Arquitectura de La memoria Rom

ARQUITECTURA DE LA ROM

La memoria ROM es un circuito de baja escala de integración (LSI, Low Scale Integration), la cual consiste de un arreglo de dispositivos semiconductores (diodos, transistores bipolares o de efecto de campo), los cuales son interconectados para almacenar un arreglo de datos binarios. Sólo datos binarios son almacenados en este tipo de memoria, la cual puede ser leída cuando se desee pero no modificada en condiciones de operación normal. El contenido de está memoria es usualmente especificada por una tabla de verdad.

Los arreglos de registros almacenan los datos que han sido programados en la ROM. Cada registro contiene un número de celdas de memoria igual al tamaño de palabra. En este caso, cada registro almacena una palabra de ocho bits. Los registros son ordenados en una matriz cuadrada, que es lo común en la mayoría de los dispositivos de memoria. Se puede especificar la posición de cada registro, dando el renglón y la columna. Por ejemplo, el registro 0 esta dado por el renglón 0 columna 0, y el registro 9 por el renglón 1, columna 2. 

Continuar →

Funcionamiento de la memoria RAM

¿Cómo funciona la memoria RAM?

La denominada Random Acces Memory (RAM), o Memoria de Acceso Aleatorio, es utilizada por el sistema para procesar toda la información que pasa por la PC.

Se trata de una memoria de tipo volátil, es decir, que se borra cuando se apaga el computador, aunque también hay memorias RAM no volátiles (como por ejemplo las memorias de tipo flash).

Los datos almacenados en la memoria RAM no sólo se borran cuando se apaga el computador, sino que también deben eliminarse de esta cuando se deja de utilizar (por ejemplo, cuando se cierra el fichero que contiene estos datos).

Estas memorias tienen unos tiempos de acceso y un ancho de banda mucho más rápido que el disco duro, por lo que se han convertido en un factor determinante para la velocidad de un computador. Esto quiere decir que, dentro de unos límites, un computador irá más rápido cuanta mayor sea la cantidad de memoria RAM que se tenga instalada, expresada en MegaBytes o GigaBytes.

Los chips de memoria suelen ir conectados a unas plaquitas denominadas módulos, pero no siempre esto ha sido así, ya que hasta los computadores del tipo 8086 los chips de memoria RAM estaban soldados directamente a la placa base.

Con los computadores del tipo 80386 aparecen las primeras memorias en módulos, conectados a la placa base mediante zócalos, normalmente denominados bancos de memoria, y con la posibilidad de ampliarla (esto, con los computadores anteriores, era prácticamente imposible).

Los primeros módulos utilizados fueron los denominados SIMM (Single In-line Memory Module). Estos módulos tenían los contactos en una sola de sus caras y podían ser de 30 contactos (los primeros), que posteriormente pasaron a ser de 72 contactos.

Continuar →

Unidad de memoria de estado solido

¿Que es?

Una unidad de estado sólido o SSD (acrónimo en inglés de solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa una memoria no volátil, como la memoria flash, o una memoria volátil como la SDRAM, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios magnéticos encontrados en los discos duros convencionales. En comparación con los discos duros tradicionales, las unidades de estado sólido son menos sensibles a los golpes, son prácticamente inaudibles y tienen un menor tiempo de acceso y de latencia. Las SSD hacen uso de la misma interfaz que los discos duros y, por lo tanto, son fácilmente intercambiables sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para compatibilizarlos con el equipo.
Aunque técnicamente no son discos, a veces se traduce erróneamente en español la "D" de SSD como disk cuando, en realidad, representa la palabra drive, que podría traducirse como 'unidad' o 'dispositivo'.
A partir de 2010, la mayoría de los SSD utilizan memoria flash basada en compuertas NAND, que retiene los datos sin alimentación. Para aplicaciones que requieren acceso rápido, pero no necesariamente la persistencia de datos después de la pérdida de potencia, los SSD pueden ser construidos a partir de memoria de acceso aleatorio (RAM). Estos dispositivos pueden emplear fuentes de alimentación independientes, tales como baterías, para mantener los datos después de la desconexión de la corriente eléctrica.
Se han desarrollado dispositivos que combinan ambas tecnologías, es decir discos duros y memorias flash, y se denominan discos duros híbridos (HHD), que intentan aunar capacidad y velocidad a un precio inferior a un SSD

