles de detectar (en algunas condiciones el diagnóstico es equivocado), los segundos al ser resultado de eventos aleatorios, son más difíciles de hallar. En la actualidad la confiabilidad de las memorias RAM frente a los errores, es suficientemente alta como para no realizar verificación sobre los datos almacenados, por lo menos para aplicaciones de oficina y caseras. En los usos más críticos, se aplican técnicas de corrección y detección de errores basadas en diferentes estrategias: • La técnica del bit de paridad consiste en guardar un bit adicional por cada byte de datos, y en la lectura se comprueba si el número de unos es par (paridad par) o impar (paridad impar), detectándose así el error. • Una técnica mejor es la que usa ECC, que permite detectar errores de 1 a 4 bits y corregir errores que afecten a un sólo bit. Esta técnica se usa sólo en sistemas que requieren alta fiabilidad. Por lo general los sistemas con cualquier tipo de protección contra errores tiene un costo más alto, y sufren de pequeñas penalizaciones en desempeño, con respecto a los sistemas sin protección. Para tener un sistema con ECC o paridad, el chipset y las memorias deben tener soporte para esas tecnologías. La mayoría de placas base no poseen dicho soporte. Para los fallos de memoria se pueden utilizar herramientas de software especializadas que realizan pruebas sobre los módulos de memoria RAM. Entre estos programas uno de los más conocidos es la aplicación Memtest86+ que detecta fallos de memoria.

Memoria RAM registrada Es un tipo de módulo usado frecuentemente en servidores, posee circuitos integrados que se encargan de repetir las señales de control y direcciones: las señales de reloj son reconstruidas con ayuda del PLL que está ubicado en el módulo mismo. Las señales de datos se conectan de la misma forma que en los módulos no registrados: de manera directa entre los integrados de memoria y el controlador. Los sistemas con memoria registrada permiten conectar más módulos de memoria y de una capacidad más alta, sin que haya perturbaciones en las señales del controlador de

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Memoria de acceso aleatorio memoria, permitiendo el manejo de grandes cantidades de memoria RAM. Entre las desventajas de los sistemas de memoria registrada están el hecho de que se agrega un ciclo de retardo para cada solicitud de acceso a una posición no consecutiva y un precio más alto que los módulos no registrados. La memoria registrada es incompatible con los controladores de memoria que no soportan el modo registrado, a pesar de que se pueden instalar físicamente en el zócalo. Se pueden reconocer visualmente porque tienen un integrado mediano, cerca del centro geométrico del circuito impreso, además de que estos módulos suelen ser algo más altos.[4] Durante el año 2006 varias marcas lanzaron al mercado sistemas con memoria FB-DIMM que en su momento se pensaron como los sucesores de la memoria registrada, pero se abandono esa tecnología en 2007 dado que ofrecía pocas ventajas sobre el diseño tradicional de memoria registrada y los nuevos modelos con memoria DDR3.[5]

Referencias [1] « Mostek Firsts (http:/ / www. mindspring. com/ ~mary. hall/ mosteklives/ history/ 10Ann/ firsts. html)». [2] « Datasheet & Application Note Database, PDF, Circuits, Datasheets (http:/ / www. datasheetarchive. com/ pdf-datasheets/ DataBooks/ Book273-277. html)». [3] « The HP Vectra 486 memory controller (http:/ / findarticles. com/ p/ articles/ mi_m0HPJ/ is_/ ai_11405923)». [4] http:/ / download. micron. com/ pdf/ datasheets/ modules/ ddr2/ HTJ_S36C512_1Gx72. pdf [5] http:/ / www. theinquirer. net/ inquirer/ news/ 1014319/ fb-dimm-dead-rddr3-king

Enlaces externos • Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Memoria RAMCommons. • Explícame: ¿Para qué sirve la memoria RAM? (http://www.explicame.org/content/view/50/1/) • Cómo funciona la memoria de una computadora (http://www.youbioit.com/es/article/shared-information/ 8714/como-funciona-la-memoria-de-una-computadora) • Memoria Dinámica de Acceso Aleatorio (http://194.81.104.27/~brian/Comp_Sys1/Memory_New.htm) (en inglés) • Tomshardware: Tutorial sobre RAM de 1998 (http://www.tomshardware.com/reviews/ram-guide,89-14.html) (en inglés)

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Bus (informática) En arquitectura de computadores, el bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados. En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la comunicación entre las partes del computador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.

Buses de comunicación en un circuito impreso.

La tendencia en los últimos años es hacia uso de buses seriales como el USB, Firewire para comunicaciones con periféricos reemplazando los buses paralelos, incluyendo caso como el del microprocesador con el chipset en la placa base. Esto a pesar de que el bus serial posee una lógica compleja (requiriendo mayor poder de cómputo que el bus paralelo) a cambio de velocidades y eficacias mayores. Existen diversas especificaciones de bus que definen un conjunto de características mecánicas como conectores, cables y tarjetas, además de protocolos eléctricos y de señales.

Funcionamiento La función del bus es la de permitir la conexión lógica entre distintos subsistemas de un sistema digital, enviando datos entre dispositivos de distintos órdenes: desde dentro de los mismos circuitos integrados, hasta equipos digitales completos que forman parte de supercomputadoras. La mayoría de los buses están basados en conductores metálicos por los cuales se trasmiten señales eléctricas que son enviadas y recibidas con la ayuda de integrados que poseen una interfaz del bus dado y se encargan de manejar las señales y entregarlas como datos útiles. Las señales digitales que se trasmiten son de datos, de direcciones o señales de control. Los buses definen su capacidad de acuerdo a la frecuencia máxima de envío y al ancho de los datos. Por lo general estos valores son inversamente proporcionales: si se tiene una alta frecuencia, el ancho de datos debe ser pequeño. Esto se debe a que la interferencia entre las señales (crosstalk) y la dificultad de sincronizarlas, crecen con la frecuencia, de manera que un bus con pocas señales es menos susceptible a esos problemas y puede funcionar a alta velocidad. Todos los buses de computador tienen funciones especiales como las interrupciones y las DMA que permiten que un dispositivo periférico acceda a una CPU o a la memoria usando el mínimo de recursos.

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Primera generación Los primeros computadores tenían 2 sistemas de buses, uno para la memoria y otro para los demás dispositivos. La CPU tenía que acceder a dos sistemas con instrucciones para cada uno, protocolos y sincronizaciones diferentes. La empresa DEC notó que el uso de dos buses no era necesario si se combinaban las direcciones de memoria con las de los periféricos en un solo espacio de memoria (mapeo), de manera que la arquitectura se simplificaba ahorrando costos de fabricación en equipos fabricados en masa, como eran los primeros minicomputadores. Bus Backplane del PDP-11 junto con algunas tarjetas.

Los primeros microcomputadores se basaban en la conexión de varias tarjetas de circuito impreso a un bus Backplane pasivo que servía de eje al sistema. En ese bus se conectaba la tarjeta de PU que realiza las funciones de arbitro de las comunicaciones con las demás tarjetas de dispositivo conectadas; las tarjetas incluían la memoria, controladoras de diskette y disco, adaptadores de vídeo. La CPU escribía o leía los datos apuntando a la dirección que tuviera el dispositivo buscado en el espacio único de direcciones haciendo que la información fluyera a través del bus principal. Entre las implementaciones más conocidas, están los buses Bus S-100 y el Bus ISA usados en varios microcomputadores de los años 70 y 80. En ambos, el bus era simplemente una extensión del bus del procesador de manera que funcionaba a la misma frecuencia. Por ejemplo en los sistemas con procesador Intel 80286 el bus ISA tenía 6 u 8 megahercios de frecuencia dependiendo del procesador.[1]

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Segunda generación El hecho de que el bus fuera pasivo y que usara la CPU como control, representaba varios problemas para la ampliación y modernización de cualquier sistema con esa arquitectura. Además que la CPU utilizaba una parte considerable de su potencia en controlar el bus. Desde que los procesadores empezaron a funcionar con frecuencias más altas, se hizo necesario jerarquizar los buses de acuerdo a su frecuencia: se creó el concepto de bus de sistema (conexión entre el procesador y la RAM) y de buses de expansión, haciendo necesario el uso de un chipset. El bus ISA utilizado como backplane en el PC IBM original pasó de ser un bus de sistema a uno de expansión, dejando su arbitraje a un integrado del chipset e implementando un bus a una frecuencia más alta para conectar la memoria con el procesador.

Jerarquía de diversos buses en un equipo relativamente moderno: SATA, FSB, AGP, USB entre otros.

En cambio, el bus Nubus era independiente desde su creación, tenía un controlador propio y presentaba una interfaz estándar al resto del sistema, permitiendo su inclusión en diferentes arquitecturas. Fue usado en diversos equipos, incluyendo algunos de Apple y se caracterizaba por tener un ancho de 32 bits y algunas capacidades Plug and Play (autoconfiguración), que lo hacían muy versátil y adelantado a su tiempo. Entre otros ejemplos de estos buses autónomos, están el AGP y el bus PCI.

Tercera generación Los buses de tercera generación se caracterizan por tener conexiones punto a punto, a diferencia de los buses arriba nombrados en los que se comparten señales de reloj. Esto se logra reduciendo fuertemente el número de conexiones que presenta cada dispositivo usando interfaces seriales. Entonces cada dispositivo puede negociar las características de enlace al inicio de la conexión y en algunos casos de manera dinámica, al igual que sucede en las redes de comunicaciones. Entre los ejemplos más notables, están los buses PCI-Express, el Infiniband y el HyperTransport.

Tipos de bus Existen dos grandes tipos clasificados por el método de envío de la información: bus paralelo o bus serie. Hay diferencias en el desempeño y hasta hace unos años se consideraba que el uso apropiado dependía de la longitud física de la conexión: para cortas distancias el bus paralelo, para largas el serial.

Bus paralelo Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas. La cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los computadores ha sido usado de manera intensiva, desde el bus del procesador, los buses de discos duros, tarjetas de expansión y de vídeo, hasta las impresoras.

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El front-side bus de los procesadores Intel es un bus de este tipo y como cualquier bus presenta unas funciones en líneas dedicadas: • Las líneas de dirección son las encargadas de indicar la posición de memoria o el dispositivo con el que se desea establecer comunicación.

Diagrama de un Bus Backplane como extensión del bus de procesador.

• Las líneas de control son las encargadas de enviar señales de arbitraje entre los dispositivos. Entre las más importantes están las líneas de interrupción, DMA y los indicadores de estado. • Las líneas de datos trasmiten los bits de forma aleatoria de manera que por lo general un bus tiene un ancho que es potencia de 2. Un bus paralelo tiene conexiones físicas complejas, pero la lógica es sencilla, que lo hace útil en sistemas con poco poder de cómputo. En los primeros microcomputadores, el bus era simplemente la extensión del bus del procesador y los demás integrados "escuchan" las línea de direcciones, en espera de recibir instrucciones. En el PC IBM original, el diseño del bus fue determinante a la hora de elegir un procesador con I/O de 8 bits (Intel 8088), sobre uno de 16 (el 8086), porque era posible usar hardware diseñado para otros procesadores, abaratando el producto.

Bus serie En este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas de software. Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Es usado desde hace menos de 10 años en buses para discos duros, unidades de estado sólido, tarjetas de expansión y para el bus del procesador.

Referencias [1] « PC Architecture. Chapter 17. The CPU’s immediate surroundings. A book by Michael B. Karbo (http:/ / www. karbosguide. com/ books/ pcarchitecture/ chapter17. htm)».

Enlaces externos •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Bus (informática). Commons

• PDF IEMicro y repaso a otros modelos (http://www.dte.us.es/personal/barbancho/AeIDiseñoBusCampo. pdf) • IEmicro (http://www.dte.us.es/personal/barbancho/IEuBusCampoBajoConsumo.pdf)

Entrada/salida

Entrada/salida En computación, entrada/salida, también abreviado E/S o I/O (del original en inglés input/output), es la colección de interfaces que usan las distintas unidades funcionales (subsistemas) de un sistema de procesamiento de información para comunicarse unas con otras, o las señales (información) enviadas a través de esas interfaces. Las entradas son las señales recibidas por la unidad, mientras que las salidas son las señales enviadas por ésta. El término puede ser usado para describir una acción; "realizar una entrada/salida" se refiere a ejecutar una operación de entrada o de salida. Los dispositivos de E/S los usa una persona u otro sistema para comunicarse con una jugetes. De hecho, a los teclados y ratones se los considera dispositivos de entrada de una computadora, mientras que los monitores e impresoras son vistos como dispositivos de salida de una computadora. Los dispositivos típicos para la comunicación entre computadoras realizan las dos operaciones, tanto entrada como salida, y entre otros se encuentran los módems y tarjetas de red. Es importante notar que la designación de un dispositivo, sea de entrada o de salida, cambia al cambiar la perspectiva desde el que se lo ve. Los teclados y ratones toman como entrada el movimiento físico que el usuario produce como salida y lo convierten a una señal eléctrica que la computadora pueda entender. La salida de estos dispositivos son una entrada para la computadora. De manera análoga, los monitores e impresoras toman como entrada las señales que la computadora produce como salida. Luego, convierten esas señales en representaciones inteligibles que puedan ser interpretadas por el usuario. La interpretación será, por ejemplo, por medio de la vista, que funciona como entrada. En arquitectura de computadoras, a la combinación de una unidad central de procesamiento (CPU) y memoria principal (aquélla que la CPU puede escribir o leer directamente mediante instrucciones individuales) se la considera el corazón de la computadora y cualquier movimiento de información desde o hacia ese conjunto se lo considera entrada/salida. La CPU y su circuitería complementaria proveen métodos de entrada/salida que se usan en programación de bajo nivel para la implementación de controladores de dispositivos. Los sistemas operativos y lenguajes de programación de más alto nivel brindan conceptos y primitivas de entrada/salida distintos y más abstractos. Por ejemplo, un sistema operativo brinda aplicativos que manejan el concepto de archivos. El lenguaje de programación C define funciones que les permiten a sus programas realizar E/S a través de streams, es decir, les permiten leer datos desde y escribir datos hacia sus programas. Una alternativa para las funciones primitivas especiales es la mónada de E/S, que permite que los programas describan su E/S y que las acciones se lleven a cabo fuera del programa. Esto resulta interesante, pues las funciones de E/S introducirían un efecto colateral para cualquier lenguaje de programación, pero ahora una programación puramente funcional resultaría práctica.

Controlador de dispositivo Los dispositivos de E/S están formados por una parte mecánica y una parte electrónica, esta última se denomina controlador de dispositivo y generalmente la interfaz entre ambas partes es de bajo nivel.[1] Por ejemplo el controlador de un disco duro convierte el flujo de bits recibido a los bloques necesarios para la operación a realizar.

Dispositivos de entrada y salida Para diferenciar los dispositivos tenemos dos enfoques posibles, el primero de ellos se centra en el modo de almacenar la información (clasificando los dispositivos como de bloque o de carácter)[1] y el segundo enfoque se centra en el destinatario de la comunicación (usuario, maquina, comunicadores)[2]

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Entrada/salida Un dispositivo de bloque almacena la información en bloques de tamaño fijo. Al ser el bloque la unidad básica de almacenamiento, todas las escrituras o lecturas se realizan mediante múltiplos de un bloque. Es decir escribo 3 o 4 bloques, pero nunca 3,5 bloques. El tamaño de los bloques suele variar entre 512 Bytes hasta 32.768 Bytes. Un disco duro entraría dentro de esta definición. A diferencia de un dispositivo de bloque un dispositivo de carácter, no maneja bloques fijo de información sino que envía o recibe un flujo de caracteres. Dentro de esta clase podemos encontrar impresoras o interfaces de red.[1] Entre cada categoria y dispositivo, hay grandes diferencias:[2] • Velocidad de transferencia de datos: varios órdenes de magnitud para transferir los datos, según las necesidades de cada dispositivo • Aplicación: la funcionalidad para la que esta diseñado un dispositivo tiene influencia sobre el software por ende lo tendrá sobre el sistema operativo. • Complejidad de control: cada dispositivo tiene una complejidad asociada, no es lo mismo controlar un ratón que gestionar un disco duro. • Unidad de transferencia: datos transferidos como un flujo de bytes/caracteres o en bloques de tamaño fijo • Representación de datos: cada dispositivo puede usar su propia codificación de datos • Condiciones de error: el porqué del error, su manera de notificarlo así como sus consecuencias difiere ampliamente entre los dispositivos

Algunos dispositivos de entrada y salida • Entrada: • Teclado • Ratón • Joystick • Lápiz óptico • Micrófono • Webcam • Escáner • Escáner de código de barras • Salida: • • • • • •

Monitor Altavoz Auriculares Impresora Plotter Proyector

• Entrada/salida (mixtos): • • • • • • •

Unidades de almacenamiento CD DVD Módem Memory cards USB Router

• Pantalla táctil • Dispositivos hápticos • Disco Duro Externo

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Notas y referencias [1] Tanenbaum, Andrew S. (2009). Sistemas operativos modernos. México: Pearson educación. [2] Stallings, William (2005). Sistemas operativos: Aspectos internos y principios de diseño. España: Pearson educación.

Enlaces externos • Evolución del proceso de entrada/salida (http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/SistemasOperativos/ SO5.htm) • Tutorial sobre entrada/salida (http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cursoJava/fundamentos/archivos/intro. htm) • Entrada/salida de bajo nivel (http://www.lugmen.org.ar/documentacion/cursos/linux-api/lecciones/02-io/ material/linux-api.html) • Direct I/O from Win32 (http://www.entechtaiwan.com/dev/hw32/index.shtm) (en inglés) • I/O Meter (http://www.iometer.org/) (en inglés)

Fuente de alimentación En electrónica, una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc.).

Clasificación Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineales y conmutadas. Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente. Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más compleja y por tanto más susceptible a averías.

Fuente de alimentación para PC formato ATX (sin cubierta superior, para mostrar su interior y con el ventilador a un lado).

Fuentes de alimentación lineales Las fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida. En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en continua se llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un filtro de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión. La salida puede ser simplemente un condensador. Esta

Fuentes de alimentación externas.

Fuente de alimentación corriente abarca toda la energía del circuito,esta fuente de alimentación deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las características del transformador.

Fuentes de alimentación conmutadas Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía eléctrica mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100 kHz típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante es aplicada a transformadores con núcleo de ferrita (Los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados (Con diodos rápidos) y filtrados (inductores y condensadores) para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son más complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado para no causar interferencias a equipos próximos a estas fuentes. Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida. La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM (Pulse Width Modulation) que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posición es diferente. El segundo rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un filtro de condensador o uno del tipo LC. Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulación, velocidad y mejores características EMC. Por otra parte las conmutadas obtienen un mejor rendimiento, menor coste y tamaño.

Especificaciones Una especificación fundamental de las fuentes de alimentación es el rendimiento, que se define como la potencia total de salida entre la potencia activa de entrada. Como se ha dicho antes, las fuentes conmutadas son mejores en este aspecto. El factor de potencia es la potencia activa entre la potencia aparente de entrada. Es una medida de la calidad de la corriente. Aparte de disminuir lo más posible el rizado, la fuente debe mantener la tensión de salida al voltaje solicitado independientemente de las oscilaciones de la línea, regulación de línea o de la carga requerida por el circuito, regulación de carga.

Fuentes de alimentación especiales Entre las fuentes de alimentación alternas, tenemos aquellas en donde la potencia que se entrega a la carga está siendo controlada por transistores, los cuales son controlados en fase para poder entregar la potencia requerida a la carga. Otro tipo de alimentación de fuentes alternas, catalogadas como especiales son aquellas en donde la frecuencia es variada, manteniendo la amplitud de la tensión logrando un efecto de fuente variable en casos como motores y transformadores de tensión.

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Fuente de alimentación

Enlaces externos • Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Fuente de alimentaciónCommons. • Explicación de los circuitos que forman un Fuente de alimentación [1]

Referencias [1] http:/ / www. ifent. org/ lecciones/ CAP16. htm

Monitor de computadora El monitor de computadora es un visualizador que muestra al usuario los resultados del procesamiento de una computadora mediante una interfaz.

Historia Los primeros monitores surgieron en el año 1981, siguiendo el estándar MDA (Monochrome Display Adapter) eran monitores monocromáticos (de un solo color) de IBM. Estaban expresamente diseñados para modo texto y soportaban subrayado, negrita, cursiva, normal, e invisibilidad para textos. Poco después y en el mismo año salieron los monitores CGA (Color Graphics Monitor LCD. Adapter-gráficos adaptados a color) fueron comercializados en 1981 al desarrollarse la primera tarjeta gráfica a partir del estándar CGA de IBM. Al comercializarse a la vez que los MDA los usuarios de PC optaban por comprar el monitor monocromático por su costo. Tres años más tarde surgió el monitor EGA (Enhanced Graphics Adapter - adaptador de graficos mejorados) estándar desarrollado por IBM para la visualización de gráficos, este monitor aportaba más colores (16) y una mayor resolución. En 1987 surgió el estándar VGA (Video Graphics Array - graficos de video arreglados) fue un estándar muy acogido y dos años más tarde se mejoró y rediseñó para solucionar ciertos problemas que surgieron, desarrollando así SVGA (Super VGA), que también aumentaba colores y resoluciones, para este nuevo estándar se desarrollaron tarjetas gráficas de fabricantes hasta el día de hoy conocidos como S3 Graphics, NVIDIA o ATI entre otros. Con este último estándar surgieron los monitores CRT que hasta no hace mucho seguían estando en la mayoría de hogares donde había un ordenador.

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Monitor de computadora

Tecnologías Parámetros de una pantalla • Píxel: unidad mínima representable en un monitor. Los monitores pueden presentar píxeles muertos o atascados. • Tamaño de punto o (dot pitch): el tamaño de punto es el espacio entre dos fósforos coloreados de un píxel. Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color; resulta fundamental a grandes resoluciones. Los tamaños de punto más pequeños producen imágenes más uniformes. un monitor de 14 pulgadas suele tener un tamaño de punto de 0,28 mm o menos. En ocasiones es diferente en vertical que en horizontal, o se trata de un valor medio, dependiendo de la disposición particular de los puntos de color en la pantalla, así como del tipo de rejilla empleada para dirigir los haces de electrones. En LCD y en CRT de apertura de rejilla, es la distancia en horizontal, mientras que en los CRT de máscara de sombra, se mide casi en diagonal. Lo mínimo exigible en este momento es que sea de 0,28mm. Para CAD o en general para diseño, lo ideal sería de 0,25mm o menor. 0,21 en máscara de sombra es el equivalente a 0.24 en apertura de rejilla. • Área útil: el tamaño de la pantalla no coincide con el área real que se utiliza para representar los datos. • Ángulo de visión: es el máximo ángulo con el que puede verse el monitor sin que se degrade demasiado la imagen. Se mide en grados. • Luminancia: es la medida de luminosidad, medida en Candela. • Tiempo de respuesta: también conocido como latencia. Es el tiempo que le cuesta a un píxel pasar de activo (blanco) a inactivo (negro) y después a activo de nuevo. • Contraste: es la proporción de brillo entre un píxel negro a un píxel blanco que el monitor es capaz de reproducir. Algo así como cuantos tonos de brillo tiene el monitor. • Coeficiente de contraste de imagen: se refiere a lo vivo que resultan los colores por la proporción de brillo empleada. A mayor coeficiente, mayor es la intensidad de los colores (30000:1 mostraría un colorido menos vivo que 50000:1). • Consumo: cantidad de energía consumida por el monitor, se mide en Vatio. • Ancho de banda: frecuencia máxima que es capaz de soportar el monitor. • Hz o frecuencia de refresco vertical: son 2 valores entre los cuales el monitor es capaz de mostrar imágenes estables en la pantalla. • Hz o frecuencia de refresco horizontal : similar al anterior pero en sentido horizontal, para dibujar cada una de las líneas de la pantalla. • Blindaje: un monitor puede o no estar blindando ante interferencias eléctricas externas y ser más o menos sensible a ellas, por lo que en caso de estar blindando, o semi-blindado por la parte trasera llevara cubriendo prácticamente la totalidad del tubo una plancha metálica en contacto con tierra o masa. • Tipo de monitor: en los CRT pueden existir 2 tipos, de apertura de rejilla o de máscara de sombra. • Líneas de tensión: son unas líneas horizontales, que tienen los monitores de apertura de rejilla para mantener las líneas que permiten mostrar los colores perfectamente alineadas; en 19 pulgadas lo habitual suelen ser 2, aunque también los hay con 3 líneas, algunos monitores pequeños incluso tienen una sola.

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Tamaño de la pantalla y proporción El tamaño de la pantalla es la distancia en diagonal de un vértice de la pantalla al opuesto, que puede ser distinto del área visible cuando hablamos de CRT , mientras que la proporción o relación de aspecto es una medida de proporción entre el ancho y el alto de la pantalla, así por ejemplo una proporción de 4:3 ( Cuatro tercios ) significa que por cada 4 píxeles de ancho tenemos 3 de alto, una resolución de 800x600 tiene una relación de aspecto 4:3, sin embargo estamos hablando de la proporción del monitor. Estas dos medidas describen el tamaño de lo que se muestra por la Medida de tamaño de la pantalla para TFT. pantalla, históricamente hasta no hace mucho tiempo y al igual que las televisiones los monitores de ordenador tenían un proporción de 4:3. Posteriormente se desarrollaron estándares para pantallas de aspecto panorámico 16:9 (a veces también de 16:10 o 15:9) que hasta entonces solo veíamos en el cine. Medición del tamaño de la pantalla Las medidas de tamaño de pantalla son diferentes cuando se habla de monitores CRT y monitores LCD . • Para monitores CRT la medida en pulgadas de la pantalla toma como referencia los extremos del monitor teniendo en cuenta el borde, mientras que el área visible es más pequeña. • Para monitores LCD la medida de tamaño de pantalla se hace de punta a punta de la pantalla sin contar los bordes. Los tamaños comunes de pantalla suelen ser de 15, 17, 19, 21 pulgadas. La correspondencia entre las pulgadas de CRT y LCD en cuanto a zona visible se refiere, suele ser de una escala inferior para los CRT , es decir una pantalla LCD de 17 pulgadas equivale en zona visible a una pantalla de 19 pulgadas del monitor CRT (aproximadamente) .

Resolución máxima Es el número máximo de píxeles que pueden ser mostrados en cada dimensión, es representada en filas por columnas. Está relacionada con el tamaño de la pantalla y el proporción. Los monitores LCD solo tienen una resolución nativa posible, por lo que si se hacen trabajar a una resolución distinta, se escalará a la resolución nativa, lo que suele producir artefactos en la imagen. Las resoluciones más Usadas son:

Comparación de resoluciones de vídeo.

Monitor de computadora

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Estándar

Nombre

Ancho Alto % de usuarios de Steam

XGA

eXtended Graphics Array

1024

768

15,37%

WXGA

Widescreen eXtended Graphics Array

1280

800

7,35%

SXGA

Super eXtended Graphics Array

1280

1024 21,01%

WSXGA

Widescreen Super eXtended Graphics Array

1440

900

WSXGA+ Widescreen Super eXtended Graphics Array Plus 1680

11,12%

1050 18,48%

Noviembre de 2009, encuesta del hardware usado en equipos con Steam instalado[1]

Colores Cada píxel de la pantalla tiene interiormente 3 subpíxeles, uno rojo, uno verde y otro azul; dependiendo del brillo de cada uno de los subpíxeles, el píxel adquiere un color u otro de forma semejante a la composición de colores RGB. La manera de organizar los subpíxeles de un monitor varia entre los dispositivos. Se suelen organizar en líneas verticales, aunque algunos CRT los organizan en puntos formando triángulos. Para mejorar la sensación de movimiento, es mejor organizarlos en diagonal o en triángulos. El conocimiento del tipo de organización de píxeles, puede ser utilizado para mejorar la visualización de imágenes de mapas de bit usando renderizado de subpíxels. La mayor parte de los monitores tienen una profundidad 8 bits por color (24 bits en total), es decir, pueden representar aproximadamente 16,8 millones de colores distintos.

Geometría de los píxeles.

Ventajas y desventajas Monitores LCD • Ventajas: • El grosor es inferior por lo que pueden utilizarse en portátiles. • Cada punto se encarga de dejar o no pasar la luz. • La geometría es siempre perfecta, lo determina el tamaño del píxel • Desventajas: • Sólo pueden reproducir fielmente la resolución nativa, con el resto, se ve un borde negro, o se ve difuminado por no poder reproducir medios píxeles. • Por sí solas no producen luz, necesitan una fuente externa. • Si no se mira dentro del cono de visibilidad adecuado, desvirtúan los colores. • El ADC y el DAC de un monitor LCD para reproducir colores limita la cantidad de colores representable. • El ADC (Convertidor Analógico a Digital) en la entrada de vídeo analógica (cantidad de colores a representar). • El DAC (Convertidor Digital a Analógico) dentro de cada píxel (cantidad de posibles colores representables). • En los CRT es la tarjeta gráfica la encargada de realizar esto, el monitor no influye en la cantidad de colores representables, salvo en los primeros modelos de monitores que tenían entradas digitales TTL en lugar de

Monitor de computadora entradas analógicas.

Monitores CRT • Ventajas: • Permiten reproducir una mayor variedad cromática. • Distintas resoluciones se pueden ajustar al monitor. • En los monitores de apertura de rejilla no hay moire vertical. • Desventajas: • • • • •

Ocupan más espacio (cuanto más fondo, mejor geometría). Los modelos antiguos tienen la pantalla curva. Los campos eléctricos afectan al monitor (la imagen vibra). Para disfrutar de una buena imagen necesitan ajustes por parte del usuario. En los monitores de apertura de rejilla se pueden apreciar (bajo fondo blanco) varias líneas de tensión muy finas que cruzan la pantalla horizontalmente.

Datos técnicos, comparativos entre sí • En los CRT, la frecuencia de refresco es la que tiene la tarjeta gráfica, en los LCD no siempre es la que se le manda • Los CRT pueden tener modo progresivo y entrelazado, los LCD tienen otro método de representación. • En los CRT se pierde aproximadamente 1 pulgada del tamaño, que se utiliza para la sujeción del tubo, en los LCD es prácticamente lo que ocupa el LCD por si mismo. • El peso de un LCD se ve incrementado por la peana para darle estabilidad, pero el monitor en sí no pesa prácticamente nada. • Los LCD suelen necesitar de un transformador externo al monitor, en los CRT toda la electrónica va dentro del monitor. • En los LCD el consumo es menor, y la tensión de utilización por parte de la electrónica también. • En los CRT pueden aparecer problemas de "quemar" el fósforo de la pantalla, esto ocurre al dejar una imagen fija durante mucho tiempo, como la palabra "insert coin" en las recreativas, en los LCD los problemas pueden ser de píxeles muertos (siempre encendido o, siempre apagado), aparte de otros daños. • El parpadeo de ambos tipos de pantallas es debido a la baja frecuencia de refresco, unido a la persistencia del brillo del fósforo, y a la memoria de cada píxel en un CRT y LCD respectivamente, que mitigan este defecto. • Con alta velocidad de refresco y un tiempo grande de persistencia del fósforo, no hay parpadeo, pero si la persistencia del fósforo es baja y el refresco es bajo, se produce este problema. Sin embargo esto puede causar un efecto de desvanecimiento o visión borrosa, al permanecer aún encendido un punto, en el siguiente refresco de la pantalla.

En breve • ---En hardware, un monitor es un periférico de salida que muestra la información de forma gráfica de una computadora. Los monitores se conectan a la computadora a través de una tarjeta gráfica (o adaptador o tarjeta de video). • Un monitor puede clasificarse, según la tecnología empleada para formar las imágenes en: LCD, CRT, plasma o TFT. • En tanto, según el estándar, un monitor puede clasificarse en: Monitor numérico, MDA, CGA, EGA, analógico, VGA, SVGA, entro otros. • En cuanto a los colores que usan los monitores pueden ser monocromáticos o policromáticos.

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Monitor de computadora • Existen algunos conceptos cuantificables relacionados a los monitores y sirven para medir su calidad, estos son: píxel, paso (dot pitch), resolución, tasa de refresco, dimensión del tubo, tamaño de punto, área útil. • ---En software, un monitor de un programa es toda aquella herramienta que viene con un programa que sirve para controlar alguna situación. Por ejemplo el monitor de un antivirus, encargado de monitorear contínuamente la computadora para verificar que no se ejecute ningún virus.

Principales fabricantes Los principales fabricantes de monitores conocidos a nivel internacional son los siguientes: • • • • • • • •

Acer Aoc Apple Inc. BenQ Dell Eizo Gateway, Inc. Hewlett-Packard

• • • • • • •

LG Mitsubishi NEC Corporation Samsung Sony Toshiba ViewSonic

Referencias [1] "Encuesta del hardware usado en equipos con Steam instalado." (http:/ / store. steampowered. com/ hwsurvey/ )

Enlaces externos • Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Monitor de computadoraCommons. • Cómo reparar la fuente de tu monitor? (http://www.neoteo.com/como-reparar-la-fuente-de-tu-monitor-15653. neo) • Historia de los monitores (http://www.maestrosdelweb.com/principiantes/conoce-la-historia-de-los-monitores/ ) en Maestros del web.

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Tarjeta de sonido

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Tarjeta de sonido Una tarjeta de sonido o placa de sonido es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la salida de audio bajo el control de un programa informático llamado controlador (en inglés driver). El típico uso de las tarjetas de sonido consiste en proveer mediante un programa que actúa de mezclador, que las aplicaciones multimedia del componente de audio suenen y puedan ser gestionadas. Estas aplicaciones multimedia engloban composición y edición de video o audio, presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos). Algunos equipos (como los personales) tienen la tarjeta ya integrada, mientras que otros requieren tarjetas de expansión. También hay otro tipo de equipos que por circunstancias profesionales (como por ejemplo servidores) no requieren de dicho servicio.

Tarjeta de sonido Sound Blaster Live! 5.1.

Enlaces externos •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Tarjeta de sonidoCommons. • ¿Qué es... una tarjeta de sonido? [1] • Guía sobre las tarjetas de sonido. [2] • ¿Cómo elegir la mejor tarjeta de sonido? [3]

La AdLib Music Synthesizer Card, la primera tarjeta de sonido popular

Tarjeta basada en el chipset VIA Envy

Tarjeta de sonido

Indigo IO PCMCIA de 24 bits y 96 kHz estéreo fabricada por Echo Digital Audio Corporation

Referencias [1] http:/ / www. conozcasuhardware. com/ quees/ tsonido1. htm [2] http:/ / pchardware. org/ sonido. php [3] http:/ / www. grabandoencasa. com. ar/ ?m=201011

Audio digital El audio digital es la codificación digital de una señal eléctrica que representa una onda sonora. Consiste en una secuencia de valores enteros y se obtienen de dos procesos: el muestreo y la cuantificación digital de la señal eléctrica. El muestreo consiste en fijar la amplitud de la señal eléctrica a intervalos regulares de tiempo (tasa de muestreo). Para cubrir el espectro audible (20 a 20000 Hz) suele bastar con tasas de muestreo de algo más de 40000 Hz (el estándar CD-Audio emplea una tasa un 10% mayor con objeto de contemplar el uso de filtros no ideales), con 32000 muestras por segundo se tendría un ancho de banda similar al de la radio FM o una cinta de casete, es decir, permite registrar Muestreo digital de una señal de audio. componentes de hasta 15 kHz, aproximadamente. Para reproducir un determinado intervalo de frecuencias se necesita una tasa de muestreo de poco más del doble (Teorema de muestreo de Nyquist-Shannon). Por ejemplo en los CD, que reproducen hasta 20 kHz, emplean una tasa de muestreo de 44,1 kHz (frecuencia Nyquist de 22,05 kHz). La cuantificación consiste en convertir el nivel de las muestra fijadas en el proceso de muestreo, normalmente, un nivel de tensión, en un valor entero de rango finito y predeterminado. Por ejemplo, utilizando cuantificación lineal, una codificación lineal de 8 bits discriminará entre 256 niveles de señal equidistantes (28). También se pueden hacer cuantificaciones no lineales, como es el caso de cuantificadores logarítmicos como la Ley Mu o la Ley A, que, a modo de ejemplo, aún usando 8 bits funcionan perceptualmente como 10 bits lineales para señales de baja amplitud en promedio, como la voz humana por ejemplo. El formato más usado de audio digital PCM lineal es el del CD de audio: 44,1 kHz de tasa de muestreo y cuantificación lineal de 16 bits (que mide 65536 niveles de señal diferentes) y que, en la práctica, permite registrar señales analógicas con componentes hasta los 20 kHz y con relaciones señal a ruido de más de 90 dB.

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Audio digital

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Tasa de muestreo De acuerdo con el Teorema de muestreo de Nyquist, la tasa de muestreo, esto es, el número de muestras con las que se realiza el proceso de muestreo en una unidad de tiempo, determina exclusivamente la frecuencia máxima de los componentes armónicos que pueden formar parte del material a digitalizar.[1] Satisfechos los requerimientos de Nyquist y un pequeño margen práctico, y al contrario de lo que es una creencia errónea muy extendida,[2] no existe relación directa entre el sobremuestreo A/D (realizar el muestreo digital a una tasa mayor de la estrictamente necesaria para el ancho de banda de interés) y una mayor fidelidad en la posterior reconstrucción de la señal en todo el espectro (hasta la frecuencia de Nyquist).[3]

Aliasing

Ejemplo de reconstrucción de una señal de 14,7 kHz (línea gris discontinua) con sólo cinco muestras. Cada ciclo se compone de sólo 3 muestras a 44100 muestras por segundo. La reconstrucción teórica resulta de la suma ponderada de la función de interpolación g(t) y sus versiones correspondientes desplazadas en el tiempo g(t-nT) con , donde los coeficientes de ponderación son las

Con objeto de evitar el fenómeno conocido como aliasing, es necesario eliminar todos muestras x(n). En esta imagen cada función de interpolación está representada con los componentes de frecuencias que exceden un color (en total, cinco) y están ponderadas al valor de su correspondiente muestra la mitad de la tasa de muestreo, es decir, del (el máximo de cada función pasa por un punto azul que representa la muestra). límite de Nyquist, antes del proceso de digitalización (conversión A/D). En la práctica, estos componentes se atenúan fuertemente mediante un filtro activo analógico paso-bajo que se aplica a la señal analógica de interés antes de su digitalización y que para este objetivo se denomina filtro antialiasing. En el proceso de reconstrucción posterior (conversión D/A) de la reproducción se deberá aplicar en esencia el mismo filtrado analógico mediante un filtro que, empleado en este proceso, se denomina de reconstrucción.

Tamaño de las muestras El número de bits que conforman las muestras en un proceso determinado de cuantificación determina la relación señal a ruido máxima que debe tener la señal (la salida de un micrófono y, consecuentemente, el material sonoro que recoge, la salida de un máster analógico, etc.) que se pretende cuantificar y, por tanto, limita también el rango dinámico que debe tener para su cuantificación completa, de modo parecido a cómo la capacidad de un recipiente (bits por muestra) limita el volumen de líquido (rango del material sonoro a cuantificar) que puede contener. Sea

el número de bits con las que se cuantifican las muestras, la relación señal (para sinusoidal máxima que cubre

todo el rango) a ruido de cuantificación teórica se obtiene en dB:[4]

Por tanto, una cuantificación de 16 bits permite un máximo teórico para la relación señal sinusoidal a ruido de cuantificación de 98,09 dB (122,17 dB para 20 bits, valor muy cercano al límite real que permite el ruido de

Audio digital Johnson-Nyquist (también conocido como ruido térmico) de los mejores convertidores A/D actuales). En la práctica, el límite de una señal analógica para que pueda ser cuantificada sin merma dinámica es, aproximadamente, el 90% del límite teórico.[5] Por lo tanto, el límite que debe tener una señal (por ejemplo, la señal directa de un micrófono o la que resultara de un máster analógico) para ser cuantificada con seguridad con sólo 14 bits es de unos 78 dB, aún cuando el límite teórico sea de 86,05 dB en este caso. Una vez que la relación señal a ruido de cuantificación que permite un proceso de cuantificación dado excede la relación señal a ruido máxima del material sonoro que se pretende cuantificar, esta podrá ser cuantificada totalmente sin pérdidas en su rango dinámico. Pasado este umbral, de nada sirve aumentar el número de bits por muestra del proceso de cuantificación: no resultará en una conversión más fiel. Por ejemplo, una relación señal a ruido de cuantificación de 90 dB (una relación práctica que permiten sobradamente los 16 bits por muestra de un CD-Audio) es suficiente para cuantificar cualquier grabación musical normal, cuyo rango de intensidad sonora puede ir desde los 25 dB(SPL) del ruido de fondo de un estudio de grabación hasta los 115 dB(SPL), casi el umbral del dolor de la audición humana,[6] en la posición del micrófono duante una grabación en dicho estudio. El tamaño de las muestras necesario en un proceso de cuantificación digital se determina, por tanto, a partir del análisis del ruido de fondo y de la intensidad máxima del material sonoro a registrar. Aumentar por encima de lo necesario el tamaño de las muestras es sólo un desperdicio de ancho de banda, especialmente en los formatos finales de distribución. No supone mejora alguna, ni siquiera mensurable, ya que sólo serviría para registrar el ruido con más bits, es decir, más bits inútiles cuyo valor dependerá exclusivamente del azar o, según se ajuste la ganancia, para dejar los bits más significativos a cero en todas las muestras (o una combinación de ambas cosas). De modo parecido, un recipiente de capacidad mayor a la del líquido que se pretende depositar en él no mejora en medida alguna la calidad o cantidad de dicho líquido respecto al uso de un recipiente de menor capacidad siempre que ésta capacidad menor sea aún suficiente para el volumen del líquido. Dicho de otro modo, al contrario de lo que es una creencia errónea muy extendida,[7] el tamaño de las muestras a emplear en una cuantificación depende del material sonoro que se pretende cuantificar y nada tienen que ver la fidelidad de la reconstrucción en la reproducción o los límites psicoacústicos humanos (por la percepción de dicha fidelidad) con esta determinación, por ejemplo. Si un material sonoro a digitalizar "cabe" en 10 bits por muestra, cuantificar a 14 bits (o 20) no hace más fiel su reconstrucción posterior ni, consecuentemente, es posible percibir diferencias subjetivas que no resulten de la sugestión.

