HARDWARE
El hardware es una de las ramas mas importantes de la informatica junto con la de software estudiando esta la relacion de los componentes intrenos de una computadora, aparte de ser una de las mas importantes sobre la de software porque basicamente sin hardware no hay software con el que podramos interactuar, dentro del hardware vamos a ver como ya les comente componentes de una pc aparte de sus funciones y caracteristicas de los mismos:
El gabinete de una pc o (personal computer) = (computadora personal) deben de estar colocados dentro de alguna proteccion para proteger y crearle
un ambiente aislante en el que pueda manejarse para nosotros poder usarla, por eso mismo esta el gabinete al igual que nosotros, imaginense que
fueramos esos componentes de la pc pero en este caso realmente en una casa como si fuera el gabinete de la computadora donde puedamos realizar nuestras
tareas diarias con un mantenimiento y proteccion dentro de la casa, algo parecido con los componentes dentro del gabinete, si los componentes no tienen
una proteccion con una aislacion en su espacio no van a funcionar correctamente y estarian todos sus cables sueltos por ahi sin ninguna proteccion.
A estos gabinetes los podemos clasificar segun a las especificaciones de los demas componentes para que pueda haber una compatibilidad entre el gabinete
y ellos pudiendo asi ensamblarlos correctamente.
Esta clasificacion la podriamos dividir asi: E-ATX, ATX, micro ATX y mini ITX, E-ATX seria el mas grande y con mas espacio, ATX le seguiria siendo uno de los
mas grandes, adaptable y utilizado en armados hoy en dia, luego los micro ATX que serian de un tamaño mas reducido y para almacenar en el componentes con
especificaciones mas reducidas y por ultimo el mini ITX que ahi tendriamos el mas compacto de los anteriores.
Las partes de estos gabinetes estarian divididas ya por los puertos de la placa, los ventiladores, la fuente de poder y entre otras cosas mas.
Los gabientes de hoy en dia que les acabo de mencionar comparandolos con los de la anterior genracion del siglo XX cuando aparecio la computadora personal,
venian los famosos gabinetes blancos con materiales mas viejos y no tan lijeros y modernos como los de ahora que ya incluirian aspectos mas avanzados y comodos
de buen gusto incorporandoles ya luces RGB y detalles mas llamativos, ahora si el gabinete viniendo de color negro o hasta empresas o personas creandolos
a su gusto.
La placa madre es un componente interno del pc de suma importancia, donde en ella iran colocados la mayoria de los componentes del pc para empezar a funcionar
e interactuar entre ellos.
Algunos puertos de la placa madre:
El procesador o CPU (unidad central de procesamiento), es el cerebro por asi decir de nuestro sistema de computo, encargado de realizar todos los procesos que
se llevan a cabo dentro del sistema operativo.
Es un circuito integrado de silicio con transistores dentro de el con puertas que se habren y se cierran para la circulacion de electrones dentro de el y al hacer
overclock es lo que provoca un aumento de voltaje al aumentar mismo la frecuencia de estos electrones para tener un procesamiento de datos mas rapido provocaria
el sobrecalentamiento dentro de el provocando las llamadas fugas dentro de los conductores hacia las puertas, por eso es bueno tambien tener una buena disipacion.
Se divide en dos partes logicas: unidad de control y unidad aritmetica logica donde se realizarian todas la operaciones logicas, aparte esta constituido por nucleos
clasificados segun la gama de estos procesadores al igual que depende de su frecuencia calculada en la unidad de hz, los nucleos segun la gama del procesador se
dividen asi: dual core (dos nucleos), quad core (cuatro nucleos), six core (seis nucleos), octa core (ocho nucleos) y siguen mas elevados como hasta 32 o mas con
muchisima mas potencia, el dual core y el quad core serian procesadores de entrada siendo de gama baja y gama media luego ya tendriamos algo mas elevado con seis y
ocho nucleos para tareas en computacion que requieran de mas potencia como el renderizado, desarrollo de programas, ediciones y otras tareas que requieran de mas
potencia.