Ventajas

Los dispositivos de estado sólido varias ventajas únicas frente a los discos duros mecánicos:

• Arranque más rápido, al no tener platos que necesiten tomar una velocidad constante.
• Gran velocidad de escritura.
• Mayor rapidez de lectura, incluso 10 veces más que los discos duros tradicionales más rápidos gracias a RAIDs internos en un mismo SSD.
• Baja latencia de lectura y escritura, cientos de veces más rápido que los discos mecánicos.
• Lanzamiento y arranque de aplicaciones en menor tiempo - Resultado de la mayor velocidad de lectura y especialmente del tiempo de búsqueda. Pero solo si la aplicación reside en flash y es más dependiente de la velocidad de lectura que de otros aspectos.
• Menor consumo de energía y producción de calor - Resultado de no tener elementos mecánicos.
• Sin ruido - La misma carencia de partes mecánicas los hace completamente inaudibles.
• Mejorado el tiempo medio entre fallos, superando 2 millones de horas, muy superior al de los discos duros.
• Seguridad - permitiendo una muy rápida "limpieza" de los datos almacenados.
• Rendimiento determinístico - a diferencia de los discos duros mecánicos, el rendimiento de los SSD es constante y determinístico a través del almacenamiento entero. El tiempo de "búsqueda" constante.
• El rendimiento no se deteriora mientras el medio se llena. (Véase Desfragmentación)
• Menor peso y tamaño que un disco duro tradicional de similar capacidad.
• Resistente - Soporta caídas, golpes y vibraciones sin estropearse y sin descalibrarse como pasaba con los antiguos discos duros, gracias a carecer de elementos mecánicos.
• Borrado más seguro e irrecuperable de datos; es decir, no es necesario hacer uso del Algoritmo Gutmann para cerciorarse totalmente del borrado de un archivo    

Limitaciones

Los dispositivos de estado sólido tienen también varias desventajas:

• Precio - Los precios de las memorias flash son considerablemente más altos en relación precio/gigabyte, la principal razón de su baja demanda. Sin embargo, esta no es una desventaja técnica. Según se establezcan en el mercado irá mermando su precio y comparándose a los discos duros mecánicos, que en teoría son más caros de producir al llevar piezas metálicas.
• Menor recuperación - Después de un fallo físico se pierden completamente los datos pues la celda es destruida, mientras que en un disco duro normal que sufre daño mecánico los datos son frecuentemente recuperables usando ayuda de expertos.
• Vida útil - En cualquier caso, reducir el tamaño del transistor implica reducir la vida útil de las memorias NAND, se espera que esto se solucione con sistemas utilizando memristores.
• Menor capacidad.

Antiguas desventajas ya solucionadas:

• Degradación de rendimiento al cabo de mucho uso en las memorias NAND (solucionado, en parte, con el sistema TRIM).
• Menor velocidad en operaciones E/S secuenciales. (Ya se ha conseguido una velocidad similar).
• Vulnerabilidad contra ciertos tipo de efectos - Incluyendo pérdida de energía abrupta (en los SSD basado en DRAM), campos magnéticos y cargas estáticas comparados con los discos duros normales (que almacenan los datos dentro de una jaula de Faraday).

Continuar →

Ley de Moore

Qué es la Ley de Moore ?

Los cambios y las mejoras en el hardware informático durante las décadas han sido seguidas y las tendencias consistentes como el poder informático que se duplica cada dos años, se conoce como la Ley de Moore. Esta ley recoge las mediciones en los dispositivos electrónicos digitales, tales como velocidad de procesamiento y capacidad de memoria.