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Dither Con objeto de evitar que el ruido de cuantificación se manifieste como una distorsión, se hace necesario añadir un ruido denominado dither antes del proceso de cuantificación en todos los casos donde el nivel del ruido de la señal (por ejemplo, ruido de Johnson-Nyquist o ruido térmico de un circuito específico) sea inferior al de cuantificación.[8] Sea Δ el incremento de tensión (diferencia de potencial) correspondiente a un escalón de cuantificación, el valor eficaz (RMS) del ruido de cuantificación sería:

Señal armónica (sinusoidal pura) con dither añadido en una relación señal a ruido de 21,03 dB lista para ser cuantificada con sólo 4 bits por muestra (16 niveles de cuantificación). La señal tiene, por tanto, unas 127 veces la potencia del dither (11,26 veces su valor eficaz -RMS-). Una futura conversión A/D con más niveles de cuantificación (más bits por muestra) permitirían añadir un dither proporcionalmente (respecto de la señal) menor.

Dado que actualmente los mejores convertidores tienen relaciones señal a ruido térmico que raramente exceden los 122 dB a temperatura ambiente, se hace necesario añadir dither en todos los casos en los que se emplean cuantificaciones (o recuantificaciones) inferiores a 20 bits. Los cuantificadores de 24 bits, si bien no presentan ventajas prácticas sobre los de 20 bits debido al nivel del ruido térmico de los convertidores, al menos no requieren la adición de dither (y permiten registrar la muestra en un número entero de bytes). Sin embargo, sí será imprescindible añadir dither en los casos donde se recuantifican estas grabaciones a muestras de 16 bits, por ejemplo.

Formatos de archivo de audio digital Los archivos de audio digital almacenan toda la información que ocurra en el tiempo, el tamaño del archivo no varía así contenga 'silencio' o sonidos muy complejos[cita requerida]. Existen muchos formatos de archivo de audio digital, que se pueden dividir en dos categorías PCM y comprimidos. Como se vio arriba el tamaño puede depender de la cantidad de canales que tenga el archivo y de la resolución (tasa de muestreo y profundidad). Formatos PCM Los formatos PCM contienen toda la información que salió del convertidor analógico a digital, sin ninguna omisión y por eso, tienen la mejor calidad. Dentro de esta categoría se encuentran los formatos WAV, AIFF, SU, AU y RAW (crudo). La diferencia principal que tienen estos formatos es el encabezado, alrededor de 1000 bytes al comienzo del archivo[cita requerida]. Formatos comprimidos Para usar menos memoria que los archivos PCM existen formatos de sonido comprimidos, como por ejemplo el MP3, AAC y Ogg. Ciertos algoritmos de compresión descartan información que no es perceptible por el oído humano para lograr que el mismo fragmento de audio pueda ocupar en la memoria inclusive décima parte -o menos- de lo que ocuparía de ser PCM[cita requerida]. La reducción en tamaño implica una pérdida de información y por esto a los formatos de este tipo se les llama formatos comprimidos con pérdida[cita requerida]. Existen también formatos de archivo comprimido sin pérdida, dentro de los que se cuentan el FLAC y el Apple Lossless Encoder, cuyo tamaño suele ser de aproximadamente la mitad de su equivalente PCM[cita requerida].

Audio digital Formatos descriptivos: Archivos MIDI Este formato de archivos no es precisamente de audio digital, pero sí pertenece a las tecnologías de la informática musical. El archivo MIDI no almacena "sonido grabado", sino las indicaciones para que un sintetizador o cualquier otro dispositivo MIDI "interprete" una serie de notas u otras acciones (control de un mezclador, etc.)[cita requerida]. Podemos imaginarlos como algo similar a una partitura, con los nombres de los instrumentos que hay que utilizar, las notas, tiempos y algunas indicaciones acerca de la interpretación.

Referencias [1] Teoría de muestreo (Dan Lavry de Lavry Engineering, Inc.): (http:/ / www. lavryengineering. com/ documents/ Sampling_Theory. pdf) Por qué más no es mejor. (inglés) [2] Embedded Signal Processing Laboratory (University of Texas at Austin): Debunking Audio Myths (http:/ / signal. ece. utexas. edu/ seminars/ dsp_seminars/ 01fall/ AudioMyths. pdf) Desenmascarando los mitos del audio (inglés). Véase "Mito 4: Necesitamos 96 kHz, no, mejor 192 kHz". [3] Las técnicas de Noise-Shaping pueden mejorar la relación señal a ruido de parte del espectro hasta el límite de Nyquist pero siempre a cambio de empeorar esa relación en otra parte de ese mismo espectro. No hay nunca, por tanto, mejora global de ningún tipo en todo el espectro hasta la frecuencia de Nyquist por aumentar la tasa, incluso cuando este aumento se realiza con la intención de aplicar estas técnicas de modelado de ruido. [4] Smith, J.O.. "Round-off Error Variance", en Mathematics of the Discrete Fourier Transform (DFT). ISBN 978-0-9745607-4-8. [5] Por la necesidad de añadir dither y contemplar un margen de error de ajuste (se deberá ajustar el nivel de la señal a cuantificar para que coincida, aproximadamente, la potencia del ruido de cuantificación con la del ruido base de la señal). [6] Carl R. Nave. « Threshold of Hearing (http:/ / hyperphysics. phy-astr. gsu. edu/ hbase/ sound/ earcrv. html#c2)» (en inglés). Consultado el 2 de enero de 2012. [7] Kite, Thomas (2001). « Signal Processing Seminar: Debunking Audio Myths (Véase "Myth 5: 16 bits are not enough") (http:/ / signal. ece. utexas. edu/ seminars/ dsp_seminars/ 01fall/ AudioMyths. pdf)». The Embedded Signal Processing Laboratory - University of Texas at Austin. [8] Martin, Geoff (2004). « "Dither examples", en Introduction to Sound Recording (http:/ / www. tonmeister. ca/ main/ textbook/ node595. html)».

Bibliografía • Proakis, J. G. y Manolakis, D. G. (1998). Tratamiento digital de señales. Principios, algoritmos y aplicaciones. Hertfordshire: PRENTICE HALL International (UK) Ltd. ISBN 84-8322-000-8.

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Disco duro

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Disco duro Disco Duro

Interior de un disco duro; se aprecian dos platos con sus respectivos cabezales. Conectado a: •

controlador de disco; en los actuales ordenadores personales, suele estar conectado en la placa madre mediante uno de estos sitemas Interfaz IDE / PATA Interfaz SATA Interfaz SAS Interfaz SCSI (popular en servidores) Interfaz FC (exclusivamente en servidores) Interfaz USB NAS mediante redes de cable / inalámbricas • • • • • •

•

Fabricantes comunes: • • • • •

Western Digital Seagate Samsung Hitachi Fujitsu

En informática, un disco duro o disco rígido (en inglés Hard Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los años, los discos duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opción de almacenamiento secundario para PC desde su aparición en los años 60.[1] Los discos duros han mantenido su posición dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario.[1] Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros discos IBM hasta los formatos estandarizados actualmente: 3,5" los modelos para PC y servidores, 2,5" los modelos para dispositivos portátiles. Todos se comunican con la computadora a través del controlador de disco, empleando una interfaz estandarizado. Los más comunes hasta los años 2000 han sido IDE (también llamado ATA o PATA), SCSI (generalmente usado en servidores y estaciones de trabajo). Desde el 2000 en adelante ha ido masificándose el uso de los Serial ATA. Existe además FC (empleado exclusivamente en servidores). Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe aplicar un formato de bajo nivel que defina una o más particiones. La operación de formateo requiere el uso de una fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá del formato empleado. Además, los fabricantes de discos duros, unidades de estado sólido y tarjetas flash miden la capacidad de los mismos usando prefijos SI, que emplean múltiplos de potencias de 1000 según la normativa IEC, en lugar de los prefijos binarios clásicos de la IEEE, que emplean múltiplos de potencias de 1024, y

Disco duro son los usados mayoritariamente por los sistemas operativos. Esto provoca que en algunos sistemas operativos sea representado como múltiplos 1024 o como 1000, y por tanto existan ligeros errores, por ejemplo un Disco duro de 500 GB, en algunos sistemas operativos sea representado como 465 GiB (Según la IEC Gibibyte, o Gigabyte binario, que son 1024 Mebibytes) y en otros como 500 GB. Las unidades de estado sólido tienen el mismo uso que los discos duros y emplean las mismas interfaces, pero no están formadas por discos mecánicos, sino por memorias de circuitos integrados para almacenar la información. El uso de esta clase de dispositivos anteriormente se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio, aunque hoy en día ya son muchísimo más asequibles para el mercado doméstico.[2]

Historia Al principio los discos duros eran extraíbles, sin embargo, hoy en día típicamente vienen todos sellados (a excepción de un hueco de ventilación para filtrar e igualar la presión del aire). El primer disco duro, aparecido en 1956, fue el Ramac I, presentado con la computadora IBM 350: pesaba una tonelada y su capacidad era de 5 MB. Más grande que una nevera actual, este disco duro trabajaba todavía con válvulas de vacío y requería una consola separada para su manejo. Su gran mérito consistía en el que el tiempo requerido para el acceso era relativamente constante entre algunas posiciones de memoria, a diferencia de las cintas Antiguo disco duro de IBM (modelo 62PC, «Piccolo»), de 64,5 MB, fabricado en 1979 magnéticas, donde para encontrar una información dada, era necesario enrollar y desenrollar los carretes hasta encontrar el dato buscado, teniendo muy diferentes tiempos de acceso para cada posición. La tecnología inicial aplicada a los discos duros era relativamente simple. Consistía en recubrir con material magnético un disco de metal que era formateado en pistas concéntricas, que luego eran divididas en sectores. El cabezal magnético codificaba información al magnetizar diminutas secciones del disco duro, empleando un código binario de «ceros» y «unos». Los bits o dígitos binarios así grabados pueden permanecer intactos años. Originalmente, cada bit tenía una disposición horizontal en la superficie magnética del disco, pero luego se descubrió cómo registrar la información de una manera más compacta. El mérito del francés Albert Fert y al alemán Peter Grünberg (ambos premio Nobel de Física por sus contribuciones en el campo del almacenamiento magnético) fue el descubrimiento del fenómeno conocido como magnetorresistencia gigante, que permitió construir cabezales de lectura y grabación más sensibles, y compactar más los bits en la superficie del disco duro. De estos descubrimientos, realizados en forma independiente por estos investigadores, se desprendió un crecimiento espectacular en la capacidad de almacenamiento en los discos duros, que se elevó un 60% anual en la década de 1990. En 1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250 Megabytes, mientras que 10 años después habían superado 40 Gigabytes (40000 Megabytes). En la actualidad, ya contamos en el uso cotidiano con discos duros de más de 3 terabytes (TB), esto es 3 mil Gb, (3000000000 Megabytes)

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Disco duro

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En 2005 los primeros teléfonos móviles que incluían discos duros fueron presentados por Samsung y Nokia, aunque no tuvieron mucho éxito ya que las memorias flash los acabaron desplazando, sobre todo por asuntos de fragilidad y superioridad.

Características de un disco duro Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son: • Tiempo medio de acceso: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado; es la suma del Tiempo medio de búsqueda (situarse en la pista), Tiempo de lectura/escritura y la Latencia media (situarse en el sector). • Tiempo medio de búsqueda: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista más periférica hasta la más central del disco. • Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información: Depende de la cantidad de información que se quiere leer o escribir, el tamaño de bloque, el número de cabezales, el tiempo por vuelta y la cantidad de sectores por pista. • Latencia media: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco. • Velocidad de rotación: Revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotación, menor latencia media. • Tasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez la aguja está situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico. Otras características son: • Caché de pista: Es una memoria tipo Flash dentro del disco duro. • Interfaz: Medio de comunicación entre el disco duro y la computadora. Puede ser IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, Serial Attached SCSI • Landz: Zona sobre las que aparcan las cabezas una vez se apaga la computadora.

Estructura física Dentro de un disco duro hay uno o varios discos (de aluminio o cristal) concéntricos llamados platos (normalmente entre 2 y 4, aunque pueden ser hasta 6 ó 7 según el modelo), y que giran todos a la vez sobre el mismo eje, al que están unidos. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) está formado por un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea, en cuya punta están las cabezas de lectura/escritura. Por norma general hay una cabeza de lectura/escritura para cada superficie de cada plato. Los cabezales pueden moverse hacia el interior o el exterior de los platos, lo cual combinado con la rotación de los mismos permite que los cabezales puedan alcanzar cualquier posición de la superficie de los platos..

Componentes de un disco duro. De izquierda a derecha, fila superior: tapa, carcasa, plato, eje; fila inferior: espuma aislante, circuito impreso de control, cabezal de lectura / escritura, actuador e imán, tornillos.

Disco duro

Cada plato posee dos ojos, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara. Si se observa el esquema Cilindro-Cabeza-Sector de más abajo, a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos, aunque por cuestiones comerciales, no siempre se usan todas las caras de los discos y existen discos duros con un número impar de cabezas, o con cabezas deshabilitadas. Las cabezas de lectura/escritura Interior de un disco duro; se aprecia la superficie de un plato y el nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a cabezal de lectura/escritura retraído, a la izquierda. 3 nanómetros), debido a una finísima película de aire que se forma entre éstas y los platos cuando éstos giran (algunos discos incluyen un sistema que impide que los cabezales pasen por encima de los platos hasta que alcancen una velocidad de giro que garantice la formación de esta película). Si alguna de las cabezas llega a tocar una superficie de un plato, causaría muchos daños en él, rayándolo gravemente, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7.200 revoluciones por minuto se mueve a 129 km/h en el borde de un disco de 3,5 pulgadas).

Direccionamiento Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco: • Plato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro. • Cara: cada uno de los dos lados de un plato. • Cabeza: número de cabezales. • Pistas: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está en el borde exterior. • Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara). • Sector : cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes, aunque próximamente serán 4 KiB. Antiguamente el número de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse más sectores que en las Cilindro, Cabeza y Sector interiores. Así, apareció la tecnología ZBR (grabación de bits por zonas) que aumenta el número de sectores en las pistas exteriores, y utiliza más eficientemente el disco duro. Así las pistas se agrupan en zonas de pistas de igual cantidad de sectores. Cuanto más lejos del centro de cada plato se encuentra una zona, ésta contiene una mayor

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cantidad de sectores en sus pistas. Además mediante ZBR, cuando se leen sectores de cilindros más externos la tasa de transferencia de bits por segundo es mayor; por tener la misma velocidad angular que cilindros internos pero mayor cantidad de sectores.[3] El primer sistema de direccionamiento que se usó fue el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Más adelante se creó otro sistema más sencillo: LBA (direccionamiento lógico de bloques), que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un único número. Éste es el que actualmente se usa. Pista (A), Sector (B), Sector de una pista (C), Clúster (D)

Tipos de conexión Si hablamos de disco duro podemos citar los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa base, es decir pueden ser SATA, IDE, SCSI o SAS: • IDE: Integrated Drive Electronics ("Dispositivo electrónico integrado") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) Hasta aproximadamente el 2004, el estándar principal por su versatilidad y asequibilidad. Son planos, anchos y alargados. • SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación. Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estándar (Standard SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbps en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbps en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbps en los discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2). Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexión tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia. • SATA (Serial ATA): El más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. Existen tres versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (hoy día descatalogado), SATA 2 de hasta 300 MB/s, el más extendido en la actualidad; y por último SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a hacer hueco en el mercado. Físicamente es mucho más pequeño y cómodo que los IDE, además de permitir conexión en caliente. • SAS (Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la conexión y desconexión en caliente. Una de las principales características es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el número de dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada dispositivo conectado, además de terminar con la limitación de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina que la tecnología SAS irá reemplazando a su predecesora SCSI. Además, el conector es el mismo que en la interfaz SATA y permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costes. Por lo tanto, las unidades SATA pueden ser utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladora SATA no reconoce discos SAS.

Disco duro

Factor de Forma El más temprano "factor de forma" de los discos duros, heredó sus dimensiones de las disqueteras. Pueden ser montados en los mismos chasis y así los discos duros con factor de forma, pasaron a llamarse coloquialmente tipos FDD "floppy-disk drives" (en inglés). La compatibilidad del "factor de forma" continua siendo de 3½ pulgadas (8,89 cm) incluso después de haber sacado otros tipos de disquetes con unas dimensiones más pequeñas. • 8 pulgadas: 241,3×117,5×362 mm (9,5×4,624×14,25 pulgadas). En 1979, Shugart Associates sacó el primer factor de forma compatible con los disco duros, SA1000, teniendo las mismas dimensiones y siendo compatible con la interfaz de 8 pulgadas de las disqueteras. Había dos versiones disponibles, la de la misma altura y la de la mitad (58,7mm). • 5,25 pulgadas: 146,1×41,4×203 mm (5,75×1,63×8 pulgadas). Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Seagate en 1980 con el mismo tamaño y altura máxima de los FDD de 5¼ pulgadas, por ejemplo: 82,5 mm máximo. Éste es dos veces tan alto como el factor de 8 pulgadas, que comúnmente se usa hoy; por ejemplo: 41,4 mm (1,64 pulgadas). La mayoría de los modelos de unidades ópticas (DVD/CD) de 120 mm usan el tamaño del factor de forma de media altura de 5¼, pero también para discos duros. El modelo Quantum Bigfoot es el último que se usó a finales de los 90'. • 3,5 pulgadas: 101,6×25,4×146 mm (4×1×5.75 pulgadas). Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Rodine que tienen el mismo tamaño que las disqueteras de 3½, 41,4 mm de altura. Hoy ha sido en gran parte remplazado por la línea "slim" de 25,4mm (1 pulgada), o "low-profile" que es usado en la mayoría de los discos duros. • 2,5 pulgadas: 69,85×9,5-15×100 mm (2,75×0,374-0,59×3,945 pulgadas). Este factor de forma se introdujo por PrairieTek en 1988 y no se corresponde con el tamaño de las lectoras de disquete. Este es frecuentemente usado por los discos duros de los equipos móviles (portátiles, reproductores de música, etc...) y en 2008 fue reemplazado por unidades de 3,5 pulgadas de la clase multiplataforma. Hoy en día la dominante de este factor de forma son las unidades para portátiles de 9,5 mm, pero las unidades de mayor capacidad tienen una altura de 12,5 mm. • 1,8 pulgadas: 54×8×71 mm. Este factor de forma se introdujo por Integral Peripherals en 1993 y se involucró con ATA-7 LIF con las dimensiones indicadas y su uso se incrementa en reproductores de audio digital y su subnotebook. La variante original posee de 2GB a 5GB y cabe en una ranura de expansión de tarjeta de ordenador personal. Son usados normalmente en iPods y discos duros basados en MP3. • 1 pulgadas: 42,8×5×36,4 mm. Este factor de forma se introdujo en 1999 por IBM y Microdrive, apto para los slots tipo 2 de compact flash, Samsung llama al mismo factor como 1,3 pulgadas. • 0,85 pulgadas: 24×5×32 mm. Toshiba anunció este factor de forma el 8 de enero de 2004 para usarse en móviles y aplicaciones similares, incluyendo SD/MMC slot compatible con disco duro optimizado para vídeo y almacenamiento para micromóviles de 4G. Toshiba actualmente vende versiones de 4GB (MK4001MTD) y 8GB (MK8003MTD) 5 [4] y tienen el Record Guinness del disco duro más pequeño. Los principales fabricantes suspendieron la investigación de nuevos productos para 1 pulgada (1,3 pulgadas) y 0,85 pulgadas en 2007, debido a la caída de precios de las memorias flash, aunque Samsung introdujo en el 2008 con el SpidPoint A1 otra unidad de 1,3 pulgadas. El nombre de "pulgada" para los factores de forma normalmente no identifica ningún producto actual (son especificadas en milímetros para los factores de forma más recientes), pero estos indican el tamaño relativo del

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Disco duro disco, para interés de la continuidad histórica.

Estructura lógica Dentro del disco se encuentran: • El Master Boot Record (en el sector de arranque), que contiene la tabla de particiones. • Las particiones, necesarias para poder colocar los sistemas de archivos.

Funcionamiento mecánico Un disco duro suele tener: • • • • • • •

Platos en donde se graban los datos. Cabezal de lectura/escritura. Motor que hace girar los platos. Electroimán que mueve el cabezal. Circuito electrónico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché. Bolsita desecante (gel de sílice) para evitar la humedad. Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algún filtro de aire.

Integridad Debido a la distancia extremadamente pequeña entre los cabezales y la superficie del disco, cualquier contaminación de los cabezales de lectura/escritura o las fuentes puede dar lugar a un accidente en los cabezales, un fallo del disco en el que el cabezal raya la superficie de la fuente, a menudo moliendo la fina película magnética y causando la pérdida de datos. Estos accidentes pueden ser causados por un fallo electrónico, un repentino corte en el suministro eléctrico, golpes físicos, el desgaste, la corrosión o debido a que los cabezales o las fuentes sean de pobre fabricación. El eje del sistema del disco duro depende de la presión del aire dentro del recinto para sostener los cabezales y su correcta altura mientras el disco gira. Un disco duro requiere un cierto rango de presiones de aire para funcionar correctamente. La conexión al entorno exterior y la presión se produce a través de un pequeño agujero en el recinto (cerca de 0,5 mm de diámetro) normalmente con un filtro en su interior (filtro de respiración, ver abajo). Si la presión del aire es demasiado baja, entonces no hay suficiente impulso para el cabezal, que se acerca demasiado al disco, y se da el riesgo de fallos y pérdidas de datos. Son necesarios discos fabricados especialmente para operaciones de gran altitud, sobre 3.000 m. Hay que tener en cuenta que los aviones modernos tienen Cabezal del disco duro una cabina presurizada cuya presión interior equivale normalmente a una altitud de 2.600 m como máximo. Por lo tanto los discos duros ordinarios se pueden usar de manera segura en los vuelos. Los discos modernos incluyen sensores de temperatura y se ajustan a las condiciones del entorno. Los agujeros de ventilación se pueden ver en todos los discos (normalmente tienen una pegatina a su lado que advierte al usuario de no cubrir el agujero. El aire dentro del disco operativo está en constante movimiento siendo barrido por la fricción del plato. Este aire pasa a través de un filtro de recirculación interna para quitar cualquier contaminante que se hubiera quedado de su fabricación, alguna partícula o componente químico que de alguna forma hubiera entrado en el recinto, y cualquier partícula generada en una operación normal. Una humedad muy alta durante un periodo largo puede corroer los cabezales y los platos.

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Para los cabezales resistentes al magnetismo grandes (GMR) en particular, un incidente minoritario debido a la contaminación (que no se disipa la superficie magnética del disco) llega a dar lugar a un sobrecalentamiento temporal en el cabezal, debido a la fricción con la superficie del disco, y puede hacer que los datos no se puedan leer durante un periodo corto de tiempo hasta que la temperatura del cabezal se estabilice (también conocido como “aspereza térmica”, un problema que en parte puede ser tratado con el filtro electrónico apropiado de la señal de lectura). Cabezal de disco duro IBM sobre el plato del disco

Los componentes electrónicos del disco duro controlan el movimiento del accionador y la rotación del disco, y realiza lecturas y escrituras necesitadas por el controlador de disco. El firmware de los discos modernos es capaz de programar lecturas y escrituras de forma eficiente en la superficie de los discos y de reasignar sectores que hayan fallado.

Presente y futuro Actualmente la nueva generación de discos duros utiliza la tecnología de grabación perpendicular (PMR), la cual permite mayor densidad de almacenamiento. También existen discos llamados "Ecológicos" (GP - Green Power), los cuales hacen un uso más eficiente de la energía.

Comparativa de Unidades de estado sólido y discos duros Una unidad de estado sólido o SSD (acrónimo en inglés de solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que puede estar construido con memoria no volátil o con memoria volátil. Las no volatiles son unidades de estado sólido que como dispositivos electrónicos, están construidos en la actualidad con chips de memoria flash. No son discos, pero juegan el mismo papel a efectos prácticos aportando más ventajas que inconvenientes tecnológicos. Por ello se está empezando a vislumbrar en el mercado la posibilidad de que en el futuro ese tipo de unidades de estado sólido terminen sustituyendo al disco duro para implementar el manejo de memorias no volatiles en el campo de la ingeniería informática. Esos soportes son muy rápidos ya que no tienen partes móviles y consumen menos energía. Todos esto les hace muy fiables y físicamente duraderos. Sin embargo su costo por GB es aún muy elevado respecto al mismo coste de GB en un formato de tecnología de Disco Duro siendo un índice muy importante cuando hablamos de las altas necesidades de almacenamiento que hoy se miden en orden de Terabytes.[5] A pesar de ello la industria apuesta por este vía de solución tecnológica para el consumo doméstico[6] aunque se ha de considerar que estos sistemas han de ser integrados correctamente[7] tal y como se esta realizando en el campo de la alta computación.[8] Unido a la reducción progresiva de costes quizás esa tecnología recorra el camino de aplicarse como método general de archivo de datos informáticos energéticamente respetuosos con el medio natural si optimiza su función lógica dentro de los sistemas operativos actuales.[9] Los discos que no son discos: Las Unidades de estado sólido han sido categorizadas repetidas veces como "discos", cuando es totalmente incorrecto denominarlas así, puesto que a diferencia de sus predecesores, sus datos no se almacenan sobre superficies cilíndricas ni platos. Esta confusión conlleva habitualmente a creer que "SSD" significa Solid State Disk, en vez de Solid State Drive

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Unidades híbridas Las unidades híbridas son aquellas que combinan las ventajas de las unidades mecánicas convencionales con las de las unidades de estado sólido. Consisten en acoplar un conjunto de unidades de memoria flash dentro de la unidad mecánica, utilizando el área de estado sólido para el almacenamiento dinámico de datos de uso frecuente (determinado por el software de la unidad) y el área mecánica para el almacenamiento masivo de datos. Con esto se logra un rendimiento cercano al de unidades de estado sólido a un costo sustancialmente menor. En el mercado actual (2012), Seagate ofrece su modelo "Momentus XT" con esta tecnología.[10]

Fabricantes Los recursos tecnológicos y el saber hacer requeridos para el desarrollo y la producción de discos modernos implica que desde 2007, más del 98% de los discos duros del mundo son fabricados por un conjunto de grandes empresas: Seagate (que ahora es propietaria de Maxtor), Western Digital (propietaria de Hitachi, a la que a su vez fue propietaria de la antigua división de fabricación de discos de IBM) y Fujitsu, que sigue haciendo discos portátiles y discos de servidores, pero dejó de hacer discos para ordenadores de escritorio en 2001, y el resto lo vendió a Western Digital. Toshiba es uno de los principales fabricantes de discos duros para portátiles de 2,5 pulgadas y 1,8 pulgadas. TrekStor es un fabricante alemán que en 2009 tuvo problemas de insolvencia, pero que actualmente sigue en activo. ExcelStor es un pequeño fabricante chino de discos duros.

Un Western Digital 3,5 pulgadas 250 GB SATA HDD.

Decenas de ex-fabricantes de discos duros han terminado con sus empresas fusionadas o han cerrado sus divisiones de discos duros, a medida que la capacidad de los dispositivos y la demanda de los productos aumentó, los beneficios eran menores y el mercado sufrió un significativa consolidación a finales de los 80 y finales de los 90. La primera víctima en el mercado de los PC fue Computer Memories Inc.; después de un incidente con 20 MB defectuosos en discos en 1985, la reputación de CMI nunca se recuperó, y salieron del mercado de los discos duros en 1987. Otro notable fracaso fue el de MiniScribe, quien quebró en 1990: después se descubrió que tenía en marcha un fraude e inflaba el número de ventas durante varios años. Otras muchas pequeñas compañías (como Kalok, Microscience, LaPine, Areal, Priam y PrairieTek) tampoco sobrevivieron a la expulsión, y habían desaparecido para 1993; Micropolis fue capaz de aguantar hasta 1997, y JTS, un recién llegado a escena, duró sólo unos años y desapareció Un Seagate 3,5 pulgadas 1 TB SATA HDD. hacia 1999, aunque después intentó fabricar discos duros en India. Su vuelta a la fama se debió a la creación de un nuevo formato de tamaño de 3” para portátiles. Quantum e Integral también investigaron el formato de 3”, pero finalmente se dieron por vencidos. Rodime fue también un importante fabricante durante la década de los 80, pero dejó de hacer discos en la década de los 90 en medio de la reestructuración y ahora se concentra en la tecnología de la concesión de licencias; tienen varias patentes relacionadas con el formato de 3,5“. • 1988: Tandon vendió su división de fabricación de discos duros a Western Digital, que era un renombrado diseñador de controladores.

Disco duro • 1989: Seagate compró el negocio de discos de alta calidad de Control Data, como parte del abandono de Control Data en la creación de hardware. • 1990: Maxtor compró MiniScribe que estaba en bancarrota, haciéndolo el núcleo de su división de discos de gama baja. • 1994: Quantum compró la división de almacenamiento de Digital Equipment otorgando al usuario una gama de discos de alta calidad llamada ProDrive, igual que la gama tape drive de Digital Linear Tape • 1995: Conner Peripherals, que fue fundada por uno de los cofundadores de Seagate junto con personal de MiniScribe, anunciaron un fusión con Seagate, la cual se completó a principios de 1996. • 1996: JTS se fusionó con Atari, permitiendo a JTS llevar a producción su gama de discos. Atari fue vendida a Hasbro en 1998, mientras que JTS sufrió una bancarrota en 1999. • 2000: Quantum vendió su división de discos a Maxtor para concentrarse en las unidades de cintas y los equipos de respaldo. • 2003: Siguiendo la controversia en los fallos masivos en su modelo Deskstar 75GXP, pioneer IBM vendió la mayor parte de su división de discos a Hitachi, renombrándose como Hitachi Global Storage Technologies, Hitachi GST. • 2003: Western Digital compró Read-Rite Corp., quien producía los cabezales utilizados en los discos duros, por 95,4 millones de dólares en metálico. • 2005: Seagate y Maxtor anuncian un acuerdo bajo el que Seagate adquiriría todo el stock de Maxtor. Esta adquisición fue aprobada por los cuerpos regulatorios, y cerrada el 19 de mayo de 2006. • 2007: Western Digital adquiere Komag U.S.A., un fabricante del material que recubre los platos de los discos duros. • 2009: Toshiba adquiere la división de HDD de Fujitsu y TrekStor se declara en bancarrota, aunque ese mismo año consiguen un nuevo inversor para mantener la empresa a flote. • 2011: Western Digital adquiere Hitachi GST y Seagate compra la división de HDD de Samsung.

Referencias [1] C. Dennis Mee, Eric D. Daniel (1996). McGraw-Hill. ed. Magnetic Storage Handbook 2nd Ed. (http:/ / books. google. es/ books?id=O6ccTe28iAcC& printsec=frontcover& dq=Magnetic+ Storage+ Handbook+ 2nd+ Ed. & source=bl& ots=mgwlS5U_pq& sig=BK5mk1iK3my1VN6LG3fsN87iRB4& hl=ca& ei=MoScTLOlGci54AbplY27DQ& sa=X& oi=book_result& ct=result& resnum=1& ved=0CBgQ6AEwAA#v=onepage& q=Magnetic Storage Handbook 2nd Ed. & f=false). ISBN 0070412758. . [2] Toshiba America Electronic Components, Inc. « Solid State Drives Memory Products (http:/ / www. toshiba. com/ taec/ Catalog/ Family. do?familyid=7& subfamilyid=900314)». Consultado el 17-07-2009. [3] http:/ / www. youbioit. com/ es/ article/ shared-information/ 5320/ como-funcionan-los-discos-rigidos Cómo funcionan los discos rígidos [4] http:/ / www3. toshiba. co. jp/ storage/ english/ spec/ hdd/ mk4001. htm [5] http:/ / www. tuexpertoit. com/ 2011/ 12/ 22/ la-diferencia-de-precio-entre-ssd-y-discos-duros-se-reduce/ Comparativas de precios SSD versus disco duro [6] http:/ / alt1040. com/ 2010/ 11/ discos-de-estado-solido-ssd-o-como-hacer-que-tu-computadora-sea-realmente-rapida?utm_source=self& utm_medium=nav& utm_campaign=Relacionados Discos de estado sólido (SSD) o cómo hacer que tu computadora sea realmente rápida [7] http:/ / sololinex. wordpress. com/ 2008/ 09/ 09/ comparativa-entre-disco-duro-y-disco-ssd-en-video/ #more-755 Comparativa entre disco duro y disco SSD en vídeo [8] http:/ / www. diarioti. com/ noticia/ Presentan_la_primera_supercomputadora_Flash_del_mundo/ 30931 Presentan la primera supercomputadora Flash del mundo [9] http:/ / www. orlandoalonzo. com. mx/ tecnologia/ ssd-la-verdad-sobre-el-consumo-de-energia/ SSD: la verdad sobre el consumo de energía [10] http:/ / www. seagate. com/ www/ es-es/ products/ laptops/ laptop-hdd/

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Bibliografía • Ciriaco García de Celis (1994). « 12.7: El disco duro del AT (IDE, MFM, BUS LOCAL). (http://www.gui.uva. es/udigital/1207.html)». El universo digital del IBM PC, AT y PS/2 (4ª edición). Facultad de Ciencias de Valladolid: Grupo Universitario de Informática.

Enlaces externos • Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Disco duro. Commons • El disco duro en el futuro será SSD, sin partes mecánicas (http://www.tecnologiaslibres.net/2007/12/06/ ssd-los-discos-duros-del-futuro/) • Video de su funcionamiento (http://video.google.com/videoplay?docid=-744683267829297106&q=hard+ drive+in+action&pl=true) (en inglés) • Todo sobre el disco duro (http://www.monografias.com/trabajos14/discosduros/discosduros.shtml) (en español) • Disco duro y particiones (http://www.saulo.net/pub/ddypart) (en español) • Historia del disco duro (http://www.virtuaside.com/docs/historia-hds.php) (en español) • Video explicativo sobre el funcionamiento de los discos duros (http://www.microsiervos.com/archivo/ tecnologia/discos-duros-por-dentro.html)

Tarjeta gráfica Una tarjeta gráfica, tarjeta de vídeo, placa de vídeo, tarjeta aceleradora de gráficos o adaptador de pantalla, es una tarjeta de expansión para una computadora u ordenador, encargada de procesar los datos provenientes de la CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida, como un monitor o televisor. Las tarjetas gráficas más comunes son las disponibles para las computadoras compatibles con la IBM PC, debido a la enorme popularidad de éstas, pero otras arquitecturas también hacen uso de este tipo de dispositivos.

Tarjeta Gráfica PCI-Express

Es habitual que se utilice el mismo término tanto a las habituales tarjetas dedicadas y separadas como a las GPU integradas en la placa base. Algunas tarjetas gráficas han ofrecido funcionalidades añadidas como captura de vídeo, sintonización de TV, decodificación MPEG-2[1] y MPEG-4 o incluso conectores Firewire, de ratón, lápiz óptico o joystick. Las tarjetas gráficas no son dominio exclusivo de los PC; contaron o cuentan con ellas dispositivos como los Commodore Amiga (conectadas mediante las ranuras Zorro II y Zorro III), Apple II, Apple Macintosh, Spectravideo SVI-328, equipos MSX y, por supuesto, en las videoconsolas modernas, como la Wii, la Playstation 3 y la Xbox360.

Tarjeta gráfica

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Historia La historia de las tarjetas gráficas da comienzo a finales de los años 1960, cuando se pasa de usar impresoras como elemento de visualización a utilizar monitores. Las primeras tarjetas sólo eran capaces de visualizar texto a 40x25 u 80x25, pero la aparición de los primeros chips gráficos como el Motorola 6845 permiten comenzar a dotar a los equipos basados en bus S-100 o Eurocard de capacidades gráficas. Junto con las tarjetas que añadían un modulador de televisión fueron las primeras en recibir el término tarjeta de video. El éxito del ordenador doméstico y las primeras videoconsolas hacen que por abaratamiento de costes (principalmente son diseños cerrados), esos chips vayan integrados en la placa base. Incluso en los equipos que ya vienen con un chip gráfico se comercializan tarjetas de 80 columnas, que añadían un modo texto de 80x24 u 80x25 caracteres, principalmente para ejecutar soft CP/M (como las de los Apple II y Spectravideo SVI-328). Curiosamente la tarjeta de vídeo que viene con el IBM PC, que con su diseño abierto herencia de los Apple II popularizará el concepto de tarjeta gráfica intercambiable, es una tarjeta de sólo texto. La MDA (Monochrome Display Adapter), desarrollada por IBM en 1981, trabajaba en modo texto y era capaz de representar 25 líneas de 80 caracteres en pantalla. Contaba con una memoria VRAM de 4KB, por lo que sólo podía trabajar con una página de memoria. Se usaba con monitores monocromo, de tonalidad normalmente verde.[2]

PCI S3 ViRGE

IBM XGA-2 MCA

Apple Display Card 24AC NuBus

A partir de ahí se sucedieron diversas controladoras para gráficos, resumidas en la tabla adjunta.[3][4][5][6]

Cirrus Logic VESA

Tarjeta gráfica

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AVIEW2E EISA

EGA Paradise Bus ISA

Año Modo texto Modo gráficos Colores Memoria MDA

1981

80*25

-

1

4 KiB

CGA

1981

80*25

640*200

4

16 KiB

HGC

1982

80*25

720*348

1

64 KiB

EGA

1984

80*25

640*350

16

256 KiB

IBM 8514 1987

80*25

1024*768

256

-

MCGA

1987

80*25

320*200

256

-

VGA

1987

720*400

640*480

256

256 KiB

SVGA

1989

80*25

1024*768

256

1 MiB

XGA

1990

80*25

1024*768

65K

2 MiB

VGA tuvo una aceptación masiva, lo que llevó a compañías como ATI, Cirrus Logic y S3 Graphics, a trabajar sobre dicha tarjeta para mejorar la resolución y el número de colores. Así nació el estándar SVGA (Super VGA). Con dicho estándar se alcanzaron los 2 MB de memoria VRAM, así como resoluciones de 1024 x 768 pixels a 256 colores. La competencia de los PC, Commodore Amiga 2000 y Apple Macintosh reservaron en cambio esa posibilidad a ampliaciones profesionales, integrando casi siempre la GPU (que batía en potencia con total tranquilidad a las tarjetas gráficas de los PC del momento) en sus placas base. Esta situación se perpetúa hasta la aparición del Bus

Tarjeta gráfica PCI, que sitúa a las tarjetas de PC al nivel de los buses internos de sus competidores, al eliminar el cuello de botella que representaba el Bus ISA. Aunque siempre por debajo en eficacia (con la misma GPU S3 ViRGE, lo que en un PC es una tarjeta gráfica avanzada deviene en acelerador 3D profesional en los Commodore Amiga con ranura Zorro III), la fabricación masiva (que abarata sustancialmente los costes) y la adopción por otras plataformas del Bus PCI hace que los chips gráficos VGA comiencen a salir del mercado del PC. La evolución de las tarjetas gráficas dio un giro importante en 1995 con la aparición de las primeras tarjetas 2D/3D, fabricadas por Matrox, Creative, S3 y ATI, entre otros. Dichas tarjetas cumplían el estándar SVGA, pero incorporaban funciones 3D. En 1997, 3dfx lanzó el chip gráfico Voodoo, con una gran potencia de cálculo, así como nuevos efectos 3D (Mip Mapping, Z-Buffering, Antialiasing...). A partir de ese punto, se suceden una serie de lanzamientos de tarjetas gráficas como Voodoo2 de 3dfx, TNT y TNT2 de NVIDIA. La potencia alcanzada por dichas tarjetas fue tal, que el puerto PCI donde se conectaban se quedó corto de ancho de banda. Intel desarrolló el puerto AGP (Accelerated Graphics Port) que solucionaría los cuellos de botella que empezaban a aparecer entre el procesador y la tarjeta. Desde 1999 hasta 2002, NVIDIA dominó el mercado de las tarjetas gráficas (comprando incluso la mayoría de bienes de 3dfx)[7] con su gama GeForce. En ese período, las mejoras se orientaron hacia el campo de los algoritmos 3D y la velocidad de los procesadores gráficos. Sin embargo, las memorias también necesitaban mejorar su velocidad, por lo que se incorporaron las memorias DDR a las tarjetas gráficas. Las capacidades de memoria de vídeo en la época pasan de los 32 MB de GeForce, hasta los 64 y 128 MB de GeForce 4. La mayoría de videoconsolas de sexta generación y sucesivos utilizan chips gráficos derivados de los más potentes aceleradores 3D de su momento. Los Apple Macintosh incorporan chips de NVIDIA y ATI desde el primer iMac, y los modelos PowerPC con bus PCI o AGP pueden usar tarjetas gráficas de PC con BIOS no dependientes de CPU. En 2006 y en adelante, NVIDIA y ATI (ese mismo año comprada por AMD) se repartían el liderazgo del mercado[8] con sus series de chips gráficos GeForce y Radeon, respectivamente.

Componentes GPU La GPU, —acrónimo de «graphics processing unit», que significa «unidad de procesamiento gráfico»— es un procesador (como la CPU) dedicado al procesamiento de gráficos; su razón de ser es aligerar la carga de trabajo del procesador central y, por ello, está optimizada para el cálculo en coma flotante, predominante en las funciones 3D. La mayor parte de la información ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a las características de la GPU, pues constituye la parte más importante de la tarjeta gráfica, así como la principal determinante del rendimiento. Tres de las más importantes de dichas características son Una unidad de procesamiento gráfico. la frecuencia de reloj del núcleo, que en la actualidad oscila entre 500 MHz en las tarjetas de gama baja y 850 MHz en las de gama alta, el número de procesadores shaders y el número de pipelines (vertex y fragment shaders), encargadas de traducir una imagen 3D compuesta por vértices y líneas en una imagen 2D compuesta por píxeles. Elementos generales de una GPU: • Shaders: Es elemento más notable de potencia de una GPU, estos shaders unificados reciben el nombre de núcleos CUDA en el caso de nvidia y Procesadores Stream en el caso de AMD. Son una evolución natural de los antiguos pixel shader (encargados de la rasterización de texturas) y vertex shader (encargados de la geometría de los objetos), los cuales anteriormente actuaban de forma independiente. Los shaders unificados son capaces de actuar tanto de vertex shader como de pixel shader según la demanda, aparecieron en el 2007 con los chips G90

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de nvidia (Series 8000) y los chips R600 para AMD (Series HD 2000), antigua ATi, incrementando la potencia drásticamente respecto a sus familias anteriores • ROP: Se encargan de representar los datos procesados por la GPU en la pantalla, además también es el encargado de los filtros como Antialiasing.

