TECNOLOGÍA DE COMPUTADORAS

Tecnología de los computadores.
                Las tendencias tecnológicas van avanzando con el paso del tiempo, así mismo en términos informáticos y de electrónica van saliendo circuitos integrados digitales más veloces, lo cual también va ligado en términos monetarios altos, las actualizaciones de un sistema de computo sale relativamente costoso dependiendo de las características de la tecnología que se le este implementando. Los circuitos integrados como sabemos hoy en día estos se van haciendo aun más pequeños ya que existen muchos avances en la tecnología en las ciencias de la miniaturización como son la micro y nanotecnología que estos ocupan, ya que los dispositivos que antes eran enormes y ocupaban el tamaño de una habitación ahora son tan pequeños que pueden caber en la palma de nuestras manos. Lo que implica que los sistemas avancen son los siguientes términos:
·         Tecnología: los transistores utilizados por los dispositivos de un computador son los llamados transistores de unión bipolar o BJT que estos a su vez generaron familias tecnológicas como lo son los TTL. Esta tecnología ha tenido como ventajas su facilidad para suministrar corriente y su rapidez, apareciendo como desventaja su alto consumo de energía en comparación con los CMOS; esta segunda tecnología se basa en la utilización de transistores de efecto de campo, es elegida actualmente para fabricar la mayoría de los CPU’s. otra tecnología como la BiCMOS combina en un solo proceso tecnológico de transistores BJT y CMOS tratando de combinar las ventajas de ambos.
·         Velocidad: hace referencia al tiempo de respuesta y los retrasos inevitables que aparecen en su funcionamiento. Esto hace que los CI más sencillos dependan de la tecnología utilizada. El problema de la velocidad estribara en que la ejecución paralela requerirá más circuitería y el circuito seria mayor.
·         Escala de Integración: los CIs (Circuitos Integrados) CMOS se construyen a partir de la litografía que se aplican mascaras que proyectan las siluetas de los polígonos que forman a los transistores. Se trata la oblea químicamente y en las diferentes fusiones se hacen los transistores; estos se dividen en segmentos que pueden alcanzar a las micras de tamaño. Cuanto mejor y preciso sea el proceso de la creación de las difusiones, los tamaños serán menores, y por tanto en una misma superficie de silicio  se podría incluir más lógica.
·         Tamaño: depende de la fabricación del CI ya sea sencillo o que tan complejo pueda ser este para las operaciones para la cual fue programado.

Circuitos de Memoria.
                El almacenamiento de la información se hace a través de dispositivos de memoria que almacenan la información de forma binaria para después tener la posibilidad de recuperar dichos datos. Estos contribuyen una jerarquía en la que están más cerca de la CPU los dispositivos  más rápidos y en niveles más alejados los dispositivos más lentos. Los parámetros más importantes para medir los circuitos de memoria son:
·         Tiempo de Acceso: es el tiempo necesario para poder recuperar la información de los dispositivos de memoria.
·         Densidad de información: depende de la tecnología utilizada ya que ocupan un espacio distinto por cada bit de información.
·         Volatilidad: se refiere a la pérdida de información si no se mantiene en alimentación al circuito, esta información debe de recuperarse de forma automática cuando se conecte de nuevo la alimentación y comience el funcionamiento de la computadora.
a)   RAM estática asíncrona.
                Es una memoria volátil, de acceso rápido que puede almacenar y leer información su característica es que la hace ideal para ser memoria principal en los ordenadores, la celda de almacenamiento de la SRAM contiene 4 transistores MOS que almacenan 1 y 0 mientras se mantenga la alimentación del circuito.

