19).Una memoria caché es una
memoria en la que se almacenas una serie de datos para su rápido acceso. Existen
muchas memorias caché (de disco, de sistema, incluso de datos, como es el caso
de la caché de Google), pero en este tutorial nos vamos a centrar en la caché de
los procesadores.
Básicamente, la memoria caché de un
procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran
velocidad.
En la actualidad esta memoria está
integrada en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de
instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la
finalidad de que estos accesos sean instantáneos. Estas instrucciones y datos
son aquellas a las que el procesador necesita estar accediendo de forma
continua, por lo que para el rendimiento del procesador es imprescindible que
este acceso sea lo más rápido y fluido posible.Desde el punto de vista del hardware, existen
dos tipos de memoria cache; interna y externa. La
primera, denominada también cache primaria, caché de nivel 1 o simplemente caché
L1 (Level one). La
segunda se conoce también como cache secundaria, cache de nivel 2 o cache
L2.
Caché
interna
Es una innovación relativamente
reciente; en realidad son dos, cada una con una misión específica: Una para
datos y otra para instrucciones. Están incluidas en el procesador junto con su
circuitería de control, lo que significa tres cosas: comparativamente es muy
cara; extremadamente rápida, y limitada en tamaño (en cada una de las cachés
internas, los 386 tenían 8 KB; el 486 DX4 16 KB, y los primeros Pentium 8
KB). Como puede suponerse, su velocidad de acceso es comparable a la de los
registros, es decir, centenares de veces más rápida que la
RAM.
Caché
externa
Es más antigua que la interna, dado que
hasta fecha "relativamente" reciente estas últimas eran impracticables. Es una
memoria de acceso rápido incluida en la placa base, que dispone de su propio bus
y controlador independiente que intercepta las llamadas a memoria antes que sean
enviadas a la RAM (H2.2 Buses locales).
La caché externa típica es un banco
SRAM ("Static Random Access Memory") de entre 128 y 256 KB. Esta memoria es
considerablemente más rápida que la DRAM ("Dynamic Random Access Memory")
convencional, aunque también mucho más cara (tenga en cuenta que un aumento de
tamaño sobre los valores anteriores no incrementa proporcionalmente la eficacia
de la memoria caché). Actualmente (2004) la tendencia es incluir esta caché en
el procesador. Los tamaños típicos oscilan entre 256 KB y 1
MB.
Caché de disco
Además de las anteriores, que son de
propósito general, existe una caché de funcionalidad específica que se aloja en
memoria RAM estándar. Es la caché de disco (nos hemos referido a ella en la
introducción de este epígrafe), destinada a contener los datos de disco que
probablemente sean necesitados en un futuro próximo y los que deben ser
escritos. Si la información requerida está en caché, se ahorra un acceso a
disco, lo que es centenares de veces más rápido (recuerde que los tiempos de
acceso a RAM se miden en nanosegundos y los de disco en milisegundos Unidades de
medida).
Caché oportunista
Existe un tipo especial que podríamos
considerar "de aplicación", denominada caché oportunista ("Opportunistic
cache"). Está relacionada con los problemas de bloqueos de ficheros en entornos
multiusuario en los que distintas aplicaciones pueden acceder a los mismos
datos.
En estos casos, los Sistemas Operativos
disponen de mecanismos para que un usuario (programa de aplicación) obtenga el
bloqueo de todo un fichero o parte de él. La teoría es que mientras se mantenga
el bloqueo, ningún otro usuario puede modificar el fichero (tal vez si leerlo),
y que una vez finalizadas las modificaciones, el usuario desbloquea el fichero
para que otros puedan utilizarlo. Sin embargo, en determinadas aplicaciones de
red, y con objeto de aumentar el rendimiento, se utiliza un sistema mixto
denominado bloqueo oportunista oplock ("Opportunistic locking"), en el que el
usuario comunica al Sistema que utilizará esta modalidad [6]. Para ello,
obtiene una copia de la totalidad del fichero, que almacena un una caché local
oportunista. De esta forma, las operaciones son más rápidas que si tiene que
realizarse a través de la red las peticiones de distintos trozos, junto con las
correspondientes solicitudes de bloqueo/desbloqueo. Finalmente, cuando el
usuario ha finalizado las operaciones con el fichero, devuelve al servidor una
copia actualizada.
Caché de disco en MS DOS
y Windows
La cache de los sistemas MS DOS y de
los primeros sistemas Windows se denominaba SmartDrive. Por su parte, los nuevos
Sistemas de 32 bits disponen de un controlador virtual denominado VCACHE que
utiliza un esquema de funcionamiento de lectura adelantada y escritura atrasada
para proporcionar servicios de cache a las máquinas virtuales
(E0.2).