Memoria gráfica de acceso aleatorio Son chips de memoria que almacenan y transportan información entre sí, no son determinantes en el rendimiento máximo de la tarjeta gráfica, pero bien unas especificaciones reducidas pueden limitar la potencia de la GPU. Existen de dos tipos, Dedicada cuando, la tarjeta gráfica o la GPU dispone exclusivamente para sí esas memorias, ésta manera es la más eficiente y la que mejores resultados da; y compartida cuando se utiliza memoria en detrimento de la memoria RAM, ésta memoria es mucho más lenta que la dedicada y por tanto su rendimiento es menor, es recurrente en campañas de márketing con mensajes tipo Tarjeta gráfica de "Hasta ~ MB" para engañar al consumidor haciéndole creer que la potencia de esa tarjeta gráfica reside en su cantidad de memoria. • Las características de memoria gráfica de una tarjeta gráfica se expresan en 3 características: • Capacidad: La capacidad de la memoria determina el número máximo de datos y texturas procesadas, una capacidad insuficiente se traduce en un retardo a espera de que se vacíen esos datos. Sin embargo es un valor muy sobrevalorado como estrategia recurrente de márketing para engañar al consumidor, tratando de hacer creer que el rendimiento de una tarjeta gráfica se mide por la capacidad de su memoria; tal es ésta tendencia, que muchos ensambladores embuten ingentes cantidades de memoria con GPU incompatibles con dicha capacidad, resultando una pérdida notable de la velocidad de dichas memorias, dando como resultado una tarjeta gráfica mucho más lenta que la que contiene una memoria mucho más pequeña y suficiente al sector al que va a pertenecer la tarjeta gráfica y recomendado por el fabricante. Se mide en bytes • Interfaz de Memoria: También denominado Bus de datos, es la multiplicación resultante del de ancho de bits de cada chip por su número de unidades. Es una característica importante y determinante, junto a la velocidad de la memoria, a la cantidad de datos que puede transferir en un tiempo determinado, denominado ancho de banda. Una analogía al ancho de banda se podría asociar al ancho de una autopista o carriles y al número de vehículos que podrían circular a la vez. La interfaz de memoria se mide en bits. • Velocidad de Memoria: Es la velocidad a la que las memorias pueden transportar los datos procesados, por lo que es complemento a la interfaz de memoria para determinar el ancho de banda total de datos en un tiempo determinado. Continuando la analogía de la circulación de los vehículos de la autopista, la velocidad de memoria se traduciría en la velocidad máxima de circulación de los vehículos, dando resultado a un mayor transporte de mercancía en un mismo periodo de tiempo. La velocidad de las memorias se mide en Hertzios (su frecuencia efectiva) y se van diseñando tecnologías con más velocidad, se destacan las adjuntas en la siguiente tabla: Tecnología Frecuencia efectiva (MHz) Ancho de banda (GB/s) GDDR

166 - 950

1,2 - 30,4

GDDR2

533 - 1000

8,5 - 16

GDDR3

700 - 1700

5,6 - 54,4

GDDR4

1600 - 1800

64 - 86,4

GDDR5

3200 - 7000

24 - 448

• Ancho de banda: Es la tasa de datos que pueden transportarse en una unidad de tiempo. Un ancho de banda insuficiente se traduce en un importante limitador de potencia de la GPU. Habitualmente se mide en "Gigabytes por segundo" (GB/s).

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Su fórmula general es el cociente del producto de la interfaz de memoria (expresada en bits) por la frecuencia efectiva de las memorias (expresada en Gigahertzios), entre 8 para convertir bits a bytes.

Por ejemplo, tenemos una tarjeta gráfica con 256 bits de interfaz de memoria y 4200 MHz de frecuencia efectiva y necesitamos hallar su ancho de banda:

Una parte importante de la memoria de un adaptador de vídeo es el Z-Buffer, encargado de gestionar las coordenadas de profundidad de las imágenes en los gráficos 3D.

RAMDAC El RAMDAC es un conversor de señal digital a analógico de memoria RAM. Se encarga de transformar las señales digitales producidas en el ordenador en una señal analógica que sea interpretable por el monitor. Según el número de bits que maneje a la vez y la velocidad con que lo haga, el conversor será capaz de dar soporte a diferentes velocidades de refresco del monitor (se recomienda trabajar a partir de 75 Hz, y nunca inferior a 60).[9] Dada la creciente popularidad de los monitores de señal digital, el RAMDAC está quedando obsoleto, puesto que no es necesaria la conversión analógica si bien es cierto que muchos conservan conexión VGA por compatibilidad. Espacio que ocupan las texturas almacenadas El espacio que ocupa una imagen representada en el monitor viene dada en función de su resolución y su profundidad de color, es decir, una imagen sin comprimir en formato estándar Full HD con 1920x1080 píxeles y 32 bits de profundidad de color ocuparía 66.355.200 bits, es decir, 8,294 MiB

Salidas Los sistemas de conexión más habituales entre la tarjeta gráfica y el dispositivo visualizador (como un monitor o un televisor) son: • SVGA/Dsub-15: Estándar analógico de los años 1990; diseñado para dispositivos CRT, sufre de ruido eléctrico y distorsión por la conversión de digital a analógico y el error de muestreo al evaluar los píxeles a enviar al monitor. Se conecta mediante pines. Su utilización continúa muy extendida a día de hoy, aunque claramente muestra una reducción frente al DVI en los últimos años.

Salidas HDMI, D-Sub 15 y DVI de una tarjeta gráfica

• DVI: Sustituto del anterior, pero Salidas SVGA, S-Video y DVI de una tarjeta gráfica digital, fue diseñado para obtener la máxima calidad de visualización en las pantallas digitales o proyectores. Se conecta mediante pines. Evita la distorsión y el ruido al corresponder directamente un píxel a representar con uno del monitor en la resolución nativa del mismo. Cada vez más adoptado, aunque compite con el HDMI, pues el DVI no es capaz de transmitir

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audio. • HDMI: Tecnología propietaria transmisora de audio y vídeo digital de alta definición cifrado sin compresión en un mismo cable. Se conecta mediante patillas de contacto. No esta pensado inicialmente para monitores, sino para Televisiones, por ello no apaga la pantalla cuando deja de recibir señal y debe hacerse manualmente en caso de monitores. Otras no tan extendidas por un uso minoritatio, no implementadas u obsoletas son: • DisplayPort: Puerto para tarjetas gráficas creado por VESA y rival del HDMI, transfiere vídeo a alta resolución y audio. Sus ventajas son que está libre de patentes, y por ende de regalías para incorporarlo a los aparatos, también dispone de unas pestañas para anclar el conector impidiendo que se desconecte el cable accidentalmente. Cada vez más tarjetas gráficas van adoptando este sistema, aunque a día de hoy, sigue siendo su uso minoritario, existe una versión reducida de dicho conector llamada Mini DisplayPort, muy usada para tarjetas gráficas con multitud de salidas simultáneas, como pueden ser 5. • S-Video: implementado sobre todo en tarjetas con sintonizador TV y/o chips con soporte de vídeo NTSC/PAL, simplemente se está quedando obsoleto. • Vídeo Compuesto: analógico de muy baja resolución mediante conector RCA. Completamente en desuso para tarjetas gráficas, aunque sigue siendo usado para TV. • Vídeo por componentes: Sistema analógico de transmisión de vídeo de alta definición, utilizado también para proyectores; de calidad comparable a la de SVGA, dispone de tres clavijas (Y, Cb y Cr). Anteriormente usado en PCs y estaciones de trabajo de gama alta, ha quedador relegado a TV y videoconsolas. • DA-15 conector RGB usado mayoritariamente en los antiguos Apple Macintosh. Completamente en desuso. • Digital TTL DE-9 : usado por las primitivas tarjetas de IBM (MDA, CGA y variantes, EGA y muy contadas VGA). Completamente obsoleto

Interfaces con la placa base Bus

Anchura Frecuencia Ancho (bits) (MHz) de banda (MB/s)

Puerto

ISA XT

8

4,77

8

Paralelo

ISA AT

16

8,33

16

Paralelo

MCA

32

10

20

Paralelo

EISA

32

8,33

32

Paralelo

VESA

32

40

160

Paralelo

PCI

32 - 64

33 - 100

132 - 800

Paralelo

AGP 1x

32

66

264

Paralelo

AGP 2x

32

133

528

Paralelo

AGP 4x

32

266

1000

Paralelo

AGP 8x

32

533

2000

Paralelo

PCIe x1

1*32

25 / 50

100 / 200

Serie

PCIe x4

1*32

25 / 50

400 / 800

Serie

PCIe x8

1*32

25 / 50

800 / 1600

Serie

PCIe x16

1*32

25 / 50

1600 / 3200

Serie

PCIe x16 2.0

1*32

25 / 50

3200 / 6400

Serie

En orden cronológico, los sistemas de conexión entre la tarjeta gráfica y la placa base han sido, principalmente:

Tarjeta gráfica • Slot MSX : bus de 8 bits usado en los equipos MSX • ISA: arquitectura de bus de 16 bits a 8 MHz, dominante durante los años 1980; fue creada en 1981 para los IBM PC. • Zorro II usado en los Commodore Amiga 2000 y Commodore Amiga 1500. • Zorro III usado en los Commodore Amiga 3000 y Commodore Amiga 4000 • NuBus usado en los Apple Macintosh • Processor Direct Slot usado en los Apple Macintosh • MCA: intento de sustitución en 1987 de ISA por IBM. Disponía de 32 bits y una velocidad de 10 MHz, pero era incompatible con los anteriores. • EISA: respuesta en 1988 de la competencia de IBM; de 32 bits, 8.33 MHz y compatible con las placas anteriores. • VESA: extensión de ISA que solucionaba la restricción de los 16 bits, duplicando el tamaño de bus y con una velocidad de 33 MHz. • PCI: bus que desplazó a los anteriores a partir de 1993; con un tamaño de 32 bits y una velocidad de 33 MHz, permitía una configuración dinámica de los dispositivos conectados sin necesidad de ajustar manualmente los jumpers. PCI-X fue una versión que aumentó el tamaño del bus hasta 64 bits y aumentó su velocidad hasta los 133 MHz. • AGP: bus dedicado, de 32 bits como PCI; en 1997 la versión inicial incrementaba la velocidad hasta los 66 MHz. • PCIe: interfaz serie que desde 2004 empezó a competir contra AGP, llegando a doblar en 2006 el ancho de banda de aquel. Sufre de constantes revisiones multiplicando su ancho de banda, ya existiendo la versión 2.0 y pronto, la 3.0. No debe confundirse con PCI-X, versión de PCI. En la tabla adjunta[10][11] se muestran las características más relevantes de algunas de dichas interfaces.

Dispositivos refrigerantes Debido a las cargas de trabajo a las que son sometidas, las tarjetas gráficas alcanzan temperaturas muy altas. Si no es tenido en cuenta, el calor generado puede hacer fallar, bloquear o incluso averiar el dispositivo. Para evitarlo, se incorporan dispositivos refrigerantes que eliminen el calor excesivo de la tarjeta. Se distinguen dos tipos: • Disipador: dispositivo pasivo (sin partes móviles y, por tanto, silencioso); Conjunto de disipador y ventilador. compuesto de un metal muy conductor del calor, extrae este de la tarjeta. Su eficiencia va en función de la estructura y la superficie total, por lo que a mayor demanda de refrigeración, mayor debe ser la superficie del disipador. • Ventilador: dispositivo activo (con partes móviles); aleja el calor emanado de la tarjeta al mover el aire cercano. Es menos eficiente que un disipador, siempre que nos refiramos al ventilador sólo, y produce ruido al tener partes móviles. Aunque diferentes, ambos tipos de dispositivo son compatibles entre sí y suelen ser montados juntos en las tarjetas gráficas; un disipador sobre la GPU (el componente que más calor genera en la tarjeta, y en muchas ocasiones, de todo el PC) extrae el calor, y un ventilador sobre él aleja el aire caliente del conjunto.

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Alimentación Hasta ahora la alimentación eléctrica de las tarjetas gráficas no había supuesto un gran problema, sin embargo, la tendencia actual de las nuevas tarjetas es consumir cada vez más energía. Aunque las fuentes de alimentación son cada día más potentes, la insuficiencia energética se encuentra en la que puede proporcionar el puerto PCIe que sólo es capaz de aportar una potencia por sí sólo de 75 W.[12] Por este motivo, las tarjetas gráficas con un consumo superior al que puede suministrar PCIe incluyen un conector (PCIe power connector)[13] que permite una conexión directa entre la fuente de alimentación y la tarjeta, sin tener que pasar por la placa base, y, por tanto, por el puerto PCIe. Aun así, se pronostica que no dentro de mucho tiempo las tarjetas gráficas podrían necesitar una fuente de alimentación propia, convirtiéndose dicho conjunto en dispositivos externos.[14]

Tipos antiguos de tarjetas gráficas Tarjeta MDA "Monochrome Display Adapter" o Adaptador monocromo. Fue lanzada por IBM como una memoria de 4 KiB de forma exclusiva para monitores TTL (que representaban los clásicos caracteres en ámbar o verde). No disponía de gráficos y su única resolución era la presentada en modo texto (80x25) en caracteres de 14x9 puntos, sin ninguna posibilidad de configuración. Básicamente esta tarjeta usa el controlador de vídeo para leer de la ROM la matriz de puntos que se desea visualizar y se envía al monitor como información serie. No debe sorprender la falta de procesamiento gráfico, ya que, en estos primeros PC no existían aplicaciones que realmente pudiesen aprovechar un buen sistema de vídeo. Prácticamente todo se limitaba a información en modo texto. Este tipo de tarjeta se identifica rápidamente ya que incluye (o incluía en su día) un puerto de comunicación para la impresora ¡Una asociación más que extraña a día de hoy!

Tarjeta CGA "Color Graphics Array" o "Color graphics adapter" según el texto al que se recurra. Aparece en el año 1981 también de la mano de IBM y fue muy extendida. Permitía matrices de caracteres de 8x8 puntos en pantallas de 25 filas y 80 columnas, aunque solo usaba 7x7 puntos para representar los caracteres. Este detalle le imposibilitaba el representar subrayados, por lo que los sustituía por diferentes intensidades en el carácter en cuestión.En modo gráfico admitía resoluciones de hasta 640x200. La memoria era de 16 KiB y solo era compatible con monitores RGB y Compuestos. A pesar de ser superior a la MDA, muchos usuarios preferían esta última dado que la distancia entre puntos de la rejilla de potencial en los monitores CGA era mayor. El tratamiento del color, por supuesto de modo digital, se realizaba con tres bits y uno más para intensidades. Así era posible lograr 8 colores con dos intensidades cada uno, es decir, un total de 16 tonalidades diferentes pero no reproducibles en todas las resoluciones tal y como se muestra en el cuadro adjunto. Esta tarjeta tenía un fallo bastante habitual y era el conocido como "snow". Este problema era de carácter aleatorio y consistía en la aparición de "nieve" en la pantalla (puntos brillantes e intermitentes que distorsionaban la imagen). Tanto era así que algunas BIOS de la época incluían en su SETUP la opción de eliminación de nieve ("No snow").

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Tarjeta HGC "Hercules Graphics Card" o más popularmente conocida como Hércules (nombre de la empresa productora), aparece en el año 1982, con gran éxito convirtiéndose en un estándar de vídeo a pesar de no disponer del soporte de las rutinas de la BIOS por parte de IBM. Su resolución era de 720x348 puntos en monocromo con 64 KiB de memoria. Al no disponer de color, la única misión de la memoria es la de referenciar cada uno de los puntos de la pantalla usando 30,58 KiB para el modo gráfico (1 bit x 720 x 348) y el resto para el modo texto y otras funciones. Las lecturas se realizaban a una frecuencia de 50 HZ, gestionadas por el controlador de vídeo 6845. Los caracteres se dibujaban en matrices de 14x9 puntos.

Diseñadores, Fabricantes y ensambladores Diseñadores de GPU

Ensambladores de Tarjetas

ATi/AMD

nVIDIA

GECUBE

POINT OF VIEW

CLUB3D

CLUB3D

POWERCOLOR

EVGA

MSI

MSI

XFX

GAINWARD

ASUS

ASUS

SAPPHIRE

ZOTAC

GIGABYTE

GIGABYTE

HIS

ECS ELITEGROUP

DIAMOND

PNY

HIS

SPARKLE

-

GALAXY

-

PALIT

En el mercado de las tarjetas gráficas hay que distinguir tres tipos de fabricantes: • Diseñadores de GPU: diseñan y generan exclusivamente la GPU. Los dos más importantes son: • AMD, anteriormente conocida como ATi • nVIDIA • GPU integrado en el chipset de la placa base: también destaca Intel además de los antes citados nVIDIA y AMD. Otros fabricantes como Matrox o S3 Graphics tienen una cuota de mercado muy reducida. Todos ellos contratan y encargan a fabricantes ciertas unidades de chips a partir de un diseño. • Fabricantes de GPU: Son quienes fabrican y suministran las unidades extraidas de las obleas de chips a los ensambladores. TSMC y Global Foundities son claros ejemplos. • Ensambladores: integran las GPUs proporcionadas por los fabricantes con el resto de la tarjeta, de diseño propio. De ahí que tarjetas con el mismo chip tengan formas o conexiones diferentes o puedan dar ligeras diferencias de rendimientos, en especial tarjetas gráficas modificadas u overclokeadas de fábrica. En la tabla adjunta se muestra una relación de los dos diseñadores de chips y algunos de los ensambladores de tarjetas con los que trabajan.

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API para gráficos A nivel de programador, trabajar con una tarjeta gráfica es complicado; por ello, surgieron interfaces que abstraen la complejidad y diversidad de las tarjetas gráficas. Los dos más importantes son: • Direct3D: lanzada por Microsoft en 1996, forma parte de la librería DirectX. Funciona sólo para Windows, ya que es privativa. Utilizado por la mayoría de los videojuegos comercializados para Windows. Actualmente van por la versión 11 • OpenGL: creada por Silicon Graphics a principios de los años 1990; es gratuita, libre y multiplataforma. Utilizada principalmente en aplicaciones de CAD, realidad virtual o simulación de vuelo. Actualmente está disponible la versión 4.1 OpenGL está siendo desplazada del mercado de los videojuegos por Direct3D, aunque haya sufrido muchas mejoras en los últimos meses.

Efectos gráficos Algunas de las técnicas o efectos habitualmente empleados o generados mediante las tarjetas gráficas pueden ser: • Antialiasing: retoque para evitar el aliasing, efecto que aparece al representar curvas y rectas inclinadas en un espacio discreto y finito como son los píxeles del monitor. • Shader: procesado de píxeles y vértices para efectos de iluminación, fenómenos naturales y superficies con varias capas, entre otros. • HDR: técnica novedosa para representar el amplio rango de niveles de intensidad de las escenas reales (desde luz directa hasta sombras oscuras). Es una evolución del efecto Bloom, aunque a diferencia de éste, no permite Antialiasing. • Mapeado de texturas: técnica que añade detalles en las superficies de los modelos, sin aumentar la complejidad de los mismos. • Motion Blur: efecto de emborronado debido a la velocidad de un objeto en movimiento. • Depth Blur: efecto de emborronado adquirido por la lejanía de un objeto. • Lens flare: imitación de los destellos producidos por las fuentes de luz sobre las lentes de la cámara. • Efecto Fresnel (reflejo especular): reflejos sobre un material dependiendo del ángulo entre la superficie normal y la dirección de observación. A mayor ángulo, más reflectante. • Teselado: Consiste en multiplicar el número de polígonos para representar ciertas figuras geométricas y no se vean totalmente planas. Esta característica fue incluida en la API DirectX 11

Errores comunes • Confundir a la GPU con la tarjeta gráfica. Aunque muy importante, no todas las GPU y adaptadores de gráficos van en tarjeta ni son el único determinante de su calidad y rendimiento. Es decir, las GPU sí determinan el rendimiento máximo de la tarjeta, pero su rendimiento puede ser capado por tener otros elementos que no estén a su altura, por ejemplo un ancho de banda pequeño. • Considerar el término tarjeta de vídeo como privativo del PC y compatibles. Esas tarjetas se usan en equipos no PC e incluso sin procesador Intel o AMD y sus chips en videoconsolas. • Confundir al fabricante de la GPU con la marca de la tarjeta. Actualmente los mayores fabricantes de chip gráficos de PC en el mercado son NVIDIA y AMD (anteriormente ATi Tecnologies). Esto se debe a que se encargan solamente, de diseñar los chip gráficos (GPU). Luego, empresas como TSMC o Global Fundities fabrican las GPU y más tarde son ensambladas en PCBs con memorias por ASUS, POV, XFX, Gigabyte, Sapphire y demás ensambladoras para su venta al público. • Saliendo del círculo de PCs, para otros dispositivos como Smartphones, la mayoría de las GPU vienen integradas en "System on Chip" junto al procesador y el controlador de memoria.

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Referencias [1] « Decodificación MPEG-2 (http:/ / www. imagendv. com/ mpeg. htm)». [2] « MDA en IBM PC (http:/ / www. neoteo. com/ Secciones/ VidaDigital/ tabid/ 63/ ID/ 1511/ Title/ Los_25_anos_del_ordenador_personal/ Default. aspx)». [3] « Referencia Tabla Historia (1) (http:/ / www. computerhope. com/ help/ video. htm)». [4] « Referencia Tabla Historia (2) (http:/ / www. martinreddy. net/ gfx/ SVGAInfo)». [5] « Referencia Tabla Historia (3) (http:/ / industrial-computers. globalspec. com/ Specifications/ Industrial_Computers_Embedded_Computer_Components/ Desktop_Personal_Computers/ Desktop_Personal_Computers)». [6] « Referencia Tabla Historia (4) (http:/ / burks. bton. ac. uk/ burks/ pcinfo/ hardware/ video/ part4. htm)». [7] « 3dfx vende activos a NVIDIA (http:/ / www. firingsquad. com/ news/ newsarticle. asp?searchid=2545)». [8] « NVIDIA vs ATI (http:/ / www. faq-mac. com/ mt/ archives/ 016274. php)». [9] « Velocidad de refresco recomendada que debe soportar el RAMDAC (http:/ / www. monografias. com/ trabajos32/ herramientas-computacion/ herramientas-computacion. shtml#tamaño)». [10] « Características de buses (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ List_of_device_bandwidths#Computer_buses)». [11] « Características de PCIe (http:/ / digital. ni. com/ worldwide/ mexico. nsf/ web/ all/ BD999744123AEDB38625723C000CF5CE)». [12] « Solución al suministro de energía (http:/ / www. maxim-ic. com/ appnotes. cfm/ an_pk/ 3605)». [13] « Conector de corriente para PCIe (http:/ / uk. theinquirer. net/ ?article=37039)». [14] « Futuras tarjetas gráficas externas y con fuente propia (http:/ / www. tomshardware. com/ 2006/ 07/ 21/ the_graphics_state_of_the_union/ page4. html)».

Enlaces externos • • • • •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Tarjeta gráficaCommons. Sitio web oficial de NVIDIA (http://www.nvidia.com/) Sitio web oficial de AMD (antes ATI) (http://ati.amd.com/) Demostración de varios efectos gráficos (http://www.daionet.gr.jp/~masa/rthdribl/) Guías de iniciación a las tarjetas gráficas (en inglés) (http://www.tomshardware.com/2006/08/08/ graphics_beginners_3/index.html) • Overclocking de tarjetas gráficas (en inglés) (http://www.overclockingwiki.org/index.php?title=ATITool)

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Red de computadoras

Red de computadoras Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.[1] Como en todo proceso de comunicación se requiere de un emisor, un mensaje, un medio y un receptor. La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el costo general de estas acciones.[2] Un ejemplo es Internet, la cual es una gran red de millones de computadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas básicamente para compartir información y recursos. La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus respectivos estándares.[3]

Historia El primer indicio de redes de comunicación fue de tecnología telefónica y telegráfica. En 1940 se transmitieron datos desde la Universidad de Darmouth, en Nuevo Hampshire, a Nueva York. A finales de la década de 1960 y en los posteriores 70 fueron creadas las minicomputadoras. En 1976, Apple introduce el Apple I, uno de los primeros ordenadores personales. En 1981, IBM introduce su primera PC. A mitad de la década de 1980 las PC comienzan a usar los módems para compartir archivos con otras computadoras, en un rango de velocidades que comenzó en 1200 bps y llegó a los 56 kbps (comunicación punto a punto o dial-up), cuando empezaron a ser sustituidos por sistema de mayor velocidad, especialmente ADSL.

Componentes básicos de las redes Para poder formar una red se requieren elementos: hardware, software y protocolos. Los elementos físicos se clasifican en dos grandes grupos: dispositivos de usuario final (hosts) y dispositivos de red. Los dispositivos de usuario final incluyen los computadores, impresoras, escáneres, y demás elementos que brindan servicios directamente al usuario y los segundos son todos aquellos que conectan entre sí a los dispositivos de usuario final, posibilitando su intercomunicación. El fin de una red es la de interconectar los componentes hardware de una red , y por tanto, principalmente, las computadoras individuales, también denominados hosts, a los equipos que ponen los servicios en la red, los servidores, utilizando el cableado o tecnología inalámbrica soportada por la electrónica de red y unidos por cableado o radiofrecuencia. En todos los casos la tarjeta de red se puede considerar el elemento primordial, sea ésta parte de un ordenador, de un conmutador, de una impresora, etc. y sea de la tecnología que sea (ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, etc.)

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Red de computadoras

Software Sistema operativo de red: permite la interconexión de ordenadores para poder acceder a los servicios y recursos. Al igual que un equipo no puede trabajar sin un sistema operativo, una red de equipos no puede funcionar sin un sistema operativo de red. En muchos casos el sistema operativo de red es parte del sistema operativo de los servidores y de los clientes, por ejemplo en Linux y Microsoft Windows. Software de aplicación: en última instancia, todos los elementos se utilizan para que el usuario de cada estación, pueda utilizar sus programas y archivos específicos. Este software puede ser tan amplio como se necesite ya que puede incluir procesadores de texto, paquetes integrados, sistemas administrativos de contabilidad y áreas afines, sistemas especializados, correos electrónico, etc. El software adecuado en el sistema operativo de red elegido y con los protocolos necesarios permiten crear servidores para aquellos servicios que se necesiten.

Hardware Tarjeta de red Para lograr el enlace entre las computadoras y los medios de transmisión (cables de red o medios físicos para redes alámbricas e infrarrojos o radiofrecuencias para redes inalámbricas), es necesaria la intervención de una tarjeta de red, o NIC (Network Card Interface), con la cual se puedan enviar y recibir paquetes de datos desde y hacia otras computadoras, empleando un protocolo para su comunicación y convirtiendo a esos datos a un formato que pueda ser transmitido por el medio (bits, ceros y unos). Cabe señalar que a cada tarjeta de red le es asignado un identificador único por su fabricante, conocido como dirección MAC (Media Access Control), que consta de 48 bits (6 bytes). Dicho identificador permite direccionar el tráfico de datos de la red del emisor al receptor adecuado. El trabajo del adaptador de red es el de convertir las señales eléctricas que viajan por el cable (ej: red Ethernet) o las ondas de radio (ej: red Wi-Fi) en una señal que pueda interpretar el ordenador. Estos adaptadores son unas tarjetas PCI que se conectan en las ranuras de expansión del ordenador. En el caso de ordenadores portátiles, estas tarjetas vienen en formato PCMCIA o similares. En los ordenadores del siglo XXI, tanto de sobremesa como portátiles, estas tarjetas ya vienen integradas en la placa base. Adaptador de red es el nombre genérico que reciben los dispositivos encargados de realizar dicha conversión. Esto significa que estos adaptadores pueden ser tanto Ethernet, como wireless, así como de otros tipos como fibra óptica, coaxial, etc. También las velocidades disponibles varían según el tipo de adaptador; éstas pueden ser, en Ethernet, de 10, 100, 1000 Mbps o 10000, y en los inalámbricos, principalmente, de 11, 54, 300 Mbps.

Dispositivos de usuario final • Computadoras personales: son los puestos de trabajo habituales de las redes. Dentro de la categoría de computadoras, y más concretamente computadoras personales, se engloban todos los que se utilizan para distintas funciones, según el trabajo que realizan. Se incluyen desde las potentes estaciones de trabajo para la edición de vídeo, por ejemplo, hasta los ligeros equipos portátiles, conocidos como netbooks, cuya función principal es la de navegar por Internet. Las tabletas se popularizaron al final de la primera década del siglo XXI, especialmente por el éxito del iPad de Apple. • Terminal: muchas redes utilizan este tipo de equipo en lugar de puestos de trabajo para la entrada de datos. En estos sólo se exhiben datos o se introducen. Este tipo de terminales, trabajan unido a un servidor, que es quien realmente procesa los datos y envía pantallas de datos a los terminales. • Electrónica del hogar: las tarjetas de red empezaron a integrarse, de forma habitual, desde la primera década del siglo XXI, en muchos elementos habituales de los hogares: televisores, equipos multimedia, proyectores, videoconsolas, teléfonos celulares, libros electrónicos, etc. e incluso en electrodomésticos, como frigoríficos, convirtiéndolos en partes de las redes junto a los tradiciones ordenadores.

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Red de computadoras • Impresoras: muchos de estos dispositivos son capaces de actuar como parte de una red de ordenadores sin ningún otro elemento, tal como un print server, actuando como intermediario entre la impresora y el dispositivo que está solicitando un trabajo de impresión de ser terminado. Los medios de conectividad de estos dispositivos pueden ser alambricos o inalámbricos, dentro de este último puede ser mediante: ethernet, Wi-Fi, infrarrojo o bluetooth. En algunos casos se integran dentro de la impresora y en otros por medio de convertidores externos. • Otros elementos: escáneres, lectores de CD-ROM, Servidores Son los equipos que ponen a disposición de los clientes los distintos servicios. En la siguiente lista hay algunos tipos comunes de servidores y sus propósitos: • Servidor de archivos: almacena varios tipos de archivo y los distribuye a otros clientes en la red. Pueden ser servidos en distinto formato según el servicio que presten y el medio: FTP, SMB, etc. • Servidor de impresión: controla una o más impresoras y acepta trabajos de impresión de otros clientes de la red, poniendo en cola los trabajos de impresión (aunque también puede cambiar la prioridad de las diferentes impresiones), y realizando la mayoría o todas las otras funciones que en un sitio de trabajo se realizaría para lograr una tarea de impresión si la impresora fuera conectada directamente con el puerto de impresora del sitio de trabajo. • Servidor de correo: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras operaciones relacionadas con el e-mail para los clientes de la red. • Servidor de fax: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras funciones necesarias para la transmisión, la recepción y la distribución apropiadas de los fax, con origen y/o destino una computadora o un dispositivo físico de telefax. • Servidor de telefonía: realiza funciones relacionadas con la telefonía, como es la de contestador automático, realizando las funciones de un sistema interactivo para la respuesta de la voz, almacenando los mensajes de voz, encaminando las llamadas y controlando también la red o Internet, etc. Pueden operan con telefonía IP o analógica. • Servidor proxy: realiza un cierto tipo de funciones en nombre de otros clientes en la red para aumentar el funcionamiento de ciertas operaciones (p. ej., prefetching y depositar documentos u otros datos que se soliciten muy frecuentemente). También «sirve» seguridad; esto es, tiene un firewall (cortafuegos). Permite administrar el acceso a Internet en una red de computadoras permitiendo o negando el acceso a diferentes sitios web, basándose en contenidos, origen/destino, usuario, horario, etc. • Servidor de acceso remoto (RAS, del inglés Remote Access Service): controla las líneas de módems u otros canales de comunicación de la red para que las peticiones conecten una posición remota con la red, responden las llamadas telefónicas entrantes o reconocen la petición de la red y realizan los chequeos necesarios de seguridad y otros procedimientos necesarios para registrar a un usuario en la red. Gestionan las entradas para establecer la redes virtuales privadas, VPN. • Servidor web: almacena documentos HTML, imágenes, archivos de texto, escrituras, y demás material web compuesto por datos (conocidos normalmente como contenido), y distribuye este contenido a clientes que la piden en la red. • Servidor de streaming: servidores que distribuyen multimedia de forma continua evitando al usuario esperar a la descarga completa del fichero. De esta forma se pueden distribuir contenidos tipo radio, vídeo, etc. en tiempo real y sin demoras. • Servidor de reserva, o standby server: tiene el software de reserva de la red instalado y tiene cantidades grandes de almacenamiento de la red en discos duros u otras formas del almacenamiento disponibles para que se utilice con el fin de asegurarse de que la pérdida de un servidor principal no afecte a la red. El servidor de reserva lo

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Red de computadoras puede ser de cualquiera de los otros tipos de servidor, siendo muy habituales en los servidores de aplicaciones y bases de datos. • Servidor de autenticación: es el encargado de verificar que un usuario pueda conectarse a la red en cualquier punto de acceso, ya sea inalámbrico o por cable, basándose en el estándar 802.1x y puede ser un servidor de tipo RADIUS. • Servidores para los servicios de red: estos equipos gestionan aquellos servicios necesarios propios de la red y sin los cuales no se podrían interconectar, al menos de forma sencilla. Algunos de esos servicios son: servicio de directorio para la gestión d elos usuarios y los recursos compartidos, Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) para la asignación de las direcciones IP en redes TCP/IP, Domain Name System (DNS) para poder nombrar los equipos sin tener que recurrir a su dirección IP numérica, etc. • Servidor de base de datos: permite almacenar la información que utilizan las aplicaciones de todo tipo, guardándola ordenada y clasificada y que puede ser recuperada en cualquier momento y en base a una consulta concreta. Estos servidores suelen utilizar lenguajes estandarízados para hacer más fácil y reutilizable la programación de aplicaciones, uno de los más populares es SQL. • Servidor de aplicaciones: ejecuta ciertas aplicaciones. Usualmente se trata de un dispositivo de software que proporciona servicios de aplicación a las computadoras cliente. Un servidor de aplicaciones gestiona la mayor parte (o la totalidad) de las funciones de lógica de negocio y de acceso a los datos de la aplicación. Los principales beneficios de la aplicación de la tecnología de servidores de aplicación son la centralización y la disminución de la complejidad en el desarrollo de aplicaciones. • Servidores de monitorización y gestión: ayudan a simplificar las tareas de control, monitorización, búsqueda de averías, resolución de incidencias, etc. Permiten, por ejemplo, centralizar la recepción de mensajes de aviso, alarma e información que emiten los distintos elementos de red (no solo los propios servidores). El SNMP es un de los protocolos más difundidos y que permite comunicar elementos de distintos fabricantes y de distinta naturaleza. • Y otros muchos dedicados a múltiples tareas, desde muy generales a aquellos de una especifidad enorme. Almacenamiento en red En la redes medianas y grandes el almacenamiento de datos principal no se produce en los propios servidores sino que se utilizan dispositivos externos, conocidos como disk arrays (matrices de discos) interconectados, normalmente por redes tipo SAN, o NAS. Estos medios permiten centralizar la información, una mejor gestión del espacio, sistemas redundantes y de alta disponibilidad. Los medios de copia de seguridad suelen incluirse en la misma red donde se alojan los medios de almacenamiento mencionados más arriba, de esta forma el traslado de datos entre ambos, tanto al hacer la copia como las posibles restauraciones, se producen dentro de esta red sin afectar al tráfico de los clientes con los servidores o entre ellos.

Dispositivos de red Los equipos informáticos descritos necesitan de una determinada tecnología que forme la red en cuestión. Según las necesidades se deben seleccionar los elementos adecuados para poder completar el sistema. Por ejemplo, si queremos unir los equipos de una oficina entre ellos debemos conectarlos por medio de un conmutador o un concentrador, si además hay un varios portátiles con tarjetas de red Wi-Fi debemos conectar un punto de acceso inalámbrico para que recoja sus señales y pueda enviarles las que les correspondan, a su vez el punto de acceso estará conectado al conmutador por un cable. Si todos ellos deben disponer de acceso a Internet, se interconectaran por medio de un router, que podría ser ADSL, ethernet sobre fibra óptica, broadband, etc. Los elementos de la electrónica de red más habituales son: • Conmutador, o switch,

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Red de computadoras • • • •

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Enrutador, o router, Puente de red, o bridge, Puente de red y enrutador, o brouter, Punto de acceso inalámbrico, o WAP (Wireless Access Point),

Protocolos de redes Existen diversos protocolos, estándares y modelos que determinan el funcionamiento general de las redes. Destacan el modelo OSI y el TCP/IP. Cada modelo estructura el funcionamiento de una red de manera distinta. El modelo OSI cuenta con siete capas muy definidas y con funciones diferenciadas y el TCP/IP con cuatro capas diferenciadas pero que combinan las funciones existentes en las siete capas del modelo OSI.[4] Los protocolos están repartidos por las diferentes capas pero no están definidos como parte del modelo en sí sino como entidades diferentes de normativas internacionales, de modo que el modelo OSI no puede ser considerado una arquitectura de red.[5] Modelo OSI El modelo OSI (Open Systems Interconnection) fue creado por la ISO y se encarga de la conexión entre sistemas abiertos, esto es, sistemas abiertos a la comunicación con otros sistemas. Los principios en los que basó su creación eran: una mayor definición de las funciones de cada capa, evitar agrupar funciones diferentes en la misma capa y una mayor simplificación en el funcionamiento del modelo en general.[4] Este modelo divide las funciones de red en siete capas diferenciadas: #

Capa

Unidad de intercambio

7.

Aplicación

APDU

6. Presentación

PPDU

5.

Sesión

SPDU

4.

Transporte

TPDU

3.

Red

Paquete

2.

Enlace

Marco / Trama

1.

Física

Bit

Modelo TCP/IP Este modelo es el implantado actualmente a nivel mundial: fue utilizado primeramente en ARPANET y es utilizado actualmente a nivel global en Internet y redes locales. Su nombre deriva de la unión del los nombres de los dos principales protocolos que lo conforman: TCP en la capa de transporte e IP en la capa de red.[6] Se compone de cuatro capas:

Red de computadoras

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#

Capa

Unidad de intercambio

4.

Aplicación

no definido

3.

Transporte

Paquete

2.

Red / Interred

no definido (Datagrama)

1. Enlace / nodo a red

??

Otros estándares Existen otros estándares, más concretos, que definen el modo de funcionamiento de diversas tecnologías de transmisión de datos: Esta lista muestra algunos ejemplos, no es completa. Tecnología

Estándar

Año de primera publicación

Otros detalles

Ethernet

IEEE 802.3

1983

-

Token Ring

IEEE 802.5

[7] 1970s

-

WLAN

IEEE 802.11

1997

[8]

-

Bluetooth

IEEE 802.15

2002

[9]

-

FDDI

ISO 9314-x

PPP

RFC 1661

1987 [10]

1994

Reúne un conjunto de estándares. -

Clasificación de las redes Una red puede recibir distintos calificativos de clasificación en base a distintas taxonomías: alcance, tipo de conexión, tecnología, etc.

Por alcance • Red de área personal, o PAN (Personal Area Network) en inglés, es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona. • Red inalámbrica de área personal, o WPAN (Wireless Personal Area Network), es una red de computadoras inalámbrica para la comunicación entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a internet, teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal, así como fuera de ella. El medio de transporte puede ser cualqueira de los habituales en las redes inalámbricas pero las que reciben esta denominación son habituales en Bluetooth. • Red de área local, o LAN (Local Area Network), es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a veces se llaman una sola red de localización. No utilizan medios o redes de interconexión públicos. • Red de área local inalámbrica, o WLAN (Wireless Local Area Network), es un sistema de comunicación de datos inalámbrico flexible, muy utilizado como alternativa a las redes de área local cableadas o como extensión de estas. • Red de área de campus, o CAN (Campus Area Network), es una red de computadoras de alta velocidad que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, una base militar, hospital, etc. Tampoco utiliza medios públicos para la interconexión.

Red de computadoras • Red de área metropolitana (metropolitan area network o MAN, en inglés) es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica más extensa que un campus, pero aún así limitado. Por ejemplo, un red que interconecte los edificios públicos de un municipio dentro de la localidad por medio de fibra óptica. • Redes de área amplia, o WAN (Wide Area Network), son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa utilizando medios como: satélites, cables interoceánicos, Internet, fibras ópticas públicas, etc. • Red de área de almacenamiento, en inglés SAN (Storage Area Network), es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte, permitiendo el tránsito de datos sin afectar a las redes por las que acceden los usuarios. • Red de área local virtual, o VLAN (Virtual LAN), es un grupo de computadoras con un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras en la cuál todos los nodos pueden alcanzar a los otros por medio de broadcast (dominio de broadcast) en la capa de enlace de datos, a pesar de su diversa localización física. Este tipo surgió como respuesta a la necesidad de poder estructurar las conexiones de equipos de un edificio por medio de software,[11] permitiendo dividir un conmutador en varios virtuales.

Por tipo de conexión Medios guiados Véase también: Cableado estructurado.

• El cable coaxial se utiliza para transportar señales electromagnéticas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo y uno exterior denominado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes; los cuales están separados por un material dieléctrico que, en realidad, transporta la señal de información. • El cable de par trenzado es una forma de conexión en la que dos conductores eléctricos aislados son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes. Dependiento de la red se pueden utilizar, uno, dos, cuatro o más pares. • La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. Medios no guiados Véanse también: Red inalámbrica y 802.11.

• Red por radio es aquella que emplea la radiofrecuencia como medio de unión de las diversas estaciones de la red. • Red por infrarrojos, permiten la comunicación entre dos nodos, usando una serie de leds infrarrojos para ello. Se trata de emisores/receptores de ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación por ello es escasa su utilización a gran escala. No disponen de gran alcacen y necesitan de visibilidad entre los dispositivos. • Red por microondas, es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas como medio de transmisión. Los protocolos más frecuentes son: el IEEE 802.11b y transmite a 2,4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo); el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.11a; el IEEE 802.11n que permite velocidades de hasta 600 Mbps; etc.

