Unidad central del Proceso (Central Process Unit= cpu)






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fecha de publicación14.02.2016
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Hardware

  1. Arquitectura de ordenadores

Los ordenadores son máquinas y, como tales, están construidos por elementos físicos; sin embargo, estos componentes no constituyen por sí mismos un ordenador, si no que necesitan una serie de instrucciones que lo hagan funcionar. Denominamos:

  • Hardware: El equipo físico que compone el sistema se conoce con la palabra inglesa “hardware”, que en castellano se puede traducir como “soporte físico”. Es el conjunto de dispositivos electrónicos y electromecánicos, circuitos, cables... que componen el ordenador. Son entes palpables, que podemos tocar.



  • Software: Para que el sistema trabaje, necesita que le suministren una serie de órdenes que indiquen qué es lo que queremos que haga. Estas órdenes se le suministran por medio de programas. El software o “soporte lógico” está compuesto por todos aquellos programas necesarios para que el ordenador trabaje. El software dirige de forma adecuada a los elementos físicos o hardware.

El software y el hardware evolucionan rápidamente; la evolución del hardware esta orientado a conseguir máquinas, cada vez más rápidas y que sean capaces de procesar y almacenar más cantidad de información. La evolución del software esta orientada al desarrollo de nuevas aplicaciones o programas que aprovechen mejor el hardware disponible.

Se podría decir que el hardware de un ordenador está constituido, básicamente, por la Unidad central del Proceso (Central Process Unit= CPU) que se encarga de procesar los datos; la memoria, que almacena la información que se esta procesando y los resultados; los periféricos de entrada o salida, que permiten el intercambio de datos o información con el exterior, y los dispositivos de almacenamiento (de entrada y salida), que guardan la información de forma permanente.

Todos los dispositivos deben estar interconectados para que la información fluya de unos a otros según sea necesario; esa es la misión de los buses, auténticos canales por los que circula la información.

  1. Placa base, chipset y microprocesador

Al abrir un ordenador, lo primero que llama la atención es una amplia placa, denominada placa base o placa madre, que actúa como una plataforma; a ella se conectan, directamente o a través de ranuras de expansión (spots), todos los demás componentes: teclado, monitor, impresora, ratón, escáner, etc.

En las ranuras de expansión se introducen otras placas menores, denominadas tarjetas de expansión, que permiten conectar distintos periféricos exteriores al ordenador, como, por ejemplo, la tarjeta de video, la tarjeta de sonido, etc.

Los buses son los canales por los que circula toda la información del ordenador, por lo que están presentes tanto en la placa base como en todos los dispositivos conectados al ordenador.

Un bus esta constituido por un elevado número de líneas metálicas, cada una de las cuales transmite diferente información: algunas transmiten los comandos de control, otras transportan las direcciones en las que deben leerse o escribirse los datos y por el resto, simplemente, circulan los datos. El número de estas mismas depende de la arquitectura del ordenador (8,16, 32, 64 líneas), que corresponde a la cantidad de bits que pueden transferirse a la vez (ancho de bus).

    • Chipset

El chipset es un conjunto de chips situado en la placa base. Es un elemento fundamental en el ordenador, ya que se encarga de tareas tan importantes como la gestión de los periféricos externos a través de los puertos de comunicación y de las ranuras de expansión, así como del control de la transferencia de datos entre el microprocesador y la memoria. Tan importante es el chipset de una placa base que la calidad de esta depende, en gran medida, del modelo de chipset que lleve integrado; además, el chipset también determina el tipo de microprocesador que podrá pincharse en la placa.


Actividades:

1.- Existen varios tipos de placas base, siendo las más comunes Baby AT, ATX y LPX. Busca información sobre ellas y anota en un documento de Word sus principales características

2.- ¿Para que sirve el programa BIOS SETUP de un ordenador? ¿Dónde crees que se guardan los datos de dicho programa?.




  • El microprocesador

Entre todos los chips que tiene un ordenador, el microprocesador o CPU es, sin duda alguna, el más importante; habitualmente se dice que es el auténtico cerebro del ordenador, ya que es el encargado de realizar todas las operaciones de procesamiento de datos, además de controlar el funcionamiento de todos los dispositivos del ordenador.