VCACHE tiene la ventaja cachear
ficheros en discos de red, y de permitir cambiar en tiempo de ejecución la
cantidad de memoria destinada a este menester. Cuando la actividad del disco es
elevada pero la ocupación de memoria es baja, VCACHE incrementa su tamaño para
realizar la mayor cantidad de operación en RAM, evitando de este modo accesos a
disco. Por ejemplo, si la aplicación abre un fichero para lectura/escritura, es
posible que VCACHE vuelque la totalidad del fichero a memoria; posteriormente,
quizás cuando se cierre el fichero, la imagen de memoria sea volcada de nuevo al
disco. Si por el contrario la actividad de disco es pequeña y la ocupación de
memoria es alta, VCACHE disminuye su propio tamaño con objeto de aumentar la RAM
disponible para las aplicacio
20).
CD
DVD
Memoria
flash Disco duro
(HD).
21). Componente
fundamental del PC, también denominada frecuentemente placa madre o mediante los
términos en inglés motherboard o mainboard. Es la placa más importante del PC.
Sobre ella se conectan el resto de componentes y de sus características se
derivan, en gran medida, las prestaciones que nos va a ofrecer finalmente
nuestro ordenador. Una placa base no es
sino una gran placa de circuito impreso que conecta entre sí los diferentes
elementos contenidos en ella y que conforman la estructura básica del ordenador
personal conocido como PC. Básicamente los elementos que componen toda placa
base son: el zócalo del microprocesador, los zócalos de memoria, los diferentes
conectores tanto internos como externos, las ranuras de expansión y, finalmente,
una serie de chips o circuitos integrados encargados en mayor o menor medida de
ciertas tareas específicas.
22). Conector o puerto de expansión en la placa base del
ordenador. Se trata de cada uno de los alojamientos que tiene la placa madre en
los que se insertan las tarjetas de expansión. Todas estas ranuras están
conectadas entre sí y un ordenador personal tiene generalmente ocho, aunque
puede llegar a doce
Tipos de slots:XT, EISA, VESA,
PCI, AMR, CNR, PCI-Express.
· XT:Es una de las
ranuras más antiguas y trabaja con una velocidad muy inferior a las ranuras
modernas (8 bits) y a una frecuencia de 4,77 megahercios, ya que garantiza que
los PC estén bien ubicados para su mejor funcionamiento; necesita ser revisados
antes.
· ISA: La ranura ISA es
una ranura de expansión de 16 bits capaz de ofrecer hasta 16 MB/s a 8 MHz. Los
componentes diseñados para la ranura ISA eran muy grandes y fueron de las
primeras ranuras en usarse en las computadoras personales. Hoy en día es una
tecnología en desuso y ya no se fabrican placas madre con ranuras ISA. Estas
ranuras se incluyeron hasta los primeros modelos del microprocesador Pentium
III. Fue reemplazada en el año 2000 por la ranura PCI.
· VESA: En 1992 el
comité VESA de la empresa NEC crea esta ranura para dar soporte a las nuevas
placas de video. Es fácilmente identificable en la placa base debido a que
consiste de un ISA con una extensión color marrón, trabaja a 32 bits y con una
frecuencia que varía desde 33 a 40 MHz. Tiene 22,3 centímetros de largo (ISA más
la extensión) 1,4 de alto, 0,9 de ancho (ISA) y 0,8 de ancho
(extensión).
· PCI: Peripheral
Component Interconnect o PCI es un bus de ordenador estándar para conectar
dispositivos periféricos directamente a su placa base. Estos dispositivos pueden
ser circuitos integrados ajustados en ésta (los llamados "dispositivos planares"
en la especificación PCI) o tarjetas de expansión que se ajustan en conectores.
Es común en las computadoras personales, donde ha desplazado al ISA como bus
estándar, pero también se emplea en otro tipo de
ordenadores.
23). Chipset es el conjunto de circuitos integrados
diseñados con base a la arquitectura de un procesador (en algunos casos
diseñados como parte integra de esa arquitectura), permitiendo que ese tipo de
procesadores funcionen en una placa base. Sirven de puente de comunicación con
el resto de componentes de la placa, como son la memoria, las tarjetas de
expansión, los puertos USB, ratón, teclado, etc.
Las placas base modernas suelen incluir
dos integrados, denominados Norte y Sur, y suelen ser los circuitos integrados
más grandes después del microprocesador. El chipset determina muchas de las
características de una placa base y por lo general la referencia de la misma
está relacionada con la del Chipset.
24).
El
transformador.
25). Su velocidad.
26). Puerto PS/2, puerto USB, puerto Firewar y los
puertos periféricos.
27). Infrarrojos, bluethoot y
wi-fi.