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Red de computadoras

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Por relación funcional • Cliente-servidor es la arquitectura que consiste básicamente en un cliente que realiza peticiones a otro programa (el servidor) que le da respuesta. • Peer-to-peer, o red entre iguales, es aquella red de computadoras en la que todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí.

Por tecnología • Red Point-To-Point es aquella en la que existe multitud de conexiones entre parejas individuales de máquinas. Este tipo de red requiere, en algunos casos, máquinas intermedias que establezcan rutas para que puedan transmitirse paquetes de datos. El medio electrónico habitual para la interconexión es el conmutador, o switch. • Red broadcast se caracteriza por transmitir datos por un sólo canal de comunicación que comparten todas las máquinas de la red. En este caso, el paquete enviado es recibido por todas las máquinas de la red pero únicamente la destinataria puede procesarlo. Las equipos unidos por un concentrador, o hub, forman redes de este tipo.

Por topología física Véase también: Topología de red.

• La red en bus se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. • En una red en anillo cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. • En una red en estrella las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste. • En una red en malla cada nodo está conectado a todos los otros. • En una red en árbol los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central.

Topologías físicas de red.

• En una red mixta se da cualquier combinación de las anteriores.[cita requerida]

Por la direccionalidad de los datos • Simplex o unidireccional: un equipo terminal de datos transmite y otro recibe. • Half-duplex, en castellano semidúplex: el método o protocolo de envío de información es bidireccional pero no simultáneobidireccional, sólo un equipo transmite a la vez. • Full-duplex, o dúplex,: los dos equipos involucrados en la comunicación lo pueden hacer de forma simultánea, transmitir y recibir.

Red de computadoras

Por grado de autentificación • 'Red privada: una red privada se definiría como una red que puede usarla solo algunas personas y que están configuradas con clave de acceso personal.[cita requerida] • Red de acceso público: una red pública se define como una red que puede usar cualquier persona y no como las redes que están configuradas con clave de acceso personal. Es una red de computadoras interconectados, capaz de compartir información y que permite comunicar a usuarios sin importar su ubicación geográfica.[cita requerida]

Por grado de difusión • Una intranet es una red de ordenadores privados que utiliza tecnología Internet para compartir dentro de una organización parte de sus sistemas de información y sistemas operacionales. • Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial.

Por servicio o función • Una red comercial proporciona soporte e información para una empresa u organización con ánimo de lucro. • Una red educativa proporciona soporte e información para una organización educativa dentro del ámbito del aprendizaje. • Una red para el proceso de datos proporciona una interfaz para intercomunicar equipos que vayan a realizar una función de cómputo conjunta.[cita requerida]

Referencias [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]

Tanenbaum, 2003, p. 3 Tanenbaum, 2003, pp. 3-4 Tanenbaum, 2003, pp. 38-39 Tanenbaum, 2003, p. 28 Tanenbaum, 2003, p. 29 Tanenbaum, 2003, p. 35 « Token Ring/IEEE 802.5 (http:/ / docwiki. cisco. com/ wiki/ Token_Ring/ IEEE_802. 5)» (en inglés). «The Token Ring network was originally developed by IBM in the 1970s.». [8] « OFFICIAL IEEE 802.11 WORKING GROUP PROJECT TIMELINES - 2010-11-12 (http:/ / grouper. ieee. org/ groups/ 802/ 11/ Reports/ 802. 11_Timelines. htm)» (en inglés). [9] « IEEE 802.15.1 CURRENT STATUS (http:/ / www. ieee802. org/ 15/ pub/ TG1. html)» (en inglés). «The IEEE Std 802.15.1™-2002 was published 14Jun02.». [10] « RFC 1661 - The Point-to-Point Protocol (PPP) (http:/ / www. faqs. org/ rfcs/ rfc1661. html)» (en inglés). [11] Tanembaun, 2003, pp. 330-1

Bibliografía • Zacker Craig. Redes. Manual de Referencia. Mc Graw Hill. • Groth, David; Skandier, Toby (2005). Guía del estudio de redes, (4ª edición). Sybex, Inc.. ISBN 0-7821-4406-3. • Simon Haykin (en inglés). Introduction to Signals and Systems. Wiley. • William Stallings (en inglés). Local Networks, An Introduction. MacMillan. • William Stallings (en inglés). Data and Computer Communications. MacMillan. • William Stallings (en inglés). Local and Metropolitan Area Networks. MacMillan. • William Stallings, Richard van Slyke; Prentice Hall (en inglés). Bussiness Data Communications. • Tanenbaum, Andrew S. (2003) (Google Books). Redes de computadoras (http://books.google.es/ books?id=WWD-4oF9hjEC) (4ª edición). Pearson Educación. ISBN 9789702601623. Consultado el 26 de enero de

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Red de computadoras 2012. (la versión online solo ofrece una vista parcial del contenido).

Enlaces externos •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Red de computadorasCommons.

Red de área local Una red de área local, red local o LAN (del inglés local area network) es la interconexión de una o varias computadoras y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc. El término red local es lo que incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información. Aparecen las primeras redes de computadoras en la epoca de los "80, con la llegada de la conexion de equipos inicia la nueva era evolutiva en la informática.

Historia El aumento de la demanda y utilización de computadoras en universidades y laboratorios de investigación en la década de 1960 generó la necesidad de proveer interconexiones de alta velocidad Red de área local. entre los sistemas de computadoras. Un reporte en 1970 de Lawrence Radiation Laboratory detallaba el crecimiento de su red "Octopus"[1][2] dando una idea de lo desarrollado. Ethernet fue desarrollada en Xerox PARC en 1973–1975,[3] y patentada como Patente USPTO n.º 4063220 [4]. En 1976, después de que el sistema se desarrolló en PARC, Metcalfe y Boggs publicaron el trabajo, "Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks."[5] ARCNET fue desarrollada por Datapoint Corporation en 1976 y anunciada en 1977.[6] La primera instalación comercial se hizo en diciembre de 1977 en Chase Manhattan Bank de Nueva York.[7] Las primeras redes fueron de tiempo compartido, las mismas que utilizaban mainframes y terminales conectadas. Con la aparición de Netware surgió una nueva solución, la cual ofrecía: soporte imparcial para los más de cuarenta tipos existentes de tarjetas, cables y sistemas operativos mucho más sofisticados que los que ofrecían la mayoría de los competidores. Netware dominaba el campo de las Lan de las computadoras personales desde antes de su introducción en 1983 hasta mediados de los años 1990, cuando Microsoft introdujo Windows NT Advance Server y Windows for Workgroups. De todos los competidores de Netware, sólo Banyan VINES tenía poder técnico comparable, pero Banyan ganó una base segura. Microsoft y 3Com trabajaron juntos para crear un sistema operativo de red simple el cual estaba formado por la base de 3Com's 3+Share, el Gestor de redes Lan de Microsoft y el Servidor del IBM. Ninguno de estos proyectos fue muy satisfactorio.

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Red de área local

Ventajas En una empresa suelen existir muchas computadoras conectadas entre si, las cuales necesitan de su propia impresora para imprimir informes (redundancia de hardware), los datos almacenados en uno de los equipos es muy probable que sean necesarios en otro de los equipos de la empresa, por lo que será necesario copiarlos en este, pudiéndose producir desfases entre los datos de dos usuarios, la ocupación de los recursos de almacenamiento en disco se multiplican (redundancia de datos), las computadoras que trabajen con los mismos datos deberán de tener los mismos programas para manejar dichos datos (redundancia de software), etc. La solución a estos problemas se llama red de área local, esta permite compartir bases de datos (se elimina la redundancia de datos), programas (se elimina la redundancia de software) y periféricos como puede ser un módem, una tarjeta RDSI, una impresora, etc. (se elimina la redundancia de hardware); poniendo a nuestra disposición otros medios de comunicación como pueden ser el correo electrónico y el Chat. Nos permite realizar un proceso distribuido, es decir, las tareas se pueden repartir en distintos nodos y nos permite la integración de los procesos y datos de cada uno de los usuarios en un sistema de trabajo corporativo. Tener la posibilidad de centralizar información o procedimientos facilita la administración y la gestión de los equipos. Además una red de área local conlleva un importante ahorro, tanto de tiempo, ya que se logra gestión de la información y del trabajo, como de dinero, ya que no es preciso comprar muchos periféricos, se consume menos papel, y en una conexión a Internet se puede utilizar una única conexión telefónica o de banda ancha compartida por varias computadoras conectadas en red.

Características importantes • • • • • • • • •

Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido. Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps. Extensión máxima no superior a 5 km (una FDDI puede llegar a 200 km). Uso de un medio de comunicación privado. La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica). La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software. Gran variedad y número de dispositivos conectados. Posibilidad de conexión con otras redes. Limitante de 100 m, puede llegar a más si se usan repetidores.

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Red de área local

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Topología de la red La topología de red define la estructura de una red. Una parte de la definición topológica es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios. La otra parte es la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos. Las topologías más comúnmente usadas son las siguientes: Topologías físicas • Una topología de bus circular usa un solo cable backbone que debe terminarse en ambos extremos. Todos los hosts se conectan directamente a este backbone. • La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable. • La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración. • Una topología en estrella extendida conecta estrellas individuales entre sí mediante la conexión de hubs o switches. Esta topología puede extender el alcance y la cobertura de la red. • Una topología jerárquica es similar a una estrella extendida. Pero en lugar de conectar los HUBs o switches entre sí, el sistema se conecta con un computador que controla el tráfico de la topología.

Topología de red.

• La topología de malla se implementa para proporcionar la mayor protección posible para evitar una interrupción del servicio. El uso de una topología de malla en los sistemas de control en red de una planta nuclear sería un ejemplo excelente. En esta topología, cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Aunque Internet cuenta con múltiples rutas hacia cualquier ubicación, no adopta la topología de malla completa. • La topología de árbol tiene varias terminales conectadas de forma que la red se ramifica desde un servidor base. Topologías lógicas La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast y transmisión de tokens. • La topología broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada, es como funciona Ethernet. • La topología transmisión de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, ese host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir. Dos ejemplos de redes que utilizan la transmisión de tokens son Token Ring y la Interfaz de datos distribuida por fibra (FDDI). Arcnet es una variación de Token Ring y FDDI. Arcnet es la transmisión de tokens en una topología de bus.

Red de área local

Tipos La oferta de redes de área local es muy amplia, existiendo soluciones casi para cualquier circunstancia. Podemos seleccionar el tipo de cable, la topología e incluso el tipo de transmisión que más se adapte a nuestras necesidades. Sin embargo, de toda esta oferta las soluciones más extendidas son tres: Ethernet, Token Ring y Arcnet.

Comparativa de los tipos de redes Para elegir el tipo de red que más se adapte a nuestras pretensiones, tenemos que tener en cuenta distintos factores, como son el número de estaciones, distancia máxima entre ellas, dificultad del cableado, necesidades de velocidad de respuesta o de enviar otras informaciones aparte de los datos de la red y, como no, el costo. Como referencia para los parámetros anteriores, podemos realizar una comparación de los tres tipos de redes comentados anteriormente. Para ello, supongamos que el tipo Ethernet y Arcnet se instalan con cable coaxial y Token Ring con par trenzado apantallado. En cuanto a las facilidades de instalación, Arcnet resulta ser la más fácil de instalar debido a su topología. Ethernet y Token Ring necesitan de mayor reflexión antes de proceder con su implementación. En cuanto a la velocidad, Ethernet es la más rápida, 10/100/1000 Mb/s, Arcnet funciona a 2,5 Mb/s y Token Ring a 4 Mb/s. Actualmente existe una versión de Token Ring a 16 Mb/s, pero necesita un tipo de cableado más caro. En cuanto al precio, Arcnet es la que ofrece un menor coste; por un lado porque las tarjetas que se instalan en los PC para este tipo de redes son más baratas, y por otro, porque el cableado es más accesible. Token Ring resulta ser la que tiene un precio más elevado, porque, aunque las placas de los PC son más baratas que las de la red Ethernet, sin embargo su cableado resulta ser caro, entre otras cosas porque se precisa de una MAU por cada grupo de ocho usuarios más.

Componentes • Servidor: el servidor es aquel o aquellas computadoras que van a compartir sus recursos hardware y software con los demás equipos de la red. Sus características son potencia de cálculo, importancia de la información que almacena y conexión con recursos que se desean compartir. • Estación de trabajo: las computadoras que toman el papel de estaciones de trabajo aprovechan o tienen a su disposición los recursos que ofrece la red así como los servicios que proporcionan los Servidores a los cuales pueden acceder. • Gateways o pasarelas: es un hardware y software que permite las comunicaciones entre la red local y grandes computadoras (mainframes). El gateway adapta los protocolos de comunicación del mainframe (X25, SNA, etc.) a los de la red, y viceversa. • Bridges o puentes: es un hardware y software que permite que se conecten dos redes locales entre sí. Un puente interno es el que se instala en un servidor de la red, y un puente externo es el que se hace sobre una estación de trabajo de la misma red. Los puentes también pueden ser locales o remotos. Los puentes locales son los que conectan a redes de un mismo edificio, usando tanto conexiones internas como externas. Los puentes remotos conectan redes distintas entre sí, llevando a cabo la conexión a través de redes públicas, como la red telefónica, RDSI o red de conmutación de paquetes.

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Red de área local

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• Tarjeta de red: también se denominan NIC (Network Interface Card). Básicamente realiza la función de intermediario entre la computadora y la red de comunicación. En ella se encuentran grabados los protocolos de comunicación de la red. La comunicación con la computadora se realiza normalmente a través de las ranuras de expansión que éste dispone, ya sea ISA, PCI o PCMCIA. Aunque algunos equipos disponen de este adaptador integrado directamente en la placa base. • El medio: constituido por el cableado y los conectores que enlazan los componentes de la red. Los medios físicos más utilizados son el cable de par trenzado, par de cable, cable coaxial y la fibra óptica (cada vez en más uso esta última).

Tarjeta de red PCI.

• Concentradores de cableado: una LAN en bus usa solamente tarjetas de red en las estaciones y cableado coaxial para interconectarlas, además de los conectores, sin embargo este método complica el mantenimiento de la red ya que si falla alguna conexión toda la red deja de funcionar. Para impedir estos problemas las redes de área local usan concentradores de cableado para realizar las conexiones de las estaciones, en vez de distribuir las conexiones el concentrador las centraliza en un único dispositivo manteniendo indicadores luminosos de su estado e impidiendo que una de ellas pueda hacer fallar toda la red. Existen dos tipos de concentradores de cableado: 1. Concentradores pasivos: actúan como un simple concentrador cuya función principal consiste en interconectar toda la red. 2. Concentradores activos: además de su función básica de concentrador también amplifican y regeneran las señales recibidas antes de ser enviadas y ejecutadas. Los concentradores de cableado tienen dos tipos de conexiones: para las estaciones y para unirse a otros concentradores y así aumentar el tamaño de la red. Los Conmutador de red. concentradores de cableado se clasifican dependiendo de la manera en que internamente realizan las conexiones y distribuyen los mensajes. A esta característica se le llama topología lógica. Existen dos tipos principales: 1. Concentradores con topología lógica en bus (HUB): estos dispositivos hacen que la red se comporte como un bus enviando las señales que les llegan por todas las salidas conectadas. 2. Concentradores con topología lógica en anillo (MAU): se comportan como si la red fuera un anillo enviando la señal que les llega por un puerto al siguiente.

Red de área local

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Referencias [1] Samuel F. Mendicino (01-12-1970). « Octopus: The Lawrence Radiation Laboratory Network (http:/ / www. webcitation. org/ 5tP07Xoec)» (en inglés). Rogerdmoore.ca. Archivado desde el original (http:/ / www. rogerdmoore. ca/ PS/ OCTOA/ OCTO. html), el 2010-10-11. [2] «THE LAWRENCE RADIATION LABORATORY OCTOPUS» (en inglés). Courant symposium series on networks (Osti.gov). 29 Nov 1970. [3] « Ethernet Prototype Circuit Board (http:/ / americanhistory. si. edu/ collections/ object. cfm?key=35& objkey=96)» (en inglés). Smithsonian National Museum of American History. Consultado el 02-09-2007. [4] http:/ / patft. uspto. gov/ netacgi/ nph-Parser?patentnumber=4063220 [5] « Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks (http:/ / www. acm. org/ classics/ apr96/ )» (en inglés). Acm.org. Consultado el 11-10-2010. [6] « ARCNET Timeline (http:/ / www. webcitation. org/ 5tP1JOSj5)» (en inglés). ARCNETworks magazine (Fall 1998). Archivado desde el original (http:/ / www. arcnet. com/ resources/ HistoryATA. pdf), el 2010-10-11. [7] Lamont Wood (31-01-2008). « The LAN turns 30, but will it reach 40? (http:/ / www. computerworld. com/ action/ article. do?command=viewArticleBasic& articleId=9060198)» (en inglés). Computerworld.com. Consultado el 11-10-2010.

Enlaces externos •

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Hardware de red Hardware de red normalmente se refiere a los equipos que facilitan el uso de una red informática. Típicamente, esto incluye enrutadores, switches, hubs, gateways, puntos de acceso, tarjetas de interfaz de red, cables de redes, puentes de red, módems, adaptadores RDSI, firewalls y otros hardwares relacionados.[1] El tipo más común de hardware de red hoy en día són los adaptadores Ethernet, ayudados en gran medida por su inclusión de serie en la mayoría de los sistemas informáticos modernos. La red inalámbrica se ha convertido cada vez más popular, sin embargo, especialmente para los dispositivos portátiles y de mano.[2]

Enrutador Kyocera.

Otros materiales que prevalecen en redes de computadoras són los equipos de centros de datos (tales como servidores de archivos, servidores de base de datos y las áreas de almacenamiento), servicios de red (tales como DNS, DHCP, correo electrónico, etc), así como otros dispositivos de red específicos, tales como entrega de contenido.[3] Otros dispositivos diversos que pueden ser considerados hardware de red incluyen teléfonos móviles, PDAs y incluso cafeteras modernas.[4] Mientras que la tecnología crece y redes basadas en IP están integradas en la infraestructura de construcción y en electrodomésticos, hardware de red se convierte en una expresión ambigüa debido al número creciente de terminales con capacidad de red.

Hardware de red

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Referencias [1] [2] [3] [4]

Hardware y Software de Redes (http:/ / www. abcnet. es/ ) Introduccion A Las Redes Inalambricas (http:/ / www. buenastareas. com/ ensayos/ Introduccion-A-Las-Redes-Inalambricas/ 691290. html) Opciones de entrega de contenidos (http:/ / support. brightcove. com/ es/ docs/ opciones-de-entrega-de-contenidos) Cafetera IP (http:/ / www. ufrik. com/ 2008/ 07/ cafetera-ip/ )

Enlaces externos • Internet Móvil será el futuro de la red (http://www.informatica-hoy.com.ar/soluciones-moviles/ Internet-Movil-sera-el-futuro-de-la-red.php) • «Viviendo en El Aleph. La sociedad de la información y sus laberintos» (http://raultrejo.tripod.com/Libros/ Aleph presentacion.htm) • Informática ubicua y aprendizaje ubicuo (http://recursostic.educacion.es/observatorio/web/es/ cajon-de-sastre/38-cajon-de-sastre/910-monografico-informatica-ubicua-y-aprendizaje-ubicuo) •

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Tarjeta de red Una tarjeta de red o adaptador de red es un periférico que permite la comunicación con aparatos conectados entre si y también permite compartir recursos entre dos o más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc). A las tarjetas de red también se les llama NIC (por network interface card; en español "tarjeta de interfaz de red"). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, Token Ring, etc.), pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando una interfaz o conector RJ-45. Aunque el término tarjeta de red se suele asociar a una tarjeta de expansión insertada en una ranura interna de un computador o impresora, se suele utilizar para referirse también a dispositivos integrados (del inglés embedded) en la placa madre del equipo, como las interfaces presentes en las videoconsolas Xbox o las computadoras portátiles. Igualmente se usa para expansiones con el mismo fin que en nada recuerdan a la típica tarjeta con chips y

Tarjeta de interfaz de red (NIC).

Tarjeta de red ISA de 10 Mbps con conectores RJ-45, AUI y 10Base2.

Tarjeta de red

120

conectores soldados, como la interfaz de red para la Sega Dreamcast, las PCMCIA, o las tarjetas con conector y factor de forma CompactFlash y Secure Digital SIO utilizados en PDAs. Cada tarjeta de red tiene un número de identificación único de 48 bits, en hexadecimal llamado dirección MAC (no confundir con Apple Macintosh). Estas direcciones hardware únicas son administradas por el Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE). Los tres primeros octetos del número MAC son conocidos como OUI e identifican a proveedores específicos y son designados por la IEEE.

Tarjeta de red ISA de 10Mbps.

Se denomina también NIC al circuito integrado de la tarjeta de red que se encarga de servir como interfaz de Ethernet entre el medio físico (por ejemplo un cable coaxial) y el equipo (por ejemplo una computadora personal o una impresora). Es un circuito integrado usado en computadoras o periféricos tales como las tarjetas de red, impresoras de red o sistemas intergrados (embebed en inglés), para conectar dos o más dispositivos entre sí a través de algún medio, ya sea conexión inalámbrica, cable UTP, cable coaxial, fibra óptica, etc. La mayoría de tarjetas traen un zócalo vacío rotulado BOOT ROM, para incluir una ROM opcional que permite que el equipo arranque desde un servidor de la red con una imagen de un medio de arranque (generalmente un disquete), lo que permite usar equipos sin disco duro ni unidad de disquete. El que algunas placas madre ya incorporen esa ROM en su BIOS y la posibilidad de usar tarjetas CompactFlash en lugar del disco duro con sólo un adaptador, hace que comience a ser menos frecuente, principalmente en tarjetas de perfil bajo.

Token Ring

Tarjeta de red PCI de 10Mbps.

Conectores BNC (Coaxial) y RJ45 de una tarjeta de red.

Las tarjetas para red Token Ring han caído hoy en día casi en desuso, debido a la baja velocidad y elevado costo respecto de Ethernet. Tenían un conector DB-9. También se utilizó el conector RJ-45 para las NICs (tarjetas de redes) y los MAUs (Multiple Access Unit- Unidad de múltiple acceso que era el núcleo de una red Token Ring).gyyy

ARCNET Las tarjetas para red ARCNET utilizaban principalmente conectores BNC y/o RJ-45.

Ethernet Las tarjetas de red Ethernet utilizan conectores RJ-45 (10/100/1000) BNC (10), AUI (10), MII (100), GMII (1000). El caso más habitual es el de la tarjeta o NIC con un conector RJ-45, aunque durante la transición del uso mayoritario de cable coaxial (10 Mbps) a par trenzado (100 Mbps) abundaron las tarjetas con conectores BNC y RJ-45 e incluso BNC / AUI / RJ-45 (en muchas de ellas se pueden ver serigrafiados los conectores no usados). Con la entrada de las redes Gigabit y el que en las casas sea frecuente la presencias de varios ordenadores comienzan a verse tarjetas y placas base (con NIC integradas) con 2 y hasta 4 puertos RJ-45, algo antes reservado a los servidores.

Tarjeta de red

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Pueden variar en función de la velocidad de transmisión, normalmente 10 Mbps ó 10/100 Mbps. Actualmente se están empezando a utilizar las de 1000 Mbps, también conocida como Gigabit Ethernet y en algunos casos 10 Gigabit Ethernet, utilizando también cable de par trenzado, pero de categoría 6, 6e y 7 que trabajan a frecuencias más altas. Las velocidades especificadas por los fabricantes son teóricas, por ejemplo las de 100 Mbps (13,1 MB/s) realmente pueden llegar como máximo a unos 78,4Mbps (10,3 MB/s).

Wi-Fi También son NIC las tarjetas inalámbricas o wireless, las cuales vienen en diferentes variedades dependiendo de la norma a la cual se ajusten, usualmente son 802.11a, 802.11b y 802.11g. Las más populares son la 802.11b que transmite a 11 Mbps (1,375 MB/s) con una distancia teórica de 100 metros y la 802.11g que transmite a 54 Mbps (6,75 MB/s). La velocidad real de transferencia que llega a alcanzar una tarjeta WiFi con protocolo 11.b es de unos 4Mbps (0,5 MB/s) y las de protocolo 11.g llegan como máximo a unos 20Mbps (2,6 MB/s). Actualmente el protocolo que se viene utilizando es 11.n que es capaz de transmitir 600 Mbps. Actualmente la capa física soporta una velocidad de 300Mbps, con el uso de dos flujos espaciales en un canal de 40 MHz. Dependiendo del entorno, esto puede traducirse en un rendimiento percibido por el usuario de 100Mbps.

Ethernet Ethernet es un estándar de redes de área local para computadores con acceso al medio por contienda CSMA/CD. CSMA/CD (Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detección de Colisiones), es una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. El nombre viene del concepto físico de ether. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI. La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar internacional IEEE 802.3. Usualmente se toman Ethernet e IEEE 802.3 como sinónimos. Ambas se diferencian en uno de los campos de la trama de datos. Las tramas Ethernet e IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.

Tarjeta de Red ISA de 10 Mbps.

Historia Conectores BNC (Coaxial) y RJ45 de una tarjeta de Red.

En 1970 mientras Abramson montaba la red ALOHA en Hawái, un estudiante recién graduado en el MIT llamado Robert Metcalfe se encontraba realizando sus estudios de doctorado en la Universidad de Harvard trabajando para ARPANET, que era el tema de investigación candente en aquellos días. En un viaje a Washington, Metcalfe estuvo en casa de Steve Crocker (el inventor de los RFCs de Internet)

Ethernet

donde éste lo dejó dormir en el sofá. Para poder conciliar el sueño Metcalfe empezó a leer una revista científica donde encontró un artículo de Norm Abramson acerca de la red Aloha. Metcalfe pensó cómo se podía mejorar el protocolo utilizado por Abramson, y escribió un artículo describiendo un protocolo que mejoraba sustancialmente el rendimiento de Aloha. Ese artículo se convertiría en su tesis doctoral, que presentó en 1973. La idea básica era muy simple: las estaciones antes de transmitir deberían detectar si el canal ya estaba en uso (es decir si ya había 'portadora'), en cuyo caso esperarían a que la estación Cable de ethernet. activa terminara. Además, cada estación mientras transmitiera estaría continuamente vigilando el medio físico por si se producía alguna colisión, en cuyo caso se pararía y retransmitiría más tarde. Este protocolo MAC recibiría más tarde la denominación Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones, o más brevemente CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). En 1972 Metcalfe se mudó a California para trabajar en el Centro de Investigación de Xerox en Palo Alto llamado Xerox PARC (Palo Alto Research Center). Allí se estaba diseñando lo que se consideraba la 'oficina del futuro' y Metcalfe encontró un ambiente perfecto para desarrollar sus inquietudes. Se estaban probando unas computadoras denominadas Alto, que ya disponían de capacidades gráficas y ratón y fueron consideradas los primeros ordenadores personales. También se estaban fabricando las primeras impresoras láser. Se quería conectar las computadoras entre sí para compartir ficheros y las impresoras. La comunicación tenía que ser de muy alta velocidad, del orden de megabits por segundo, ya que la cantidad de información a enviar a las impresoras era enorme (tenían una resolución y velocidad comparables a una impresora láser actual). Estas ideas que hoy parecen obvias eran completamente revolucionarias en 1973. A Metcalfe, el especialista en comunicaciones del equipo con 27 años de edad, se le encomendó la tarea de diseñar y construir la red que uniera todo aquello. Contaba para ello con la ayuda de un estudiante de doctorado de Stanford llamado David Boggs. Las primeras experiencias de la red, que denominaron 'Alto Aloha Network', las llevaron a cabo en 1972. Fueron mejorando gradualmente el prototipo hasta que el 22 de mayo de 1973 Metcalfe escribió un memorándum interno en el que informaba de la nueva red. Para evitar que se pudiera pensar que sólo servía para conectar computadoras Alto cambió el nombre de la red por el de Ethernet, que hacía referencia a la teoría de la física hoy ya abandonada según la cual las ondas electromagnéticas viajaban por un fluido denominado éter que se suponía llenaba todo el espacio (para Metcalfe el 'éter' era el cable coaxial por el que iba la señal). Las dos computadoras Alto utilizadas para las primeras pruebas de Ethernet fueron rebautizadas con los nombres Michelson y Morley, en alusión a los dos físicos que demostraron en 1887 la inexistencia del éter mediante el famoso experimento que lleva su nombre. La red de 1973 ya tenía todas las características esenciales de la Ethernet actual. Empleaba CSMA/CD para minimizar la probabilidad de colisión, y en caso de que ésta se produjera se ponía en marcha un mecanismo denominado retroceso exponencial binario para reducir gradualmente la ‘agresividad’ del emisor, con lo que éste se adaptaba a situaciones de muy diverso nivel de tráfico. Tenía topología de bus y funcionaba a 2,94 Mb/s sobre un segmento de cable coaxial de 1,6 km de longitud. Las direcciones eran de 8 bits y el CRC de las tramas de 16 bits. El protocolo utilizado al nivel de red era el PUP (Parc Universal Packet) que luego evolucionaría hasta convertirse en el que luego fue XNS (Xerox Network System), antecesor a su vez de IPX (Netware de Novell). En vez de utilizar el cable coaxial de 75 ohms de las redes de televisión por cable se optó por emplear cable de 50 ohms que producía menos reflexiones de la señal, a las cuales Ethernet era muy sensible por transmitir la señal en banda base (es decir sin modulación). Cada empalme del cable y cada 'pincho' vampiro (transceiver) instalado producía la reflexión de una parte de la señal transmitida. En la práctica el número máximo de 'pinchos' vampiro, y por tanto el número máximo de estaciones en un segmento de cable coaxial, venía limitado por la máxima intensidad

122

Ethernet

123

de señal reflejada tolerable. En 1975 Metcalfe y Boggs describieron Ethernet en un artículo que enviaron a Communications of the ACM (Association for Computing Machinery), publicado en 1976. En él ya describían el uso de repetidores para aumentar el alcance de la red. En 1977 Metcalfe, Boggs y otros dos ingenieros de Xerox recibieron una patente por la tecnología básica de Ethernet, y en 1978 Metcalfe y Boggs recibieron otra por el repetidor. En esta época todo el sistema Ethernet era propiedad de Xerox. Conviene destacar que David Boggs construyó en el año 1975 durante su estancia en Xerox PARC el primer router y el primer servidor de nombres de Internet. La primera versión fue un intento de estandarizar ethernet aunque hubo un campo de la cabecera que se definió de forma diferente, posteriormente ha habido ampliaciones sucesivas al estándar que cubrieron las ampliaciones de velocidad (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet y el de 10 Gigabits), redes virtuales, hubs, conmutadores y distintos tipos de medios, tanto de fibra óptica como de cables de cobre (tanto par trenzado como coaxial). Los estándares de este grupo no reflejan necesariamente lo que se usa en la práctica, aunque a diferencia de otros grupos este suele estar cerca de la realidad.

Versiones de 802.3 Estándar Ethernet

Fecha

Descripción

Ethernet experimental

1972 (patentado en 2,85 Mbit/s sobre cable coaxial en topología de bus. 1978)

Ethernet II (DIX v2.0)

1982

10 Mbit/s sobre coaxial fino (thinnet) - La trama tiene un campo de tipo de paquete. El protocolo IP usa este formato de trama sobre cualquier medio.

IEEE 802.3

1983

10BASE5 10 Mbit/s sobre coaxial grueso (thicknet). Longitud máxima del segmento 500 metros - Igual que DIX salvo que el campo de Tipo se substituye por la longitud.

802.3a

1985

10BASE2 10 Mbit/s sobre coaxial fino (thinnet o cheapernet). Longitud máxima del segmento 185 metros

802.3b

1985

10BROAD36

802.3c

1985

Especificación de repetidores de 10 Mbit/s

802.3d

1987

FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link) enlace de fibra óptica entre repetidores.

802.3e

1987

1BASE5 o StarLAN

802.3i

1990

10BASE-T 10 Mbit/s sobre par trenzado no blindado (UTP). Longitud máxima del segmento 150 metros.

802.3j

1993

10BASE-F 10 Mbit/s sobre fibra óptica. Longitud máxima del segmento 1000 metros.

802.3u

1995

100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet a 100 Mbit/s con auto-negociación de velocidad.

802.3x

1997

Full Duplex (Transmisión y recepción simultáneos) y control de flujo.

802.3y

1998

100BASE-T2 100 Mbit/s sobre par trenzado no blindado(UTP). Longitud máxima del segmento 100 metros

802.3z

1998

1000BASE-X Ethernet de 1 Gbit/s sobre fibra óptica.

802.3ab

1999

1000BASE-T Ethernet de 1 Gbit/s sobre par trenzado no blindado

802.3ac

1998

Extensión de la trama máxima a 1522 bytes (para permitir las "Q-tag") Las Q-tag incluyen información para 802.1Q VLAN y manejan prioridades según el estandar 802.1p.

802.3ad

2000

Agregación de enlaces paralelos.

802.3ae

2003

Ethernet a 10 Gbit/s ; 10GBASE-SR, 10GBASE-LR

IEEE 802.3af

2003

Alimentación sobre Ethernet (PoE).

Ethernet

124

802.3ah

2004

Ethernet en la última milla.

802.3ak

2004

10GBASE-CX4 Ethernet a 10 Gbit/s sobre cable bi-axial.

802.3an

2006

10GBASE-T Ethernet a 10 Gbit/s sobre par trenzado no blindado (UTP)

802.3ap

en proceso (draft)

Ethernet de 1 y 10 Gbit/s sobre circuito impreso.

802.3aq

en proceso (draft)

10GBASE-LRM Ethernet a 10 Gbit/s sobre fibra óptica multimodo.

802.3ar

en proceso (draft)

Gestión de Congestión

802.3as

en proceso (draft)

Extensión de la trama

Formato de la trama Ethernet La trama es lo que se conoce también por el nombre de "frame". • El primer campo es el preámbulo que indica el inicio de la trama y tienen el objeto de que el dispositivo que lo recibe detecte una nueva trama y se sincronice. • El delimitador de inicio de trama indica que el frame empieza a partir de él. • Los campos de MAC (o dirección) de destino y origen indican las direcciones físicas del dispositivo al que van dirigidos los datos y del dispositivo origen de los datos, respectivamente. • La etiqueta es un campo opcional que indica la pertenencia a una VLAN o prioridad en IEEE P802.1p [1]

Estructura de la Payload en Ethernet y protocolos IP y TCP

• Ethernetype indica con que protocolo están encapsulados los datos que contiene la Payload, en caso de que se usase un protocolo de capa superior. • La Payload es donde van todos los datos y, en el caso correspondiente, cabeceras de otros protocolos de capas superiores (Según Modelo OSI, vease Protocolos en informática) que pudieran formatear a los datos que se tramiten (IP, TCP, etc). Tiene un mínimo de 46 Bytes (o 42 si es la versión 802.1Q) hasta un máximo de 1500 Bytes. • La secuencia de comprobación es un campo de 4 bytes que contiene un valor de verificación CRC (Control de redundancia cíclica). El emisor calcula el CRC de toda la trama, desde el campo destino al campo CRC suponiendo que vale 0. El receptor lo recalcula, si el valor calculado es 0 la trama es válida. • El gap de final de trama son 12 bytes vacíos con el objetivo de espaciado entre tramas.

Estructura de la trama de 802.3 Ethernet Preambulo Delimitador de MAC de inicio de trama destino

7 Bytes

1 Byte

6 Byte

MAC de origen

802.1Q Etiqueta(opcional)

[2] Ethertype ( [3] Ethernet II ) o longitud (IEEE 802.3)

Payload

Secuencia de [4] comprobación (32‑bit CRC)

Gap entre frames [5]

6 Bytes

(4 Bytes)

2 Bytes

De 46 (o 42) hasta 1500 Bytes

4 Bytes

12 Bytes

64–1522 Bytes 72–1530 Bytes 84–1542 Bytes

Ethernet

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Tecnología y velocidad de Ethernet Hace ya mucho tiempo que Ethernet consiguió situarse como el principal protocolo del nivel de enlace. Ethernet 10Base2 consiguió, ya en la década de los 90s, una gran aceptación en el sector. Hoy por hoy, 10Base2 se considera como una "tecnología de legado" respecto a 100BaseT. Hoy los fabricantes ya han desarrollado adaptadores capaces de trabajar tanto con la tecnología 10baseT como la 100BaseT y esto ayuda a una mejor adaptación y transición. Las tecnologías Ethernet que existen se diferencian en estos conceptos: Velocidad de transmisión - Velocidad a la que transmite la tecnología. Tipo de cable - Tecnología del nivel físico que usa la tecnología. Longitud máxima - Distancia máxima que puede haber entre dos nodos adyacentes (sin estaciones repetidoras). Topología - Determina la forma física de la red. Bus si se usan conectores T (hoy sólo usados con las tecnologías más antiguas) y estrella si se usan hubs (estrella de difusión) o switches (estrella conmutada). A continuación se especifican los anteriores conceptos en las tecnologías más importantes:

Tecnologías Ethernet Tecnología

Velocidad de transmisión

Tipo de cable

Distancia máxima

Topología

10Base2

10 Mbps

Coaxial

185 m

Bus (Conector T)

10BaseT

10 Mbps

Par Trenzado

100 m

Estrella (Hub o Switch)

10BaseF

10 Mbps

Fibra óptica

2000 m

Estrella (Hub o Switch)

100BaseT4

100Mbps

Par Trenzado (categoría 3UTP)

100 m

Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch)

100BaseTX

100Mbps

Par Trenzado (categoría 5UTP)

100 m

Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch)

100BaseFX

100Mbps

Fibra óptica

2000 m

No permite el uso de hubs

1000BaseT

1000Mbps

4 pares trenzado (categoría 5e ó 6UTP )

100 m

Estrella. Full Duplex (switch)

1000BaseSX 1000Mbps

Fibra óptica (multimodo)

550 m

Estrella. Full Duplex (switch)

1000BaseLX 1000Mbps

Fibra óptica (monomodo)

5000 m

Estrella. Full Duplex (switch)

Hardware comúnmente usado en una red Ethernet Los elementos de una red Ethernet son: tarjeta de red, repetidores, concentradores, puentes, los conmutadores, los nodos de red y el medio de interconexión. Los nodos de red pueden clasificarse en dos grandes grupos: equipo terminal de datos (DTE) y equipo de comunicación de datos (DCE). Los DTE son dispositivos de red que generan el destino de los datos: los PC, routers, las estaciones de trabajo, los servidores de archivos, los servidores de impresión; todos son parte del grupo de las estaciones finales. Los DCE son los dispositivos de red intermediarios que reciben y retransmiten las tramas dentro de la red; pueden ser: conmutadores (switch), concentradores (hub), repetidores o interfaces de comunicación. Por ejemplo: un módem o una tarjeta de interfaz.

Ethernet • NIC, o Tarjeta de Interfaz de Red - permite que una computadora acceda a una red local. Cada tarjeta tiene una única dirección MAC que la identifica en la red. Una computadora conectada a una red se denomina nodo. • Repetidor o repeater - aumenta el alcance de una conexión física, recibiendo las señales y retransmitiéndolas, para evitar su degradación, a través del medio de transmisión, lográndose un alcance mayor. Usualmente se usa para unir dos áreas locales de igual tecnología y sólo tiene dos puertos. Opera en la capa física del modelo OSI. • Concentrador o hub - funciona como un repetidor pero permite la interconexión de múltiples nodos. Su funcionamiento es relativamente simple pues recibe una trama de ethernet, por uno de sus puertos, y la repite por todos sus puertos restantes sin ejecutar ningún proceso sobre las mismas. Opera en la capa física del modelo OSI. • Puente o bridge - interconecta segmentos de red haciendo el cambio de frames (tramas) entre las redes de acuerdo con una tabla de direcciones que le dice en qué segmento está ubicada una dirección MAC dada. Se diseñan para uso entre LAN's que usan protocolos idénticos en la capa física y MAC (de acceso al medio). Aunque existen bridges más sofisticados que permiten la conversión de formatos MAC diferentes (Ethernet-Token Ring por ejemplo). • Conmutador o Switch - funciona como el bridge, pero permite la interconexión de múltiples segmentos de red, funciona en velocidades más rápidas y es más sofisticado. Los switches pueden tener otras funcionalidades, como Redes virtuales, y permiten su configuración a través de la propia red. Funciona básicamente en la capa 2 del modelo OSI (enlace de datos). Por esto son capaces de procesar información de las tramas; su funcionalidad más importante es en las tablas de dirección. Por ejemplo, una computadora Conexiones en un switch Ethernet. conectada al puerto 1 del conmutador envía una trama a otra computadora conectada al puerto 2; el switch recibe la trama y la transmite a todos sus puertos, excepto aquel por donde la recibió; la computadora 2 recibirá el mensaje y eventualmente lo responderá, generando tráfico en el sentido contrario; ahora el switch conocerá las direcciones MAC de las computadoras en el puerto 1 y 2; cuando reciba otra trama con dirección de destino de alguna de ellas, sólo transmitirá la trama a dicho puerto disminuyendo así el tráfico de la red y contribuyendo al buen funcionamiento de la misma.

Presente y futuro de Ethernet Ethernet se planteó en un principio como un protocolo destinado a cubrir las necesidades de las redes LAN. A partir de 2001 Ethernet alcanzó los 10 Gbps lo que dio mucha más popularidad a la tecnología. Dentro del sector se planteaba a ATM como la total encargada de los niveles superiores de la red, pero el estándar 802.3ae (Ethernet Gigabit 10) se ha situado en una buena posición para extenderse al nivel WAN.

Enlaces externos • RFC0894: Un estándar para la transmisión de datagramas IP sobre redes Ethernet (en español) [6] • RFC0826: Un Protocolo Para la Resolución de Dirección Ethernet (en español) [7] • Resumen del protocolo Ethernet y tutoriales (en español) [8]

126

Ethernet

127

Referencias [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]

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Cable coaxial El cable coaxial fue creado en la década de los 30, y es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante. El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio. En este último caso resultará un cable semirrígido.

