Memoria Caché

Memoria Caché:

• Alta velocidad

• Puede residir en dos ubicaciones:

Dentro de la CPU (Caché L1)

Entre la CPU y la memoria RAM (Caché L2)

• Almacena datos e instrucciones que el ordenador usa

frecuentemente.

• La CPU recupera datos e instrucciones de la caché, con

mayor rapidez que de la memoria RAM o de un

dispositivo de almacenamiento secundario.

Memoria Flash:

Memoria no volátil y re-escribible que funciona como una mezcla de RAM y disco duro.

 

El BIOS y la memoria RAM

El BIOS:

En los ordenadores personales, es el firmware encargado de cargar el sistema operativo del ordenador y verificar los componentes de hardware disponibles.

Memoria RAM:

• De acceso aleatorio.

• Temporal (Volátil).

• Los datos pueden cambiarse.

• Durante el procesamiento, todos los programas y datos

• deben ser transferidos a la memoria RAM, desde un

• dispositivo de entrada o de almacenamiento secundario.

• Todos los datos e instrucciones tiene una ubicación específica, que

  se denomina dirección. 

  •en la RAM el contenido que se encuentra en cada dirección cambia

  constantemente, conforme se ejecutan diferentes

  programas y se procesan nuevos datos.

 

 

Memoria principal

Memoria principal

• Físicamente, son pequeños chips conectados a la tarjeta principal del ordenador.

• Almacena información vital para la operación del ordenador y para el procesamiento de los datos.

Tipos de memoria principal:

1. Memoria ROM (Read Only Memory)

2. Memoria RAM (Random Access Memory)

Memoria ROM

• Sólo de lectura.

• Permanente (No volátil).

• Los datos no pueden cambiarse.

• Contiene toda la información necesaria

para iniciar la operación del ordenador.

• Su contenido lo graba el fabricante.

• Puede tener dos variantes:

– PROM : No puede ser modificada

– EPROM: chip que puede ser

borrado con luz ultra violeta.

• Forma parte de la categoría conocida

como “firmware”.

Tecnologias

Tecnología INTEL:

• Presente en ordenadores IBM y compatibles.

• Modelos: 8086 (año 1981), …286, 386, 486 Pentium, Pentium Pro, …, Pentium IV

Tecnología Motorola:

• Presente en ordenadores MacIntosh y Sun.

• Modelos: 680x0 (68000, …, 68020, …)MPC (Power PC diseñada para multimedios)G3, G4

Tecnología AMD:

• Similar a INTEL

• Modelos: 5x86(Los modelos son equivalentes a modelos Pentium)

• K5

• K6

• K7 o Athlon

Tecnología Cyrix

• Se iniciaron como fabricantes de coprocesadores matemáticos.

• Orientados a PC de bajo costo y bajo desempeño. 

 

El procesador o CPU

El procesador o CPU

• Físicamente, son pequeños chips llamados microprocesadores.

•  Es el “Cerebro” del ordenador.
• Es el lugar donde se manipulan los datos.
•  Compuesto por dos elementos: La Unidad de Control y la Unidad Aritmética-Lógica.

La Unidad de Control (UC)

• Administra los recursos del ordenador, es decir, la memoria,los dispositivos de entrada,los de salida y los de almacenamiento.

• Contiene un conjunto de instrucciones básicas que permiten tal administración.
• Transfiere los datos a la Unidad Aritmética-Lógica, para
• su procesamiento.
  

  La Unidad Aritmética-Lógica (UAL)

• Ejecuta operaciones aritméticas y pruebas lógicas entre operandos.

• Procesa los datos mediante la manipulación de números,letras y símbolos.

Arquitectura Von Neumann

Arquitectura Von Neumann

Desde los inicios de la era de la computación se ha buscado un modelo eficiente para procesar datos,es decir,hardware capaz de “memorizar”datos, transformarlos y mostrar los resultados.

Hacia 1950, John Von Neumann tuvo la idea de construir una máquina que"memorizara"una serie de órdenes   y un grupo de datos, para que pudiera luego "trabajar sola"hasta lograr un resultado.

    

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Procesamiento de datos

Es el procedimiento mediante el cual los datos crudos se transforman en información útil.

 Para realizar esta transformación, intervienen dos componentes de hardware:El procesador y la memoria principal.

El procesador también se conoce como:Unidad Central de Procesamiento (CPU).

Clasificación del Hardware

Clasificación del Hardware

Definición de Hardware

Definición:

Dispositivos electrónicos interconectados que se usan para la entrada, procesamiento y salida de datos/información.

Tema 2 Componentes físicos de un ordenador (I)

Contenidos del tema:

• Definición de hardware.

• Clasificación del hardware.

• Procesamiento de datos.

• Relación entre los elementos del hardware:

• Arquitectura Von Neumann.

• El procesador o CPU.

• La memoria principal.