b) RAM estática síncrona
                Utiliza la misma tecnología que las SRAM, con lo que son volátiles y de rápido acceso. La diferencia es que existe una señal de reloj que sincroniza el proceso de lectura y escritura. Las memorias cache externas de algunos microprocesadores son de este tipo para facilitar el acceso de datos en modo ráfaga y acelerar el proceso de acceso a bloques de memoria.
c) RAM Dinámica.
                La DRAM tiene capacidades que accede con un solo transistor, en vez de celdas con varios transistores. El problema es que las capacidades se descargan mediante la corriente de pérdidas de transistores y aparte son lentas comparadas con la SRAM; tienen una estructura de forma de matriz, estando multiplexadas las direcciones en forma de filas y columnas, tienen modos de acceso más rápido en lo que suministra la parte alta de dirección; este modo de acceso se denomina modo pagina y acelera el acceso al no tener que suministrar para cada acceso la dirección de página completa.
d) Memorias ROM
                Las memorias de solo lectura una vez que han sido escritas o programadas solo se puede leer el contenido de las celdas, se suelen utilizar para almacenar el código que permite arrancar a los sistemas; estas se fabrican para aplicaciones masivas con mascaras de silicio. Hay 3 tips de memorias ROM que pueden ser programadas en el laboratorio, algunas pueden ser borradas.
·         Memoria PROM: son memorias ROM programables eléctricamente mediante un programador especial que genera picos de alta tensión, que funden físicamente unos fusibles grabando en el dispositivo de forma permanente. Tienen el inconveniente que no pueden ser borradas y para su lectura requieren una tarjeta especial.
·         Memoria EPROM: se programan también con un dispositivo de programación conectado al ordenador la diferencia con la PROM es que estas si se pueden borrar; se realiza mediante rayos UV, para que suceda esto las EPROM tienen una ventana de cuarzo pequeña transparente en la cual se hace la exposición de la matriz de celdas como se muestra en la figura 1.6. Una vez programadas se tiene que etiquetar esta ventana para evitar que sea borrada accidentalmente.
Descripción: https://sites.google.com/site/computadorasarquitectura/_/rsrc/1468750857224/home/unidad1/image027.gif

Figura 1.6 Memoria EPROM
·         Memoria EEPROM: son memorias programables y borrables mediante un dispositivo especial que se conectara al ordenador.
e) Memoria FLASH
                Son memorias que tienen un comportamiento igual a una SRAM, pero en su escritura es diferente, deben ser primero borradas y después escritas; este tipo de memorias tienen internamente un registro de instrucción y una maquina de estados que genera las señales necesarias para borrar/escribir en un bloque o en toda la memoria.
La memoria se divide en varias capas o niveles con una estructura cuya forma puede recordarnos a una estructura piramidal. La tabla 1.1 que se muestra a continuación nos muestra el tamaño máximo y mínimo que pueden presentarnos las memorias flash, así como el tiempo que tardan al accesar a la información.
Nombre
Tamaño Máximo
Tiempo de Acceso
Registros
Hasta 200 Bytes
Menos de 10 Nanosegundos
Memoria Caché
Hasta 512 Bytes
Entre 10 y 30 Nanosegundos
Memoria Principal
Más de 1 Gigabyte
Entre 30 y 100 Nanosegundos
Tabla 1.1. Capas en la que se divide la memoria.