Cable coaxial RG-59. A: Cubierta protectora de plástico B: Malla de cobre C: Aislante D: Núcleo de cobre.

Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de banda de esta última es muy superior.

Construcción de un cable coaxial La construcción de cables coaxiales varía mucho. La elección del diseño afecta al tamaño, flexibilidad y el cable pierde propiedades. Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa. El apantallamiento tiene que ver con el trenzado o malla de metal (u otro material) que rodea los cables. El apantallamiento protege los datos que se transmiten, absorbiendo el ruido, de forma que no pasa por el cable y no existe distorsión de datos. Al cable que contiene una lámina aislante y una capa de apantallamiento de metal trenzado se le llama cable apantallado doble. Para grandes interferencias, existe el apantallamiento cuádruple. Este apantallamiento consiste en dos láminas aislantes, y dos capas de apantallamiento de metal trenzado. El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que forman la información. Este núcleo puede ser sólido (normalmente de cobre) o de hilos. Rodeando al núcleo existe una capa aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo. La malla de hilo trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la distorsión que proviene de los hilos adyacentes. El núcleo y la malla deben estar separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, se produciría un cortocircuito, y el ruido o las señales que se encuentren perdidas en la malla, atravesarían el hilo de cobre.

Cable coaxial

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Un cortocircuito ocurre cuando dos hilos o un hilo y una tierra se ponen en contacto. Este contacto causa un flujo directo de corriente (o datos) en un camino no deseado. En el caso de una instalación eléctrica común, un cortocircuito causará el chispazo y el fundido del fusible o del interruptor automático. Con dispositivos electrónicos que utilizan bajos voltajes, el efecto es menor, y casi no se detecta. Estos cortocircuitos de bajo voltaje causan un fallo en el dispositivo y lo normal es que se pierdan los datos que se estaban transfiriendo. Una cubierta exterior no conductora (normalmente hecha de goma, teflón o plástico) rodea todo el cable, para evitar las posibles descargas eléctricas. El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado, por esto hubo un tiempo que fue el más usado. La malla de hilos absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma que no afecten a los datos que se envían a través del cable interno. Por esta razón, el cable coaxial es una buena opción para grandes distancias y para soportar de forma fiable grandes cantidades de datos con un sistema sencillo. En los cables coaxiales los campos debidos a las corrientes que circulan por el interno y externo se anulan mutuamente.

Características La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de cobre. Tipos: - RG-58/U: Núcleo de cobre sólido. - RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados. - RG-59: Transmisión en banda ancha (TV). - RG-6: Mayor diámetro que el RG-59 y considerado para frecuencias más altas que este, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha. - RG-62: Redes ARCnet.

Estándares La mayoría de los cables coaxiales tienen una impedancia característica de 50, 52, 75, o 93 Ω. La industria de RF usa nombres de tipo estándar para cables coaxiales. En las conexiones de televisión (por cable, satélite o antena), los cables RG-6 son los más comúnmente usados para el empleo en el hogar, y la mayoría de conexiones fuera de Europa es por conectores F. Aquí mostramos unas tablas con las características: Tabla de RG: Tipo

Impedancia [Ω]

Núcleo

dieléctrico    tipo   

1.0 mm

Diámetro

[in]

Sólido PE 0.185

[mm] 4.7

[in]

Trenzado Velocidad

[mm]

RG-6/U

75

RG-6/UQ

75

RG-8/U

50

RG-9/U

51

RG-11/U

75

1.63 mm

Sólido PE 0.285

7.2

0.412 10.5

RG-58

50

0.9 mm

Sólido PE 0.116

2.9

0.195 5.0

simple

0.66

RG-59

75

0.81 mm

Sólido PE 0.146

3.7

0.242 6.1

simple

0.66

Sólido PE 2.17 mm

Sólido PE 0.285

0.332 8.4

doble

0.75

0.298 7.62 7.2

Sólido PE

0.405 10.3 0.420 10.7 0.66

Cable coaxial

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RG-62/U

92

Sólido PE

0.242 6.1

simple

RG-62A

93

ASP

0.242 6.1

simple

2.5

0.100 2.55

simple

RG-174/U 50

0.48 mm

RG-178/U 50

7x0.1 mm Ag pltd Cu clad Steel PTFE

0.033

0.84

0.071 1.8

simple

0.69

RG-179/U 75

7x0.1 mm Ag pltd Cu

PTFE

0.063

1.6

0.098 2.5

simple

0.67

RG-213/U 50

7x0.0296 en Cu

Sólido PE 0.285

7.2

0.405 10.3

simple

0.66

RG-214/U 50

7x0.0296 en

PTFE

7.2

0.425 10.8

doble

0.66

RG-218

50

0.195 en Cu

Sólido PE 0.660 (0.680?) 16.76 (17.27?) 0.870 22

simple

0.66

RG-223

50

2.74mm

PE Foam

.285

7.24

.405

7x0.0067 in

PTFE

0.060

1.5

0.102 2.6

RG-316/U 50

Sólido PE 0.100

0.84

0.285

10.29 doble simple

PE es Polietileno; PTFE es Politetrafluoroetileno; ASP es Espacio de Aire de Polietileno Designaciones comerciales: Tipo

Impedancia. [Ω]

núcleo

dieléctrico tipo

[in]

diámetro

[mm]

[in]

Trenzado Velocidad

[mm]

H155

50

0.79

H500

50

0.82

LMR-195

50

LMR-200 HDF-200 CFD-200 50

1.12 mm Cu

PF CF 0.116

2.95 0.195

4.95

0.83

LMR-400 HDF-400 CFD-400 50

2.74 mm Cu y Al

PF CF 0.285

7.24 0.405 10.29

0.85

LMR-600

50

4.47 mm Cu y Al

PF

0.455 11.56 0.590 14.99

0.87

LMR-900

50

6.65 mm BC tubo

PF

0.680 17.27 0.870 22.10

0.87

LMR-1200

50

8.86 mm BC tubo

PF

0.920 23.37 1.200 30.48

0.88

LMR-1700

50

13.39 mm BC tubo PF

1.350 34.29 1.670 42.42

0.89

Tipos Existen múltiples tipos de cable coaxial, cada uno con un diámetro e impedancia diferentes. El cable coaxial no es habitualmente afectado por interferencias externas, y es capaz de lograr altas velocidades de transmisión en largas distancias. Por esa razón, se utiliza en redes de comunicación de banda ancha (cable de televisión) y cables de banda base (Ethernet). El tipo de cable que se debe utilizar depende de la ubicación del cable. Los cables coaxiales pueden ser de dos tipos:

Cable coaxial

El Policloruro de vinilo (PVC) Es un tipo de plástico utilizado para construir el aislante y la cubierta protectora del cable en la mayoría de los tipos de cable coaxial. El cable coaxial de PVC es flexible y se puede instalar fácilmente en cualquier lugar. Sin embargo, cuando se quema, desprende gases tóxicos.

Plenum El plenum contiene materiales especiales en su aislamiento y en una clavija del cable. Estos materiales son resistentes al fuego y producen una mínima cantidad de humos tóxicos. Sin embargo, el cableado plenum es más caro y menos flexible que el PVC.

Aplicaciones tecnológicas Se puede encontrar un cable coaxial: • entre la antena y el televisor; • en las redes urbanas de televisión por cable (CATV) e Internet; • entre un emisor y su antena de emisión (equipos de radioaficionados); • en las líneas de distribución de señal de vídeo (se suele usar el RG-59); • en las redes de transmisión de datos como Ethernet en sus antiguas versiones 10BASE2 y 10BASE5; • en las redes telefónicas interurbanas y en los cables submarinos. Antes de la utilización masiva de la fibra óptica en las redes de telecomunicaciones, tanto terrestres como submarinas, el cable coaxial era ampliamente utilizado en sistemas de transmisión de telefonía analógica basados en la multiplexación por división de frecuencia (FDM), donde se alcanzaban capacidades de transmisión de más de 10.000 circuitos de voz. Asimismo, en sistemas de transmisión digital, basados en la multiplexación por división de tiempo (TDM), se conseguía la transmisión de más de 7.000 canales de 64 kbps El cable utilizado para estos fines de transmisión a larga distancia necesitaba tener una estructura diferente al utilizado en aplicaciones de redes LAN, ya que, debido a que se instalaba enterrado, tenía que estar protegido contra esfuerzos de tracción y presión, por lo que normalmente aparte de los aislantes correspondientes llevaba un armado exterior de acero.

Referencias • Cable coaxial [1] • Crear un cable coaxial [2]

Enlaces externos •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Cable coaxial. Commons

Referencias [1] http:/ / www. arqhys. com/ arquitectura/ cable-coaxial. html [2] http:/ / www. diydoctor. org. uk/ projects/ TV. htm

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RJ-45

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RJ-45 RJ-45 (registered jack 45) es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e, 6 y 6a). Es parte del Código Federal de Regulaciones de Estados Unidos. Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado. Es utilizada comúnmente con estándares como TIA/EIA-568-B, que define la disposición de los pines o wiring pinout. Una aplicación común es su uso en cables de red Ethernet, donde suelen usarse 8 pines (4 pares). Otras aplicaciones incluyen terminaciones de teléfonos (4 pines o 2 pares) por ejemplo en Francia y Alemania, otros servicios de red como RDSI y T1 e incluso RS-232.

Conectores RJ-45.

Base RJ-45 en una tarjeta de red.

Conexiones RJ45 en un switch Ethernet.

RJ-45

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Base RJ-45 doble.

Conexión 1 TX+ Transceive data + Blanco - Verde

Blanco - Naranja

Blanco - Naranja Blanco - Verde

Verde

Naranja

Naranja

Verde

Blanco - Naranja Blanco - Verde

Blanco - Verde

Blanco - Naranja

Azul

Azul

Azul

Blanco - Marrón

Blanco - Azul

Blanco - Azul

Blanco - Azul

Marrón

Naranja

Verde

Verde

Naranja

2 TX- Transceive data -

3 RX+ Receive data +

4 BDD+ Bi-directional data +

5 BDD- Bi-directional data -

6 RX- Receive data -

7 BDD+ Bi-directional data + Blanco - Marrón Blanco - Marrón

Blanco - Marrón Azul

Marrón

Marrón

8 BDD- Bi-directional data Marrón

Blanco - Azul

Tipos de cable El cable directo de red sirve para conectar dispositivos desiguales, como un computador con un hub o switch. En este caso ambos extremos del cable deben tener la misma distribución. No existe diferencia alguna en la conectividad entre la distribución 568B y la distribución 568A siempre y cuando en ambos extremos se use la misma, en caso contrario hablamos de un cable cruzado. El esquema más utilizado en la práctica es tener en ambos extremos la distribución 568B.

RJ-45 Cable directo 568A

Cable directo 568B

Cable cruzado Un cable cruzado es un cable que interconecta todas las señales de salida en un conector con las señales de entrada en el otro conector, y viceversa; permitiendo a dos dispositivos electrónicos conectarse entre sí con una comunicación full duplex. El término se refiere - comúnmente - al cable cruzado de Ethernet, pero otros cables pueden seguir el mismo principio. También permite transmisión confiable vía una conexión ethernet. Para crear un cable cruzado que funcione en 10/100baseT, un extremo del cable debe tener la distribución 568A y el otro 568B. Para crear un cable cruzado que funcione en 10/100/1000baseT, un extremo del cable debe tener la distribución Gigabit Ethernet (variante A), igual que la 568B, y el otro Gigabit Ethernet (variante B1). Esto se realiza para que el TX ( transmisión) de un equipo esté conectado con el RX ( recepción) del otro y a la inversa; así el que "habla" ( transmisión) es "escuchado" ( recepción). Cable cruzado 568A/568B

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RJ-45

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Conectores RJ45 Para que todos los cables funcionen en cualquier red, se sigue un estándar a la hora de hacer las conexiones. Los dos extremos del cable (UTP CATEGORIA 4 Ó 5) llevarán un conector RJ45 con los colores en el orden indicado en la figura.Existen dos maneras de unir el cable de red con su respectivo terminal RJ45, el crimpado o pochado se puede hacer de manera manual (crimpadora de tenaza) o al vacío sin aire mediante inyectado de manera industrial. La Categoría 5e / TIA-568B recomienda siempre utilizar latiguillo inyectado para tener valores ATT y NEXT fiables. Para usar con un HUB o SWITCH hay dos normas, la más usada es la B, en los dos casos los dos lados del cable son iguales:

Norma A 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Blanco/verde Verde Blanco/Naranja Azul Blanco/Azul Naranja Blanco/Marrón

8. Marrón

Norma B 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Blanco/Naranja Naranja Blanco/Verde Azul Blanco/Azul Verde Blanco/Marrón Marrón

Conexión entre conmutadores y concentradores Dispositivos diferentes; en tal caso se pueden utilizar normas AA o BB en los extremos de los cables: Una punta (Norma B) En el otro lado (Norma B) Blanco Naranja

Blanco Naranja

Naranja

Naranja

Blanco Verde

Blanco Verde

Azul

Azul

Blanco Azul

Blanco Azul

Verde

Verde

Blanco Marrón

Blanco Marrón

Marrón

Marrón

RJ-45

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Conexión directa PC a PC a 100 Mbps Si sólo se quieren conectar 2 PC, existe la posibilidad de colocar el orden de los colores de tal manera que no sea necesaria la presencia de un HUB. Es lo que se conoce como un cable cruzado de 100. El estándar que se sigue es el siguiente: Una punta (Norma B) En el otro lado (Norma A) Blanco Naranja

Blanco Verde

Naranja

Verde

Blanco Verde

Blanco Naranja

Azul

Azul

Blanco Azul

Blanco Azul

Verde

Naranja

Blanco Marrón

Blanco Marrón

Marrón

Marrón

Cable cruzado automático Configuración Automática MDI/MDI-X está especificado como una característica opcional en el 1000BASE-T standard,[1] lo que significa que directamente a través de cables trabajarán dos interfaces Gigabit capaces. Esta característica elimina la necesidad de cables cruzados, haciendo obsoletos los puertos uplink/normal y el selector manual de switches encontrado en muchos viejos concentradores y conmutadores y reduciendo significativamente errores de instalación. Nota que aunque la configuración automática MDI/MDI-X está implementada de forma general, un cable cruzado podría hacer falta en situaciones ocasionales en las que ninguno de los dispositivos conectados tiene la característica implementada y/o habilitada. Previo al estándar 1000Base-T, usar un cable cruzado para conectar un dispositivo a una red accidentalmente, usualmente significaba tiempo perdido en la resolución de problemas resultado de la incoherencia de conexión. Incluso por legado los dispositivos 10/100, muchos NICs, switches y hubs automáticamente aplican un cable cruzado interno cuando es necesario. Además del eventualmente acordado Automático MDI/MDI-X, esta característica puede también ser referida a varios términos específicos al vendedor que pueden incluir: Auto uplink and trade, Universal Cable Recognition yAuto Sensing entre otros.

Referencias [1] Cláusula 40.4.4 en IEEE 802.3-2008

Enlaces externos • Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre RJ-45Commons. • Tabla de conectores RJ48, RJ45, RJ10, y más (http://www.pcproper.com/WhitePapers/Docs/ Connector_Reference_Chart.htm) (en inglés) • Conexionado de cableado de red, conector RJ-45 (http://www.andy21.com/ip/red.html)) • Crear cables de red (http://www.pasarlascanutas.com/cable_cruzado/cable_cruzado.htm) • Video de COMO hacer un cable de red UTP (http://todosloscomo.com/2007/11/07/como-armar-un-cable-utp/ )

Wi-Fi

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Wi-Fi Wi-Fi (/waɪfaɪ/; en algunos países hispanoparlantes /wɪfɪ/) es un mecanismo de conexión de dispositivos electrónicos de forma inalámbrica. Los dispositivos habilitados con Wi-Fi, tales como: un ordenador personal, una consola de videojuegos, un smartphone o un reproductor de audio digital, pueden conectarse a Internet a través de un punto de acceso de red inalámbrica. Dicho punto de acceso (o hotspot) tiene un alcance de unos 20 metros (65 pies) en interiores y al aire libre una distancia mayor. Pueden cubrir grandes áreas la superposición de múltiples puntos de acceso .

Logotipo del Wi-Fi.

Wi-Fi es una marca de la Wi-Fi Alliance (anteriormente la WECA: Wireless Ethernet Compatibility Alliance), la organización comercial que adopta, prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares 802.11 relacionados a redes inalámbricas de área local.

Historia Esta nueva tecnología surgió por la necesidad de establecer un mecanismo de conexión inalámbrica que fuese compatible entre los distintos dispositivos.Buscando esa compatibilidad fue que en 1999 las empresas 3com, Airones, Intersil, Lucent Technologies, Nokia y Symbol Technologies se reunieron para crear la Wireless Ethernet Compatibility Alliance WECA, actualmente llamada Wi-Fi Alliance. El objetivo de la misma fue designar una marca que permitiese fomentar más fácilmente la tecnología inalámbrica y asegurar la compatibilidad de equipos. De esta forma, en abril de 2000 WECA certifica la interoperabilidad de equipos según la norma IEEE 802.11b, bajo la marca Wi-Fi. Esto quiere decir que el usuario tiene la garantía de que todos los equipos que tengan el sello Wi-Fi pueden trabajar juntos sin problemas, independientemente del fabricante de cada uno de ellos. Se puede obtener un listado completo de equipos que tienen la certificación Wi-Fi en Alliance - Certified Products [1]. En el año 2002 la asociación WECA estaba formada ya por casi 150 miembros en su totalidad. La familia de estándares 802.11 ha ido naturalmente evolucionando desde su creación, mejorando el rango y velocidad de la transferencia de información, entre otras cosas. La norma IEEE 802.11 fue diseñada para sustituir el equivalente a las capas físicas y MAC de la norma 802.3 (Ethernet). Esto quiere decir que en lo único que se diferencia una red Wi-Fi de una red Ethernet es en cómo se transmiten las tramas o paquetes de datos; el resto es idéntico. Por tanto, una red local inalámbrica 802.11 es completamente compatible con todos los servicios de las redes locales (LAN) de cable 802.3 (Ethernet).

El nombre Wi-Fi Aunque se tiende a creer que el término Wi-Fi es una abreviatura de Wireless Fidelity (Fidelidad inalámbrica), equivalente a Hi-Fi, High Fidelity, término frecuente en la grabación de sonido, la WECA contrató a una empresa de publicidad para que le diera un nombre a su estándar, de tal manera que fuera fácil de identificar y recordar. Phil Belanger, miembro fundador de Wi-Fi Alliance que apoyó el nombre Wi-Fi escribió[cita requerida]: "Wi-Fi" y el "Style logo" del Ying Yang fueron inventados por la agencia Interbrand. Nosotros (WiFi Alliance) contratamos a Interbrand para que nos hiciera un logotipo y un nombre que fuera corto, tuviera mercado y fuera fácil de recordar. Necesitábamos algo que fuera algo más llamativo que “IEEE 802.11b de Secuencia Directa”. Interbrand creó nombres como “Prozac”, “Compaq”, “OneWorld”, “Imation”, por mencionar algunos. Incluso inventaron un nombre para la compañía: VIATO.” Phil Belanger

Wi-Fi

Estándares que certifica Wi-Fi Existen diversos tipos de Wi-Fi, basado cada uno de ellos en un estándar IEEE 802.11 aprobado. Son los siguientes: • Los estándares IEEE 802.11b, IEEE 802.11g e IEEE 802.11n disfrutan de una aceptación internacional debido a que la banda de 2.4 GHz está disponible casi universalmente, con una velocidad de hasta 11 Mbps , 54 Mbps y 300 Mbps, respectivamente. • En la actualidad ya se maneja también el estándar IEEE 802.11a, conocido como WIFI 5, que opera en la banda de 5 GHz y que disfruta de una operatividad con canales relativamente limpios. La banda de 5 GHz ha sido recientemente habilitada y, además, no existen otras tecnologías (Bluetooth, microondas, ZigBee, WUSB) que la estén utilizando, por lo tanto existen muy pocas interferencias. Su alcance es algo menor que el de los estándares que trabajan a 2.4 GHz (aproximadamente un 10%), debido a que la frecuencia es mayor (a mayor frecuencia, menor alcance). • Existe un primer borrador del estándar IEEE 802.11n que trabaja a 2.4 GHz y a una velocidad de 108 Mbps. Sin embargo, el estándar 802.11g es capaz de alcanzar ya transferencias a 108 Mbps, gracias a diversas técnicas de aceleramiento. Actualmente existen ciertos dispositivos que permiten utilizar esta tecnología, denominados Pre-N. Existen otras tecnologías inalámbricas como Bluetooth que también funcionan a una frecuencia de 2.4 GHz, por lo que puede presentar interferencias con Wi-Fi. Debido a esto, en la versión 1.2 del estándar Bluetooth por ejemplo se actualizó su especificación para que no existieran interferencias con la utilización simultánea de ambas tecnologías, además se necesita tener 40.000 k de velocidad.

Seguridad y fiabilidad Uno de los problemas a los cuales se enfrenta actualmente la tecnología Wi-Fi es la progresiva saturación del espectro radioeléctrico, debido a la masificación de usuarios, esto afecta especialmente en las conexiones de larga distancia (mayor de 100 metros). En realidad Wi-Fi está diseñado para conectar ordenadores a la red a distancias reducidas, cualquier uso de mayor alcance está expuesto a un excesivo riesgo de interferencias. Un muy elevado porcentaje de redes son instalados sin tener en consideración la seguridad convirtiendo así sus redes en redes abiertas (o completamente vulnerables ante el intento de acceder a ellas por terceras personas), sin proteger la información que por ellas circulan. De hecho, la configuración por defecto de muchos dispositivos Wi-Fi es muy insegura (routers, por ejemplo) dado que a partir del identificador del dispositivo se puede conocer la clave de éste; y por tanto acceder y controlar el dispositivo se puede conseguir en sólo unos segundos. El acceso no autorizado a un dispositivo Wi-Fi es muy peligroso para el propietario por varios motivos. El más obvio es que pueden utilizar la conexión. Pero además, accediendo al Wi-Fi se puede monitorizar y registrar toda la información que se transmite a través de él (incluyendo información personal, contraseñas....). La forma de hacerlo seguro es seguir algunos consejos:[2] • Cambios frecuentes de la contraseña de acceso, utilizando diversos caracteres, minúsculas, mayúsculas y números. • Se debe modificar el SSID que viene predeterminado. • Realizar la desactivación del broadcasting SSID y DHCP. • Configurar los dispositivos conectados con su IP (indicar específicamente qué dispositivos están autorizados para conectarse). • Utilización de cifrado: WPA. Existen varias alternativas para garantizar la seguridad de estas redes. Las más comunes son la utilización de protocolos de cifrado de datos para los estándares Wi-Fi como el WEP, el WPA, o el WPA2 que se encargan de codificar la información transmitida para proteger su confidencialidad, proporcionados por los propios dispositivos inalámbricos. La mayoría de las formas son las siguientes:

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Wi-Fi

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• WEP, cifra los datos en su red de forma que sólo el destinatario deseado pueda acceder a ellos. Los cifrados de 64 y 128 bits son dos niveles de seguridad WEP. WEP codifica los datos mediante una “clave” de cifrado antes de enviarlo al aire. Este tipo de cifrado no está muy recomendado debido a las grandes vulnerabilidades que presenta ya que cualquier cracker puede conseguir sacar la clave, incluso aunque esté bien configurado y la clave utilizada sea compleja. • WPA: presenta mejoras como generación dinámica de la clave de acceso. Las claves se insertan como dígitos alfanuméricos. • IPSEC (túneles IP) en el caso de las VPN y el conjunto de estándares IEEE 802.1X, que permite la autenticación y autorización de usuarios. • Filtrado de MAC, de manera que sólo se permite acceso a la red a aquellos dispositivos autorizados. Es lo más recomendable si solo se va a usar con los mismos equipos, y si son pocos. • Ocultación del punto de acceso: se puede ocultar el punto de acceso (Router) de manera que sea invisible a otros usuarios. • El protocolo de seguridad llamado WPA2 (estándar 802.11i), que es una mejora relativa a WPA. En principio es el protocolo de seguridad más seguro para Wi-Fi en este momento. Sin embargo requieren hardware y software compatibles, ya que los antiguos no lo son. Sin embargo, no existe ninguna alternativa totalmente fiable, ya que todas ellas son susceptibles de ser vulneradas.

Dispositivos Existen varios dispositivos Wi-Fi, los cuales se pueden dividir en dos grupos: Dispositivos de Distribución o Red, entre los que destacan los routers, puntos de acceso y Repetidores; y Dispositivos Terminales que en general son las tarjetas receptoras para conectar a la computadora personal, ya sean internas (tarjetas PCI) o bien USB. • Dispositivos de Distribución o Red: • Los puntos de acceso son dispositivos que generan un "set de servicio", que podría definirse como una "Red Wi-Fi" a la que se pueden conectar otros dispositivos. Los puntos de acceso permiten, en resumen, conectar dispositivos en forma inalámbrica a una red existente. Pueden agregarse más puntos de acceso a una red para generar redes de cobertura más amplia, o conectar antenas más grandes que amplifiquen la señal. • Los router inalámbricos son dispositivos compuestos, Router WiFi. especialmente diseñados para redes pequeñas (hogar o pequeña oficina). Estos dispositivos incluyen, un Router (encargado de interconectar redes, por ejemplo, nuestra red del hogar con internet), un punto de acceso (explicado más arriba) y generalmente un switch que permite conectar algunos equipos vía cable. Su tarea es tomar la conexión a internet, y brindar a través de ella acceso a todos los equipos que conectemos, sea por cable o en forma inalámbrica. • Los repetidores inalámbricos son equipos que se utilizan para extender la cobertura de una red inalámbrica, éstos se conectan a una red existente que tiene señal más débil y crean una señal limpia a la que se pueden conectar los equipos dentro de su alcance. • Los dispositivos terminales abarcan tres tipos mayoritarios: tarjetas PCI, tarjetas PCMCIA y tarjetas USB: • Las tarjetas PCI para Wi-Fi se agregan (o vienen de fábrica) a los ordenadores de sobremesa. Hoy en día están perdiendo terreno debido a las tarjetas USB. Dentro de este grupo también pueden agregarse las tarjetas MiniPCI que vienen integradas en casi cualquier computador portátil disponible hoy en el mercado.

Wi-Fi

139 • Las tarjetas PCMCIA son un modelo que se utilizó mucho en los primeros ordenadores portátiles, aunque están cayendo en desuso, debido a la integración de tarjeta inalámbricas internas en estos ordenadores. La mayor parte de estas tarjetas solo son capaces de llegar hasta la tecnología B de Wi-Fi, no permitiendo por tanto disfrutar de una velocidad de transmisión demasiado elevada • Las tarjetas USB para Wi-Fi son el tipo de tarjeta más común que existe en las tiendas y más sencillo de conectar a un pc, ya sea de sobremesa o portátil, haciendo uso de todas las ventajas que tiene la tecnología USB. Hoy en día puede encontrarse incluso tarjetas USB con el estándar 802.11N (Wireless-N) que es el último estándar liberado para redes inalámbricas. • También existen impresoras, cámaras Web y otros periféricos que funcionan con la tecnología Wi-Fi, permitiendo un ahorro de mucho cableado en las instalaciones de redes y especialmente, gran movilidad.

En relación con los drivers, existen directorios de "Chipsets de adaptadores Wireless".[3]

Ventajas y desventajas Las redes Wi-Fi poseen una serie de ventajas, entre las cuales podemos destacar: • Al ser redes inalámbricas, la comodidad que ofrecen es muy superior a las redes cableadas porque cualquiera que tenga acceso a la red puede conectarse desde distintos puntos dentro de un rango suficientemente amplio de espacio. • Una vez configuradas, las redes Wi-Fi permiten el acceso de múltiples ordenadores sin ningún problema ni gasto en infraestructura, no así en la tecnología por cable. • La Wi-Fi Alliance asegura que la compatibilidad entre dispositivos con la marca Wi-Fi es total, con lo que en cualquier parte del mundo podremos utilizar la tecnología Wi-Fi con una compatibilidad total. Pero como red inalámbrica, la tecnología Wi-Fi presenta los problemas intrínsecos de cualquier tecnología inalámbrica. Algunos de ellos son: • Una de las desventajas que tiene el sistema Wi-Fi es una menor velocidad en comparación a una conexión con cables, debido a las interferencias y pérdidas de señal que el ambiente puede acarrear. • La desventaja fundamental de estas redes existe en el campo de la seguridad. Existen algunos programas capaces de capturar paquetes, trabajando con su tarjeta Wi-Fi en modo promiscuo, de forma que puedan calcular la contraseña de la red y de esta forma acceder a ella. Las claves de tipo WEP son relativamente fáciles de conseguir con este sistema. La alianza Wi-Fi arregló estos problemas sacando el estándar WPA y posteriormente WPA2, basados en el grupo de trabajo 802.11i. Las redes protegidas con WPA2 se consideran robustas dado que proporcionan muy buena seguridad. De todos modos muchas compañías no permiten a sus empleados tener una red inalámbrica[cita requerida]. Este problema se agrava si consideramos que no se puede controlar el área de cobertura de una conexión, de manera que un receptor se puede conectar desde fuera de la zona de recepción prevista (e.g. desde fuera de una oficina, desde una vivienda colindante). • Hay que señalar que esta tecnología no es compatible con otros tipos de conexiones sin cables como Bluetooth, GPRS, UMTS, etc.

Wi-Fi

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Referencias [1] http:/ / certifications. wi-fi. org/ wbcs_certified_products. php?lang=en|Wi-Fi [2] « Consejos sobre seguridad en Wifi (http:/ / www. portalprogramas. com/ milbits/ informatica/ consejos-para-seguridad-en-redes-wi-fi. html)». [3] Linux wireless LAN support http:/ / linux-wless. passys. nl (http:/ / linux-wless. passys. nl/ )

Enlaces externos • • • •

En 2007, uno de cada dos internautas irá sin cables Wi-Fi Alliance (http://www.wi-fi.org) (en inglés) Wireless Fidelity (Wi-Fi) - Specifications (http://www.irit.fr/~Ralph.Sobek/wifi/) (en inglés) El wifi, futuro escudero de internet en el móvil (http://blogcmt.com/2012/01/24/ el-wifi-futuro-escudero-de-internet-en-el-movil/)

Teclado (informática) En informática un teclado es un periférico de entrada o dispositivo, en parte inspirado en el teclado de las máquinas de escribir, que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como palancas mecánicas o interruptores electrónicos que envían información a la computadora. Después de las tarjetas perforadas y las cintas de papel, la interacción a través de los teclados al estilo teletipo se convirtió en el principal medio de entrada para las computadoras. El teclado tiene entre 99 y 127 teclas aproximadamente, y está dividido en cuatro bloques: 1. Bloque de funciones: Va desde la tecla F1 a F12, en tres bloques de cuatro: de F1 a F4, de F5 a F8 y de F9 a F12. Funcionan de acuerdo al programa que esté abierto. Por ejemplo, en muchos programas al presionar la tecla F1 se accede a la ayuda asociada a ese programa. 2. Bloque alfanumérico: Está ubicado en la parte inferior del bloque de funciones, contiene los números arábigos del 1 al 0 y el alfabeto organizado como en una máquina de escribir, además de algunas teclas especiales. 3. Bloque especial: Está ubicado a la derecha del bloque alfanumérico, contiene algunas teclas especiales como ImprPant, Bloq de desplazamiento, pausa, inicio, fin, insertar, suprimir, RePág, AvPág, y las flechas direccionales que permiten mover el punto de inserción en las cuatro direcciones. 4. Bloque numérico: Está ubicado a la derecha del bloque especial, se activa al presionar la tecla Bloq Num, contiene los números arábigos organizados como en una calculadora con el fin de facilitar la digitación de cifras. Además contiene los signos de las cuatro operaciones básicas: suma +, resta -, multiplicación * y división /; también contiene una tecla de Intro o Enter.

Historia Disposición de las teclas La disposición de las teclas se remonta a las primeras máquinas de escribir, las cuales eran enteramente mecánicas. Al pulsar una letra en el teclado, se movía un pequeño martillo mecánico, que golpeaba el papel a través de una cinta impregnada en tinta. Al escribir con varios dedos de forma rápida, los martillos no tenían tiempo de volver a su posición por la frecuencia con la que cada Teclado de un terminal CT-1024

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letra aparecía en un texto. De esta manera la pulsación era más lenta con el fin de que los martillos se atascaran con menor frecuencia[cita requerida]. Sobre la distribución de los caracteres en el teclado surgieron dos variantes principales y secundarios: la francesa AZERTY y la alemana QWERTZ. Ambas se basaban en cambios en la disposición según las teclas más frecuentemente usadas en cada idioma. A los teclados en su versión para el idioma español además de la Ñ, se les añadieron los caracteres de acento agudo ( ´ ), grave ( ` ), la diérisis( ¨ ) y circunflejo ( ^ ), además de la cedilla ( Ç ) aunque estos caracteres son de mayor uso en francés, portugués o en catalán. Cuando aparecieron las máquinas de escribir eléctricas, y después los ordenadores, con sus teclados también eléctricos, se consideró seriamente modificar la distribución de las letras en los teclados, colocando las letras más corrientes en la zona central; es el caso del Teclado Simplificado Dvorak. El nuevo teclado ya estaba diseñado y los fabricantes preparados para iniciar la fabricación. Sin embargo, el proyecto se canceló debido al temor de que los usuarios tuvieran excesivas incomodidades para habituarse al nuevo teclado, y que ello perjudicara la introducción de las computadoras personales, que por aquel entonces se encontraban en pleno auge.

Teclado integrado de un Sinclair ZX Spectrum.

Terminal de computadora TeleVideo 925

Teclado ajustable de Apple.

Teclado PC inalámbrico

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Teclado SUN tipo 5

Primeros teclados

Teclado QWERTY de 104 teclas con distribución Inglés de Estados Unidos

Además de teletipos y máquinas de escribir eléctricas como la IBM Selectric, los primeros teclados solían ser un terminal de computadora que se comunicaba por puerto serial con la computadora. Además de las normas de teletipo, se designó un estándar de comunicación serie, según el tiempo de uso basado en el juego de caracteres ANSI, que hoy sigue presente en las comunicaciones por módem y con impresora (las primeras computadoras carecían de monitor, por lo que solían comunicarse, o bien por luces en su panel de control, o bien enviando la respuesta a un dispositivo de impresión). Se usaba para ellos las secuencias de escape, que se generaban o bien por teclas dedicadas, o bien por combinaciones de teclas, siendo una de las más usadas la tecla Control.

Teclado QWERTY de 105 teclas con distribución Español de Hispanoamérica

La llegada de la computadora doméstica trae una inmensa variedad de teclados y de tecnologías y calidades (desde los muy reputados por duraderos del Dragon 32 a la fragilidad de las membranas de los equipos Sinclair), aunque la mayoría de equipos incorporan la placa madre bajo el teclado, y es la CPU o un circuito auxiliar (como el chip de sonido General Instrument AY-3-8910 en los MSX) el encargado de leerlo. Son casos contados los que recurren o soportan comunicación serial (curiosamente es la tecnología utilizada en el Sinclair Spectrum 128 para el keypad numérico). Sólo los MSX establecerán una norma sobre el teclado, y los diferentes clones del TRS-80 seguirán el diseño del clonado.

Generación 16 bits Mientras que el teclado del IBM PC y la primera versión del IBM AT no tuvo influencia más allá de los clónicos PC, el Multifunción II (o teclado extendido AT de 101/102 teclas) aparecido en 1987 refleja y estandariza de facto el teclado moderno con cuatro bloques diferenciados : un bloque alfanumérico con al menos una tecla a cada lado de la barra espaciadora para acceder a símbolos adicionales; sobre él una hilera de 10 o 12 teclas de función; a la derecha un teclado numérico, y entre ambos grandes bloques, las teclas de cursor y sobre ellas varias teclas de edición. Con algunas variantes este será el esquema usado por los Atari ST, los Commodore Amiga (desde el Commodore Amiga

Teclado (informática) 500), los Sharp X68000, las estaciones de trabajo SUN y Silicon Graphics y los Acorn Archimedes/Acorn RISC PC. Sólo los Mac siguen con el esquema bloque alfanumérico + bloque numérico, pero también producen teclados extendidos AT, sobre todo para los modelos con emulación PC por hardware. Mención especial merece la serie 55 de teclados IBM, que ganaron a pulso la fama de "indestructibles", pues tras más de 10 años de uso continuo en entornos como las aseguradoras o la administración pública seguían funcionando como el primer día. [cita requerida] Con la aparición del conector PS/2, varios fabricantes de equipos no PC proceden a incorporarlo en sus equipos. Microsoft, además de hacerse un hueco en la gama de calidad alta, y de presentar avances ergonómicos como el Microsoft Natural Keyboard, añade 3 nuevas teclas tras del lanzamiento de Windows 95. A la vez se generalizan los teclados multimedia que añaden teclas para controlar en el PC el volumen, el lector de CD-ROM o el navegador, incorporan en el teclado altavoces, calculadora, almohadilla sensible al tacto o bola trazadora

Teclados con USB Aunque los teclados USB comienzan a verse al poco de definirse el estándar USB, es con la aparición del Apple iMac, que trae tanto teclado como mouse USB de serie cuando se estandariza el soporte de este tipo de teclado. Además tiene la ventaja de hacerlo independiente del hardware al que se conecta. El estándar define scancodes de 16 bits que se transmiten por la interfaz. Del 0 al 3 son códigos de error del protocolo, llamados NoEvent, ErrorRollOver, POSTFail, ErrorUndefined, respectivamente. Del 224 al 231 se reservan para las teclas modificadoras (LCtrl, LShift, LAlt, LGUI, RCtrl, RShift, RAlt, RGUI) Existen distintas disposiciones de teclado, para que se puedan utilizar en diversos lenguajes. El tipo estándar de teclado inglés se conoce como QWERTY. Denominación de los teclados de computadora y máquinas de escribir que se utilizan habitualmente en los países occidentales, con alfabeto latino. Las siglas corresponden a las primeras letras del teclado, comenzando por la izquierda en la fila superior. El teclado en español o su variante latinoamericana son teclados QWERTY que se diferencian del inglés por presentar la letra "Ñ" en su distribución de teclas. Se han sugerido distintas alternativas a la disposición de teclado QWERTY, indicando ventajas tales como mayores velocidades de tecleado. La alternativa más famosa es el Teclado Simplificado Dvorak.

Teclas inertes Algunas lenguas incluyen caracteres adicionales al teclado inglés, como los caracteres acentuados. Teclear los caracteres acentuados resulta más sencillo usando las teclas inertes. Cuando se utiliza una de estas teclas, si se presiona la tecla correspondiente al acento deseado nada ocurre en la pantalla, por lo que, a continuación se debe presionar la tecla del carácter a acentuar. Esta combinación de teclas requiere que se teclee una secuencia aceptable. Por ejemplo, si se presiona la tecla inerte del acento (ej. ´) seguido de la letra A, obtendrá una "a" acentuada (á). Sin embargo, si se presiona una tecla inerte y a continuación la tecla T, no aparecerá nada en la pantalla o aparecerán los dos caracteres por separado (´t), a menos que la fuente particular para su idioma incluya la "t" acentuada. Para teclear una marca de acento diacrítico, simplemente se presiona la tecla inerte del acento, seguida de la barra de espacio.

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Tipos de teclado Hubo y hay muchos teclados diferentes, dependiendo del idioma, fabricante… IBM ha soportado tres tipos de teclado: el XT, el AT y el MF-II. El primero (1981) de éstos tenía 83 teclas, usaban es Scan Code set1, unidireccionales y no eran muy ergonómicos, ahora está obsoleto. Más tarde (1984) apareció el teclado PC/AT con 84 teclas (una más al lado de SHIFT IZQ), ya es bidireccional, usa el Scan Code set 2 y al igual que el anterior cuenta con un conector DIN de 5 pines. En 1987 IBM desarrolló el MF-II (Multifunción II o teclado extendido) a partir del AT. Sus características son que usa la misma interfaz que el AT, añade muchas teclas más, se ponen leds y soporta el Scan Code set 3, aunque usa por defecto el 2. De este tipo hay dos versiones, la americana con 101 teclas y la europea con 102. Los teclados PS/2 son básicamente iguales a los MF-II. Las únicas diferencias son el conector mini-DIN de 6 pines (más pequeño que el AT) y más comandos, pero la comunicación es la misma, usan el protocolo AT. Incluso los ratones PS/2 usan el mismo protocolo. Estos teclados están quedando en desuso por los actuales teclados USB y los inalámbricos. Hoy en día existen también los teclados en pantalla, también llamados teclados virtuales, que son (como su mismo nombre indica) teclados representados en la pantalla, que se utilizan con el ratón o con un dispositivo especial (podría ser un joystick). Estos teclados lo utilizan personas con discapacidades que les impiden utilizar adecuadamente un teclado físico. Actualmente la denominación AT ó PS/2 sólo se refiere al conector porque hay una gran diversidad de ellos.