La memoria cache del procesador es un espacio incluido en el donde se guardaran porcentajes bajos de datos restantes que realiza mediante sus procesos, tenemos memorias cache
L1, L2 y L3 guardando datos entre KB y MB de 200kb hasta mas o menos 4mb.
Los hilos del procesador acompañarian a los nucleos en los procesos que haria este siendo un procesador de 4 nucleos y cuatro hilos cada hilo se reparte para cada
nucleo en este caso habria diferencia con otro de cuatro nucleos pero con ocho hilos teniendo este mas potencia.
La frecuencia de estos procesadores se mide en GHZ, realizando miles de millones de procesos por segundo siendo la frecuencia mas o menos intermedia para las CPUs
de ordenadores pc entre 3.8GHZ y 4.0GHZ entre los de gama media y llegando hasta 6.2GHZ los de gama alta que van a requerir mucho mas economicamente.
Hoy en dia existen dos marcas que sobresalen en el mercado fabricadores de procesadores una de ellas AMD y otra INTEL, que por cierto intel fue la que saco el primer
chipset de procesador al mercado siendo el modelo intel 4004 en 1971 y luego en el año 1974 vino AMD con su primer procesador 9080, pero al ser procesadores de esa epoca
y los primeros en salir, ya venian con frecuencias y nucleos muy bajos quedando demasiado lejos comparados con las inovaciones de estos años y lo que llevo a la creacion
de nuevos componentes en dia de hoy con nuevas empresas informaticas vendedoras de estos como ya nombre junto con las placas madres, salieron las primeras computadoras
personales o personal computer (PC) en 1981 por parte de IBM y APPLE dos grandes companias saliendo asi tambien los sistemas operativos como LINUX, MICROSOFT WINDOWS,
macOS etc. APPLE por su parte con la MACINTOSH o abreviado como MAC y con APPLE 1 y APPLE 2 que revoluciono el mercado del hardware.
Por parte de las APUS un nombre dado por AMD a sus procesadores, estan los de gama baja como ya nombre, los de gama media y gama alta.
La targeta grafica es uno de los componentes internos mas importantes del pc encargado de los graficos producidos en los programas requeridos por el procesador para poder darnos una
mayor calidad a la hora de jugar videojuegos de alto consumo grafico, velocidades y rendimiento a la hora de jugar y al igual que en los procesadores, graficas mas y menos
potentes que otras, obteniendo la mayor cantidad de cuadros transmitidos por segundo (FPS) con una buena potencia grafica, la media requerida para estos juegos teniendo una grafica
de entrada son los 60 cuadros por segundo o mejor llamados hoy en dia frames por segundo (FPS).
Existen al igual que los procesadores grandes marcas producidoras de tarjetas graficas en el mercado, como NVIDIA y AMD RADEON.
La tarjeta grafica es uno de los componentes que mas temperatura lebanta junto con el procesador.
Al igual que otros componentes este esta repleto de transistores incluyendo tambien en el, memoria cache y ram.
Los tipos de tarjetas graficas que hay en el mercado ahora producidas por las marcas ya mencionadas y entre otras, tenemos la GEFORCE 730, 1030 como gamas de entrada por parte de NVIDIA
y si ya requerimos de una potencia mayor tendriamos GEFORCE 1050 y 1050ti utilizada comunmente para juegos al igual que las de AMD RADEON RX 570 y 560, despues de esto ya tendriamos potencias
exorbitantes como GEFORCE 2080 y 3090 de hoy en dia y para disipar el calor liberado por estas grandes potencias necesitariamos una buena disipacion teniendo estas como 3 ventiladores.
Estas graficas son muy requeridas en el mercado de minar criptomonedas, debido a la gran potencia que tienen superando al procesador y ya serian gastos muy altos para poder conseguir
varias de estas graficas y tambien en parte del gasto de electricidad que aportan, tendrian que estar en lugares muy aislados con una temperatura a su requerimiento de potencia.