Para que la CPU pueda procesar un dato, debe conocer tanto las instrucciones del proceso (se las proporciona el programa que se esté utilizando) como el propio dato. Además dicha información debe estar disponible en la memoria; el resultado de procesar el dato es enviado, por la CPU, a la memoria RAM, desde donde podrá distribuirse a los restantes dispositivos del ordenador.

De lo expuesto anteriormente se deduce que la CPU no ejecuta programas ni procesa datos desde los dispositivos de almacenamiento, si no que solo puede hacerlo desde la memoria RAM, motivo por los que previamente ha de cargarlos en memoria.

Una CPU se compone de varias partes, que podrían resumirse en la unidad de control, encargada de dirigir todas las operaciones con las instrucciones dadas por los programas, y la unidad aritmetico-lógica, que realiza todas las operaciones , tanto las aritméticas como las lógicas.

Una característica muy importante de los microprocesadores es su bus, ya que determina el número de bits que podrá transmitir simultáneamente; en la actualidad, el ancho del bus de los microprocesadores es de 64 bits. De forma general, la cantidad de memoria máxima que puede direccionar el microprocesador será de 2n bytes, siendo n el número de líneas del bus de direcciones.


Actividades:

3.- Investiga qué microprocesadores se están utilizando actualmente, en los ordenadores personales de sobremesa y en los portátiles, y cuáles son sus velocidades de proceso.

4.- Existe una práctica, algo arriesgada, que consiste en aumentar la velocidad de proceso del microprocesador, denominada overclocking ; averigua como se consigue e indica cuales son los riesgos que se corren al realizar dicha acción.




  1. Memoria

La memoria es un componente esencial en los ordenadores. Aunque, habitualmente, se asocia la memoria del ordenador con la memoria principal (RAM) esto no es correcto.

En un ordenador hay varias memorias, de diferentes tipos y con distintas funciones: memoria RAM, memoria caché, memoria ROM, etc.., y, además, hay que tener en cuenta que prácticamente todos los dispositivos del ordenador llevan incorporada una memoria propia: las impresoras, las tarjetas de video, el propio microprocesador, el disco duro…

  • La memoria RAM

La memoria RAM es un componente imprescindible para el ordenador. Su función consiste en tener preparadas las instrucciones y los datos para que la CPU pueda procesarlos, y en almacenar temporalmente el resultado de las operaciones realizadas por la CPU.

La memoria RAM (Random Access Memory) es una memoria de acceso aleatorio (la información no se distribuye en ella de forma secuencial), en la que se puede leer y escribir información; además, es volátil, por lo que se pierde su contenido al apagar el ordenador.

La memoria RAM se asemeja a un panel constituido por un conjunto de casillas, denominadas posiciones de memoria, en las que se almacenan los datos. El microprocesador debe saber exactamente la posición en memoria de cada dato, por lo que las posiciones están identificadas por un número denominado dirección de memoria. Cada posición de memoria almacena un byte, lo que hace pensar en la gran cantidad de posiciones que serán necesarias para poder almacenar instrucciones y datos; por otra parte, tanto las aplicaciones como algunos de los nuevos sistemas operativos requieren una gran cantidad de memoria, siendo necesario disponer de, como mínimo, 1GB.

  • Módulos de memoria RAM

Desde hace ya tiempo, es muy fácil ampliar la cantidad de memoria RAM de un ordenador, basta con comprar módulos de memoria y conectarlos en los correspondientes zócalos de la placa madre.

Los módulos de memoria se clasifican según su tipo de conector:

    • Módulos SIMM: estos módulos, ya en desuso tenían 30 ó 72 contactos, su capacidad de almacenaje era baja (1, 4, 8…, 64MB), y su tiempo de acceso era muy elevado respecto a los actuales.

    • Módulos DIMM: estos módulos son más alargados, cuentan con 168 contactos y dos ranuras para guiar su colocación. Su capacidad es elevada (128 MB, 256 MB…).

    • Módulos DDR: Estos módulos son los utilizados actualmente, tienen 184 contactos y una única ranura de colocación. Su capacidad es elevada (256 MB, 512 MB, 1 GB…).