Estructura Un teclado realiza sus funciones mediante un micro controlador. Estos micro controladores tienen un programa instalado para su funcionamiento, estos mismos programas son ejecutados y realizan la exploración matricial de las teclas cuando se presiona alguna, y así determinar cuales están pulsadas. Para lograr un sistema flexible los microcontroladores no identifican cada tecla con su carácter serigrafiado en la misma sino que se adjudica un valor numérico a cada una de ellas que sólo tiene que ver con su posición física. El teclado latinoamericano sólo da soporte con teclas directas a los caracteres específicos del castellano, que incluyen dos tipos de acento, la letra eñe y los signos de exclamación e interrogación. El resto de combinaciones de acentos se obtienen usando una tecla de extensión de grafismos. Por lo demás el teclado latinoamericano está orientado hacia la programación, con fácil acceso al juego de símbolos de la norma ASCII. Por cada pulsación o liberación de una tecla el micro controlador envía un código identificativo que se llama Scan Code. Para permitir que varias teclas sean pulsadas simultáneamente, el teclado genera un código diferente cuando una tecla se pulsa y cuando dicha tecla se libera. Si el micro controlador nota que ha cesado la pulsación de la tecla, el nuevo código generado (Break Code) tendrá un valor de pulsación incrementado en 128. Estos códigos son enviados al circuito micro controlador donde serán tratados gracias al administrador de teclado, que no es más que un programa de la BIOS y que determina qué carácter le corresponde a la tecla pulsada comparándolo con una tabla de caracteres que hay en el kernel, generando una interrupción por hardware y enviando los datos al procesador. El micro controlador también posee cierto espacio de memoria RAM que hace que sea capaz de almacenar las últimas pulsaciones en caso de que no se puedan leer a causa de la velocidad de tecleo del usuario. Hay que tener en cuenta, que cuando realizamos una pulsación se pueden producir rebotes que duplican la señal. Con el fin de eliminarlos, el teclado también dispone de un circuito que limpia la señal. En los teclados AT los códigos generados son diferentes, por lo que por razones de compatibilidad es necesario traducirlos. De esta función se encarga el controlador de teclado que es otro microcontrolador (normalmente el 8042), éste ya situado en el PC. Este controlador recibe el Código de Búsqueda del Teclado (Kscan Code) y genera

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Teclado (informática) el propiamente dicho Código de Búsqueda. La comunicación del teclado es vía serie. El protocolo de comunicación es bidireccional, por lo que el servidor puede enviarle comandos al teclado para configurarlo, reiniciarlo, diagnósticos, etc.

Disposición del teclado La disposición del teclado es la distribución de las teclas del teclado de una computadora, una máquina de escribir u otro dispositivo similar. Existen distintas distribuciones de teclado, creadas para usuarios de idiomas diferentes. El teclado estándar en español corresponde al diseño llamado QWERTY. Una variación de este mismo es utilizado por los usuarios de lengua inglesa. Para algunos idiomas se han desarrollado teclados que pretenden ser más cómodos que el QWERTY, por ejemplo el Teclado Dvorak. Las computadoras modernas permiten utilizar las distribuciones de teclado de varios idiomas distintos en un teclado que físicamente corresponde a un solo idioma. En sistemas operativos Windows, como también en Mac OS ó en Linux por ejemplo, pueden instalarse distribuciones adicionales desde el Panel de Control o de Herramientas de configuración o Personalización. Existen programas como Microsoft Keyboard Layout Creator[1] y KbdEdit,[2] que hacen muy fácil la tarea de crear nuevas distribuciones, ya para satisfacer las necesidades particulares de un usuario, ya para resolver problemas que afectan a todo un grupo lingüístico. Estas distribuciones pueden ser modificaciones a otras previamente existentes (como el teclado latinoamericano extendido[3] o el gaélico[4]), o pueden ser enteramente nuevas (como la distribución para el Alfabeto Fonético Internacional,[5] o el panibérico[6]). A primera vista en un teclado podemos notar una división de teclas, tanto por la diferenciación de sus colores, como por su distribución. Las teclas grisáceas sirven para distinguirse de las demás por ser teclas especiales (borrado, teclas de función, tabulación, tecla del sistema…). Si nos fijamos en su distribución vemos que están agrupadas en cuatro grupos: • Teclas de función: situadas en la primera fila de los teclados. Combinadas con otras teclas, nos proporcionan acceso directo a algunas funciones del programa en ejecución. • Teclas de edición: sirven para mover el cursor por la pantalla. • Teclas alfanuméricas: son las más usadas. Su distribución suele ser la de los teclados QWERTY, por herencia de la distribución de las máquinas de escribir. Reciben este nombre por ser la primera fila de teclas, y su orden es debido a que cuando estaban organizadas alfabéticamente la máquina tendía a engancharse, y a base de probar combinaciones llegaron a la conclusión de que así es como menos problemas daban. A pesar de todo esto, se ha comprobado que hay una distribución mucho más cómoda y sencilla, llamada Dvorak, pero en desuso debido sobre todo a la incompatibilidad con la mayoría de los programas que usamos. • Bloque numérico: situado a la derecha del teclado. Comprende los dígitos del sistema decimal y los símbolos de algunas operaciones aritméticas. Añade también la tecla especial Bloq Num, que sirve para cambiar el valor de algunas teclas para pasar de valor numérico a desplazamiento de cursor en la pantalla. el teclado numérico también es similar al de un calculadora cuenta con las 4 operaciones básicas que son + (suma), - (resta), * (multiplicación) y / (división).

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Clasificación de teclados de computadoras En el mercado hay una gran variedad de teclados. Según su forma física: • • • • •

Teclado XT de 83 teclas: se usaba en el PC XT (8086/88). Teclado AT de 83 teclas: usado con los PC AT (286/386). Teclado expandido de 101/102 teclas: es el teclado actual, con un mayor número de teclas. Teclado Windows de 104/105 teclas: el teclado anterior con 3 teclas adicionales para uso en Windows. Teclado ergonómico: diseñados para dar una mayor comodidad para el usuario, ayudándole a tener una posición más relajada de los brazos. • Teclado multimedia: añade teclas especiales que llaman a algunos programas en el computador, a modo de acceso directo, como pueden ser el programa de correo electrónico, la calculadora, el reproductor multimedia, etc. • Teclado inalámbrico: suelen ser teclados comunes donde la comunicación entre el computador y el periférico se realiza a través de rayos infrarrojos, ondas de radio o mediante bluetooth. • Teclado flexible: Estos teclados son de plástico suave o silicona que se puede doblar sobre sí mismo. Durante su uso, estos teclados pueden adaptarse a superficies irregulares, y son más resistentes a los líquidos que los teclados estándar. Estos también pueden ser conectados a dispositivos portátiles y teléfonos inteligentes. Algunos modelos pueden ser completamente sumergidos en agua, por lo que hospitales y laboratorios los usan, ya que pueden ser desinfectados.[7] Según la tecnología de sus teclas se pueden clasificar como teclados de cúpula de goma, teclados de membrana: teclados capacitativos y teclados de contacto metálico.

Fuentes y referencias [1] « Microsoft Keyboard Layout Creator (http:/ / www. microsoft. com/ globaldev/ tools/ msklc. mspx)». Consultado el 26-07-2007. [2] « KbdEdit (http:/ / www. kbdedit. com)». Consultado el 04-10-2007. [3] « Distribuciones de Teclado para Windows: latinoamericano extendido. (http:/ / www. farah. cl/ DistribucionesDeTeclado/ LatAmExt_es. html)». Consultado el 26-03-2009. [4] « Gaelic Keyboards for MS Windows (http:/ / www. smo. uhi. ac. uk/ ~oduibhin/ mearchlar/ windows. htm)». Consultado el 26-03-2009. [5] « IPA Keyboard Layout for Windows (http:/ / www. rejc2. co. uk/ ipakeyboard/ )». Consultado el 26-03-2009. [6] « Distribuciones de Teclado para Windows: panibérico. (http:/ / www. farah. cl/ DistribucionesDeTeclado/ PaniberN_es. html)». Consultado el 26-03-2009. [7] Teclado flexible, lavable y a prueba de todo (http:/ / axxon. com. ar/ not/ 155/ c-1550081. htm). Consultado el 15 de diciembre de 2009

Enlaces externos • • • • • • • • • •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre tecladoCommons. Wikcionario tiene definiciones para teclado.Wikcionario Teclado inglés (http://www.oberon.ethz.ch/keyboard.html). ScanCodes de los teclados (http://www.win.tue.nl/~aeb/linux/kbd/scancodes-1.html) El teclado y sus funciones (http://tecnologia.universia.es/guias/manuales/teclado_index.htm). Colección de teclados de Fujitsu (http://www.pfu.fujitsu.com/hhkeyboard/kb_collection) con esquemas de muchos teclados Colección de teclados (http://www.zoooz.com/keyboard/collect/list.asp?page=1&startPage=1) Información y comparativa de teclados (http://www5f.biglobe.ne.jp/~silencium/keyboard/) (japonés) Información para configurar teclados USB en equipos antiguos (http://alt-tab.com.ar/ configurando-un-teclado-usb/) Teclado latinoamericano extendido (http://www.farah.cl/DistribucionesDeTeclado/LatAmExt_es.html)

• Teclado panibérico (http://www.farah.cl/DistribucionesDeTeclado/PaniberN_es.html)

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Impresora Una impresora es un dispositivo periférico de ordenador que permite producir una gama permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato electrónico, imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser. Muchas impresoras son usadas como periféricos, y están permanentemente unidas al ordenador por un cable. Otras impresoras, llamadas impresoras de red, tienen una interfaz de red interno (típicamente wireless o ethernet), y que puede servir como un dispositivo para imprimir en papel algún documento para cualquier usuario de la red.

Impresora multifuncional.

Además, muchas impresoras modernas permiten la conexión directa de aparatos de multimedia electrónicos como las tarjetas CompactFlash, Secure Digital o Memory Stick, pendrives, o aparatos de captura de imagen como cámaras digitales y escáneres. También existen aparatos multifunción que constan de impresora, escáner o máquinas de fax en un solo aparato. Una impresora combinada con un escáner puede funcionar básicamente como una fotocopiadora. Las impresoras suelen diseñarse para realizar trabajos repetitivos de poco volumen, que no requieran virtualmente un tiempo de configuración para conseguir una copia de un determinado documento. Sin embargo, las impresoras son generalmente dispositivos lentos (10 páginas por minuto es considerado rápido), y el coste por página es relativamente alto. Para trabajos de mayor volumen existen las imprentas, que son máquinas que realizan la misma función que las impresoras pero están diseñadas y optimizadas para realizar trabajos de impresión de gran volumen como sería la impresión de periódicos. Las imprentas son capaces de imprimir cientos de páginas por minuto o más.

Impresoras de color o de fotos Existen dispositivos profesionales y semiprofesionales, que se utilizan en casas de revelado fotográfico o en el hogar. Estos dispositivos suelen ser conocidos como impresora fotográfica, impresora con calidad fotográfica o bases de impresión fotográfica. Estos dispositivos imprimen en color, produciendo imágenes que imitan el rango de colores y resoluciones de los métodos de revelado fotográfico previos a esta tecnología.

Métodos de impresión La elección del motor de impresión tiene un efecto Impresora. substancial en los trabajos a los que una impresora está destinada. Hay diferentes tecnologías que tienen diferentes niveles de calidad de imagen, velocidad de impresión, coste, ruido y además, algunas tecnologías son inapropiadas para ciertos tipos de medios físicos (como papel carbón o transparencias). Otro aspecto de la tecnología de impresión que es frecuentemente olvidado es la resistencia a la alteración: tinta líquida como de una cabeza de inyección de tinta son absorbidos por las fibras del papel, y por eso los documentos

Impresora impresos con tinta líquida son más difíciles de alterar que los que están impresos por toner o tinta sólida, que no penetran por debajo de la superficie del papel.

Tóner Las impresoras de láser e impresoras térmicas utilizan este método para adherir tóner al medio. Trabajan utilizando el principio de Xerografía que está funcionando en la mayoría de las fotocopiadoras: adhiriendo tóner a un tambor de impresión sensible a la luz, y utilizando electricidad estática para transferir el tóner al medio de impresión al cual se une gracias al calor y la presión. Las impresoras láser son conocidas por su impresión de alta calidad, buena velocidad de impresión y su bajo costo por copia; son las impresoras más comunes para muchas de las aplicaciones de oficina de propósito general. Son menos utilizadas por el consumidor generalmente debido a su alto coste inicial. Las impresoras láser están disponibles tanto en color como en monocromo. El advenimiento de láseres de precisión a precio razonable ha hecho a la impresora monocromática basada en tóner dominante en aplicaciones para la oficina. Otro tipo de impresora basada en tóner es la impresora LED la cual utiliza una colección de LEDs en lugar de láser para causar la adhesión del tóner al tambor de impresión. El tóner (del inglés, toner), también denominado tinta seca por analogía funcional con la tinta, es un polvo fino, normalmente de color negro, que se deposita en el papel que se pretende imprimir por medio de atracción electrostática. Una vez adherido el pigmento, éste se fija en el papel por medio de presión o calor adecuados. Debido a que en el proceso no intervienen diluyentes, originalmente se ha denominado Xerografía, del griego xeros que significa seco.

Inyección de tinta Las impresoras de inyección de tinta (Ink Jet) rocían hacia el medio cantidades muy pequeñas de tinta, usualmente unos picolitros. Para aplicaciones de color incluyendo impresión de fotos, los métodos de chorro de tinta son los dominantes, ya que las impresoras de alta calidad son poco costosas de producir. Virtualmente todas las impresoras de inyección son dispositivos en color; algunas, conocidas como impresoras fotográficas, incluyen pigmentos extra para una mejor reproducción de la gama de colores necesaria para la impresión de fotografías de alta calidad (y son adicionalmente capaces de imprimir en papel fotográfico, en contraposición al papel normal de oficina). Las impresoras de inyección de tinta consisten en inyectores que producen burbujas muy pequeñas de tinta que se convierten en pequeñísimas gotitas de tinta. Los puntos formados son el tamaño de los pequeños pixels. Las impresoras de inyección pueden imprimir textos y gráficos de alta calidad de manera casi silenciosa. Existen dos métodos para inyectar la tinta: 1. Método térmico. Un impulso eléctrico produce un aumento de temperatura (aprox. 480 °C durante microsegundos) que hace hervir una pequeña cantidad de tinta dentro de una cámara formando una burbuja de vapor que fuerza su salida por los inyectores. Al salir al exterior, este vapor se condensa y forma una minúscula gota de tinta sobre el papel. Después, el vacío resultante arrastra nueva tinta hacia la cámara. Este método tiene el inconveniente de limitar en gran medida la vida de los inyectores, es por eso que estos inyectores se encuentran en los cartuchos de tinta. 2. Método piezoeléctrico. Cada inyector está formado por un elemento piezoeléctrico que, al recibir un impulso eléctrico, cambia de forma aumentando bruscamente la presión en el interior del cabezal provocando la inyección de una partícula de tinta. Su ciclo de inyección es más rápido que el térmico. Las impresoras de inyección tienen un coste inicial mucho menor que las impresoras láser, pero tienen un coste por copia mucho mayor, ya que la tinta necesita ser repuesta frecuentemente. Las impresoras de inyección son también más lentas que las impresoras láser, además de tener la desventaja de dejar secar las páginas antes de poder ser manipuladas agresivamente; la manipulación prematura puede causar que la tinta (que está adherida a la página en forma liquida) se mueva.

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Tinta sólida Las impresoras de tinta sólida, también llamadas de cambio de fase, son un tipo de impresora de transferencia termal pero utiliza barras sólidas de tinta en color CMYK (similar en consistencia a la cera de las velas). La tinta se derrite y alimenta una cabeza de impresión operada por un cristal piezoeléctrico (por ejemplo cuarzo). La cabeza distribuye la tinta en un tambor engrasado. El papel entonces pasa sobre el tambor al tiempo que la imagen se transfiere al papel. Son comúnmente utilizadas como impresoras en color en las oficinas ya que son excelentes imprimiendo transparencias y otros medios no porosos, y pueden conseguir grandes resultados. Los costes de adquisición y utilización son similares a las impresoras láser. Las desventajas de esta tecnología son el alto consumo energético y los largos periodos de espera (calentamiento) de la máquina. También hay algunos usuarios que se quejan de que la escritura es difícil sobre las impresiones de tinta sólida (la cera tiende a repeler la tinta de los bolígrafos), y son difíciles de alimentar de papel automáticamente, aunque estos rasgos han sido significantemente reducidos en los últimos modelos. Además, este tipo de impresora solo se puede obtener de un único fabricante, Xerox, como parte de su línea de impresoras de oficina Xerox Phaser. Previamente las impresoras de tinta sólida fueron fabricadas por Tektronix, pero vendió su división de impresión a Xerox en el año 2000.

Impacto Las impresoras de impacto se basan en la fuerza de impacto para transferir tinta al medio, de forma similar a las máquinas de escribir, están típicamente limitadas a reproducir texto. En su momento dominaron la impresión de calidad. Hay dos tipos principales: 1. Impresora de margarita llamada así por tener los tipos contenidos radialmente en una rueda, de ahí su aspecto de una margarita. 2. Impresora de rueda llamada así por tener todos los tipos contenidos en una esfera. Es el caso de las máquinas de escribir eléctricas IBM Selectric

Margarita de impresión.

Las impresoras golpe o impacto trabajan con un cabezal en el que hay agujas, estas agujas golpean una cinta, similar al de una máquina de escribir, que genera la impresión de la letra.

Matriz de puntos Bolas de impresión.

En el sentido general, muchas impresoras se basan en una matriz de píxeles o puntos que, juntos, forman la imagen más grande. Sin embargo, el término matriz o de puntos se usa específicamente para las impresoras de impacto que utilizan una matriz de pequeños alfileres para crear puntos precisos. Dichas impresoras son conocidas como matriciales. La ventaja de la matriz de puntos sobre otras impresoras de impacto es que estas pueden producir imágenes gráficas además de texto. Sin embargo, el texto es generalmente de calidad más pobre que las impresoras basadas en impacto de tipos. Algunas sub-clasificaciones de impresoras de matriz de puntos son las impresoras de alambre balístico y las impresoras de energía almacenada. Las impresoras de matriz de puntos pueden estar basadas bien en caracteres o bien en líneas, refiriéndose a la configuración de la cabeza de impresión. Las impresoras de matriz de puntos son todavía de uso común para aplicaciones de bajo costo y baja calidad como las cajas registradoras. El hecho de que usen el método de impresión de impacto les permite ser usadas para la impresión de documentos autocopiativos como los recibos de tarjetas de crédito, donde otros métodos de impresión no pueden utilizar este tipo de papel. Las impresoras de matriz de puntos han sido superadas para el uso general en

Impresora computación.

Sublimación de tinta Las impresoras de sublimación de tinta emplean un proceso de impresión que utiliza calor para transferir tinta a medios como tarjetas de plástico, papel o lienzos. El proceso consiste usualmente en poner un color cada vez utilizando una cinta que tiene paneles de color. Estas impresoras están principalmente pensadas para aplicaciones de color de alta calidad, incluyendo fotografía en color, y son menos recomendables para texto. Primeramente utilizadas en las copisterías, cada vez más se están dirigiendo a los consumidores de impresoras fotográficas.

Trazador de imagen Los plotter sirven para hacer impresiones de dibujo de planos de arquitectura, ingeniería, diseño industrial, etc., para la impresión de láminas, posters, ampliaciones fotográficas, gigantografías, carteles en rutas, vía pública, señalización, etc. Existen dos clases de ploter según el uso de sus tintas, a base de agua o solventes. Un caso particular es el plotter de corte, que corta un medio adhesivo que luego se fijará a otra superficie, desde camisetas a carrocerías.

Memoria de las impresoras Las impresoras llevan consigo memoria interna. Van desde los 8KB en las impresoras matriciales hasta como mínimo 1MB en las impresoras láser. Actualmente en las láser venden módulos de memoria independientes para ampliar la capacidad de la misma. La memoria se usa como buffer y como almacenamiento permanente y semipermanente. Además su uso es necesario porque el tratamiento de gráficos vectoriales y el diseño de fuentes en mapa de bits consumen memoria. El buffer es utilizado para mantener trabajos de impresión activos y la permanencia se utiliza para almacenar el diseño de las fuentes y los datos. Hay que tener en cuenta que para tratar la impresión de un documento la página tiene que estar enteramente almacenada en memoria. El rendimiento de la memoria depende tanto del sistema operativo como de la configuración del controlador de impresora. Por ejemplo, la gestión de impresión varía si estamos en un sistema operativo DOS u otro multiplataforma.

Conexión de impresora La conexión de la impresora con el computador ha ido evolucionando conllevando a la mejora de rendimiento de impresión y comodidad de usuario. La forma más antigua de conexión era mediante puerto serie en donde la transferencia se hacia bit a bit, permitía distancias largas con velocidades lentas que no superaban los 19.200 bytes/segundo. Se elevó hasta la conexión mediante puerto paralelo en la que las transferencias eran byte a byte permitiendo 8 conexiones paralelas consiguiendo una velocidad más rápida entre los 0.5 MB/segundo hasta los 4MB/segundo. El inconveniente era la limitación de la distancia del cable que une la impresora con el computador ya que no permite una longitud mayor de 2 metros. Otra forma de conexión se consiguió poniendo la impresora en red Ethernet mediante conexiones RJ 45 basadas en el estándar IEEE 802.3. Las velocidades conseguidas superan los 10 Mb/segundo basada en el manejo de paquetes. No hay que confundirla con una impresora compartida, ya que las impresoras en red operan como un elemento de red con dirección IP propia. Otra método de conexión más actual es por medio de puertos USB (Universal Serial Bus). La velocidad vuelve a mejorar con 480Mb/segundo con las ventajas que conlleva el puerto USB: compatibilidad con varios sistemas y la

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Impresora posibilidad de usarla en dispositivos portátiles. Finalmente, la conexión inalámbrica wifi, mediante el protocolo IEEE 802.11, está siendo la más novedosa. Alcanza 300 Mb/segundo y funciona tanto para impresoras de tinta, láser o multifunción. Aunque consigue menos velocidad que las conectadas por USB, las wifi proporcionan ventajas tales como la autonomía, la movilidad y libertad del usuario sin la utilización de cables. Para la correcta utilización y evitar accesos no deseados deberemos cifrar la red.

Lenguajes de descripción de página y formatos de impresión Un lenguaje de descripción de página (PDL) es un medio de codificar cada elemento de un documento para poder así transmitirlo a la impresora para que ésta lo imprima. Es el medio que define las características y composición que describirían un documento impreso dentro de un flujo de datos. Hay varios tipos de PDLs: • PostScript • Printer Command Language, PCL - lenguaje de control de impresora • HPGL, para plotters

Velocidad de impresión La velocidad de las primeras impresoras se medía en unidad de caracteres por segundo. Las impresoras más modernas son medidas en páginas por minuto (ppm). Estas medidas se usan principalmente como una herramienta de marketing y no están bien estandarizadas. Normalmente la medida ppm se refiere a documentos monocromáticos más que a documentos con dibujos densos que normalmente se imprimen mucho más lento.

El negocio de las impresoras A menudo se utiliza el modelo comercial de las maquinillas y las cuchillas de afeitar en el negocio de las impresoras. Las compañías pueden vender una impresora por debajo de su coste, y obtener beneficios de los cartuchos de tinta, papel u otras partes que se reemplazan. Esto ha causado disputas legales respecto al derecho de otras compañías distintas al fabricante de la impresora de vender cartuchos de tinta compatibles. Para proteger al modelo comercial de las maquinillas y las cuchillas de afeitar muchos fabricantes invierten considerables sumas en desarrollo de nuevas tecnologías y su patentamiento. Otros fabricantes, en reacción a los desafíos que trae este modelo comercial, apuntan a obtener mayores beneficios de las impresoras y menos de los cartuchos de tinta, promoviendo los menores precios de éstos últimos a través de campañas de publicidad. Esto genera dos propuestas bien diferentes: "impresora barata - tinta cara" o "impresora cara - tinta barata". Finalmente, la decisión del consumidor depende de su tasa de interés de referencia o su preferencia intertemporal.[1][2]

Cartuchos, tinta y papel Tanto los cartuchos, como la tinta y el papel son 3 elementos imprescindibles para poder realizar copias con una impresora, y el saber escoger el elemento más adecuado en función del tipo de impresión que se pretende realizar puede aumentar el rendimiento de nuestra impresora hasta límites insospechados.

Cartuchos En el caso de las impresoras láser, la vida útil del cartucho depende de la cantidad de tóner que contenga y cuando el tóner se agota, el cartucho debe ser reemplazado. En el caso de que el cartucho y el OPC (órgano sensible fotoconductivo) se encuentren en compartimentos separados, cuando se agota el tóner sólo se reemplaza el cartucho, pero en el caso de que el OPC esté dentro del cartucho se deben cambiar ambos, aumentando considerablemente el

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Impresora gasto. La situación es más crítica en el caso de las impresoras láser en color. En las impresoras de chorros de tinta la vida útil del cartucho depende de la duración de la tinta, aunque muchos cartuchos se pueden rellenar de nuevo lo que ayuda a reducir el gasto de comprar uno nuevo aunque el uso excesivo de un cartucho puede provocar que realice sus impresiones con menor calidad.

Tinta Existen dos tipos de tinta para impresoras: 1. Tinta penetrante de secado lento: Se utiliza principalmente para impresoras monocromáticas. 2. Tinta de secado rápido: Se usa en impresoras en color, ya que en estas impresoras, se mezclan tintas de distintos colores y éstas se tienen que secar rápidamente para evitar la distorsión. El objetivo de todo fabricante de tintas para impresoras es que sus tintas puedan imprimir sobre cualquier medio y para ello desarrollan casi diariamente nuevos tipos de tinta con composiciones químicas diferentes.

Papel Actualmente, cuando se quiere hacer una copia de alta calidad en una impresora se ha de usar papel satinado de alta calidad. Este papel resulta bastante caro y en el caso de querer hacer muchas copias en calidad fotográfica su coste sería muy alto. Por ello, los fabricantes desarrollan nuevas impresoras que permitan obtener impresiones de alta calidad sobre papel común. Algunos fabricantes, como por ejemplo Epson, fabrican su propio papel.

Posibles problemas de impresión Problemas con el papel Si no se tiene cuidado a la hora de seleccionar el tipo de papel adecuado para la impresora o en el momento de colocar el papel pueden aparecer pequeños problemas. Puede que la mala colocación del papel de lugar a que la impresora no detecte el papel, para lo que bastará con volver a colocarlo bien. Esta mala colocación o una mala elección del papel también puede dar lugar a que durante la impresión se produzca un atasco debido a que la impresora ha tomado varias hojas a la vez, por lo que se debe ser cuidadoso a la hora de situar el papel en la bandeja y no se debe sobrecargar con mucho papel esta bandeja

Problemas de tinta En ocasiones al imprimir documentos o fotografías pueden aparecer bandas horizontales que hacen empeorar la calidad de la impresión. Aunque este problema puede estar ocasionalmente relacionado con una mala elección del papel de impresión generalmente se debe a problemas de tinta en impresiones de inyección de tinta. Una causa posible es la configuración de calidad de la impresión, puesto que el documento puede requerir una configuración de mayor calidad de la impresora. Otras posibles causas pueden ser que la tinta del cartucho se está agotando o que los cabezales están sucios.

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Impresora

Formatos de definición de caracteres: Truetype Fue creado por Apple para no depender tecnológicamente de los tipos PostScript de Adobe, pero su calidad resultó ser inferior. Fue comprada por Microsoft lo cual ha contribuido a que no llegara a desaparecer. La principal fortaleza de TrueType es que ofrece a los diseñadores de fuentes un gran grado de control sobre la forma que sus fuentes se muestran a diferentes tamaños. El problema con la mayoría de los programas es que no usan normalmente el truetype. En general cargan las fuentes en estilo Postscript y se descartan todas las insinuaciones, esto es una gran perdida para fuentes con alta calidad. Aparte del diseño de la fuente, hay que tener en cuenta otras dos claves para la calidad de fuente: el perfil del carácter y la insinuación. Solo algunas fundiciones actualmente producen fuentes que exploten al máximo el potencial de insinuación de truetype. Ahora hay aplicaciones que convierten un Type 1 de Postscript en un truetype, pero son los manuscritos mejores que los generados automáticamente.

Otras impresoras Algunas otras clases de impresoras son importantes por razones históricas o para usos especiales, entre ellas están las siguientes: • Impresoras de sublimación de tinta, usadas a veces para impresiones de alta calidad en color o fotográficas. • • • •

Teletipo Impresora térmica (papel sensible al calor) Impresora térmica de cera (Xerox/Tektronix) Impresora térmica sobre papel metalizado (Sinclair ZX Printer, concebida para los Sinclair ZX80, Sinclair ZX81 y Sinclair ZX Spectrum) • Microsphere (papel especial) • Fotocopiadora multifunción

Referencias [1] Qué debemos tener en cuenta para comprar una impresora (http:/ / www. configurarequipos. com/ doc433. html) [2] Costo por hoja versus costo de la impresora en impresoras disponibles en el momento (http:/ / www. officenet. com. ar/ impresoras/ )

Enlaces externos • Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Impresora. Commons • Como funciona una impresora de tinta (http://www.davidgarcia.es/2007/06/25/ como-funciona-una-impresora-de-tinta/) • Como se recarga un cartucho de impresora (http://www.recargatucartucho.com/category/como-recargar/) • Impresora láser o de tinta (http://www.configurarequipos.com/doc501.html)

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Ratón (informática)

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Ratón (informática) El ratón o mouse (del inglés, pronunciado [maʊs]) es un dispositivo apuntador utilizado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en una computadora. Generalmente está fabricado en plástico y se utiliza con una de las manos. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor. Hoy en día es un elemento imprescindible en un equipo informático para la mayoría de las personas, y pese a la aparición de otras tecnologías con una función similar, como la pantalla táctil, la práctica ha demostrado que tendrá todavía muchos años de vida útil. No obstante, en el futuro podría ser posible mover el cursor o el puntero con los ojos o basarse en el reconocimiento de voz.

Ratón con cable y rueda.

Ratón Logitech G5 para videojugadores.

El nombre Aunque cuando se patentó recibió el nombre de «X-Y Position Indicator for a Display System» (Indicador de posición X-Y para un sistema con pantalla), el más usado nombre de ratón (mouse en inglés) se lo dio el equipo de la Universidad de Stanford durante su desarrollo, ya que su forma y su cola (cable) recuerdan a un ratón. En América predomina el término inglés mouse (plural mouses y no mice[1]) mientras que en España se utiliza prácticamente de manera exclusiva el calco semántico «ratón». El Diccionario panhispánico de dudas recoge ambos términos, aunque considera que, como existe el calco semántico, el anglicismo es innecesario.[2] El DRAE únicamente acepta la entrada ratón para este dispositivo informático, pero indica que es un españolismo.[3] El Diccionario de americanismos de la ASALE, publicado en 2010, consigna el anglicismo mouse.[4]

La forma del dispositivo originó su nombre.

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Hoy en día Habitualmente se compone de al menos dos botones y otros dispositivos opcionales como una «rueda», más otros botones secundarios o de distintas tecnologías como sensores del movimiento que pueden mejorar o hacer más cómodo su uso. Se suele presentar para manejarse con ambas manos por igual, pero algunos fabricantes también ofrecen modelos únicamente para usuarios diestros o zurdos. Los sistemas operativos pueden también facilitar su manejo a todo tipo de personas, generalmente invirtiendo la función de los botones. En los primeros años de la informática, el teclado era casi siempre la forma más popular como dispositivo para la entrada de datos o control de la computadora. La aparición y éxito del ratón, además de la posterior evolución de los sistemas operativos, logró facilitar y mejorar la comodidad, aunque no relegó el papel primordial del teclado. Aún hoy en día, pueden compartir algunas funciones dejando al usuario que escoja la opción más conveniente a sus gustos o tareas.

Historia Fue diseñado por Douglas Engelbart y Bill English durante los años 60 en el Stanford Research Institute, un laboratorio de la Universidad de Stanford, en pleno Silicon Valley en California. Más tarde fue mejorado en los laboratorios de Palo Alto de la compañía Xerox (conocidos como Xerox PARC). Su invención no fue un hecho banal ni fortuito, sino que surgió dentro de un proyecto importante que buscaba aumentar el intelecto humano mejorando la comunicación entre el hombre y la máquina. Con su aparición, logró también dar el paso definitivo a la aparición de los primeros entornos o interfaces gráficas de usuario.

La primera maqueta La primera maqueta se construyó de manera artesanal de madera, y se patentó con el nombre de "X-Y Position Indicator for a Display System". A pesar de su aspecto arcaico, su funcionamiento básico sigue siendo igual hoy en día. Tenía un aspecto de adoquín, encajaba bien en la mano y disponía de dos ruedas metálicas que, al desplazarse por la superficie, movían dos ejes: uno para controlar el movimiento vertical del cursor en pantalla y el otro para el sentido horizontal, contando además con un botón rojo en su parte superior. Por primera vez se lograba un intermediario directo entre una persona y la computadora, era algo que, a diferencia del teclado, cualquiera podía aprender a manejar sin apenas conocimientos previos. En esa época además la informática todavía estaba en una etapa primitiva: ejecutar un simple cálculo necesitaba de instrucciones escritas en un lenguaje de programación. Copia del primer prototipo.

Ratón (informática)

Presentación En San Francisco, a finales de 1968 se presentó públicamente el primer modelo oficial. Durante hora y media además se mostró una presentación multimedia de un sistema informático interconectado en red de computadoras y también por primera vez se daba a conocer un entorno gráfico con el sistema de ventanas que luego adoptarían la práctica totalidad de sistemas operativos modernos. En ese momento además, se exhibió hipermedia, un mecanismo para navegar por Internet y usar videoconferencia. Engelbart realmente se adelantó varias décadas a un futuro posible, ya desde 1951 había empezado a desarrollar las posibilidades de conectar computadoras ¿Cómo se captura el movimiento de un ratón mecánico estándar?1: Al arrastrarlo sobre la superficie gira la bola,2: ésta a su en redes, cuando apenas existían varias docenas y vez mueve los rodillos ortogonales,3: éstos están unidos a unos bastante primitivas, entre otras ideas como el propio discos de codificación óptica, opacos pero perforados,4: dependiendo correo electrónico, del que sería su primer usuario. de su posición pueden dejar pasar o interrumpir señales infrarrojas de Pensó que la informática podía usarse para mucho más un diodo LED.5: Estos pulsos ópticos son captados por sensores que obtienen así unas señales digitales de la velocidad vertical y que cálculos matemáticos, y el ratón formaba parte de horizontal actual para trasmitirse finalmente a la computadora. este ambicioso proyecto, que pretendía aumentar la inteligencia colectiva fundando el Augmentation Research Center (Centro para la investigación del incremento) en la Universidad de Stanford. Y pese a las esperanzas iniciales de Engelbart de que fuera la punta del iceberg para un desarrollo de distintos componentes informáticos similares, una década después era algo único, revolucionario, que todavía no había cobrado popularidad. De hecho varios de los conceptos e ideas surgidos aún hoy en día han conseguido éxito. Engelbart tampoco logró una gran fortuna, la patente adjudicaba todos los derechos a la Universidad de Stanford y él recibió un cheque de unos 10000 dólares.

El éxito de Apple El 27 de abril de 1981 se lanzaba al mercado la primera computadora con ratón incluido: Xerox Star 8010, fundamental para la nueva y potente interfaz gráfica que dependía de este periférico, que fue a su vez, otra revolución. Posteriormente, surgieron otras computadoras que también incluyeron el periférico, algunas de ellas fueron la Commodore Amiga, el Atari ST, y la conocida Apple Lisa. Dos años después, Microsoft, que había tenido acceso al ratón de Xerox en sus etapas de prototipo, dio a conocer su propio diseño disponible además con las primeras versiones del procesador de texto Microsoft Word. Tenía dos botones en color verde y podía adquirirse por 195 dólares, pero su precio elevado para entonces y el no disponer de un sistema operativo que realmente lo aprovechara, hizo que pasara completamente inadvertido. No fue hasta la aparición del Macintosh en 1984 cuando este periférico se popularizó. Su diseño y creación corrió a cargo de nuevo de la Universidad de Stanford, cuando Apple en 1980 pidió a un grupo de jóvenes un periférico seguro, barato y que se pudiera producir en serie. Partían de un ratón basado en tecnología de Xerox de un coste alrededor de los 400 dólares, con un funcionamiento regular y casi imposible de limpiar. El presidente, Steve Jobs, quería un precio entre los 10 y los 35 dólares. Si bien existen muchas variaciones posteriores, algunas innovaciones recientes y con éxito han sido el uso de una rueda central o lateral, el sensor de movimiento óptico por diodo LED, ambas introducidas por Microsoft en 1996 y 1999 respectivamente, o el sensor basado en un láser no visible del fabricante Logitech.

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En la actualidad, la marca europea Logitech es una de las mayores empresas dedicadas a la fabricación y desarrollo de estos periféricos, más de la mitad de su producción la comercializa a través de terceras empresas como IBM, Hewlett-Packard, Compaq o Apple.

Funcionamiento Su funcionamiento principal depende de la tecnología que utilice para capturar el movimiento al ser desplazado sobre una superficie plana o alfombrilla de ratón especial para ratón, y transmitir esta información para mover una flecha o puntero sobre el monitor de la computadora. Dependiendo de las tecnologías empleadas en el sensor del movimiento o por su mecanismo y del método de comunicación entre éste y la computadora, existen multitud de tipos o familias. El objetivo principal o más habitual es seleccionar distintas opciones que pueden aparecer en la pantalla, con uno o dos clic, pulsaciones, en algún botón o botones. Para su manejo el usuario debe acostumbrarse tanto a desplazar el puntero como a pulsar con uno o dos clics para la mayoría de las tareas.

Imagen habitual de un puntero movido por la pantalla usando un ratón.

Con el avance de las nuevas computadoras, el ratón se ha convertido en un dispositivo esencial a la hora de jugar, destacando no solo para seleccionar y accionar objetos en pantalla en juegos estratégicos, sino para cambiar la dirección de la cámara o la dirección de un personaje en juegos de primera o tercera persona. Comúnmente en la mayoría de estos juegos, los botones del ratón se utilizan para accionar las armas u objetos seleccionados y la rueda del ratón sirve para recorrer los objetos o armas de nuestro inventario.

Tipos o modelos Por mecanismo Mecánicos Tienen una gran esfera de plástico o goma, de varias capas, en su parte inferior para mover dos ruedas que generan pulsos en respuesta al movimiento de éste sobre la superficie. Una variante es el modelo de Honeywell que utiliza dos ruedas inclinadas 90 grados entre ellas en vez de una esfera. La circuitería interna cuenta los pulsos generados por la rueda y envía la información a la computadora, que mediante software procesa e interpreta. Ópticos Es una variante que carece de la bola de goma que evita el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje de transmisión, y por sus características ópticas es menos propenso a sufrir un inconveniente similar. Se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente. Puede ofrecer un límite de 800 ppp, como cantidad de puntos distintos que puede reconocer en 2,54 centímetros (una pulgada); a menor cifra peor actuará el sensor de movimientos. Su funcionamiento se basa en un sensor

Parte inferior de un ratón con cable y sensor óptico.

óptico que fotografía la superficie sobre la que se encuentra y detectando las variaciones entre sucesivas fotografías, se determina si el ratón ha cambiado su posición. En superficies pulidas o sobre determinados materiales brillantes,

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el ratón óptico causa movimiento nervioso sobre la pantalla, por eso se hace necesario el uso de una alfombrilla de ratón o superficie que, para este tipo, no debe ser brillante y mejor si carece de grabados multicolores que puedan "confundir" la información luminosa devuelta. Láser Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo aconsejable especialmente para los diseñadores gráficos y los jugadores de videojuegos. También detecta el movimiento deslizándose sobre una superficie horizontal, pero el haz de luz de tecnología óptica se sustituye por un láser con resoluciones a partir de 2000 ppp, lo que se traduce en un aumento significativo de la precisión y sensibilidad. Trackball El concepto de trackball es una idea que parte del hecho: se debe mover el puntero, no el dispositivo, por lo que se adapta para presentar una bola, de tal forma que cuando se coloque la mano encima se pueda mover mediante el dedo pulgar, sin necesidad de desplazar nada más ni toda la mano como antes. De esta manera se reduce el esfuerzo y la necesidad de espacio, además de evitarse un posible dolor de antebrazo por el movimiento de éste. A algunas personas, sin embargo, no les termina de resultar realmente cómodo. Este tipo ha sido muy útil por ejemplo en la informatización de la navegación marítima.

Un modelo trackball de Logitech.

Por conexión Por cable Es el formato más popular y más económico, sin embargo existen multitud de características añadidas que pueden elevar su precio, por ejemplo si hacen uso de tecnología láser como sensor de movimiento. Actualmente se distribuyen con dos tipos de conectores posibles, tipo USB y PS/2; antiguamente también era popular usar el puerto serie. Es el preferido por los videojugadores experimentados, ya que la velocidad de transmisión de datos por cable entre el ratón y la computadora es óptima en juegos que requieren de una gran precisión.

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Inalámbrico En este caso el dispositivo carece de un cable que lo comunique con la computadora, en su lugar utiliza algún tipo de tecnología inalámbrica. Para ello requiere un receptor que reciba la señal inalámbrica que produce, mediante baterías, el ratón. El receptor normalmente se conecta a la computadora a través de un puerto USB o PS/2. Según la tecnología inalámbrica usada pueden distinguirse varias posibilidades: • Radio Frecuencia (RF): Es el tipo más común y económico de este tipo de tecnologías. Funciona enviando una señal a una frecuencia de 2.4Ghz, popular en la telefonía móvil o celular, la misma que los estándares IEEE 802.11b y IEEE 802.11g. Es popular, entre otras cosas, por sus pocos errores de desconexión o interferencias con otros equipos inalámbricos, además de disponer de un alcance suficiente: hasta unos 10 metros. Un modelo inalámbrico con rueda y cuatro • Infrarrojo (IR): Esta tecnología utiliza una señal de onda infrarroja botones, y la base receptora de la señal. como medio de trasmisión de datos, popular también entre los controles o mandos remotos de televisiones, equipos de música o en telefonía celular. A diferencia de la anterior, tiene un alcance medio inferior a los 3 metros, y tanto el emisor como el receptor deben estar en una misma línea visual de contacto directo ininterrumpido para que la señal se reciba correctamente. Por ello su éxito ha sido menor, llegando incluso a desaparecer del mercado.

• Bluetooth (BT): Bluetooth es la tecnología más reciente como transmisión inalámbrica (estándar IEEE 802.15.1), que cuenta con cierto éxito en otros dispositivos. Su alcance es de unos 10 metros o 30 pies (que corresponde a la Clase 2 del estándar Bluetooth).

El controlador Es, desde hace un tiempo, común en cualquier equipo informático, de tal manera que todos los sistemas operativos modernos suelen incluir de serie un software controlador (driver) básico para que éste pueda funcionar de manera inmediata y correcta. No obstante, es normal encontrar software propio del fabricante que puede añadir una serie de funciones opcionales, o propiamente los controladores si son necesarios.