La Ley de Moore, escrita en 1965 por Gordon E. Moore, cofundador de Intel, predijo que el rendimiento del procesador (por extensión del número de transistores integrados a la silicona) se duplicaría cada 12 meses. Esta ley se revisó en 1975, y se cambió el número de meses a 18. La Ley de Moore sigue vigente hasta nuestros días. 

Continuar →

Circuitos Integrados

Una vez combinados, los transistores pueden constituir circuitos lógicos que, al combinarse, forman procesadores. El primer circuito integrado data de 1958 y fue construido por Texas Instruments. 

Los transistores MOS se componen, entonces, de láminas de silicona (denominadas obleas), obtenidas luego de múltiples procesos. Dichas láminas de silicona se cortan en elementos rectangulares para formar un "circuito". Los circuitos se colocan luego en carcasas con conectores de entrada-salida, y la suma de esas partes compone un "circuito integrado". La minuciosidad del grabado, expresado en micrones (micrómetros, se escribe µm) define el número de transistores por unidad de superficie. Puede haber millones de transistores en un sólo procesador. 

Continuar →

Transistor

Historia

Con el fin de procesar la información, el microprocesador posee un grupo de instrucciones, denominado "conjunto de instrucciones", hecho posible gracias a los circuitos electrónicos. Más precisamente, el conjunto de instrucciones se realiza con la ayuda de semiconductores, pequeños "conmutadores de circuito" que utilizan el efecto transistor, descubierto en 1947 por John Barden, Walter H. Brattain y William Shockley, quienes recibieron por ello el premio Nobel en 1956.

Definición 

Un transistor (contracción de los términos transferencia y resistor) es un componente electrónico semi-conductor que posee tres electrodos capaces de modificar la corriente que pasa a través suyo, utilizando uno de estos electrodos (denominado electrodo de control). Éstos reciben el nombre de "componentes activos", en contraste a los "componentes pasivos", tales como la resistencia o los capacitores, que sólo cuentan con dos electrodos (a los que se denomina "bipolares"). 

El transistor MOS (metal, óxido, silicona) es el tipo de transistor más común utilizado en el diseño de circuitos integrados. Los transistores MOS poseen dos áreas con carga negativa, denominadas respectivamente fuente (con una carga casi nula), y drenaje (con una carga de 5V), separadas por una región con carga positiva, denominada sustrato. El sustrato posee un electrodo de control superpuesto, denominado puerta, que permite aplicar la carga al sustrato. 

Continuar →

INTRODUCCION A LOS DISPOSITIVOS DE E/S

Para diferenciar los dispositivos tenemos dos enfoques posibles, el primero de ellos se centra en el modo de almacenar la información (clasificando los dispositivos como de bloque o de carácter) y el segundo enfoque se centra en el destinatario de la comunicación (usuario, maquina, comunicadores)

Un dispositivo de bloque almacena la información en bloques de tamaño fijo. Al ser el bloque la unidad básica de almacenamiento, todas las escrituras o lecturas se realizan mediante múltiplos de un bloque. Es decir escribo 3 o 4 bloques, pero nunca 3,5 bloques. El tamaño de los bloques suele variar entre 512 Bytes hasta 32.768 Bytes. Un disco duro entraría dentro de esta definición. A diferencia de un dispositivo de bloque un dispositivo de carácter, no maneja bloques fijo de información sino que envía o recibe un flujo de caracteres. Dentro de esta clase podemos encontrar impresoras o interfaces de red.

Entre cada categoria y dispositivo, hay grandes diferencias:

Velocidad de transferencia de datos: varios órdenes de magnitud para transferir los datos, según las necesidades de cada dispositivo

Aplicación: la funcionalidad para la que esta diseñado un dispositivo tiene influencia sobre el software por ende lo tendrá sobre el sistema operativo.