    • Módulos RIMM: Estos módulos tienen el mismo número de contactos que los módulos DIMM, pero son específicos para las memorias Rambus RAM.



  • Memoria caché

La memoria caché es un tipo de memoria RAM mucho más rápida que la convencional. Como cualquier memoria RAM, su misión es almacenar información, pero, en este caso, la memoria caché dispondrá de las instrucciones o los datos que acaba de utilizar, o vaya a utilizar, el microprocesador. Esta memoria esta situada entre el microprocesador y la memoria RAM, para agilizar la transferencia de información entre ellos.

Existen dos tipos de memoria caché: la denominada caché externa o de segundo nivel (L2), situada en la placa base y descrita anteriormente, y la caché interna o de primer nivel (L1) que está situada en el interior del micro y es aún más cara que la externa, motivo por el que la cantidad es menor.

  • Memoria Virtual

Todos los sistemas operativos utilizan parte del disco duro para simular memoria RAM y aumentar así la memoria total del ordenador. A esta memoria se la conoce, genéricamente, como memoria virtual, aunque, dependiendo del sistema operativo, se la puede denominar Con otro nombre; por ejemplo, la memoria de intercambio swap en linux. Lógicamente, la memoria virtual es mucho más lenta que la memoria RAM (puesto que está en un disco duro), por lo que interesa que el sistema la utilice poco. Si la cantidad de memoria RAM del ordenador es elevada, el sistema operativo utilizará poco la memoria virtual.

  • Memoria ROM-BIOS

Este tipo de memoria, denominada ROM (Read Only Memory), es solo de lectura, es decir, no puede escribir en ella. Contiene información grabada por el fabricante, que no desaparece al desconectar el ordenador.

La BIOS (Basic Input Output System) es imprescindible para la puesta en funcionamiento del ordenador, ya que contiene instrucciones para realizar el chequeo inicial del equipo, además de datos técnicos de los componentes más elementales conectados en el sistema.

Cuando se arranca un ordenador, la BIOS chequea, en este orden, los siguientes componentes; la CPU, el bus de sistema para comprobar que todos los periféricos funcionan correctamente, el reloj del sistema, la memoria RAM, el teclado y las unidades de disco. La información obtenida se compara con la almacenada en la memoria CMOS, detectando cualquier cambio en los componentes o configuración del sistema. Si el resultado del chequeo es correcto, comenzará a cargarse el sistema operativo; en caso contrario, el sistema emitirá un pitido e informará del problema.

  1. C
    Actividades:

    5.- En algunas ocasiones, al agotarse la batería o pila interna de un ordenador, este se desconfigura. Intenta explicar este hecho.

    6.- Accede a sitios web especializados para averiguar cuáles son las actuales velocidades de los microprocesadores, los buses y la memoria RAM.
    onectores y puertos de comunicación


Muchos de los dispositivos del ordenador (sobre todo los internos) se conectan a la placa base mediante los conectores internos específicos. La mayoría de los dispositivos externos, al estar fuera de la CPU, deben conectarse a través de conectores externos o puertos que, habitualmente, están situados en la parte posterior del ordenador.

  • Conectores específicos

Hay algunos dispositivos del ordenador, como, por ejemplo, el teclado y el ratón, que se conectan al ordenador a través de unos conectores específicos, que están implementados en la placa base. Como ambos conectores son similares, suelen estar identificados mediante algún símbolo gráfico o color. Actualmente, se dispone de teclados y ratones inalámbricos que no necesitan cables para conectarse al ordenador, ya que transmiten la información por infrarrojos (IR). También se han popularizado los teclados y ratones con conexión al puerto USB.

  • Puertos de comunicación

Algunos de los conectores existentes en el ordenador reciben el nombre de puertos de comunicación, término que engloba a un conjunto de conectores genéricos que pueden asumir diferentes dispositivos externos. Antiguamente, los puertos de comunicación los proporcionaba una tarjeta de expansión conectada a la placa madre, pero, actualmente son las propias placas base las que los proporcionan. Existen distintos tipos de puertos, siendo los puertos serie, paralelo, USB, Firewire e Infrarrojos los más frecuentes.

  • Puerto serie: Transfieren la información de forma lenta, por lo que se utilizan para conectar el ratón u otros dispositivos que no necesiten transferir mucha información a la vez. La ventaja de estos puertos es que permiten conectar dispositivos que están alejados de la CPU. Lo habitual es que haya dos puertos serie, que se nombran como COM1 y COM2.

  • Puertos paralelo: transfieren más cantidad de información que un puerto serie (1 byte en vez de un bit), motivo por el que se suelen utilizar para conectar dispositivos con mayor transferencia de información, como por ejemplo, las impresoras. La diferencia con respecto a los puertos serie es que disponen de un número superior de canales internos destinados al bus de datos, aunque ello también genera un pequeño inconveniente: los cables de conexión no pueden ser muy largos por las interferencias que se crean entre dichos canales. Un ordenador suele tener un solo puerto paralelo, nombrado como LPT1.

  • Puertos USB: son puertos serie de gran velocidad de transferencia de información que, además, permiten conectar hasta 127 dispositivos en cadena, uno tras otro. Otra característica fundamental es que permiten conectar y desconectar dispositivos sin necesidad de apagar el ordenador. Los puertos USB han evolucionado desde el USB 1.0, ó USB 1.1, hasta el USB 2. La diferencia principal es la tasa de transferencia de información, pasando desde los 1,5 Mbps iniciales, por los 12 Mbps de los puertos USB 1.1 hasta los 480 Mbps en los puertos USB 2.

  • Puertos IEEE394, Firewire o i.Link: los puertos Firewire son un nuevo estándar con una velocidad de transferencia similar a los puertos USB 2 (4 Mb); también se caracteriza por permitir conectar y desconectar los dispositivos sin necesidad de apagar el ordenador. Suelen utilizarse para transferir video, por ejemplo, desde una videocámara digital.

  • Puertos infrarrojos (IrDA): los puerto IrDA permiten conectar dispositivos sin necesidad de hacerlo mediante ningún cable; su velocidad de transferencia es menor que la de los puertos USB y Firewire, alcanzando 4 Mbps como máximo. Estos puertos se suelen utilizar para intercambiar información con ordenadores de bolsillo, PDA, teléfonos móviles, etc.



  • Tarjetas de expansión

Hay ciertos dispositivos externos que necesitan conectores especiales que la placa madre no posee, por lo que deben ser proporcionados por las tarjetas de expansión. Este es el caso del monitor, cuya conexión se realiza a través de un conector VGA, proporcionado por una tarjeta específica denominada tarjeta de video o tarjeta gráfica.

Por otra parte, existen ciertos dispositivos que son, físicamente, tarjetas de expansión, que también pueden conectarse a las ranuras libres de las placa base; tal es el caso de la tarjeta de sonido, del MODEM interno, de la tarjeta de red etc. Estas tarjetas proporcionan nuevos conectores externos en los que conectar dispositivos específicos como altavoces, micrófono, cable de línea telefónica, etc.

Para que los dispositivos conectados a una tarjeta de expansión puedan funcionar correctamente, han de realizarse dos operaciones básicas:

  • Conectar la tarjeta de expansión a un zócalo (ranura de expansión) libre, que sea compatible con la tarjeta.

  • Configurar la propia tarjeta, acción que consiste en proporcionar al sistema operativo el conjunto de instrucciones, denominado controlador o driver, necesario para que pueda controlarla.

Dependiendo de la placa base, existirán varios tipos de zócalos en los que conectar tarjetas de expansión, siendo los más frecuentes:

  • ISA. Es el zócalo más antiguo; es largo y esta dividido en dos partes.

  • PCI: Este zócalo es más corto que el ISA y ofrece más rapidez de transferencia; además, posibilita la tecnología Plug & Play. Ya se dispone de variantes de estos zócalos con más prestaciones, como los PCI-X y los PCI-Express.

  • AGP. Este zócalo es específico para las tarjetas de video; ofrece velocidades muy superiores a la de los zócalos anteriores.



  1. Dispositivos de entrada salida

Los dispositivos o periféricos de entrada permiten introducir información desde el exterior al ordenador , mientras que los de salida permiten obtener los resultados de distintas maneras: visibles en una pantalla, impresos en papel, transparencia o microfilme, etc

  • Dispositivos de entrada

    • Ratón. Este dispositivo permite transmitir información al ordenador de dos modos: desplazándolo por una superficie para provocar el movimiento de su indicador en la pantalla, y pulsando sus botones para realizar ciertas acciones en función de dónde esté colocado el indicador.

    • Teclado. Es el modo más frecuente de introducir información en el ordenador. Hay gran variedad de teclados, con posibilidad de conectarlos a distintos puertos e incluso con transmisión de datos por infrarrojos.

    • Lectores de códigos de barras. Los códigos de barra son un conjunto de líneas verticales de color negro que tienen distintos grosores. Suelen utilizarse en supermercados, almacenes, tiendas, etc., para identificar los productos. Un lector de códigos de barras es un dispositivo capaz de leer e interpretar dicha secuencia de barras, permitiendo al ordenador identificar el producto y obteniendo, así, información acerca de él; por ejemplo su nombre y su precio.

    • Escáner. Es un dispositivo que permite introducir información desde documentos de papel: imágenes, dibujos, fotografías…,e incluso caracteres, aunque para esto último debe de disponer del sistema OCR (Optical Character Recognittion). La calidad de un escáner se mide en ppp o dpi, unidad que indica el número de puntos que toma de cada pulgada (2,54 cm).

    • Joystick. El principal campo de aplicación de este dispositivo son los juegos; introduce en el ordenador los movimientos efectuados sobre su palanca y algunas órdenes mediante la pulsación de algún botón. También se utiliza como mecanismo de desplazamiento en entornos tridimensionales.

    • Tabletas digitalizadoras. Estos tableros se utilizan para realizar dibujos y gráficos con gran precisión; son frecuentes en aplicaciones de dibujo; sobre todo en aquellas profesiones que necesiten realizar dibujos detallados: delineantes, arquitectos, grafistas, diseñadores, etc.

    • Lectores de bandas magnéticas. La utilización de las bandas magnéticas está cada día más extendida (tarjetas de crédito, tarjetas de identificación personal, etc.). Los lectores de banda magnética son dispositivos capaces de leer la información grabada en dicha banda.

    • Pantallas táctiles. Además de mostrar la información (dispositivo de salida), las pantallas táctiles ofrecen la posibilidad de introducir información con sólo situar un dedo en su superficie; por ejemplo, elegir una opción, ejecutar una orden, obtener información, etc.

    • Tablet PC. Los tables PC constituyen la última evolución de los portátiles o de las PDA, con tamaños intermedios entre ambos; suelen tener una pantalla de 10’’ que sirve para introducir datos, de forma semejante a como lo hace en una PDA.

    • Cámaras digitales. Existen dispositivos que permiten introducir tanto imágenes como vídeos en el ordenador. Entre ellos están las cámaras fotográficas digitales, cuyas imágenes digitales pueden descargarse al ordenador para ser manipuladas (efectos especiales, retoques fotográficos, impresión, etc.) y las cámaras digitales de vídeo, que, además de ofrecer la posibilidad de transferir sus grabaciones digitales al ordenador para que sean editadas, pueden ser utilizadas para transmitir imágenes en tiempo real.

    • Micrófono. Este instrumento clásico puede ser también utilizado como dispositivo de entrada, siempre y cuando se disponga de una tarjeta de sonido en el ordenador. También permite, con el software especifico de reconocimiento de voz, dictar el contenido de un documento o dar órdenes al ordenador.



  • Dispositivos de salida

    • Monitores. Este dispositivo, imprescindible para el ordenador, permite visualizar el resultado de la información procesada; pero, además el ordenador lo utiliza para mostrar al usuario los mensajes y las opciones que le permitirán a este tomar decisiones.

        • Monitores convencionales (CTR): su funcionamiento se basa en la utilización de un tubo de rayos catódicos que envía, desde el fondo hacia la pantalla, una corriente de electrones que al chocar con una superficie de material fosforescente situada en la parte interior de la pantalla, la ilumina, formándose las imágenes. Las imágenes están constituidas por un número determinado de puntos, que reciben el nombre de píxeles.

        • Pantallas planas de cristal líquido (LCD): estos monitores, evolucionaros de las pantallas de calculadoras y portátiles, utilizan millones de celdas de cristal líquido que polarizan y permiten el paso de determinados rayos, que componen la imagen en el monitor.

        • Pantallas planas TFT: están constituidas por una matriz de millones de puntos; cada punto es un transistor que actúa de forma independiente, con su color, brillo, tono, etc., y el conjunto de todos ellos forma una imagen de alta calidad.

        • Monitores de plasma: se trata también de monitores planos, habitualmente de grandes dimensiones, basados en la utilización de un gas (plasma) que, en cada uno de los puntos (píxeles) de la pantalla, adquiere el color, el brillo, etc., necesarios para conformar la imagen.



    • Impresoras. Las impresoras permiten obtener la información impresa en distintos soportes físicos; papel, transparencia, etc. Aunque tradicionalmente se conectaban al ordenador a través de un puerto paralelo, cada vez es más frecuente la conexión a través de otros puertos, sobre todo USB. También existen impresoras con tecnología inalámbrica; por ejemplo bluetooth. La calidad de una impresora se mide en ppp (paginas por minuto). En función de su tecnología, las impresoras se clasifican en:

        • Impresoras matriciales: estas impresoras ya en desuso, basaban la impresión en el golpeo sobre una cinta impregnada de tinta que, al tomar contacto con el papel, marcaba en él la información.

        • Impresoras térmicas: este tipo de impresoras basa su funcionamiento en el teñido del papel mediante un proceso térmico; suelen ser impresoras de color, de coste económico no muy alto. Se emplea sobre todo para imprimir tiques.

        • Impresoras láser: utilizan una tecnología similar a la de las fotocopiadoras. Son bastante más rápidas y permiten obtener resultados de alta calidad; cada vez son más frecuentes las impresoras láser de color.

        • Impresoras de chorro de tinta: dada su buena relación calidad/precio estas son las más utilizadas entre los usuarios de ordenadores personales. Se trata de impresoras de color (inicialmente solo imprimían en blanco y negro ), que obtienen la impresión por la inyección de tinta líquida a través de cabezales. La evolución de estas impresoras permite disponer de impresoras económicas con una calidad muy alta, válidas para imprimir fotografías.

  1. D
    Actividades:

    7.- Averigua cuál es el coste económico de una impresora láser color; ¿qué características técnicas tienen?

    8.- Las impresoras también disponen de memoria RAM ¿Sabrías identificar cuál es su misión?

    9.- Es frecuente, sobre todo en ordenadores portátiles, disponer de una unidad combo. Explica con que tipo de disco pueden trabajar estás unidades.

    10.- Imagina que vas a comprar una regrabadora de CD y te encuentras con la siguiente información en su caja: Regrabadora 40x12x48x. ¿Sabrías interpretar dicha información?
    ispositivos de almacenamiento


La CPU trabaja directamente con la memoria RAM, puesto que es con ella con la que realiza el intercambio de información: toma los datos e instrucciones para ejecutarla y deja los resultados. Puesto que esta memoria es volátil, su contenido desaparece al apagar el ordenador. Por ello, es imprescindible disponer de un sistema de almacenamiento que permita guardar la información de forma permanente y, asi, evitar su pérdida.

Los dispositivos de almacenamiento pueden considerarse dispositivos de entrada/salida. Dependiendo de la tecnología que utilicen para grabar la información, los dispositivos se clasifican en magnéticos (la información se graba por polarización de un material magnético), ópticos, (utilizan tecnología óptica para grabar la información de forma digital), magnético-ópticos (combinan ambas tecnologías) y memoria flash (utilizan chips de memoria).

  • Discos magnéticos

Los discos magnéticos guardan la información en superficies (discos) de naturaleza magnética. Antes de poder utilizar un disco magnético, este ha de ser preparado (formateado) para que pueda recibir la información; esta operación divide el disco en pistas y sectores en los que se almacenará la información.

El disco flexible, tan utilizado hasta la aparición de la memoria flash, era el soporte de almacenamiento (magnético) que se utilizaba para transportar la información de un ordenador a otro; este disco estaba provisto de una lámina protegida por una carcasa de plástico. Los discos flexibles más utilizados eran los denominados discos de 3 ½ (nombre que hacía referencia a su tamaño físico en pulgadas), aunque existían otros como los discos ZIP, con capacidad de 100, 250 o 759 MB, y los Superdisk LS-x, con capacidades de 120 ó 240 MB.