Uno, dos o tres botones Hasta mediados de 2005, la conocida empresa Apple, para sus sistemas Mac apostaba por un ratón de un sólo botón, pensado para facilitar y simplificar al usuario las distintas tareas posibles. Actualmente ha lanzado un modelo con dos botones simulados virtuales con sensores debajo de la cubierta plástica, dos botones laterales programables, y una bola para mover el puntero, llamado Mighty Mouse. Modelo Mighty Mouse de Apple.

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En Windows, lo más habitual es el uso de dos o tres botones principales. En sistemas UNIX como GNU/Linux que utilicen entorno gráfico (X Window), era habitual disponer de tres botones (para facilitar la operación de copiar y pegar datos directamente). En la actualidad la funcionalidad del tercer botón queda en muchos casos integrada en la rueda central de tal manera que además de poder girarse, puede pulsarse. Hoy en día cualquier sistema operativo moderno puede hacer uso de hasta estos tres botones distintos e incluso reconocer más botones extra a los que el software reconoce, y puede añadir distintas funciones concretas, como por ejemplo asignar a un cuarto y quinto botón la operación de copiar y pegar texto.

Modelo inalámbrico con cuatro botones.

La sofisticación ha llegado a extremos en algunos casos, por ejemplo el MX610 de Logitech, lanzado en septiembre de 2005. Preparado anatómicamente para diestros, dispone de hasta 10 botones.

Problemas frecuentes • Puntero que se atasca en la pantalla: es el fallo más frecuente, se origina a causa de la acumulación de suciedad, frenando o dificultando el movimiento del puntero en la pantalla. Puede retirarse fácilmente la bola de goma por la parte inferior y así acceder a los ejes de plástico para su limpieza, usando un pequeño pincel de cerdas duras. Para retardar la aparición de suciedad en el interior del ratón es recomendable usar una alfombrilla de ratón. Este problema es inexistente con tecnología óptica, ya que no requiere partes mecánicas para detectar el desplazamiento. Es uno de los principales motivos de su éxito. • Pérdida de sensibilidad o contacto de los botones: se manifiesta cuando se pulsa una vez un botón y la computadora lo recibe como ninguno, dos o más clics consecutivos, de manera errónea. Esto se debe al desgaste de las piezas de plástico que forman parte de los botones del ratón, que ya no golpean o pulsan correctamente sobre el pulsador electrónico. En caso de uso frecuente, el desgaste es normal, y suele darse a una cifra inferior al milímetro por cada 5 años de vida útil. • Dolores musculares causados por el uso del ratón: si el uso de la computadora es frecuente, es importante usar un modelo lo más ergonómico posible, ya que puede acarrear problemas físicos en la muñeca o brazo del usuario. Esto es por la posición totalmente plana que adopta la mano, que puede resultar forzada, o puede también producirse un fuerte desgaste del huesecillo que sobresale de la muñeca, hasta el punto de considerarse una enfermedad profesional. Existen alfombrillas especialmente diseñadas para mejorar la comodidad al usar el ratón.

Referencias [1] el castellano.org, Los hispanohablantes y la norma lingüística (http:/ / www. elcastellano. org/ ns/ edicion/ 2010/ mayo/ normas. html), Ricardo Soca, Ponencia en el V Congreso Latinoamericano de Traducción e Interpretación, Mayo 2010. [2] «La existencia de este calco hace innecesario el uso en español del término inglés.». " Ratón (http:/ / www. rae. es/ dpd/ ?key=ratón)". DPD, Asociación de Academias de la Lengua (ASALE), 2005, pág. 556. [3] Diccionario de la Real Academia Española, ratón (http:/ / buscon. rae. es/ draeI/ SrvltObtenerHtml?IDLEMA=79498& NEDIC=Si#0_2), artículo enmendado. [4] Asociación de Academias de la Lengua Española (2010). Diccionario de americanismos. Perú. pp. 1474. ISBN 978-84-294-9550-8. «pequeño aparato manual de la computadora cuya función es mover el cursor de la pantalla para dar órdenes»

Ratón (informática)

Enlaces externos • Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Ratón (informática)Commons. • El ratón cumple 30 años (http://www.elmundo.es/su-ordenador/SORnumeros/98/SOR151/SOR151raton. html) de Alberto de las Fuentes, 20 de diciembre de 1998, diario El Mundo • Mighty Mouse (http://www.stanfordalumni.org/news/magazine/2002/marapr/features/mouse.html) de Alex Soojung-Kim Pang de 2002, diario Stanford Magazine (en inglés) • MouseSite (http://sloan.stanford.edu/MouseSite/), página sobre los primeros modelos de ratón (en inglés) • Esquema adaptador mouse USB a PS/2 (http://todohard.awardspace.com/Cables/usb_2_ps2.htm) • Esquema adaptador mouse serie a PS/2 (http://todohard.awardspace.com/Cables/serial_2_ps2.htm)

Anexo:Cronología de los sistemas operativos Este artículo presenta una línea del tiempo de los Sistemas Operativos desde 1960 a 2011.

1960s • 1960 • IBSYS • 1961 • CTSS • 1962 • EXEC II • 1964 • EXEC 8 • 1965 • OS/360

1970s • 1970 • BATCH-11 (PDP-11) • 1971 • OS/8 • 1972 • MFT (sistema operativo) • MVT • RDOS • SVS • VM/CMS • 1973 • Alto OS • BS2000 • 1976 • CP/M

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Anexo:Cronología de los sistemas operativos • TOPS-20 • 1978 • Apple DOS 3.1 (Primer SO Apple) • TripOS • VMS • Lisp Machine (CADR) • 1979 • POS • NLTSS 7 linux

1980s • 1980 • OS-9 • QDOS • SOS • XDE (Tajo) (Xerox Development Environment) • Xenix • 1981 • MS-DOS • 1982 • Commodore DOS • SunOS (1.0) • Ultrix • 1983 • Lisa OS • Coherent • Novell NetWare • ProDOS • 1984 • Macintosh OS (System 1.0) • MSX-DOS • QNX • UniCOS • 1985 • AmigaOS • Atari TOS • MIPS OS • 1986 • AIX • GS-OS • HP-UX • 1987 • Arthur • IRIX (3.0 es la primera versión de SGI)

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Anexo:Cronología de los sistemas operativos • Minix • OS/2 (1.0) • 1988 • A/UX (Apple Computer) • LynxOS • MVS/ESA • OS/400 • 1989 • NeXTSTEP (1.0) • RISC OS • SCO Unix (release 3)

1990s • 1990 • Amiga OS 2.0 • BeOS (v1) • OSF/1 ( karla duran OX ) • 1991 • Linux • 1992 • 386BSD 0.1 • Amiga OS 3.0 • Solaris 2.0 (Sucesor de SunOS 4.x; basado en SVR4) • 1993 • Linux Debian y Linux Slackware • Plan 9 (Primera Version) • FreeBSD • NetBSD • 1994 • Linux RedHat • 1995 • Digital UNIX (aka Tru64 ) • OpenBSD • OS/390 • Windows 95 • Plan 9 (Segunda Version) • 1996 • Windows NT 4.0 • 1997 • Inferno • Mac OS 7.6 (El primer Mac OS llamado oficialmente así) • SkyOS • 1998 • Mandrake Linux(hoy Conocido como Mandriva Linux ) • Solaris 7 (El primer 64-bit de Solaris.)

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Anexo:Cronología de los sistemas operativos • Windows 98 • ReactOS 0.0.13 • 1999 • AROS • Mac OS 8 • ReactOS 0.0.14

2000s • 2000 • • • • • • •

AtheOS Mac OS 9 MorphOS Windows 2000 Windows Me ReactOS 0.0.16 Plan 9 (Tercera Version)

• 2001 • Amiga OS 4.0 (May 2001) • Mac OS X 10.1 • Windows XP • z/OS • ReactOS 0.0.18 • 2002 • Syllable • Mac OS X 10.2 • ReactOS 0.0.21 • Plan 9 (Cuarta Version) • gnulinex • 2003 • Windows Server 2003 • Mac OS X 10.3 • ReactOS 0.1.5 • 2004 • Ubuntu Linux • ReactOS 0.2.4 • 2005 • Mac OS X 10.4 • ReactOS 0.2.9 • 2006 • Windows Vista • ReactOS 0.3.0 • 2007 • Mac OS X v10.5 • ReactOS 0.3.2 (Versión nunca lanzada) • iPhone OS 1.0

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Anexo:Cronología de los sistemas operativos • 2008 • ReactOS 0.3.7 • Windows Server 2008 • iPhone OS 2.0 • 2009 • • • • • • •

JNode 0.2.8 Mac OS X v10.6 Windows 7 ReactOS 0.3.10 iPhone OS 3.0 Palm webOS Android

2010s • 2010 • Android 2.1 • iOS 4 (la ultima actualización es el iOS 4.3.5) • Ubuntu 10.04 • Windows Phone 7.1 • 2011 • • • • •

Ubuntu 11.04 iOS 5 Mac OS X Lion 10.7 Ubuntu 11.10 Mac OS X Snow Leopard v10.6

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Teléfono El teléfono es un dispositivo de telecomunicación diseñado para transmitir señales acústicas por medio de señales eléctricas a distancia. Durante mucho tiempo Alexander Graham Bell fue considerado el inventor del teléfono, junto con Elisha Gray. Sin embargo Graham Bell no fue el inventor de este aparato, sino solamente el primero en patentarlo. Esto ocurrió en 1876. El 11 de junio de 2002 el Congreso de Estados Unidos aprobó la resolución 269, por la que se reconocía que el inventor del teléfono había sido Antonio Meucci, que lo llamó teletrófono, y no Alexander Graham Bell. En 1871 Meucci sólo pudo, por dificultades económicas, presentar una breve descripción de su invento, pero no formalizar la patente ante la Oficina de Patentes de Estados Unidos.

Historia Antiguo teléfono público de fichas.

Historia de su invención Alrededor del año 1857 Antonio Meucci construyó un teléfono para conectar su oficina con su dormitorio, ubicado en el segundo piso, debido al reumatismo de su esposa.[1] Sin embargo carecía del dinero suficiente para patentar su invento, por lo que lo presentó a una empresa (Western Union, quienes promocionaron el «invento» de Graham Bell) que no le prestó atención, pero que, tampoco le devolvió los materiales. En 1876, tras haber descubierto que para transmitir voz humana sólo se podía utilizar una corriente continua, el inventor escocés nacionalizado en EE.UU. Alexander Graham Bell, construyó y patentó unas horas antes que su compatriota Elisha Gray el primer teléfono capaz de transmitir y recibir voz humana con toda su calidad y timbre. Tampoco se debe dejar de lado a Thomas Alva Edison, que introdujo notables mejoras en el sistema, entre las que se encuentra el micrófono de gránulos de carbón. El 11 de junio de 2002 el Congreso de los Estados Unidos aprobó la resolución 269, por la que reconoció que el inventor del teléfono había sido Antonio Meucci y no Alexander Graham Bell. En la resolución, aprobada por unanimidad, los representantes estadounidenses estiman que «la vida y obra de Antonio Meucci debe ser reconocida legalmente, y que su trabajo en la invención del teléfono debe ser admitida». Según el texto de esta resolución, Antonio Meucci instaló un dispositivo rudimentario de telecomunicaciones entre el sótano de su casa de Staten Island (Nueva York) y la habitación de su mujer, en la primera planta.

Teléfono

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Evolución del teléfono y su utilización Desde su concepción original se han ido introduciendo mejoras sucesivas, tanto en el propio aparato telefónico como en los métodos y sistemas de explotación de la red. En lo que se refiere al propio aparato telefónico, se pueden señalar varias cosas: • La introducción del micrófono de carbón, que aumentaba de forma considerable la potencia emitida, y por tanto el alcance máximo de la comunicación. • El dispositivo antilocal Luink, para evitar la perturbación en la audición causada por el ruido ambiente del local donde está instalado el teléfono. • La marcación por pulsos mediante el denominado disco de marcar.

Teléfono Digital Panasonic.

• La marcación por tonos multifrecuencia. • La introducción del micrófono de electret o electret, micrófono de condensador, prácticamente usado en todos los aparatos modernos, que mejora de forma considerable la calidad del sonido. En cuanto a los métodos y sistemas de explotación de la red telefónica, se pueden señalar: • La telefonía fija o convencional, que es aquella que hace referencia a las líneas y equipos que se encargan de la comunicación entre terminales telefónicos no portables, y generalmente enlazados entre ellos o con la central por medio de conductores metálicos. • La central telefónica de conmutación manual para la interconexión mediante la intervención de un operador/a de distintos teléfonos (Harlond), creando de esta forma un primer modelo de red. Primeramente fueron las centrales manuales de Batería local (teléfonos alimentados por pilas o baterías) y posteriormente fueron las centrales manuales de Batería central (teléfonos alimentados desde la central). • La introducción de las centrales telefónicas de conmutación automática, constituidas mediante dispositivos electromecánicos, de las que han existido, y en algunos casos aún existen, diversos sistemas:sistema de conmutación rotary (en España sistemas 7A1, 7A2, 7D, 7BR, AGF), y sistema con conmutador de barras cruzadas (En España: Sistemas Pentaconta 1000, PC32, ARF) y otros más complejos. • Las centrales de conmutación automática electromecánicas, pero controladas por computadora. También llamadas centrales semielectrónicas (En España: sistemas Pentaconta 2000, Metaconta, ARE). • Las centrales digitales de conmutación automática totalmente electrónicas y controladas por ordenador, la práctica totalidad de las actuales, que permiten multitud de servicios complementarios al propio establecimiento de la comunicación (los denominados servicios de valor añadido). En España: Sistemas AXE (de Ericsson), Sistema 12 o 1240 (Alcatel) y sistema 5ESS (Lucent). • La introducción de la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) y las técnicas DSL o de banda ancha (ADSL, HDSL, etc,), que permiten la transmisión de datos a más alta velocidad. • La telefonía móvil o celular, que posibilita la transmisión inalámbrica de voz y datos, pudiendo ser estos a alta velocidad en los nuevos equipos de tercera generación. Existen casos particulares, en telefonía fija, en los que la conexión con la central se hace por medios radioeléctricos, como es el caso de la telefonía rural mediante acceso celular (TRAC), en la que se utiliza parte de la infraestructura de telefonía móvil para facilitar servicio telefónico a zonas de difícil acceso para las líneas convencionales de hilo de cobre. No obstante, estas líneas a todos los efectos se consideran como de telefonía fija.

Teléfono

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Funcionamiento El teléfono convencional está formado por dos circuitos que funcionan juntos: el circuito de conversación, que es la parte analógica, y el circuito de marcación, que se encarga de la marcación y llamada. Tanto las señales de voz como las de marcación y llamada (señalización), así como la alimentación, comparten el mismo par de hilos; a esto a veces se le llama «señalización dentro de la banda (de voz)». Figura 1. Circuito de conversación simplificado.

La impedancia característica de la línea es 600Ω. Lo más llamativo es que las señales procedentes del teléfono hacia la central y las que se dirigen a él desde ella viajan por esa misma línea de sólo 2 hilos. Para poder combinar en una misma línea dos señales (ondas electromagnéticas) que viajen en sentidos opuestos y para luego poder separarlas se utiliza un dispositivo llamado transformador híbrido o bobina híbrida, que no es más que un acoplador de potencia (duplexor).

Circuito de conversación: la híbrida telefónica El circuito de conversación consiste de cuatro componentes principales: la bobina híbrida; el auricular; el micrófono de carbón y una impedancia de 600 Ω, para equilibrar la híbrida. La híbrida consiste en un transformador con tres embobinados, L1, L2 y L3, según se muestra en la figura 1. Los componentes se conectan de acuerdo a la misma figura 1. Transferencia de señal desde el micrófono a la línea La señal que se origina en el micrófono se reparte a partes iguales entre L1 y L2. La primera va a la línea y la segunda se pierde en la carga, pero L1 y L2 inducen corrientes iguales y de sentido contrario en L3, que se cancelan entre sí, evitando que la señal del micrófono alcance el auricular. En la práctica la impedancia de la carga no es exactamente igual a la impedancia de la línea, por lo que las corrientes inducidas en L3 no se anulan completamente. Esto tiene un efecto útil, cual es que parte de la señal generada en el micrófono se escuche también en el auricular local (efecto «side tone»), lo que permite que quién habla se escuche asimismo percibiendo que el «circuito no está muerto».

Teléfono

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Transferencia de señal desde la línea al auricular La señal que viene por la línea provoca la circulación de corrientes tanto por L1 como por L2. Estas corrientes inducen, sumándose, en L3 la corriente que se lleva al auricular. Si bien la señal que viene por la línea provoca la circulación de una pequeña corriente por el micrófono, este hecho no afecta la conversación telefónica. El circuito de conversación real es algo más complejo: a) añade un varistor a la Figura 2. Circuito de conversación. entrada, para mantener la polarización del micrófono a un nivel constante, independientemente de lo lejos que esté la central local; y b) mejora el efecto «side tone», conectando el auricular a la impedancia de carga, para que el usuario tenga una pequeña realimentación y pueda oír lo que dice. Sin ella, tendería a elevar mucho la voz. En la actualidad los terminales telefónicos son construidos con híbridas de estado sólido y no en base al transformador multibobinado indicado anteriormente. Las híbridas de estado sólido, que se construyen con un circuito integrado ad hoc (como el MC34014P de Motorola) y unos cuantos componentes electrónicos, tienen una respuesta de frecuencia más plana ya que no usan embobinados. Los embobinados (impedancia inductiva) introducen distorsión al atenuar mucho más las señales de alta frecuencia que las de baja frecuencia. Las híbridas de estado sólido se utilizan en conjunto con micrófonos de condensador y altoparlantes de 16 ohms.

Circuito de marcación Finalmente, el circuito de marcación mecánico, formado por el disco, que, cuando retrocede, acciona un interruptor el número de veces que corresponde al dígito. El cero tiene 10 pulsos. El timbre va conectado a la línea a través del «gancho», que es un conmutador que se acciona al descolgar. Una tensión alterna de 75 V en la línea hace sonar el timbre.

Figura 3. Teléfono completo.

Marcación por tonos Como la línea alimenta el micrófono a 4.8 V, esta tensión se puede utilizar para alimentar, también, circuitos electrónicos. Uno de ellos es el marcador por tonos. Tiene lugar mediante un teclado que contiene los dígitos y alguna tecla más (* y #), cuya pulsación produce el envío de dos tonos simultáneos para cada pulsación. Estos circuitos podían ser tanto bipolares (I²L, normalmente) como CMOS, y añadían nuevas prestaciones, como repetición del último número (redial) o memorias para marcación rápida, pulsando una sola tecla.

Teléfono

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Timbre El timbre electromecánico, que se basa en un electroimán que acciona un badajo que golpea la campana a la frecuencia de la corriente de llamada (25 Hz), se ha visto sustituido por generadores de llamada electrónicos, que, igual que el timbre electromecánico, funcionan con la tensión de llamada (75 V de corriente alterna a una frecuencia de 25 Hz, enviada superpuesta a los 48 Voltios de tensión continua de la línea). Suelen incorporar un oscilador de periodo en torno a 0,5 s, que conmuta la salida entre dos tonos producidos por otro oscilador. El circuito va conectado a un pequeño altavoz piezoeléctrico. Resulta curioso que se busquen tonos agradables para sustituir la estridencia del timbre electromecánico, cuando éste había sido elegido precisamente por ser muy molesto y obligar así al usuario a atender la llamada gracias al timbre.

Referencias [1] Rory Carroll (17 de junio de 2002). « Bell did not invent telephone, US rules (http:/ / www. guardian. co. uk/ world/ 2002/ jun/ 17/ humanities. internationaleducationnews)» (en inglés). The Guardian. Consultado el 13 de febrero de 2011.

Enlaces externos • •

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Telefonía móvil La telefonía móvil, también llamada telefonía celular, básicamente está formada por dos grandes partes: una red de comunicaciones (o red de telefonía móvil) y los terminales (o teléfonos móviles) que permiten el acceso a dicha red.

Estación base de telefonía móvil (celular).

Telefonía móvil

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Teléfono móvil o celular El teléfono móvil es un dispositivo inalámbrico electrónico para acceder y utilizar los servicios de la red de telefonía celular o móvil. Se denomina celular en la mayoría de países latinoamericanos debido a que el servicio funciona mediante una red de celdas, donde cada antena repetidora de señal es una célula, si bien también existen redes telefónicas móviles satelitales. Su principal característica es su portabilidad, que permite comunicarse desde casi cualquier lugar. La principal función es la comunicación de voz, como el teléfono convencional. A partir del siglo XXI, los teléfonos móviles han adquirido funcionalidades que van mucho más allá de limitarse solo a llamar o enviar mensajes de texto, se podría decir que se han unificado (no sustituido) con distintos dispositivos tales como PDA, cámara de fotos, agenda electrónica, reloj despertador, calculadora, microproyector, GPS o reproductor multimedia, así como poder realizar una multitud de acciones en un dispositivo pequeño y portátil que lleva prácticamente todo el mundo de países desarrollados. A este tipo de evolución del teléfono móvil se le conoce como Smartphone.

Teléfono móvil con teclas multimedia.

La evolución de los teléfonos móviles de 1996 a 2007.

La primera red comercial automática fue la de NTT de Japón en 1979 y seguido por la NMT en simultáneamente en Suecia, Dinamarca, Noruega y Finlandia en 1981 usando teléfonos de Ericsson y Mobira (el ancestro de Nokia). Arabia Saudita también usaba la MNT y la puso en operación un mes antes que los países nórdicos. El primer antecedente respecto al teléfono móvil en Estados Unidos es de la compañía Motorola, con su modelo DynaTAC 8000X. El modelo fue diseñado por el ingeniero de Motorola Rudy Krolopp en 1983. El modelo pesaba poco menos de un kilo y tenía un valor de casi 4000 dólares estadounidenses. Krolopp se incorporaría posteriormente al equipo de investigación y desarrollo de Motorola liderado por Martin Cooper. Tanto Cooper como Krolopp aparecen como propietarios de la patente original. A partir del DynaTAC 8000X, Motorola desarrollaría nuevos modelos como el Motorola MicroTAC, lanzado en 1989, y el Motorola StarTAC, lanzado en 1996 al mercado. Martin Cooper fue el pionero en esta tecnología, a él se le considera como "el padre de la telefonía celular" al introducir el primer radioteléfono, en 1973, en Estados Unidos, mientras trabajaba para Motorola; pero no fue hasta 1979 cuando aparecieron los primeros sistemas comerciales en Tokio, Japón por la compañía NTT. En 1981, los países nórdicos introdujeron un sistema celular similar a AMPS (Advanced Mobile Phone System). Por otro lado, en Estados Unidos, gracias a que la entidad reguladora de ese país adoptó reglas para la creación de un servicio comercial de telefonía celular, en 1983 se puso en operación el primer sistema comercial en la ciudad de Chicago. Con ese punto de partida, en varios países se diseminó la telefonía celular como una alternativa a la telefonía convencional inalámbrica. La tecnología tuvo gran aceptación, por lo que a los pocos años de implantarse se empezó a saturar el servicio. En ese sentido, hubo la necesidad de desarrollar e implantar otras formas de acceso múltiple al canal y transformar los sistemas analógicos a digitales, con el objeto de darle cabida a más usuarios. Para separar una etapa de la otra, la telefonía celular se ha caracterizado por contar con diferentes generaciones. A continuación, se describe cada una de ellas. En la actualidad tienen gran importancia los teléfonos móviles táctiles

Telefonía móvil

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Funcionamiento La comunicación telefónica es posible gracias a la interconexión entre centrales móviles y públicas. Según las bandas o frecuencias en las que opera el móvil, podrá funcionar en una parte u otra del mundo. La telefonía móvil consiste en la combinación de una red de estaciones transmisoras-receptoras de radio (repetidores, estaciones base o BTS) y una serie de centrales telefónicas de conmutación de 1er y 5º nivel (MSC y BSC respectivamente), que posibilita la comunicación entre terminales telefónicos portátiles (teléfonos móviles) o entre terminales portátiles y teléfonos de la red fija tradicional. En su operación el teléfono móvil establece comunicación con una estación base, y a medida que se traslada, los sistemas computacionales que administran la red van cambiando la llamada a la siguiente estación base, en forma transparente para el usuario. Es por eso que se dice que las estaciones base forman una red de celdas, cual panal de abeja, sirviendo cada estación base a los equipos móviles que se encuentran en su celda.

Evolución y convergencia tecnológica La evolución del teléfono móvil ha permitido disminuir su tamaño y peso, desde el Motorola DynaTAC, el primer teléfono móvil en 1983 que pesaba 800 gramos, a los actuales más compactos y con mayores prestaciones de servicio. El desarrollo de baterías más pequeñas y de mayor duración, pantallas más nítidas y de colores, la incorporación de software más amigable, hacen del teléfono móvil un elemento muy apreciado en la vida moderna.

Evolución del número de usuarios de telefonía móvil según el estándar que emplean.

El avance de la tecnología ha hecho que estos aparatos incorporen funciones que no hace mucho parecían futuristas, como juegos, reproducción de música MP3 y otros formatos, correo electrónico, SMS, agenda electrónica PDA, fotografía digital y video digital, videollamada, navegación por Internet, GPS, y hasta Televisión digital. Las compañías de telefonía móvil ya están pensando nuevas aplicaciones para este pequeño aparato que nos acompaña a todas partes. Algunas de esas ideas son: medio de pago, localizador e identificador de personas.

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Internet móvil Con la aparición de la telefonía móvil digital, fue posible acceder a páginas de Internet especialmente diseñadas para móviles, conocido como tecnología WAP. Las primeras conexiones se efectuaban mediante una llamada telefónica a un número del operador a través de la cual se transmitían los datos de manera similar a como lo haría un módem de PC. Posteriormente, nació el GPRS, que permitió acceder a Internet a través del protocolo TCP/IP. Mediante el software adecuado es posible acceder, desde un terminal móvil, a servicios como FTP, Telnet, mensajería instantánea, correo electrónico, utilizando los mismos protocolos que un ordenador convencional. La velocidad del GPRS es de 54 kbit/s en condiciones óptimas, y se tarifa en función de la cantidad de información transmitida y recibida. Otras tecnologías más recientes que permiten el acceso a Internet son EDGE, EvDO, HSPA y WiMAX. Por otro lado, cada vez es mayor la oferta de tablets (tipo iPad, Samsung Galaxy Tab, ebook o similar) por los operadores para conectarse a internet y realizar llamadas GSM (tabletas 3G).[1] Aprovechando la tecnología UMTS, comienzan a aparecer módems para PC que conectan a Internet utilizando la red de telefonía móvil, Módem USB para Internet móvil Huawei E220 consiguiendo velocidades similares a las de la ADSL. Este sistema aún es caro ya que el sistema de tarificación no es una verdadera tarifa plana sino algunas operadoras establecen limitaciones en cuanto a datos o velocidad. Por otro lado, dichos móviles pueden conectarse a bases WiFi 3G (también denominadas gateways 3G[2][3]) para proporcionar acceso a internet a una red inalámbrica doméstica.[4][5] Ya se comercializan productos 4G. En 2011, el 20% de los usuarios de banda ancha tiene intención de cambiar su conexión fija por una conexión de Internet móvil.[6]

Lista de contactos Véase también: Lista de contactos.

Para realizar una copia de la lista de contactos se emplea el estándar vCard.

Fabricantes Nokia es actualmente el mayor fabricante en el mundo de teléfonos móviles, con una cuota de mercado global de aproximadamente 39,1% en el segundo trimestre de 2012. Continúan la lista con un 14,4% Samsung, 10,2% Motorola, 8% LG y 7,5% Sony Ericsson. Entre otros fabricantes se encuentran Alcatel, Apple Inc. que ha crecido con la reciente llegada el iphone 5, Audiovox (hoy UT Starcom), Benefon, BenQ-Siemens, Hewlett Packard, Fujitsu, HTC, Huawei, Kyocera,Mitsubishi, NEC Corporation, Neonode, Panasonic (Matsushita Electric), Pantech Curitel, Philips, Research In Motion, SAGEM, Gtran, Sanyo, Sharp, Sierra Wireless, SK Teletech, Skyzen, TCL Corporation, Toshiba, Verizon, Zonda Telecom, Verykool, Tocs, etc.

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Telefonía móvil

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Contaminación electromagnética La contaminación electromagnética, también conocida como electropolución, es la contaminación producida por las radiaciones del espectro electromagnético generadas por equipos electrónicos u otros elementos producto de la actividad humana. Numerosos organismos como la Organización Mundial de la Salud,[7] la Comisión Europea,[8] la Universidad Complutense de Madrid,[9] la Asociación Española contra el Cáncer,[10] el Ministerio de Sanidad y Consumo de España, o el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España[11] han emitido informes que descartan daños a la salud debido a las emisiones de radiación electromagnética, incluyendo las de los teléfonos móviles. No obstante existen estudios que indican lo contrario como el publicado en 2003 por el TNO (Instituto Holandés de Investigación Tecnológica), que afirmaba que las radiaciones de la tecnología UMTS podrían ser peligrosas,[12] (aunque otra investigación de la Universidad de Zurich,[13], que utilizó hasta 10 veces la intensidad utilizada por el estudio del TNO, arrojó resultados contrarios). También hay numerosos estudios que investigan la posible asociación entre la presencia de antenas de telefonía celular y diversas enfermedades.[14] Las normativas en vigor en los diversos países consideran seguro vivir en un edificio con una antena de telefonía y en los que lo rodean, dependiendo del nivel de emisiones de la misma. No se ha podido demostrar con certeza que la exposición por debajo de los niveles de radiación considerados seguros suponga un riesgo para la salud, pero tampoco se dispone de datos que permitan asegurar que no existen efectos a largo plazo. El Informe Steward [15] encargado por el Gobierno del Reino Unido aconseja que los niños no usen el teléfono móvil más que en casos de emergencia. En base a estos posibles riesgos existen organizaciones que reclaman que se cumpla el principio de precaución y se mantengan las emisiones al mínimo.

La creación de un nuevo lenguaje La mayoría de los mensajes que se intercambian por este medio, no se basan en la voz, sino en la escritura. En lugar de hablar al micrófono, cada vez más usuarios —sobre todo jóvenes— recurren al teclado para enviarse mensajes de texto. Sin embargo, dado que hay que introducir los caracteres en el terminal, ha surgido un lenguaje en el que se abrevian las palabras valiéndose de letras, símbolos y números. A pesar de que redactar y teclear es considerablemente más incómodo que conversar, dado su reducido coste, se ha convertido en una seria alternativa a los mensajes de voz.

Móvil con televisión.

El lenguaje SMS, consiste en acortar palabras, sustituir algunas de ellas por simple simbología o evitar ciertas preposiciones, utilizar los fonemas y demás. La principal causa es que el SMS individual se limita a 160 caracteres, si se sobrepasa ese límite, el mensaje individual pasa a ser múltiple, lógicamente multiplicándose el coste del envío. Por esa razón se procura reducir el número de caracteres, para que de un modo entendible, entre más texto o bien cueste menos. Según un estudio británico,[cita requerida] entre los usuarios de 18 a 24 años un 42% los utilizan para coquetear; un 20%, para concertar citas románticas, y un 13%, para romper una relación. A algunos analistas sociales[cita requerida] les preocupa que estos mensajes, con su jerga ortográfica y sintáctica, lleven a que la juventud no sepa escribir bien. Sin embargo, otros opinan que “favorecen el renacer de la comunicación escrita en una nueva generación”. La portavoz de una editorial que publica un diccionario australiano hizo este comentario al rotativo The Sun-Herald: “No surge a menudo la oportunidad de forjar un nuevo estilo [de escritura] [...;] los mensajes de texto, unidos a Internet, logran que los jóvenes escriban mucho más. Necesitan tener un dominio de la expresión que les permita captar el estilo y defenderse bien con el vocabulario y el registro [...]

Telefonía móvil correspondientes a este género”. Algunas personas prefieren enviar mensajes de texto (SMS) en vez de hablar directamente por cuestiones económicas. Dado que el coste de SMS es muy accesible frente al establecimiento de llamada y la duración de la llamada.

Referencias [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]

http:/ / en. androidwiki. com/ wiki/ 3G_tablet http:/ / www. mobilityminded. com/ 6685/ huawei-b260-3g-gateway-review-routing-a-cellular-data-connection http:/ / www. synchrotech. com/ product-misc/ wireless_router_gateway_wwan_wlan_00. html http:/ / www. microsiervos. com/ archivo/ gadgets/ base-wifi-modem-usb-3g-vodafone. html , http:/ / tienda. vodafone. es/ movil/ modem/ usb_k3765__base_wifi_r101?s=modemcontrato http:/ / www. netcomm. com. au/ products/ 3g http:/ / blogcmt. com/ 2011/ 01/ 10/ internet-movil-planta-cara-a-las-conexiones-fijas/ Organización Mundial de la Salud, (http:/ / www. who. int/ peh-emf/ publications/ en/ esp_mobphonehealthbk. pdf) Mag. Ing. Víctor Ruiz Ornetta, estudio peruano sobre "La telefonía móvil y su salud" Comisión Europea, "Health and electromagnetic fields" (http:/ / catedra-coitt. euitt. upm. es/ web_salud_medioamb/ documentos/ brochure_en. pdf) Cátedra COITT de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica de Telecomunicación, Universidad Complutense de Madrid: (http:/ / catedra-coitt. euitt. upm. es/ web_salud_medioamb/ inicio. htm) recopilación de artículos

[10] Ana Fernández Marcos (Abril 2004.). « Campos electromagnéticos y salud:Información y Percepción de riesgo en la población general. (http:/ / www. todocancer. com/ NR/ rdonlyres/ B073C4B0-BDF6-4C01-A069-E8466B6CD420/ 0/ InformedeResultadosresumendef. pdf)». Consultado el 15 de mayo de 2010. «Estudio realizado por Demoscopia para la Asociación Española Contra el Cáncer. 2004.». [11] El Mundo, 12 de junio de 2006: (http:/ / www. elmundo. es/ 2006/ 06/ 12/ economia/ 1982397. html) "El Supremo rechaza las tesis ecologistas y respalda el despliegue de antenas móviles" [12] Las antenas para móviles de tercera generación causan náuseas y jaqueca (http:/ / catedra-coitt. euitt. upm. es/ web_salud_medioamb/ inicio. htm) [13] ¿Es nociva la telefonía móvil? (http:/ / www. paginasmoviles. com. ar/ defaultgpgelOpcionID_130,SubOpcionID_628,word_¿Es nociva la telefonÃa móvil?,next. htm) [14] Estudios sobre los efectos de las antenas. (http:/ / www. avaate. org/ rubrique. php3?id_rubrique=9) [15] http:/ / www. iegmp. org. uk/ report/ text. htm

Enlaces externos •

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Wikinoticias •

Artículos en Wikinoticias: Aprobado dominio propio para los teléfonos móviles inalámbricos

• Documento informativo y consejos sobre telefonía móvil y salud (http://www.aspb.cat/quefem/docs/ nota_cast_telefonia_mob_010.pdf) Agencia de Salud Pública de Barcelona • Glide path, trayectoria de planeo o aterrizaje de los precios (http://blogcmt.com/2008/10/29/ glide-path-el-aterrizaje-de-los-precios/)

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Voz sobre Protocolo de Internet

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Voz sobre Protocolo de Internet Voz sobre Protocolo de Internet, también llamado Voz sobre IP, Voz IP, VozIP, VoIP (por sus siglas en inglés, Voice over IP), es un grupo de recursos que hacen posible que la señal de voz viaje a través de Internet empleando un protocolo IP (Protocolo de Internet). Esto significa que se envía la señal de voz en forma digital, en paquetes de datos, en lugar de enviarla en forma analógica a través de circuitos utilizables sólo por telefonía convencional como las redes PSTN (sigla de Public Switched Telephone Network, Red Telefónica Pública Conmutada). Los Protocolos que se usan para enviar las señales de voz sobre la red IP se conocen como protocolos de Voz sobre IP o protocolos IP. Estos pueden verse como aplicaciones comerciales de la "Red experimental de Protocolo de Voz" (1973), inventada por ARPANET.

Unas soluciones típicas basadas en VoIP.

El tráfico de Voz sobre IP puede circular por cualquier red IP, incluyendo aquellas conectadas a Internet, como por ejemplo las redes de área local (LAN). Es muy importante diferenciar entre Voz sobre IP (VoIP) y Telefonía sobre IP. • VoIP es el conjunto de normas, dispositivos, protocolos, en definitiva la tecnología que permite comunicar voz sobre el protocolo IP. • Telefonía sobre IP es el servicio telefónico disponible al público, por tanto con numeración E.164, realizado con tecnología de VoIP.[1]

Elementos

Un adaptador para conectar un teléfono analógico común a una red VoIP.

El cliente El cliente establece y origina las llamadas realizadas de voz, esta información se recibe a través del micrófono del usuario (entrada de información )se codifica, se empaqueta y, de la misma forma, esta información se decodifica y reproduce a través de los altavoces o audífonos (salida de la información). Un Cliente puede ser un usuario de Skype o un usuario de alguna empresa que venda sus servicios de telefonía sobre IP a través de equipos como ATAs (Adaptadores de teléfonos analógicos) o teléfonos IP o Softphones que es un software que permite realizar llamadas a través de una computadora conectada a Internet.

Avaya 1140E VoIP Phone

Voz sobre Protocolo de Internet

Los servidores Los servidores se encargan de manejar operaciones de base de datos, realizado en un tiempo real como en uno fuera de él. Entre estas operaciones se tienen la contabilidad, la recolección, el enrutamiento, la administración y control del servicio, el registro de los usuarios, etc. Usualmente en los servidores se instala software denominados Switches o IP-PBX (Conmutadores IP), ejemplos de switches pueden ser "Voipswitch", "Mera", "Nextone" entre otros, un IP-PBX es Asterisk uno de los más usados y de código abierto.

Los gateways Los gateways brindan un puente de comunicación entre todos los usuarios, su función principal es la de proveer interfaces con la telefonía tradicional adecuada, la cual funcionara como una plataforma para los usuarios (clientes) virtuales. Los Gateways se utilizan para "Terminar" la llamada, es decir el cliente Origina la llamada y el Gateway Termina la llamada, eso es cuando un cliente llama a un teléfono fijo o celular, debe existir la parte que hace posible que esa llamada que viene por Internet logre conectarse con un cliente de una empresa telefónica fija o celular.

Funcionalidad VoIP puede facilitar tareas que serían más difíciles de realizar usando las redes telefónicas comunes: • Las llamadas telefónicas locales pueden ser automáticamente enrutadas a un teléfono VoIP, sin importar dónde se esté conectado a la red. Uno podría llevar consigo un teléfono VoIP en un viaje, y en cualquier sitio conectado a Internet, se podría recibir llamadas. • Números telefónicos gratuitos para usar con VoIP están disponibles en Estados Unidos de América, Reino Unido y otros países con organizaciones de usuarios VoIP. • Los agentes de call center usando teléfonos VoIP pueden trabajar en cualquier lugar con conexión a Internet lo suficientemente rápida. • Algunos paquetes de VoIP incluyen servicios extra por los que PSTN (Red Publica Telefónica Conmutada) normalmente cobra un cargo extra, o que no se encuentran disponibles en algunos países, como son las llamadas de 3 a la vez, retorno de llamada, remarcación automática, o identificación de llamada.

Móvil Los usuarios de VoIP pueden viajar a cualquier lugar en el mundo y seguir haciendo y recibiendo llamadas de la siguiente forma: • Los subscriptores de los servicios de las líneas telefónicas pueden hacer y recibir llamadas locales fuera de su localidad. Por ejemplo, si un usuario tiene un número telefónico en la ciudad de Nueva York y está viajando por Europa y alguien llama a su número telefónico, esta se recibirá en Europa. Además, si una llamada es hecha de Europa a Nueva York, esta será cobrada como llamada local, por supuesto el usuario de viaje por Europa debe tener una conexión a Internet disponible. • Los usuarios de Mensajería Instantánea basada en servicios de VoIP pueden también viajar a cualquier lugar del mundo y hacer y recibir llamadas telefónicas. • Los teléfonos VoIP pueden integrarse con otros servicios disponibles en Internet, incluyendo videoconferencias, intercambio de datos y mensajes con otros servicios en paralelo con la conversación, audio conferencias, administración de libros de direcciones e intercambio de información con otros (amigos, compañeros, etc).

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Voz sobre Protocolo de Internet

Repercusión en el comercio La Voz sobre IP está abaratando las comunicaciones internacionales y mejorando por tanto la comunicación entre proveedores y clientes, o entre delegaciones del mismo grupo. Asimismo, la voz sobre IP se está integrando, a través de aplicaciones específicas, en portales web. De esta forma los usuarios pueden establecer que una empresa en concreto les llame a una hora determinada, que se efectuará a través de un operador de Voz IP normalmente.

Estándar VoIP (H.323) Definido en 1996 por la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) proporciona a los diversos fabricantes una serie de normas con el fin de que puedan evolucionar en conjunto.

Características principales Por su estructura el estándar proporciona las siguientes ventajas: • Permite controlar el tráfico de la red, por lo que se disminuyen las posibilidades de que se produzcan caídas importantes en el rendimiento. Las redes soportadas en IP presentan las siguientes ventajas adicionales: • Es independiente del tipo de red física que lo soporta. Permite la integración con las grandes redes de IP actuales. • Es independiente del hardware utilizado. • Permite ser implementado tanto en software como en hardware, con la particularidad de que el hardware supondría eliminar el impacto inicial para el usuario común. • Permite la integración de Vídeo y TPV. • Proporciona un enlace a la red de telefonía tradicional. • Esta telefonía ha evolucionado tanto, que hasta los 800's que son números no geográficos, pueden llamar a una línea IP. • Lo que anteriormente era una central telefónica con mucha infraestructura, ahora se resume en un software instalable en un pequeño servidor con las mismas funcionalidades..

Estándar VoIP (SIP) (Session Initiation Protocol) "Protocolo de Inicio de Sesión" por sus siglas en Inglés es un protocolo reciente que es en la actualidad el mayormente utilizado.

VoIP no es un servicio, es una tecnología En muchos países del mundo, IP ha generado múltiples discordias, entre lo territorial y lo legal sobre esta tecnología, está claro y debe quedar en claro que la tecnología de VoIP no es un servicio como tal, sino una tecnología que usa el Protocolo de Internet (IP) a través de la cual se comprimen y descomprimen de manera altamente eficiente paquetes de datos o datagramas, para permitir la comunicación de dos o más clientes a través de una red como la red de Internet. Con esta tecnología pueden prestarse servicios de Telefonía o Videoconferencia, entre otros.