Complejidad de control: cada dispositivo tiene una complejidad asociada, no es lo mismo controlar un ratón que gestionar un disco duro.

Unidad de transferencia: datos transferidos como un flujo de bytes/caracteres o en bloques de tamaño fijo

Representación de datos: cada dispositivo puede usar su propia codificación de datos

Condiciones de error: el porqué del error, su manera de notificarlo así como sus consecuencias difiere ampliamente entre los dispositivos

Continuar →

Dispositivos de E/S Externos

Dispositivos de E/S  Externos

Teclado (Periférico de Entrada): Es el más importante medio de entrada de datos, el cual establece una relación directa entre el usuario y el equipo. 

Lecto/grabadora de CD/DVD (Periférico de Entrada y Salida): Tiene como función hacer girar el disco a una velocidad constante y transferir programas o datos desde el disco a la computadora o viceversa. Esa operación es realizada a través de un cabezal de lectura y grabación que se mueve hacia atrás y adelante sobre la superficie del disco. Los datos grabados en el disco pueden ser leídos y utilizados como fuente de consulta en una operación futura.

Disco Duro, Disco Rígido o HD (Periférico de Entrada y Salida): Son unidades de almacenamiento que se caracterizan por la mayor capacidad de almacenamiento y la mayor velocidad de operación. 
Está compuesto por una serie de discos de material rígido, agrupados en un único eje, teniendo cada disco un cabezal. Los cabezales flotan sobre la superficie del disco apoyados en un colchón de aire, eso significa que deben ser conservados en cajas herméticamente cerradas para evitar problemas causados por el polvo y otros elementos extraños. 

Monitor (Periférico de Salida): Utilizado para la salida de información,el monitor es el canal por donde la computadora muestra la información al usuario. Está conectado a la placa de video de la computadora. 

Mouse (Periférico de Entrada): El mouse se coloca sobre cualquier superficie plana y, cuando se mueve, mueve también el cursor en la pantalla con extrema agilidad. Así, una persona puede moverse a cualquier parte de la pantalla, presionar el botón y activar la operación deseada. 

Joystick (Periférico de Entrada): Generalmente es utilizado para juegos. La nave espacial, o cualquiera otro objeto controlado en la pantalla por el joystick, se mueve en la misma dirección que él. Cuando el joystick es movido para adelante, la nave espacial avanza en la pantalla. 

Impresoras (Periférico de Salida): Son utilizados para la impresión de datos sobre papel.
Existen tres tipos principales de impresoras: Matricial (o de Matriz de Puntos), chorro a Tinta y Láser. 

Módem (Periférico de Entrada y Salida): El módem es un dispositivo de conversión de señales, que transmite datos a través de líneas telefónicas. La palabra MÓDEM es derivada de las palabras modulación y desmodulación. Utilizados para la conexión a internet. 

Escáner - Digitalizador de imagen - (Periférico de Entrada): Un digitalizador de imágenes es un dispositivo de entrada de datos, que permite ladigitalización de imágenes a partir de material impreso (revistas, periódicos, carteles). 
Las imágenes escaneadas pueden ser modificadas y reproducidas nuevamente por equipos adecuados de impresión. De esta forma podemos confeccionar carteles o cualquier otro tipo de trabajo utilizando fotografías. 

Continuar →

Taxonomia de Flynn

Taxonomia de Flynn

Continuar →

Partes Logicas

MUEVE EL MOUSE POR LA IMAGEN PARA EXPLORAR

Continuar →

¿Por que son necesarios los Buses dentro de una PC?

Buses de una Pc.

Los buses son elementales en todo el computador ya que sin ellos la Pc en sÍ no funcionaria. Los buses son los que se encargan de enviar ciertas informaciones o Datos comunicando los componentes del sistema del micro-procesador.

Los buses transmiten ciertas señales organizadamente hacia los teclados, mouse, impresora entre otros. 