Estas graficas al igual que un procesador normal de la placa madre estas estan contituidas por una GPU central y aparte tambien tienen una memoria ram llamada VRAM (Video Random Access Memory).
Para darle electricidad a la placa y para que funcionen los demas componentes para que en general encienda nuestro pc necesitariamos una fuente de poder o fuente de alimentacion donde
claramente esta electricidad saldra de nuestras casas por medio del cable de la fuente conectado al toma corriente, para asi permitir la circulacion de corriente hacia nuestro ordenador
de manera que la corriente que ingresa desde la casa que seria mas o menos dependiendo del pais en cual nos encontremos seria una corriente de por ejemplo en URUGUAY seria de 220v la corriente
alterna con una frecuencia de 50hz.
Esta anteriormente se ubicaba en la parte superior junto al panel trasero de la placa, pero hoy en dia debido a las grandes modificaciones que les han echo a los modernos por los ventiladores
y la apariencia mejorandoles a los pc varias cosas, ubicandola en la parte de abajo.
Hay varios fabricantes de estas fuentes como Corsair.
Las primeras fuentes para pc, eran las fuentes Advanced Technology (AT) fabricadas principalmente por IBM en 1984 donde estas fuentes convertian la corriente del hogar alterna a una corriente continua requerida por los
demas dispositivos del pc, apagandose de manera manual para aquella epoca de la revolucion de las computadoras personales de Apple, con su conector a la placa de 12 pines con voltajes de 5v y 12 y las tierras
de color negro juntas, con voltajes de estas fuentes entre los 250 watts y 400w, transformandola luego para la placa de corriente analogica a digital de binarios en 0s y 1s.
Luego de las fuentes AT aparecieron las revolucionarias fuentes Advanced Technology Extended (ATX) por parte de INTEL en 1995 para los primeros procesadores Pentium, destacando diferencias entre las AT
como el apagado por software siendo mas seguras a la hora de proporcionar energia al pc, con otros conectores como el Sata y Molex incluyendo 20 + 4 pines con voltajes de +12, -12, 5v y 3,3v y con su voltaje
en general entre 300 y 1200 watts llevando asi mas carga que las AT y con sus señales de corriente como al igual que las AT de el Power Good y el Ps-On, el Power Good es el encargado de emitir la señal
de corriente para que el pc encienda correctamente y sin ningun error.
Fuentes genericas: estas fuentes a la hora de no tener mucho presupuesto son una solucion a nuestros problemas, estando a precios accesibles, pero son de mala fama al momento de darles esa enrgia a nuestra pc, ya uqe estas al ser de precios
tan accesibles obiamente que seran de menos calidad al proporcionarnos energia, esto implicaria a la seguridad del pc una mala racha, llegando asi a terminar en malas condiciones por este tipo de fuentes, pudiendo quemarnos
el pc o algun que otro componente, y tambien hay que tomar en cuenta que estas no traerian exactamente el voltaje especificado en sus caracteristicas, asi que muy recomendables no serian para aquellos que quieran tener un pc bien moderno
y actualizado por las anteriores razones.
Fuentes certificadas: si tenemos la idea de tener un pc en buenas condiciones mas seguras, encontrariamos las fuentes certificadas con un valor mas elevado, pero con mas seguridad que vrindan los valores de voltajes de la fuente, son las
que se fabricarian ahora con una mejor estructura exterior mas llamativa de color negro, pero eso no seria lo importante, sino la seguridad que aporta, ya sea a la hora de manipularla nosotros mismos y conectarla al pc sin experimentar ningun fallo por parte
de su conectores o cables.
Sus voltajes en rendimiento a vrindar una cantidad de energia fija y calidad, se clasifican de menor a mayor calidad: White 80plus, Bronze 80plus, Silver 80plus, Gold 90plus, Platinum 90plus y Titanium 90plus, 80 y 90 plus seria el nivel o porcentaje de eficiencia
a la hora de proporcionarnos energia, y tambien fijarnos en su valor de tolerancia a la hora de coprar y sus protecciones contra cualquier caso de inseguridad como corto mcircuitos, sobretensiones y entre otras.