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Voz sobre Protocolo de Internet

Arquitectura de red El propio Estándar define tres elementos fundamentales en su estructura: • Terminales: son los sustitutos de los actuales teléfonos. Se pueden implementar tanto en software como en hardware. • Gatekeepers: son el centro de toda la organización VoIP, y son el sustituto para las actuales centrales. Normalmente implementan por software, en caso de existir, todas las comunicaciones que pasen por él. • Gateways: se trata del enlace con la red telefónica tradicional, actuando de forma transparente para el usuario. Con estos tres elementos, la estructura de la red VoIP podría ser la conexión de dos delegaciones de una misma empresa. La ventaja es inmediata: todas las comunicaciones entre las delegaciones son completamente gratuitas. Este mismo esquema se podría aplicar para proveedores, con el consiguiente ahorro que esto conlleva. • Protocolos de VoIP: son los lenguajes que utilizarán los distintos dispositivos VoIP para su conexión. Esta parte es importante ya que de ella dependerá la eficacia y la complejidad de la comunicación. • Por orden de antigüedad (de más antiguo a más nuevo): • H.323 - Protocolo definido por la ITU-T; • SIP - Protocolo definido por la IETF; • • • • • • • • • • •

Megaco (También conocido como H.248) y MGCP - Protocolos de control; UNIStim - Protocolo propiedad de Nortel(Avaya); Skinny Client Control Protocol - Protocolo propiedad de Cisco; MiNet - Protocolo propiedad de Mitel; CorNet-IP - Protocolo propiedad de Siemens; IAX - Protocolo original para la comunicación entre PBXs Asterisk (Es un estándar para los demás sistemas de comunicaciones de datos,[cita requerida] actualmente está en su versión 2, IAX2); Skype - Protocolo propietario peer-to-peer utilizado en la aplicación Skype; IAX2 - Protocolo para la comunicación entre PBXs Asterisk en reemplazo de IAX; Jingle - Protocolo abierto utilizado en tecnología XMPP; MGCP- Protocolo propietario de Cisco; weSIP- Protocolo licencia gratuita de VozTelecom.

Como hemos visto VoIP presenta una gran cantidad de ventajas, tanto para las empresas como para los usuarios comunes. La pregunta sería ¿por qué no se ha implantado aún esta tecnología?. A continuación analizaremos los aparentes motivos, por los que VoIP aún no se ha impuesto a las telefonías convencionales.

Parámetros de la VoIP Este es el principal problema que presenta hoy en día la penetración tanto de VoIP como de todas las aplicaciones de IP. Garantizar la calidad de servicio sobre Internet, que solo soporta "mejor esfuerzo" (best effort) y puede tener limitaciones de ancho de banda en la ruta, actualmente no es posible; por eso, se presentan diversos problemas en cuanto a garantizar la calidad del servicio. Códecs La voz ha de codificarse para poder ser transmitida por la red IP. Para ello se hace uso de códecs que garanticen la codificación y compresión del audio o del video para su posterior decodificación y descompresión antes de poder generar un sonido o imagen utilizable. Según el Códec utilizado en la transmisión, se utilizará más o menos ancho de banda. La cantidad de ancho de banda utilizada suele ser directamente proporcional a la calidad de los datos transmitidos. Entre los codecs más utilizados en VoIP están G.711, G.723.1 y el G.729 (especificados por la ITU-T).

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Voz sobre Protocolo de Internet Estos Codecs tienen los siguientes anchos de banda de codificación: • • • • •

G.711: bit-rate de 56 o 64 Kbps. G.722: bit-rate de 48, 56 o 64 Kbps. G.723: bit-rate de 5,3 o 6,4 Kbps. G.728: bit-rate de 16 Kbps. G.729: bit-rate de 8 o 13 Kbps.

Esto no quiere decir que es el ancho de banda utilizado, ya que hay que sumar el tráfico de por ejemplo el Codec G729 utiliza 31.5 Kbps de ancho de banda en su transmisión. Retardo o latencia Una vez establecidos los retardos de tránsito y el retardo de procesado la conversación se considera aceptable por debajo de los 150 ms, que viene a ser 1,5 décimas de segundo y ya produciría retardos importantes. Pérdida de tramas (Frames Lost): Durante su recorrido por la red IP las tramas se pueden perder como resultado de una congestión de red o corrupción de datos. Además, para tráfico de tiempo real como la voz, la retransmisión de tramas perdidas en la capa de transporte no es práctico por ocasionar retardos adicionales. Por consiguiente, los terminales de voz tienen que retransmitir con muestras de voz perdidas, también llamadas Frame Erasures. El efecto de las tramas perdidas en la calidad de voz depende de como los terminales gestionen las Frame Erasures. En el caso más simple si se pierde una muestra de voz el terminal dejará un intervalo en el flujo de voz. Si muchas tramas se pierden, sonará grietoso con sílabas o palabras perdidas. Una posible estrategia de recuperación es reproducir las muestras de voz previas. Esto funciona bien si sólo unas cuantas muestras son perdidas. Para combatir mejor las ráfagas de errores usualmente se emplean sistemas de interpolación. Basándose en muestras de voz previas, el decodificador predecirá las tramas perdidas. Esta técnica es conocida como Packet Loss Concealment (PLC). La ITU-T G.113 apéndice I provee algunas líneas de guía de planificación provisional en el efecto de pérdida de tramas sobre la calidad de voz. El impacto es medido en términos de Ie, el factor de deterioro. Este es un número en el cual 0 significa no deterioro. El valor más grande de Ie significa deterioro más severo. La siguiente tabla está derivada de la G.113 apéndice I y muestra el impacto de las tramas perdidas en el factor Ie. Calidad del servicio Para mejorar el nivel de servicio, se ha apuntado a disminuir los anchos de banda utilizados, para ello se ha trabajado bajo las siguientes iniciativas: • La supresión de silencios, otorga más eficiencia a la hora de realizar una transmisión de voz, ya que se aprovecha mejor el ancho de banda al transmitir menos información. • Compresión de cabeceras aplicando los estándares RTP/RTCP. Para la medición de la calidad de servicio QoS, existen cuatro parámetros como el ancho de banda, retraso temporal (delay), variación de retraso (jitter) y pérdida de paquetes. Para solucionar este tipo de inconvenientes, en una red se puede implementar tres tipos básicos de QoS: • Best effort: (en inglés, mejor esfuerzo) Este método simplemente envía paquetes a medida que los va recibiendo, sin aplicar ninguna tarea específica real. Es decir, no tiene ninguna prioridad para ningún servicio, solo trata de enviar los paquetes de la mejor manera. • Servicios Integrados: Este sistema tiene como principal función pre-acordar un camino para los datos que necesitan prioridad, además esta arquitectura no es escalable, debido a la cantidad de recursos que necesita para estar reservando los anchos de banda de cada aplicación. RSVP (Resource Reservation Protocol) fue desarrollado como el mecanismo para programar y reservar el ancho de banda requerido para cada una de las aplicaciones que

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son transportados por la red. • Servicios Diferenciados: Este sistema permite que cada dispositivo de red tenga la posibilidad de manejar los paquetes individualmente, además cada router y switch puede configurar sus propias políticas de QoS, para tomar sus propias decisiones acerca de la entrega de los paquetes. Los servicios diferenciados utilizan 6 bits en la cabecera IP (DSCP Differentiated Services Code Point). Los servicios para cada DSCP son los siguientes: Servicio

Característica

Best Effort

No ofrece garantías

Assured Forwarding (AF)

Asegura un trato preferente, si los valores de DSCP son más altos, tendrá mayor prioridad el trafico y disminuye la posibilidad de ser eliminado por congestión.

Expedited Forwarding (EF)

Utilizada para dar el mayor servicio, por ende, es la que bridna más garantías (utilizada para trafico de voz o video)

• La priorización de los paquetes que requieran menor latencia. Las tendencias actuales son: • PQ (Priority Queueing): Este mecanismo de priorización se caracteriza por definir 4 colas con prioridad Alta, media, norma y baja, Además, es necesario determinar cuales son los paquetes que van a estar en cada una de dichas colas, sin embargo, si estas no son configuradas, serán asignadas por defecto a la prioridad normal. Por otra parte, mientras que existan paquetes en la cola alta, no se atenderán ningún paquete con prioridad médium hasta que la cola alta se encuentre vacía, así para los demás tipos de cola. • WFQ (Weighted fair queuing): Este método divide el tráfico en flujos, proporciona una cantidad de ancho de banda justo a los flujos activos en la red, los flujos que son con poco volumen de tráfico serán enviados más rápido. Es decir, WFQ prioriza aquellas aplicaciones de menor volumen, estas son asociadas como más sensibles al delay (retardo) como VoIP. Por otra parte, penaliza aquellas que no asocia como aplicaciones en tiempo real como FTP. • CQ (Custom Queueing): Este mecanismo asigna un porcentaje de ancho de banda disponible para cada tipo de trafico (voz, video y/o datos), además especifica el numero de paquetes por cola. Las colas son atendidas según Round Robin (RR). El método RR asigna el ancho de banda a cada uno de los diferentes tipos de tráfico existentes en la red. Con este método no es posible priorizar tráfico ya que todas las colas son tratadas de igual manera • La implantación de IPv6, que proporciona mayor espacio de direccionamiento y la posibilidad de tunneling.

Ventajas La principal ventaja de este tipo de servicios es que evita los cargos altos de telefonía (principalmente de larga distancia) que son usuales de las compañías de la Red Pública Telefónica Conmutada (PSTN). Algunos ahorros en el costo son debidos a utilizar una misma red para llevar voz y datos, especialmente cuando los usuarios tienen sin utilizar toda la capacidad de una red ya existente la cual pueden usar para VoIP sin coste adicional. Las llamadas de VoIP a VoIP entre cualquier proveedor son generalmente gratis en contraste con las llamadas de VoIP a PSTN que generalmente cuestan al usuario de VoIP. El desarrollo de codecs para VoIP (aLaw, G.729, G.723, etc.) ha permitido que la voz se codifique en paquetes de datos cada vez más pequeños. Esto deriva en que las comunicaciones de voz sobre IP requieran anchos de banda muy reducidos. Junto con el avance permanente de las conexiones ADSL en el mercado residencial, éste tipo de comunicaciones están siendo muy populares para llamadas internacionales. Hay dos tipos de servicio de PSTN a VoIP: "Discado Entrante Directo" (Direct Inward Dialling: DID) y "Números de acceso". DID conecta a quien hace la llamada directamente con el usuario VoIP, mientras que los Números de acceso requieren que este introduzca el número de extensión del usuario de VoIP. Los Números de acceso son usualmente cobrados como una llamada local para quien hizo la llamada desde la PSTN y gratis para el usuario de

Voz sobre Protocolo de Internet VoIP. Estos precios pueden llegar a ser hasta 100 veces más económicos que los precios de un operador locales.[cita requerida]

Desventajas • Calidad de la llamada. Es un poco inferior a la telefónica, ya que los datos viajan en forma de paquetes, es por eso que se pueden tener algunas perdidas de información y demora en la transmisión. El problema en si de la VoIP no es el protocolo sino la red IP, ya que esta no fue pensada para dar algún tipo de garantías. Otra desventaja es la latencia, ya que cuando el usuario está hablando y otro usuario está escuchando, no es adecuado tener 200ms (milisegundos) de pausa en la transmisión. Cuando se va a utilizar VoIP, se debe controlar el uso de la red para garantizar una transmisión de calidad. • Robos de Datos. Un cracker puede tener acceso al servidor de VoIP y a los datos de voz almacenados y al propio servicio telefónico para escuchar conversaciones o hacer llamadas gratuitas a cargo de los usuarios. • Virus en el sistema. En el caso en que un virus infecta algún equipo de un servidor VoIP, el servicio telefónico puede quedar interrumpido. También pueden verse afectados otros equipos que estén conectados al sistema. Suplantaciones de ID y engaños especializados. Si uno no esta bien protegido pueden sufrir fraudes por medio de suplantación de identidad.

Perspectivas de futuro El ancho de banda creciente a nivel mundial, y la optimización de los equipos de capa 2 y 3 para garantizar el QoS (Quality of Service) de los servicios de voz en tiempo real hace que el futuro de la Voz sobre IP sea muy prometedor. En Estados Unidos los proveedores de voz sobre IP como Vonage consiguieron una importante cuota de mercado. En España, gracias a las tarifas planas de voz, los operadores convencionales consiguieron evitar el desembarco masivo de estos operadores. Sin embargo la expansión de esta tecnología está viniendo de mano de los desarrolladores de sistemas como Cisco y Avaya que integran en sus plataformas redes de datos y voz. Otros fabricantes de centrales como innovaphone, ShoreTel, Panasonic, Alcatel-Lucent, Nortel Networks, Matra, Samsung y LG también desarrollan soluciones corporativas de voz sobre IP en sus equipos de telecomunicaciones privados. Para las corporaciones internacionales que pueden contar con sistemas punteros y anchos de banda óptimos, las centrales que manejan VoIP (IPPBX) se han convertido en un equipo muy conveniente. Pero las pequeñas y medianas empresas deben de evaluar ciertos temas: Esta tecnología opera con sistemas operativos (Windows/Linux) que presentan ciertos problemas de estabilidad. Además la red IP no fue diseñada para dar garantías. Además algunos proveedores para abaratar costos ofrecen centrales ensambladas en un ordenador o una PC, los cuales enfrentan otro tipo de problemas, como las fallas en sus componentes (Discos Duros, Ventiladores y Fuentes de Alimentación), se debe de prever también el cambio de los aparatos telefónicos tradicionales, ya que esta tecnología trabaja con teléfonos especiales (IP o SIP) a menos que se incorporen equipos especiales. La buena noticia es que todas las funciones extra que pueden brindarle las centrales IP pueden obtenerse con sus centrales tradicionales, solo se deben conectar ciertos módulos que incorporan la tecnología VoIP a sus necesidades. Todos sabemos que la calidad de transmisión de las centrales tradicionales todavía es superior. En realidad es que ya nos acostumbramos a la confiabilidad y a la fácil configuración de los equipos tradicionales, los cuales manejan lenguajes de programación muy sencillos.

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Voz sobre Protocolo de Internet

Referencias y Notas [1] No confundir Telefonía sobre IP con ToIP (Text-over-IP)

Notas

Enlaces externos • RFC 5432 QoS (http://tools.ietf.org/html/rfc5432) • RFC 4594 Servicios diferenciados (http://tools.ietf.org/html/rfc4594) • RFC 2210 Servicios Integrados (http://tools.ietf.org/rfc/rfc2210.txt) •

Wikcionario tiene definiciones para VoIP.Wikcionario

• Voz sobre Protocolo de Internet (http://dmoz.org/Business/Telecommunications/Services/VoIP) en Open Directory Project.

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Fuentes y contribuyentes del artículo

Fuentes y contribuyentes del artículo Computadora  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=57490548  Contribuyentes: .José, .Sergio, 142857, A ver, ASPARTAME, Abece, Acratta, Airunp, Albireo3000, Alejandrocaro35, Alejandroml, Aleposta, AlexAlonso, Alfa989, Alhen, Almiux2009, Amadís, Amanuense, Andersonpana31, Andreasmperu, Angel GN, Angus, Antur, Antón Francho, Armin76, Artaris, Astronomo solar, Avm, Avsurrutia, Açipni-Lovrij, BL, Baiji, Banfield, Barteik, Beatriz taboas, BetoCG, Betostw, Biasoli, BlackBeast, Bucephala, Bucho, Bucle, BuenaGente, Byj2000, C'est moi, CHV, Camilogalactico, Carlos A. Baez, Carlos Quesada, Carmin, Casamanita, Cayosama, Cedecomsa, Cesar Eduardo Ballesteros Aguirre, Chicano, Chico512, Chino-akd, Chixpy, Chrihern, ChristianH, Chuck es dios, Cinabrium, Clesmery, Cobalttempest, Comae, CommonsDelinker, Correogsk, Cratón, Cristinita19, Cronos x, Ctrl Z, Dagavi, Dalton2, Dangarcia, Dangelin5, Danitza iveth, Dantadd, Darolu, David0811, Deleatur, Deprieto, DerHexer, Developer, Dianai, Diegusjaimes, Digigalos, Digital-h, Diogeneselcinico42, Dodo, Dogor, Dorieo, Dreitmen, Drjackzon, Durero, EOZyo, Ecemaml, EdgarGSX, Edmenb, Eduardosalg, Edub, El duende alegre, El magio12, Elabra sanchez, Electrodan, Eledwin01, Elmascapodetodos, Elsenyor, Emijrp, Enric Naval, Enrique Consultas, Equi, Er Komandante, Ericbaez, Evillan, Exitocoastal, FAR, FeKuLa, Felipe.bachomo, Fernando Estel, Folkvanger, Foundling, FrancoGG, Frankcu, Gabriel Acquistapace, Gacq, Gafotas, Gaijin, Garber, GermanX, Ghsus, Gizmo II, Goofys, Gussisaurio, HAMM, HECTOR ARTURO AZUZ SANCHEZ, HUB, Hashar, Heavyrock, Hierro duro, Humberto, Igna, Ignacio Icke, Isah213, Isha, Itnas19, Ixfd64, JMPerez, JOKblogger, Jandres95, JanoMasoneria, Jarfil, Jarke, Javier Castaneda, Javierito92, Javierme, Jdiezchica, Jdvillalobos, Jesuja, Jesus 2003 18 x, Jjvaca, Jkbw, Joan231, John.007, JohnManuel, Jorge c2010, JorgeGG, Jorghex, Joseagrc, Joseaperez, Josell2, Jtico, Juan.res, Juanangeles55, Jugones55, Julie, Jurock, Jvv110687, KLosma, Klemen Kocjancic, Koj, Kokoo, Kommodin, Komputisto, Kordas, Kroci, Kved, Kzman, Laura Fiorucci, Lauragaribaldi, Leitzaran, Leonpolanco, Libertad y Saber, Lin linao, Linfocito B, Lloyd-02, Locos epraix, Lourdes Cardenal, Lucas dicci, Lucien leGrey, LuisArmandoRasteletti, Lungo, MARC912374, Macarrones, MadriCR, Mafores, Makahaxi, Maldoror, Mansoncc, Manuel Trujillo Berges, ManuelGR, Manuelito.angelito, Manuelt15, Manwë, Maron siglos15, Matdrodes, Mazzuccoxp, McMalamute, Mdiagom, Miguelpab, Montehermoso-spain, Montgomery, Moriel, Mortadelo2005, MotherForker, Mrjoui, Muro de Aguas, Museo8bits, Mushii, Mutari, Mxn, Máximo de Montemar, Nagul, Naitsirk, Nepenthes, Netito777, Netmaster123, Nicop, Niqueco, Nixón, OLM, Oblongo, Olea, Olga Atzimba, Olivares86, Oodrap, Orgullomoore, Oscar ., Oskar105, PACO, PDD20, Pablomdo, Pacostein, Padeleti, Pan con queso, Parra christopher, Patori, Paz.ar, Pedro Nonualco, Penarc, Pencho15, Pene255, Penguino, Persona, Petronas, PhJ, Pieter, Pinar, Platonides, Poco a poco, Pompilio Zigrino, Ponchoperez, Porao, Porromaligno10, Praedos, Programador, Prometheus, Pybalo, Pólux, Qoan, Queninosta, Qwertymith, Racso, Ramon00, Ranf, Rastrojo, RedTony, Reignerok, Resped, Rezagos, Ricardoramirezj, Richy, Rimac, Roberpl, Roblespepe, Rodgarcia, Rodog, Rodolfoap, Rodrigofeu, RoyFocker, Sancebau, Santiperez, Satin, Sauron, Savh, Sebrev, SergioN, Shekatsu8er, Shooke, Siabef, Simeón el Loco, Snakeyes, Sonett72, Soulreaper, Srtxg, Steveen777, Supersouissi, Superzambo, Superzerocool, Tafol, Taichi, Tano4595, Taragui, Tarantino, Tauro1990, Technopat, The worst user, Tigerfenix, Tirithel, Tomatejc, TorQue Astur, Tortillovsky, Tostadora, Triebjlr, Trylks, Txo, Unaiaia, VanKleinen, Varano, Vatelys, Veltys, Velual, Vitamine, Vivero, Vizcarra, Vladimir138, Vtornet, Vubo, Waldner, Wesisnay, Wikilibrarian, Wikiléptico, Wikipedico wikipedico, Wikiseldon, Wilfredor, Wiljoel, Will vm, Willicab, Willtron, Xavigivax, Xitlalimons, Xoacas, Yio, Yodigo, Yrithinnd, Zaca83, Zam, Zand, Zenapau, Ángel Luis Alfaro, 1632 ediciones anónimas Historia del hardware  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=58938334  Contribuyentes: 142857, Abece, Airunp, Akhran, AldanaN, Alexan, Aloriel, AntBiel, Antón Francho, Arrt-932, Autonomia, Bboccioz, Beaire1, Bitjungle, Caiser, Castelo, Chrihern, Degress, Dr. Norton, Edub, Emijrp, Er Komandante, Erodrigufer, Esteban Nicolàs Mir, Farisori, Felipnator, Fernando.s.duo, Fokker, FrancoGG, GTAVCSA, Gafotas, GdelP, GermanX, Ginés90, Gusgus, Hbruderer, Hoo man, Humberto, Isha, JMPerez, Jerowiki, 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anónimas Entrada/salida  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=59574722  Contribuyentes: -antonio-, AStela2, Antonorsi, Autonomia, Banfield, Barteik, BetoCG, Biasoli, Bigsus, BlackBeast, Carmin, Chico512, Diegusjaimes, Eduardosalg, Elevadorcito, Emijrp, GermanX, Gooz, Greek, HUB, Halfdrag, Helmy oved, HermanHn, Hidoy kukyo, Humberto, Ignacioerrico, Jarisleif, Javierito92, Jjoose, Jkbw, Jynus, Komputisto, LordT, Magister Mathematicae, Majin boo, Mansoncc, Matdrodes, Mecamático, Meli.llempen, Mr.Ajedrez, Netito777, PODA, Pepelopex, Petronas, Poco a poco, Pólux, Queninosta, Qwertyytrewqqwerty, Renly, Stela riera2, SuperBraulio13, Superzerocool, Tano4595, Tirithel, UA31, Unf, Vitamine, YoSeQuienSoy, ‫ﻋﺎﺷﻮﺭ ﺗﺎﻣﺮ‬, 304 ediciones anónimas Fuente de alimentación  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=59388278  Contribuyentes: 2rombos, Airunp, Allforrous, Andreasmperu, Angeldefuego22, Angelito7, Antonorsi, Armonizador, Axxgreazz, Baiji, Bernard, Br pepe, BuenaGente, 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Ugly, Vitamine, Wikielwikingo, Xuankar, Yosri, 445 ediciones anónimas Monitor de computadora  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=59646138  Contribuyentes: AS990, Aalvarez12, Aguzti, Airunp, Akasico1, Alan ffm, Alhen, Aloriel, Andreasmperu, Angel GN, Antonorsi, Antur, Açipni-Lovrij, BLACKBELT, Bachi 2805, Banfield, BlackBeast, CHUCAO, Carlosdevivo, Centeno, Chico512, Crespo Oscar, DJ Nietzsche, Dangelin5, David0811, Davidlopez3, Diegusjaimes, Dizzycyr, Dodo, Dorieo, Dossier2, Dove, Eamezaga, Edmundoedm, Eduardosalg, Edub, Ejmeza, Eldhion, Elisardojm, Emijrp, Ensada, Esepavooo1, Foundling, Fukyu13, Furti, Gabísimo, Gaius iulius caesar, Galandil, Gelpgim22, GermanX, Germanicus, Germo, Ginés90, Gothmog, Góngora, HUB, Hellspainx, Icvav, Invadinado, Isha, Izmir2, JMPerez, Jarisleif, Javierito92, Jjgarcia97, Jkbw, JorgeGG, Joseaperez, Julian pachon, Laura Fiorucci, LeCire, Leandrodiazezequiel, Leonpolanco, Lepema1998, Leugim1972, LuckyHRE, Macarrones, Madalino, Magister 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poco, Pokeanalista, Pólux, RoyFocker, Rsg, Rubpe19, SaeedVilla, Satin, Savedgray, Savh, Scott MacLean, Sergio Andres Segovia, Soulreaper, Struan, SuperBraulio13, Superzerocool, Taichi, Tano4595, Tirithel, Tomatejc, Triku, Uswikisa, Vanbasten 23, Vitamine, Waka Waka, Xavigivax, Yeza, Zimio, Érico Júnior Wouters, 389 ediciones anónimas Ethernet  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=58769808  Contribuyentes: Acracia, Adrián David, Aeoris, Alhen, Aloriel, Angel GN, Antur, AquiLesBailoYo, Ascánder, Açipni-Lovrij, B1u3fox, Baiji, Balderai, Barcex, Bogarinoscar, C'est moi, Calsbert, Cburnett, Cesar Eduardo Ballesteros Aguirre, Clasan, Cobalttempest, Correogsk, DavidT953, Davidsevilla, Dibujon, Diegusjaimes, Dlacos, Dodo, Eduardosalg, Egjose, Emiduronte, Emijrp, Enric Naval, Equi, Er conde, Fcosegura, Fernandopcg, Folkvanger, FrancoGG, Fyahburn, Galaxy4, GermanX, Ghaly, Greek, Grupo LANS substmas, HUB, Hamer, Hankok, Harpagornis, Hedgz, Hispa, Hoenheim, Humberto, Igna, Imdedios, Jarke, Jdvillalobos, Jjafjjaf, Jkbw, Joantorres, Joarobles, JorgeGG, Jorgechp, Jorghex, Jprozas2, Jtico, Juanan Ruiz, Juanmak, Juckar, Jugones55, Keber, Kimero, Kjgomez, Lamamadejavier22, Lamamadeyoltic007, Loco085, Luis espejel, Macarrones, Mahadeva, ManuelGR, Manuelt15, Mar del Sur, Mariagarcia, Martin Rizzo, Martinecabrera, Matdrodes, Mazhack, Mecamático, Michbeie, Miguelo on the road, Miss Manzana, Mitrush, Montgomery, Moriel, Nachosan, Napoleón333, Neepec, Nixón, Noradrex, Nyx, Orgullomoore, Ortisa, Pan con queso, Parras, Patxi Aguado, Pieraco, Poco a poco, Pólux, Qwertyytrewqqwerty, Rosarinagazo, RoyFocker, Rrmsjp, Rsg, Rubpe19, SPZ, Sanmanuelse, Santiperez, Sauron, Savh, Shalbat, Slalen, Spirit-Black-Wikipedista, SuperBraulio13, Tano4595, Technopat, Tirithel, Tommypincha, Torbellino, UA31, Valentin estevanez navarro, Vecellio, Victormoz, Viko, Villaverde-93, Vitamine, Vivero, Waka Waka, Xosema, conversion script, 449 ediciones anónimas Cable coaxial  Fuente: 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Delgado Gonzalo, Richy, Rosarino, RoyFocker, Savh, Snakeyes, Solde9, SuperBraulio13, Taichi, Tirithel, Tuks, Txuspe, Unf, Vatelys, Veltys, Vic Fede, Vitamine, Volinga, Xavigivax, Xoneca, Xuankar, Zufs, 538 ediciones anónimas Wi-Fi  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=59558419  Contribuyentes: 2rombos, ANELKAOS, Abajo estaba el pez, AdrianLois, Ahivaperez, Aired.es, Airunp, Alejandrocaro35, Alexav8, Alfonso", Alhen, Alvaratas2, Amador ahumada, Amadís, Amorde2, Andreasmperu, Andresbogota1, Angeldefuego22, Anoryat, Antonorsi, Antur, Antón Francho, Argentilinux, Arpabone, Açipni-Lovrij, Baiji, Banfield, Barcex, Beto29, BetoCG, Bicho david 3521, Bucephala, Bustar, CF, Cacique500, Camilo, Caos, Carlos Castañeda Girón, Cerbero el otro es el falso, Chechurisk, Cibervicho, Ciencia Al Poder, Cinabrium, CommonsDelinker, Cookie, Corrector1, Cronos x, D vsquez, DJ Nietzsche, Daaxe, Damian.Emil.Borkowski, Dangelin5, Dani 1270, Daniel G., Danifronter, David0811, Davire, Dc740, Death Master, Deivismaster, Dhcp, Diamondland, DiegoFlorez, Diegusjaimes, Diosa, Dodo, Driverco, Edmenb, Efepe, Eglez, Elisardojm, Emiduronte, Ensada, Equi, Erodrigufer, Erri4a, Fanshone, Fautralo, Fernando Estel, Filipo, Fjdmurillo, Foundling, Fran89, Francixx, Frutoseco, GNM, Gafotas, Galaxy4, GermanX, Giroco, Gp8103, Grepoliscrego, Gtomartin, Guilmondt, HUB, Haborym, Helmy oved, HernandoJoseAJ, Herresuelo, Hispa, Humberto, Ibstechnologies, Igna, Isha, J. A. Gélvez, JMPerez, JMorchio, JaNCo, Jacqueline hernandez, Jamoral, Jarisleif, Javier Carro, Jjmerelo, Jkbw, Jmpmontes, Johnbojaen, Jolumo.ar, JorgeEA7, JorgeGG, Josefa constanza stephanie, Josell2, Jsanchezes, Juanburena, Juandelriogarcia, Juanitorreslp, Jugones55, Jurock, Kismalac, KnightRider, Kojie, Kved, Laura Fiorucci, Lbmartinez, Lenzy, Leonpolanco, Leopupy, Leugim1972, Liljozee, Loco085, LordT, Lordhexadoom, Lotosantander, Lourdes Cardenal, Lucien leGrey, Luna.ULE, Lune bleue, MARC912374, Mac, Maldoror, ManuP, Manuel Trujillo Berges, Manuelt15, Manwë, Maprafa, MarcoAurelio, Matdrodes, Mathonius, Maxlopez80, Maxxs, MayraIng, McMalamute, Meganiu, Mel 23, Miguelcorsi, Millars, Montgomery, Moriel, Moussy di, Muro de Aguas, Museo8bits, Napo1122, Nessye, Netito777, Ninovolador, Nixón, Od-lambda, Opinador, Oscar ., PACO, Pablo.serrano, Pacolope, Paintman, Penquista, Pfaphal, Pieter, Piranna, Pitzyper, Poco a poco, Portland, Psp2007, Pulp o, Pólux, Queninosta, Qwertymith, RGLago, Rafa3040, Ramblas, Raystorm, Rcafdunkel, Rcidte, Ricardo Moctezuma, Richy, Rodcute, Rosarinagazo, Rosarino, RoyFocker, Rubpe19, SAS0217, Samsung 80, Samu 94, Santhy, Saul Enrique Jimenez Matiz, Savh, Scancode, Seanver, Servinet, Snakeyes, Soulreaper, Stoni, SuperBraulio13, Superzerocool, TBG0Cool, Tab3r, Taichi, Tano4595, Technopat, TheRaysent, Tipacoque, Tirithel, Tisscalli, Tomatejc, Tosin2627, Tostadora, Tupeorpesadilla.com718, Txuspe, UA31, Unf, Urbietorbi, Uzielpion, VanKleinen, Vcarceler, Vic Fede, Waka Waka, Wikieditador, Wikiléptico, Wikipedico wikipedico, Will vm, Xosema, Xsanity, Xvazquez, Yrithinnd, Zero13, Zoram.hakaan, Érico Júnior Wouters, 1020 ediciones anónimas Teclado (informática)  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=59616222  Contribuyentes: AVIADOR, Abece, Alavanos90, Aleposta, Alex Muñoz1, Alhen, Alinome.net, Alvaro qc, Andreasmperu, Angelito7, Antonorsi, Antur, Antón Francho, Ascánder, Astonbreak, Autonomia, Azcarlos2, Banfield, Barcex, Barteik, Belb, Billyrobshaw, BlackBeast, Blacki4, Bormista, Brayan151, Bucephala, Bucho, Bur123gos, C'est moi, Carlospretelt, Carmin, Centeno, Chico512, Cipión, Claudio Segovia, Clouder, CommonsDelinker, Cookie, Correogsk, DJ Nietzsche, Dangelin5, Daniel G., David0811, Diegusjaimes, Digigalos, Dodo, Ecemaml, Echani, EdgarGSX, Edmenb, Eduardosalg, Edub, Emijrp, Enterhase, Erodrigufer, Ezarate, FCPB, Felipe Canales, Fjmm1979, Flafus, Foundling, GTAVCSA, Galandil, GermanX, Ginés90, Globalphilosophy, Gothmog, Greek, Guille, Guskatzin, Guybrush78, HUB, Helmy oved, Hlnodovic, Hoo man, House, Hprmedina, Humal, Humberto, Icvav, Igna, Iqudoblev, Isha, JMPerez, Jkbw, Jkonstantin, Jmvkrecords, Jorge 2701, Jorge c2010, JorgeGG, Jorgesa28, Joseaperez, Kved, LP, Lang, LastCyborg, Laura Fiorucci, Leonpolanco, Lepema1998, Leugim1972, Libertad y Saber, Loco085, LordT, Lourdes Cardenal, Lucien leGrey, Maca eglarest, Macar, Maldoror, Manolo456, Mansoncc, Manwë, MarcoAurelio, Mariola 18, Markoszarrate, Matdrodes, Mel 23, Mfarah, Mgpa, Microc, Mishayi, Moriel, Mortadelo2005, Muro de Aguas, Murphy era un optimista, Museo8bits, Mutari, Nagul, Netito777, Nicop, Ninfis, Nioger, Nixón, Numbo3, Obelix83, Olivares86, Ortisa, Oscar ., Oscar armando romero loreto, Overdrive, Pan con queso, Patriciadedo, Paz.ar, Peidro, Penguino, Perrobravo, Petruss, PhJ, Porao, Ppfk, Prietoquilmes, Prometheus, Pólux, Qwertyytrewqqwerty, R2D2!, Racso, Ramjar, Ricardoramirezj, Richzendy, Roberpl, Rodoelgrande, Rsg, RubiksMaster110, Rubpe19, SEVEREN, Sabbut, Santiperez, Satin, Savh, Sensibilität Sensibilité, Shooke, Siwel, Snakeyes, Solracxealz, Srengel, Stela riera2, SuperBraulio13, Taichi, Technopat, Telemonica, Terisar, The worst user, Tirithel, Triku, Trylks, Txo, Urumi, Valentin estevanez navarro, Veltys, Vitamine, Vubo, Wiki Wikardo, Wilfredor, Xavigivax, Xsm34, Yilku1, 747 ediciones anónimas Impresora  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=59559434  Contribuyentes: A. B. 10, A1458, Abece, Aleposta, Alex Muñoz1, Alexav8, Alguien, Alhen, Aljullu, Alpertron, Amadís, Andreasmperu, Angel GN, Antur, Açipni-Lovrij, Banfield, Barbol, Belb, Bernard, Bethan 182, BlackBeast, BurritoTaquitoFUNK, CHUPAS PITO, Camimenca, Cazadorgxalex, Cheveri,

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Fuentes y contribuyentes del artículo Chico512, CommonsDelinker, Cordwainer, Culebras50, Daniel G., Daniela Alonso, David0811, DerHexer, Diegusjaimes, Dinopmi, Dodo, Edmenb, Egaida, Eli22, Elisardojm, Emijrp, Enric Naval, Er Komandante, FAR, Ferbrunnen, Fitoschido, Fran89, Freddy Blanco, Gabriel Acquistapace, Gabycc, Gaius iulius caesar, Gerkijel, GermanX, Gonis, Greek, Hari Seldon, Helmy oved, Hprmedina, Humberto, HyperS, Ialad, Icyn, Igna, Isha, Ivan.Romero, Javicivil, JetDriver, Jkbw, JorgeGG, Joseaperez, Josmanbernal, Jugones55, Leonpolanco, Leopiccioli, Loco085, Lucien leGrey, Macar, MadriCR, Mafores, Maldoror, Mandrake33, MarhaultElsdragon, Matdrodes, Miik Ezdanitofff, Mogutaro7, Montgomery, Moriel, Mortadelo2005, Muro de Aguas, Museo8bits, Máximo de Montemar, Nachosan, Natrix, Netito777, Nicop, Nioger, Nixón, Obelix83, Olivares86, Ortisa, Oscar ., Oscarinmen, PACO, Pacolope, Paintman, Paz.ar, PhJ, Pino, Platonides, Poco a poco, Predalien Runner, Pólux, Riviera, Rubpe19, Salvador alc, Savh, Sebrev, Sensibilität Sensibilité, Sergio Andres Segovia, Sergiouy, Shalbat, Siabef, SimónK, Siwel, Slowhead, Snakefang, Stela riera2, SultanICQ, Superzerocool, Taichi, Tamorlan, Tano4595, Technopat, Terraonline, The worst user, Tigereyes8, Tirithel, Tomatejc, Triku, UA31, Veltys, Vintagesweets, Vitamine, Vmars, Waka Waka, Wilfredor, XalD, Xavigivax, Xizetto, Xosema, Yorusti, conversion script, 609 ediciones anónimas Ratón (informática)  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=59648970  Contribuyentes: -Erick-, .Sergio, Aadrover, Aalku, Abece, Acc peru, Airunp, AlbertoDV, Aleposta, Alhen, Almorca, Aloriel, Alvaro qc, Andreasmperu, Angus, Antoine, Antonio Páramo, Antonorsi, Antur, Antón Francho, Arhendt, Aritz003, Arturico, ArwinJ, Ascánder, Asdeede, Axxgreazz, Açipni-Lovrij, Baiji, Banfield, Barcex, Beto29, Bigsus, BlackBeast, Brindys, Bucephala, BuenaGente, Bufalo 1973, Byj2000, C'est moi, CEST, Camilo, Cantero, Carlos Castañeda Girón, Carlos Quesada, Carlosml, Carmin, Centeno, Cesarzuluaga, Cheveri, Cinabrium, Cipión, Cobalttempest, CommonsDelinker, Comu nacho, Cratón, Cristianfcbarcelona, Damifb, Dangarcia, Dangelin5, Darolu, David0811, Davidsevilla, Davius, Daviwx, Dbuxo, Deleatur, Delphidius, DeosamoX, Descansatore, Developer, Diamondland, Diegusjaimes, Digigalos, Dodo, Dorieo, Eduardosalg, ElVaka, Elliniká, Emijrp, Ensada, Er Komandante, Erri4a, Escarlati, Eskali, Facunking, Faelomx, Ferbr1, FobosCT, Foundling, Fun.educandote, Fundac.educandote, FundacionEducandote, Gabriel Abril, Gabycc, Galio, Gelo71, Germo, Ginés90, Gizmo II, Goliardo, Gonzalodelgonza, Googolplanck, Gothmog, Greek, Guay, Guille, Gustronico, Haitike, Hari Seldon, Hawking, Hemeutica, Hispa, Humberto, IUYH, Ialad, Icvav, Igna, Ignacio Icke, Isha, JMPerez, Jaontiveros, Jarisleif, Javi pk, Jcaraballo, Jcestepario, Jkbw, Jomra, Jorge c2010, JorgeGG, Jorgebarrios, Jorgechp, Joseaperez, Juan bareiro, Julio Cardmat, Jurock, Kill bill 789456123, Knocte, Kordas, Kved, La Mantis, 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Sergio2020lol, Shooke, Sigmanexus6, Smartin, Sr Beethoven, Stifax, SuperBraulio13, Superzerocool, Südlich, Taichi, Talleredicion, Taragui, Tbhotch, Technopat, Teclado sn-roll, The worst user, Tipar, Tirithel, Tomatejc, TorQue Astur, Tostadora, Triku, Trylks, Txo, Ugly, Ummowoa, Vic Fede, Vitamine, Víctor Antonio Torres Torres, WarsMan, Whilegray, Wikiléptico, Wikisilki, Willi4m, Yharedpunk, Yonderboy, Yosselynclide, Ypacaraí, Yrithinnd, 889 ediciones anónimas Anexo:Cronología de los sistemas operativos  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=59009264  Contribuyentes: Alexav8, Açipni-Lovrij, Boja, Braren, Bumm13, Carolingio93, Eledwin01, Graimito, Halfdrag, Icvav, Jarm.yo, JorgeGG, Linfocito B, Matdrodes, Museo8bits, Navarro89, OLM, Shooke, Susumebashi, Unificacion, 83 ediciones anónimas Teléfono  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=59558765  Contribuyentes: *TikiTac*, -antonio-, .:habbo-007:., 3coma14, Airunp, Alex021925, Alex15090, Alvaro qc, Amadís, AndreaCabero, Andreasmperu, Angel GN, Angus, Antonorsi, Antur, Antón Francho, Aparejador, Açipni-Lovrij, Baiji, Balderai, Banfield, Barcex, Barteik, Bedwyr, Bernard, Beto29, BlackBeast, Camilo, Caritorahi, Carmin, Chispis, Chuck es dios, Cinabrium, Cipión, Clandazuri, Cobalttempest, Comae, CommonsDelinker, Cronos x, Ctrl Z, Cyrax Cyborg, Dagofloreswi, Dangelin5, Danie1996, David0811, Davius, Descartodo, Dianai, Diegusjaimes, Diogeneselcinico42, Dionisio, Dodo, Dorieo, Eamezaga, Edslov, Eduardosalg, Efegé, El Megaloco, Eli22, Elisardojm, Elpecoso, Elsenyor, Elwikipedista, Emiduronte, Emijrp, Epiovesan, Erudición, FAR, FCA00000, Facundo Romani, Felipealvarez, Fernando Estel, GTAVCSA, Gabygordo, Ghon tala, Gil5878, Ginés90, Globalphilosophy, Gothmog, Góngora, H2non, HUB, Halfdrag, Helmy oved, Hervindavila, Hidoy kukyo, House, Hprmedina, Humberto, Igna, Invadinado, Iriaah, Isha, Ivanics, J.M.Domingo, J.delanoy, JMPerez, Jarisleif, Javg, Jcaraballo, Jfayads, Jflm, Jkbw, Jojon, Jopeloy, 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