Continuar →

Buses y Tipos deL Cpu

El bus se refiere a las conexiones físicas entre los múltiples componentes de hardware de un ordenador. Reducen el número de canales requeridos por los dispositivos individuales para comunicarse unos con otros, permitiendo que los datos sean transferidos a través de un solo canal. La transferencia de datos eficiente es importante, porque cada componente en un ordenador es responsable de ejecutar solo una parte del proceso general, y solo cuando se permite que la información fluya libremente entre los dispositivos, el ordenador puede llevar a cabo las instrucciones.

Los buses permiten a la CPU (unidad central de procesamiento) enviar instrucciones e información a los componentes internos así como a los dispositivos periféricos. Los alambres diminutos que corren en la placa madre, actúan como vías electrónicas para el paso de señales de información y datos a través del ordenador, conectando los diferentes componentes. El bus interno,conecta solo los componentes dentro de la caja, como la CPU y la memoria (RAM). El bus interno, también conocido como el bus de sistema, es más rápido que el bus externo.

Tipos De Bus

BUS DE DIRECCIONES

El bus de las direcciones es el conjunto de vías que llevan la información acerca de dónde, en la memoria, se obtendrán los datos que serán transferidos hacia o desde ella. Por este bus circulan direcciones de memoria que indican de qué localidad de memoria se leen o escriben datos que viajan en el bus de datos. La velocidad del bus de direcciones es la misma a la del bus de datos. El ancho del bus de direcciones dá la dirección-habilidad del procesador, que es cuánta memoria puede ser direccionada por el procesador. Un bus con 16 líneas, por ejemplo, puede trabajar directamente con 216 direcciones de memoria; eso es 65,536 (o 64 KB) localidades de memoria posibles. Los diversos microprocesadores usados en varias PCs, por lo regular, cuentan con un bus de direcciones de 20 a 32 bits. El Pentium y el Pentium Pro tienen un bus de direcciones de 32 bits, otros fabricantes de chips han prolongado el alcance de algunos de sus productos a 64 bits.

Los procesadores normalmente direccionan más memoria física de la existente, y de hecho normalmente los chipset o algunos factores en la motherboard ponen las restricciones a la cantidad máxima de memoria del sistema. Por ejemplo, un Pentium puede direccionar teóricamente 4GB de memoria RAM.

Bus de Datos 

Este es un bus bidireccional, pues los datos pueden fluir hacia ó desde la CPU. Los m terminales de la CPU, de D0 - Dm-1 , pueden ser entradas ó salidas, según la operación que se este realizando ( lectura ó escritura ) . en todos los casos, las palabras de datos transmitidas tiene m bits de longitud debido a que la CPU maneja palabras de datos de m bits; del número de bits del bus de datos, depende la clasificación del microprocesador.

En algunos microprocesadores, el bus de datos se usa para transmitir otra información además de los datos ( por ejemplo, bits de dirección ó información de condiciones ). Es decir, el bus de datos es compartido en el tiempo ó multiplexado. En general se adoptó 8 bits como ancho estándar para el bus de datos de los primeros computadores PC y XT. Usualmente el computador transmite un carácter por cada pulsación de reloj que controla el bus (bus clock), el cual deriva sus pulsaciones del reloj del sistema (system clock). Algunos computadores lentos necesitan hasta dos pulsaciones de reloj para transmitir un carácter.

Los computadores con procesador 80286 usan un bus de datos de 16 bits de ancho, lo cual permite la comunicación de dos caracteres o bytes a la vez por cada pulsación de reloj en el bus. Los procesadores 80386 y 80486 usan buses de 32 bits. El PENTIUM de Intel utiliza bus externo de datos de 64 bits, y uno de 32 bits interno en el microprocesador.

Bus de Control

Este conjunto de señales se usa para sincronizar las actividades y transacciones con los periféricos del sistema. Algunas de estas señales, como R / W , son señales que la CPU envía para indicar que tipo de operación se espera en ese momento. Los periféricos también pueden remitir señales de control a la CPU, como son INT, RESET, BUS RQ.