28). El
administrador del sistema es quien define cuántos sectores habrá en un cluster;
cuantos más allá, menos movimientos de las cabezas hay que realizar, con lo que
se mejoran las prestaciones en el acceso
secuencial.
29). 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).
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.
30).
La frecuencia de refresco de un
monitor es el número de imágenes que se muestran por segundo. Se usa en los
monitores CRT, monitores LCD
31). En el
TFT y pantalla plana
32). 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.
33). Los TFT.
34). La Red
Telefónica Conmutada (RTC; también llamada Red Telefónica Básica o RTB) es una
red de comunicación diseñada primordialmente para transmisión de voz, aunque
pueda también transportar datos, por ejemplo en el caso del fax o de la conexión
a Internet a través de un módem acústico.
Se trata de la red telefónica clásica,
en la que los terminales telefónicos (teléfonos) se comunican con una central de
conmutación a través de un solo canal compartido por la señal del micrófono y
del auricular. En el caso de transmisión de datos hay una sola señal en el cable
en un momento dado compuesta por la de subida más la de bajada, por lo que se
hacen necesarios supresores de eco.
35). Un disquete
tiene una capacidad de almacenamiento de 160Kb.
Un CD-ROM tiene una capacidad de
almacenamiento de 650Mb.
Un DVD tiene una capacidad de
almacenamiento de 4,7Gb.
36).
El DVD lee, regrava y
grava.
37). Son DVDs dual
aquellos que poseen dos capas consiguiendo así una capacidad de aproximadamente
8Gb frente a los DVDs de una sola capa que tienen una capacidad aproximada de
4Gb.
38). Impresoras de rueda: Son impresoras de impacto y de caracteres. El cabezal
de impresión está constituido por una rueda metálica que contiene en su parte
exterior los moldes de los distintos tipos. La rueda se desplaza
perpendicularmente al papel a lo largo de un eje o varilla metálica paralela al
rodillo donde se asienta el papel. La rueda está continuamente girando y cuando
el tipo a escribir pasa delante de la cinta entintada se dispara, por la parte
posterior al papel, un martillo que hace que el carácter se imprima en tinta
sobre el papel.Una vez escrito el carácter, la rueda se desplaza a lo largo de
la varilla, hacia su derecha, o pasa a la línea siguiente. Estas impresoras
están en desuso.
Impresoras de margarita: Son impresoras de calidad de impresión, sin embargo
son relativamente lentas. Los caracteres se encuentran modelados en la parte más
ancha (más externa) de los sectores (pétalos) de una rueda metálica o de
plástico en forma de margarita.La margarita forma parte del cabezal de
impresión. Un motor posiciona la hoja de margarita del carácter a imprimir
frente a la cinta entintada, golpeando un martillo al pétalo contra la cinta,
escribiéndose el carácter sobre el papel. El juego de caracteres se puede
cambiar fácilmente sin más que sustituir la
margarita.
Son análogas a las máquinas de
escribir. Actualmente están fuera de uso.
Impresoras matriciales o de
agujas. Estas impresoras, también denominadas de matriz de puntos, son las
más utilizadas con microordenadores y pequeños sistemas informáticos. Los
caracteres se forman por medio de una matriz de agujas. Las agujas golpean la
cinta entintada, transfiriéndose al papel los puntos correspondientes a las
agujas disparadas.Los caracteres, por tanto, son punteados, siendo su calidad
muy inferior a los caracteres continuos producidos por una impresora de
margarita. No obstante, algunos modelos de impresoras matriciales, presentan la
posibilidad de realizar escritos en semicalidad de impresión. Para ello, los
caracteres se reescriben con los puntos ligeramente desplazados, solapándose los
de la segunda impresión con los de la primera, dando una mayor apariencia de
continuidad.
Impresoras de tambor: Podemos
encontrar, dentro de estas impresoras, dos tipos: De tambor compacto. De tambor
de ruedas.
Ambos tipos son impresoras de líneas y
de impacto. La impresora de tambor compacto contiene una pieza metálica
cilíndrica cuya longitud coincide con el ancho del papel. En la superficie
externa del cilindro o tambor se encuentran modelados en circunferencias los
juegos de caracteres, estando éstos repetidos tantas veces como posiciones de
impresión de una línea. El tambor está constantemente girando, y cuando se
posiciona una generatriz correspondiente a una determinada letra, la “A” por
ejemplo, se imprimen simultáneamente todas las “A” de la
línea.
Las impresoras de tambor de ruedas son
similares, sólo que cada circunferencia puede girar independientemente. Todos
los caracteres de la línea de impresión se escriben a la vez, posicionándose
previamente cada tipo en su posición correcta.
En lugar de una cinta entintada, estas
impresoras suelen llevar una pieza de tela entintada del ancho del
papel.