Representación de los datos

Sistema de numeración decimal

También llamado sistema de numeración Base 10, utiliza diez dígitos para
  representar cualquier cifra. Ellos son:
0,1 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Sistema de numeración binario

También llamado sistema de numeración Base 2, utiliza dosdígitos para representar cualquier cifra. Ellos son:0,1

Sistema de numeración decimal

Computador personal

Computador personal

Es un ordenador pequeño, de costo relativamente bajo, diseñado para ser usado por  un  único usuario.

Aparecieron por primera vez en la década de los 70s, como consecuencia del uso de circuitos  altamente
  integrados (VLSI).

Los ordenadores personales pertenecen a la cuarta generación.

Estación de trabajo

Estación de trabajo

Es un tipo especial de ordenador que se usa para aplicaciones de ingeniería (CAD/CAM), publishing, desarrollo de software y otras aplicaciones que requieran poder moderado de cómputo y alta capacidad gráfica.

Están diseñadas para soportar un único usuario, pero generalmente se conectan en red.

Minicomputador

Minicomputador

• Es un ordenador de tamaño y costo medio.
• Soporta desde cuatro hasta doscientos usuarios, trabajando
• simultáneamente.
• Soporta múltiples programas ejecutándose simultáneamente.
  

Mainframe

Mainframe

• Es un ordenador de gran tamaño y costo elevado.
• Soporta cientos o hasta miles de usuarios trabajando simultáneamente
• Soporta múltiples programas ejecutándose simultáneamente.

Características de las Mainframes

Vel. de proceso	Cientos de millones de instrucciones por segundo o mas.
Usuario a la vez	Centenares o miles.
Tamaño	Requieren instalaciones especiales y aire acondicionado.
Facilidad de uso	Para especialistas.
Clientes usuales	Grandes corporaciones y gobiernos.
Penetración social	Baja.
Impacto social	Muy alto, aunque pasa inadvertido, la sociedad industrial moderna no puede funcionar sin ellas.
Parque instalado	Miles en todo el mundo.
Costo	Centenares de miles de dólares o más

Clasificación de los ordenadores según su tamaño y capacidad de procesamiento

Supercomputador

Es el tipo de ordenador más rápido y el de costo más elevado.

Se usan para aplicaciones especializadas que requieren enormes cantidades de cálculos matemáticos,como por ejemplo,en la perdición sofisticada del clima

características del supercomputador:

• Velocidad de Proceso: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo.

• Usuarios a la vez: hasta miles, en entorno de redes amplias.

• Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial.

• Dificultad de uso: solo para especialistas.

• Clientes usuales: grandes centros de investigación.

• Penetración social: prácticamente nula.

• Impacto social: muy importante en el ámbito de la investigación, ya que provee cálculos a alta velocidad de procesamiento, permitiendo, por ejemplo, calcular en secuencia el genoma humano, número pi, desarrollar cálculos de problemas físicos dejando un margen de error muy bajo, etc.

• Parques instalados: menos de un millar en todo el mundo.

• Costo: hasta decenas de millones de dólares cada una de ellas

Cuarta generación de ordenadores

Cuarta  generación

Comenzó en el año 1971 y ya se usaban circuitos altamente integrados.

El Dr. Ted Hoff reunió todos los elementos de un procesador en un solo chip,media poco más de una pulgada.

Creo el procesador intel 4004,a partir de ese momento los ordenadores evolucionan rápido, y empiezan a introducirse en los hogares.

Se desarrolló el microprocesador.

• Se colocan más circuitos dentro de un "chip".
• Cada "chip" puede hacer diferentes tareas.
• Un "chip" sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad de aritmética/lógica.  El tercer componente, la memoria primaria, es operado por otros "chips".
• Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de "chips" de silicio.
• Se desarrollan las microcomputadoras, (computadoras personales o PC.)
• Se desarrollan las supercomputadoras.

Tercera generación de ordenadores

Tercera generación

Dio comienzo en el año 1964 y una de las principales carásteristicas fue el uso de circuitos integrados.

• Los campos de aplicación se mantienen, pero la tecnología ahora permite a los ordenadores llegar a más  instituciones y empresas
•  Los lenguajes de programación evolucionan hacia mayor facilidad de uso y mayor poder de desarrollo
•  Se reduce el consumo de energía.
• Se reduce el tamaño de los ordenadores y dispositivos.
• Principal representante: IBM 360.

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Segunda generación de ordenadores

SEGUNDA GENERACIÓN

Comenzó en el año 1959 y se caracterizó por el uso de transistores.

• Aplicación: científica, militar, administrativa y de gestión.

• Programación: En lenguaje de alto nivel.

• Almacenamiento: Tambores y cintas magnéticas.

• Principal representante: HONEYWELL 400.
• Se redujo su tamaño 
• y su consumo de energía debido al uso de los transistores.

Evolución de los ordenadores

Primera generación

Comenzó en el año 1951 y se caracterizó por el uso de tubos de vacío.

• Aplicación: científica y militar.
• Programación: En lenguaje de máquina.
• Almacenamiento: Tarjetas y cintas perforadas.
• Principal representante:  .UNIVAC

.UNIVAC