Fuente certificada:
Para poder tener un buen funcionamiento de nuestro pc y con una buena condicion climatica para los componentes incluidos en el, necesitariamos una refrigeracion aceptable, dependiendo de la potencia de computo
que vayamos a tener y tratar de evitar el mal funcionamiento de ellos a largo plaso debido a la mala refrigeracion y condicion en la que tengamos los componentes, donde se tendria que hacer una limpieza
en caso de que los mismos esten tapados de polvo o alguna sustancia, desfaboreciendo su uso normal en el dia a dia, por eso es que hoy en dia estamos dependiendo en parte de las refrigeraciones para evitar
el que los componentes se danien por la gran temperatura incluso partes plasticas de la placa llegando hasta el punto de derretirse entre las grandes temperaturas de los componentes.
Existen dos tipos de refrigeraciones clasificadas segun la circulacion y sentido del aire destacandose caracteristicas entre ellas como la presion estatica:
refrigeracion activa:
La refrigeracion activa basicamente de lo que se encargaria es de refrigerar de manera activa el calor ya sea por un flujo de aire con ventiladores o mediante otros dispositivos encargador de la refrigeracion
por liquido.
Refrigeracion pasiva: encargada de refrigerar de manera pasiva, podriamos encontrarlas en gran parte de la placa base donde habrian pequeños dispositivos de aluminio con aletas encargados de una pequeña aislacion para otros circuitos integrados.
Por eso siempre es importante la refrigeracion activa, mas comunes utilizadas y economica la de aire y si quisieramos ensamblar ya sean refrigeraciones liquidas custom donde el dinero ya no fuera tan influyente para nosotros, tendriamos
dispositivos encaragados de refrigerar mas eficientemente por liquido con tubos y bombas para refrigerar grandes potencia como la cpu, donde esta estaria junto a una pieza de cobre frio incluida en la disipacion custom, luego
tendriamos la refrigeracion mixta que como claramente dice la palabra seria una combinacion entre liquida y por aire constituida por ventiladores y tubos, el aire enfriaria el liquido que pasaria por el procesador siendo mejores
pero mas caras que las anteriores, por delante de las liquidas y quedando como una opcion mas recurrente las de por aire.
Centrandonos en las caracteristicas como en la presion por flujo de aire tenemos tres:
presion neutra: la presion neutra es encargada de ingresar un flujo de aire equlilibrado sacando la misma cantidad de aire que ingresamos.
Presion positiva: en la presion positiva lo que hariamos es utilizar mas ventiladores por delante que por atras del gabinete
o sea estariamos perimitiendo que entre mas aire por delante y que saque poco por detras.
Presion negativa: la presion negativa es la encargada de sacar mas aire del que meteriamos.
Luego estarian las caracteristicas de los ventiladoras ya sea las RPM (reboluciones por minuto) la cantidad de vueltas del ventilador que hace por minuto, el ruido
que estos producen, el flujo de aire y la presion estatica medida en mm-H2O (milimetros por columna de agua) habiendo tipos de ventiladores y cada uno acentrado mas a cada una de estas caracteristicas con arquitecturas diferentes
como su tamaño y grosor de sus aspas.
Unos de los lugares aparte de la misma instalacion de refrigeracion, la encontrariamos en dispositivos de la placa como la grafica, la fuente de poder y mismo en el disipador stock del cpu, tambien a la hora de comprar estas refrigeraciones
tenemos que tomar en cuenta las medidas de los ventiladores para que se adapten a las medidas del gabinete, comunmente estos ventiladores son de 80mm y 60mm pero para gabinetes con medidas estandares, siendo mas grandes los de 230mm.