Impresoras de barras. Los
caracteres se encuentran moldeados sobre una barra de acero que se desplaza de
izquierda a derecha a gran velocidad, oscilando delante de la línea a escribir.
El juego de caracteres está repetido varias veces (usualmente tres). Cuando los
moldes de los caracteres a imprimir se posicionan delante de las posiciones en
que han de quedar en el papel se disparan por detrás de éste unos martillos,
imprimiéndose de esta forma la línea.
El número de martillos coincide con el
número de caracteres por línea.
Impresoras de cadena. El
fundamento es exactamente igual al de las impresoras de barra. Ahora los
caracteres se encuentran grabados en los eslabones de una cadena. La cadena se
encuentra cerrada y girando constantemente a gran velocidad frente a la cinta
entintada.
Impresoras térmicas. Son
similares a las impresoras de agujas. Se utiliza un papel especial termo
sensible que se ennegrece al aplicar calor.
El calor se transfiere desde el cabezal
por una matriz de pequeñas resistencias en las que al pasar una corriente
eléctrica por ellas se calientan, formándose los puntos en el
papel.
Estas impresoras pueden
ser:
De caracteres: Las líneas se imprimen
con un cabezal móvil.
De líneas: Contienen tantas cabezas
como caracteres a imprimir por línea. Son más rápidos.
Impresoras de inyección de
tinta.
El descubrimiento de esta tecnología
fue fruto del azar. Al acercar accidentalmente el soldador, por parte de un
técnico, a un minúsculo cilindro lleno de tinta, salió una gota de tinta
proyectada, naciendo la inyección de tinta por proceso térmico. La primera
patente referente a este tipo de impresión data del año 1951, aunque hasta el
año 1983, en el que Epson lanzó la SQ2000, no fueron lo suficientemente fiables
y baratas para el gran público.
Actualmente hay varias tecnologías,
aunque son muy pocos los fabricantes a nivel mundial que las producen, siendo la
mayoría de ellas de un mismo fabricante con una marca puesta por el que las
vende. Canon (que le proporciona las piezas a Hewlett Packard) y Olivetti son
los más importantes dentro de este tipo.
El fundamento físico es similar al de
las pantallas de vídeo. En lugar de transmitir un haz de electrones se emite un
chorro de gotas de tinta ionizadas que en su recorrido es desviado por unos
electrodos según la carga eléctrica de las gotas. El carácter se forma con la
tinta que incide en el papel. Cuando no se debe escribir, las gotas de tinta se
desvían hacia un depósito de retorno, si es de flujo continuo, mientras que las
que son bajo demanda, todas las usadas con los PC´s, la tinta sólo circula
cuando se necesita. Los caracteres se forman según una matriz de puntos. Estas
impresoras son bidireccionales y hay modelos que imprimen en distintos
colores.
La contaminación que la tinta sufre con
el contacto del aire, provoca peor calidad de impresión, llegando un momento en
el que hay que cambiar la tinta. El equipo incorpora un depósito central de
cambio fácil e instantáneo que avisa con 24 horas de antelación al momento de
sustitución. El depósito central incorpora el filtro principal de tinta, con lo
que se cambia sin intervención cada vez que se repone el
depósito.
Impresoras electrostáticas. Las
impresoras electrostáticas utilizan un papel especial eléctricamente conductor
(de color gris metálico). La forma de los caracteres se produce por medio de
cargas eléctricas que se fijan en el papel por medio de una hilera de plumillas
que abarcan el ancho del papel. Posteriormente a estar formada eléctricamente la
línea, se la hace pasar, avanzando el papel, por un depósito donde se la
pulveriza con un líquido que contiene suspendidas partículas de tóner (polvo de
carbón). Las partículas son atraídas en los puntos que conforman el carácter.
Estas impresoras de línea son muy rápidas.
Impresoras láser. Estas
impresoras tienen en la actualidad una gran importancia por su elevada
velocidad, calidad de impresión, relativo bajo precio y poder utilizar papel
normal.
Su fundamento es muy parecido al de las
máquinas de fotocopiar. La página a imprimir se transfiere al papel por
contacto, desde un tambor que contiene la imagen impregnada en tóner.La
impresión se realiza mediante radiación láser, dirigida sobre el tambor cuya
superficie tiene propiedades electrostáticas (se trata de un material
fotoconductor, tal que si la luz incide sobre su superficie la carga eléctrica
de esa superficie cambia).
Impresoras
LED
Son análogas a los láseres, con la
única diferencia que la imagen se genera desde una hilera de diodos, en vez de
un láser. Al ser un dispositivo fijo, son más compactas y baratas, aunque la
calidad es peor. Algunas de las que se anuncian como láser a precio barato, son
de esta tecnología, por ejemplo Fujitsu y OKI.