 La Mejor Configuración.
                Lo primero que debemos de tomar en cuenta para la configuración de nuestro equipo es para que va a ser destinado, es decir, que programas serán utilizados en el. Por ejemplo un PC utilizado en una oficina ocupa Word, Excel e Internet, no necesita tener un procesador poderoso, pero es indispensable proporcionarlo de una buena memoria RAM y un disco duro rápido en cuanto a lectura y escritura de datos. En cambio cuando una computadora es destinada para aplicaciones pesadas o para juegos con gráficos tridimensionales, lo principal es tener un procesador rápido combinado con una buena y rápida tarjeta de gráficos.
La Placa Base
                Es el componente principal, por lo tanto este se tiene que escoger con el más sumo cuidado para que el ordenador tenga una calidad excelente al igual que su rendimiento en la ejecución de tareas. Al comprar la placa base debemos  ver qué tipo de procesador soporta, si posee slots de expansión suficientes para los periféricos que deseemos instalar. Una placa se confecciona usando una técnica llamada MPCB( Multiple Layer Contact Board), que consiste en varias placas apiladas como si fueran una; este tipo de placas deben ser fabricadas de forma minuciosa, pues un mínimo error en la posición de las pistas, haría que sufriese interferencias y convertirán a la placa en inestable. La calidad de las placas no depende precisamente de la marca pero si nos debemos cerciorar de la marca que estamos adquiriendo, ya que, para encontrar controladores de los dispositivos de dicha placa será más fácil entrando a la página del fabricante.
Memoria RAM
                Si la computadora tiene poca memoria RAM, nuestro sistema deberá utilizar nuestro disco duro para almacenar aquellos programas que no caben en RAM esta es la llamada Memoria Virtual; la cual por sobrecarga puede llegar a volver muy lento nuestro sistema. Por otro lado, al instalar mas memoria RAM será un desperdicio pues no hará al sistema más rápido se notara que se debe instalar más cuando el sistema se encuentre lento. Por ejemplo si se trabaja con aplicaciones sencillas de oficina la mínima de RAM a ocupar seria de 64MB, pero lo ideal sería 128MB; si se mantienen programas al mismo tiempo con 256MB es suficiente ya que en si el uso de memoria RAM en la actualidad también depende de nuestro Sistema Operativo ya que al pasar los años estos van evolucionando de forma creciente ocupando aplicaciones más complejas por lo cual se necesita más RAM. Cuanta más memoria RAM el PC se mantendrá más rápido por más tiempo ya que con el paso del tiempo hay aplicaciones más complejas y estas hacen que el sistema sea más sofisticado.
Procesador
                Depende para que se va a utilizar la computadora por ejemplo si esta será utilizada para  juegos valdría la pena invertir en un procesador como un Athlon o Pentium 4. Si es para aplicaciones pequeñas con que tenga suficiente RAM es más que suficiente un procesador Duron.
Disco Duro
                Es importante saber el tiempo de acceso, la velocidad de rotación y la densidad del disco duro. El tiempo de acceso determina cuanto tiempo tarda el cabezal de lectura en encontrar el dato que debe leerse. La velocidad de rotación se mide en rpm, revoluciones por minuto. La densidad o cantidad de datos que caben en cada disco duro, también determina su rendimiento, pues los datos estarán más expuestos entre sí, serán localizados más rápidamente.
Tarjeta Grafica
                Existen tarjetas de 2D y 3D. También existen tarjetas aceleradoras de 3D que deben usarse con una tarjeta de 2D común. También existen las tarjetas graficas “combo”, que realizan funciones de 2D y 3D. Al día de hoy, incluso las tarjetas graficas on board (se refiere a dispositivos que vienen integrados en la placa madre) vienen con recursos 3D, aunque su rendimiento no se compara en lo absoluto con el de una tarjeta grafica de calidad.
Tarjeta de Sonido
                No tiene ninguna influencia con el rendimiento del equipo, solamente determina la calidad de audio. Para uso normal, se utilizan las Sound Blaster generalmente con chipsets Yamaha. Las tarjetas de sonido más caras marcan la diferencia si pretendemos trabajar en la edición musical, o queremos oír música MIDI en máxima calidad. También existen las tarjetas de sonido 3D, como la Sound Blaster Live, que generan sonidos que parecen venir de todas direcciones. Este efecto es muy utilizado en teatros en casa, para escuchar el sonido de forma más real.
Ampliaciones y Actualizaciones.
                Realizar una ampliación significa cambiar algunos componentes de un equipo ya viejo a fin de mejorar su rendimiento. Sin embargo, muchas veces, el equipo es tan viejo que sería necesario cambiar casi todos los componentes  para conseguir un rendimiento aceptable; en este caso sería mejor comprar un equipo nuevo con las actualizaciones más recientes para un rendimiento óptimo. El secreto de realizar una buena actualización es detectar los “puntos débiles” de la configuración, los componentes para conseguir alcanzar un rendimiento aceptable con el conjunto de los demás. Aparte hay que saber escoger los componentes en relación a la calidad. Cabe mencionar que no es necesario comprar un equipo anticuado para hacer una actualización que bien valga la pena porque si el equipo está muy anticuado lo mejor es comprar uno nuevo con las actualizaciones que satisfagan las necesidades que requiere en ese momento el usuario y así poder tener un equipo de vanguardia y bien actualizado.




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