Las señales más importantes en el bus de control son las señales de cronómetro, que generan los intervalos de tiempo durante los cuales se realizan las operaciones. Este tipo de señales depende directamente del tipo del microprocesador.


Otra calcificación que se usa para los buses es por el modo de transmitir la información. 

Bus Unidireccional
Bus Bidireccional
Bus Serie
Bus Paralelo

Bus Unidireccional 

Este tipo de bus se caracteriza por que la información que fluye a través de el es en una sola dirección, por ejemplo, El CPU usa un bus de direcciones que es unidireccional, el CPU puede mandar direcciones de memoria hacia la memoria, pero la memoria no puede mandar datos a través de este bus


Bus Bidireccional

Este tipo a contraparte del bus mencionado anteriormente, se caracteriza por que a través de el los datos pueden fluir en cualquiera de los dos sentidos.


Bus serie

En este tipo de bus, la información puede fluir en uno o dos sentidos, la diferencia es que la información se transmite bit por bit, por lo que se puede considerar como lento a comparación del paralelo


Bus Paralelo 

En este Bus, toda la información que se transmite se manda a través de varios canales simultáneos, por eso es mas rápido que el bus anterior.

Continuar →

¿Que son los Buses de Información?

Buses de Información.

Los buses son el mecanismo más común para la comunicación de los dispositivos del computador. Estos son conductores donde viajan señales eléctricas. Este tiene entre dos o más dispositivos, si dos dispositivos transmiten al mismo tiempo señales estas señales pueden distorsionarse y consecuentemente perder información.

Los buses son casi todos estos caminos que se mostrarán en las siguientes imágenes.

Continuar →

Introducción De Los Buses

INTRODUCCIÓN

Los buses son elementos que permiten transferir toda la información, desde las operaciones más sencillas de la UCP, así como transferencia de datos entre los distintos dispositivos conectados al sistemas central, Memoria, Tarjetas Gráficas, Teclados, entre otros.

Aquí se mostrarán los siguientes puntos a tratar como:

¿Que son los Buses de Información?

¿Por que son necesarios los Buses dentro de una PC?

Tipos de Buses.

Jerarquías de Buses.

Estructuras de Buses.

Continuar →

El Disco Duro

¿Que es un Disco Duro?

En informática, un disco duro o disco rígido (en inglés Hard Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos

 Historia

El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los años, los discos duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opción de almacenamiento secundario para PC desde su aparición en los años 1960. Los discos duros han mantenido su posición dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario.
  

Caracteristicas

Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros discos IBM hasta los formatos estandarizados actualmente: 3,5 " los modelos para PC y servidores, 2,5 " los modelos para dispositivos portátiles. Todos se comunican con la computadora a través del controlador de disco, empleando una interfaz estandarizado. Los más comunes hasta los años 2000 han sido IDE (también llamado ATA o PATA), SCSI (generalmente usado en servidores y estaciones de trabajo). Desde el 2000 en adelante ha ido masificándose el uso de los Serial ATA. Existe además FC (empleado exclusivamente en servidores).  

Requerimiento de uso

Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe aplicar un formato de bajo nivel que defina una o más particiones. La operación de formateo requiere el uso de una fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá del formato empleado. Además, los fabricantes de discos duros, unidades de estado sólido y tarjetas flash miden la capacidad de los mismos usando prefijos SI, que emplean múltiplos de potencias de 1000 según la normativa IEC y IEEE, en lugar de los prefijos binarios, que emplean múltiplos de potencias de 1024, y son los usados por sistemas operativos de Microsoft. Esto provoca que en algunos sistemas operativos sea representado como múltiplos 1024 o como 1000, y por tanto existan confusiones, por ejemplo un disco duro de 500 GB, en algunos sistemas operativos sea representado como 465 GiB (es decir gibibytes; 1 GiB = 1024 MiB) y en otros como 500 GB.  

 

Continuar →