Refrigeracion Custom:
Siempre cuando vayamos a descargar algun archivo y quisieramos tenerlo ahi para siempre y que no se borre temporalmente, para eso estan los discos duros o memorias ROM (Read Only Memory), donde vamos a estar usando la mayor parte de la
memoria dependiendo de su espacio medido en unidades de medida como los bits, son pequeños espacios de memoria donde basicamente podriamos guardar algunas letras, luego estan los byte, estos estarian formados por 8 bits y despues de estos
vendrian unidades mas grandes kbyte, mbyte, gbyte, terabyte, exabyte, etc. Pero en realidad estos terminos estarian mal dichos por el mercado a comodidad de las personas, en realidad se dirian asi: mibi, gibi, etc.
Las unidades de almacenamiento irian ubicadas en una parte del gabinete conocida como baia donde irian alojados y ensamblados con tornillos.
Existiendo varios tipos de unidades de almacenamiento clasificadas en memroias primarias, secundarias y terciarias, las primarias son las RAM, secundarias son los que almacenan la informacion como los SSD, HDD y las terciarias son
almacenamientos externos como memorias de CD, DVD y BLU-RAY.
Memorias secundarias HDD y SSD:
HDD: (Hard Drive Disk) es un tipo de memoria no volatil (que no precisa de constante energia para almacenar datos, ya estando guardados no se borran al estar apagado), esta memoria aparecio en 1956 por IBM (International Business Machine)
pesando casi una tonelada y con un espacio de memoria muy reducido, alcanzando tan solo 5mb, donde claramente la informatica en ordenadores estaba empezando, a medida ese almacenamiento con el tiempo iba creciendo y reduciendo el tamaño del
HDD, llegando ya mas adelante por los 80s a capacidades de 40gb y mas, hasta ahora ya lo encontrariamos con capacidades altisimas manejadas por grandes computadoras (servidores) de empresas enormes como GOOGLE y AMAZON llegando hasta
millones de terabytes de memoria.
Esta formado por una estructura de aliminio y policarbonato donde dentro tendria discos magneticos con sus respectivas caras de cada lado, posicionados uno debajo del otro, sostendios por un eje central que les permite girar a grandes velocidades
medidas en reboluciones por minuto (RPM), con un brazo sosteniendo al encargado de leer la informacion llamado cabezal, rozando el disco con su punta aguda.
Parte logica: la parte logica del disco que seria lo intangible que no podremos tocar solo apreciar por software, estan incluidas en los platos, formados por pistas y sectores, donde se dividira la informacion.
los cilindros son el conjunto de pistas y los llamados clusters el conjunto de sectores, que antiguamente trabajaban estos sectores con capacidades de hasta 512bytes pero ahora se agrandaron mas, alcanzando los 2048 bytes.
Hay marcas como WESTERN DIGITAL, SEAGATE y SAMSUNG.
Tienen un sistema de direccionamiento como CHS.
Estos discos tienden a levantar velocidades que van de 4200 hasta 15000 RPM, que para lo cual que mas velocidad de rotacion de los platos mas energia consume, los de 7200 RPM consumen 15w.
Para la transferencia de informacion, no trabajan ancho de banda como la placa en si, si no que tienen su propia tasa de transferencia que trabaja con velocidades de bits por segundo.
Particiones del HDD: el particionado de disco consiste en dividir la memoria del disco, utilizando alguna otra parte para almacenar datos, pero en si el disco tienen diferentes tipos de particiones como la particion primaria, primaria 2,
logica y extendida:
particion primaria: es la que se usa para almacenar el sistema operativo y es la particion que sera leida por el sistema de arranque que incluya dependiendo del S.O (sistema operativo), si es Windows es MBR (Master Boot Record)
su sistema de arranque y si es linux es GRUB.
La particion extendida es para proteger a las particiones logicas y las particiones logicas son usadas para guardar copias de seguriadad de archivos o otros datos, pero la particion extendida
no podria proteger a la primaria porque el sistema de arranque no leeria al sistema operativo y no lo cargaria, pero dentro de la extndida podriamos guardar varias particiones logicas, claro que eso tambien va a depender del espacio en tu HDD.