Hoy día, el representante más importante de los discos magnéticos es el disco duro, también llamado disco fijo, ya que suele estar dentro del ordenador; sin embargo, esto ya no es cierto del todo, puesto que son frecuentes también los discos duros extraíbles y los discos duros externos.

Los discos duros están formados por un conjunto de discos apilados con un eje común; entre ellos están situadas las cabezas de lectura-escritura de manera que puedan leer y escribir en las dos caras de cada disco.

Al igual que en los discos flexibles, la información se almacena en cada una de las superficies magnéticas de un disco; el número de discos y la composición del material magnético determinan la capacidad del disco duro, que, día a día, aumenta vertiginosamente, siendo habitual hablar de discos duros de 200, 400 ó 500 GB, e incluso de 1 TB.

Dependiendo de la tecnología utilizada para la transferencia de datos, los discos duros pueden ser de varios tipos; en la actualidad, los más utilizados son discos IDE (EIDE); esta tecnología permite conectar hasta cuatro discos con capacidades de Gigabytes. Dentro de este tipo hay que hablar de subtipos que se diferencian, sobre todo, en la velocidad de transferencia de datos: ATA, Ultra-ATA, Ultra DMA, Ultra DMA-66; el último en aparecer ha sido el Serial-ATA.

  • Discos ópticos

La aparición de los discos ópticos (CD-ROM y DVD ), provocó una revolución en los sistemas de almacenamiento, gracias a la enorme cantidad de información, de muy distinta naturaleza, que pueden almacenar con un coste relativamente bajo. Todos estos discos utilizan Tecnología óptica (láser).

  • Discos magnético-ópticos

Estos discos utilizan una tecnología mixta: magnética y óptica. Su gran ventaja es que permiten almacenar una gran cantidad de información mediante la técnica óptica, pero además, los datos pueden ser modificados y borrados gracias a la tecnología magnética.

La superficie de un disco magnético-óptico esta constituida por una aleación de metal cristalino sobre una superficie de aluminio (encargada de reflejar posteriormente el láser); ambas están situadas entre dos capas de plásticos que las protegen.

A la hora de grabar o modificar información, el láser calienta una pequeña porción de superficie de la aleación cristalina, liberando a los cristales lo suficiente para permitirles el movimiento. El campo magnético es capaz de orientarlos para que cambien su posición y poder así representar los dígitos (1 y 0) correspondientes a la nueva información.

La lectura de información se realiza del mismo modo que en un disco óptico; la orientación de los cristales hace que el rayo de la luz se refleje o no en la dirección determinada para que sea detectada por un sensor y pueda convertirse en información digital (0 y 1).

  • Dispositivos de almacenamiento basados en memoria FLASH

Las memorias flash, inicialmente utilizada para almacenar los datos de la BIOS del ordenador, se han popularizado y su uso se ha generalizado hasta el punto de que cada vez son más los dispositivos de almacenamiento que utilizan esta tecnología.

Estos dispositivos, suelen comercializarse con distintos nombres, no solo son dispositivos informáticos, sino que se ha extendido su utilización a otros dispositivos electrónicos, como por ejemplo, las cámaras fotográficas o videos digitales. En los casos de los dispositivos informáticos suelen conectarse al puerto USB, desde el cual obtienen la energía eléctrica suficiente para su funcionamiento.

Las características más sobresalientes de estos dispositivos son su reducido tamaño y la no necesidad de una pila o batería que suministre energía a la memoria para mantener la grabación. Eso si, la vida de una memoria flash no es indefinida: se cifran entre 100.000 y 1.000.000 las veces que se podrá grabar información en ella.


Actividades:

11.- ¿Por qué es necesario dar formato a un disco magnético?¿En que consiste dicha información?

12.- Investiga, utilizando un buscador o la Wikipedia, el significado del fenómeno físico denominado magnetorresistencia gigante y su relación con las cabezas lectoras de los discos duros portátiles y los dispositivos tipo iPod. ¿Quiénes son los descubridores de este fenómeno físico?¿Qué les ha reportado su descubrimiento?







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