Existen herramientas para optimizar un disco duro al igual que para recuperar datos que se hallan borrado o el disco se halla roto y para particionarlo podriamos ir mismo al icono de Windows a tu izquierda en la esquina inferior dando click
derecho y clickeando administrador de discos, o mismo en el cmd del sistema con el comando partdisk.
Para la particion primaria activa del s.o suele usar por defecto la letra C como disco local C:\ y para las demas se utliza la E, D, F, etc. Se usa solamente para identificar a cada particion.
Los sistemas de archivos que se encargan de la gestion de los archivos, utilizados en estos discos dependiendo del sistema operativo son: NTFS para Windows, EXT para linux y para macOS HFS.
Tienen tamaño de 3.5" siendo mas grandes que los SSD.
Los conectores de estos HDD son antiguamente los molex, jumpers y PATA pero ahora con la salida de los SATA se han cambiado, utilizando los SATA para alimentacion del disco y para la transferencia de datos.
Particion:
Dentro de un ordenador destacariamos a la memoria primaria del mismo, memoria RAM (Random Access Memory) o lo que significa en español, memoria de acceso aleatorio,
es la que esta directamente en contacto con la CPU del sistema mediante los buses, incluyendo la interaccion con el kernel (nucleo) del sistema operativo interactuando recursos de ella.
Es encargada de cargar los programas temporalmente en tiempo real del encendido, eso quiere decir que al salir del programa se borraran todos sus datos, es un tipo
de memoria volatil que depende de constante energia para poder cargar los programas, existiendo las primeras memorias en 1948 con la aparicion luego de los circuitos en 1970.
Existen dos tipos principales de estas, siendo las memorias estaticas (Static Random Access Memory) y dinamicas (Dinamic Random Access Memory) midiendo actualmente su frecuencia en MHZ.
La memoria SRAM es mas cara que la DRAM incluyendo la mas cara mas ventajas que la mas barata, echa de transistores mientras que la dinamica esta echa de condensadores y un transistor,
por lo que la DRAM requiere de mas energia debido al gran numero de capacitores que absorben y liberan energia llegando a producirse fugas, mientras que los transistores permiten el paso de las señales digitales y tambien
una de las otras diferencias es que la mano de obra de estas dos son diferentes ya que para el ensmablado de transistores se vuelve una tarea mas compleja, requiriendo en la SRAM un bloque de memoria de
6 transistores.
Hay clasificaciones en los grupos de la RAM como las DIMM y SIMM, clasificandolas por los carriles que estan en contacto con los slots de la placa, al que la DIMM tendria dos carriles,
mientras que la SIMM lo contrario y llegando a transmitir menos bits.
Con el paso del tiempo al igual que los demas dispositivos se le han implementado mejoras reduciendo el consumo de energia pasando de 1.5 hasta 1.1 volts, al igual que logrando mayores
frecuencias, con la aparicion del tipo de memoria dinamica DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory), en la que fueron evolucionando de DDR1 hasta DDR6, consiguiendo
mayores capacidades y rendimientos, acortando el consumo de energia y lograron buenos resultados sin tener que aumentar los voltajes, tambien las frecuencias cambiaron salieron de los 100 MHZ hasta
los 12.800 MHZ, pero estas ya serian cantidades muy altas de frecuencias en la cual no se usarian mucho siendo un estandar las DDR4 con frecuencias de hasta 3.200 MHZ y velocidades de transferencia
de 3.200 mb/s e implementando a estas carriles de tipos DIMM, para su mayor transferencia de datos.
Existen dos tipos de perifericos, los de entrada y de salida, serian los que permitirian la comunicacion entre el usuario y la maquina, para que la maquina pueda ejecutar las instrucciones que le demos a partir de
estos perifericos, pero estos perifericos no solo permiten la comunicacion entre la maquina si no que hay otros diseñados especificamente para liberar el sonido, como los speakers o (parlantes) en español y
las webcams o (camaras web), permitiendo la transmision de grabaciones de video utilizadas por los famosos streamers o creadores de contenido y otro periferico es el que transmite imagenes y videos.
los perifericos son: