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HARDWARE Y CONCEPTOS BÁSICO DE TI, Integrantes del equipo: Sara Marín,…
HARDWARE Y CONCEPTOS BÁSICO DE TI
CPU
Descripción: La Unidad Central de Procesamiento, el cerebro de la computadora
Componentes
Unidad Aritmético-Lógica (ALU):
Registros:
Unidad de Control (CU):
Funcionamiento
El CPU es el elemento más importante de una computadora (es el cerebro) que se
encarga de ejecutar el software y controlar el hardware.
Características
Instrucciones de IA y Machine Learning:
Arquitecturas Híbridas
Unidades de Almacenamiento
Descripción: Son dispositivos que guardan datos a largo plazo, incluso cuando la computadora está apagada.
Componentes
HDD (Hard Disk Drive)
NVMe (Non-Volatile Memory Express)
SSD (Solid State Drive)
Funcionamiento
guardan datos de forma permanente, permitiendo
a la computadora leer y escribir información según sea necesario.
Placa Base
componente central que conecta todos los demás componentes
de la computadora entre sí, permitiendo la comunicación entre ellos.
componentes
Socket (zócalo) de CPU
Slots (ranuras) de Memoria
Conectores de Almacenamiento
Conectores y Puertos
Chipset
Conectores o ranuras de Expansión
Funcionamiento
La placa base permite la comunicación entre todos los componentes de hardware,
gestionando las señales eléctricas y datos que fluyen entre ellos.
Características
PCIe 5.0
Conexiones USB 3.2 y USB4
Soporte para Thunderbolt 4
Soporte para Wi-Fi 6E y Bluetooth 5.2
RAM
Es un tipo de
memoria volátil que almacena datos, programas e instrucciones temporalmente
mientras la computadora está encendida
Tipos de RAM
DRAM (Dynamic RAM):
SRAM (Static RAM):
Funcionamiento
La RAM proporciona un espacio de trabajo temporal para que la CPU acceda
rápidamente a los datos y programas en uso.
Caraterísticas
Memoria ECC (Error-Correcting Code)
Memoria HBM (High Bandwidth Memory):
DDR4 y DDR5:
Conceptos Básicos de TI, Unidades de medida de almacenamiento y sus equivalencias
Bits, Bytes y Caracter
Bit: Proviene del vocablo “Binary Digit” (dígito binario). Es la unidad más
pequeña de datos en una computadora, representando un valor binario de 0
o 1, Falso o Verdadero.
Byte: Compuesto por 8 bits, es la unidad básica de almacenamiento de
datos.
Carácter: Es lo equivalente a un Byte y puede ser cualquier letra, número o
símbolo que se puede introducir a la computadora u otro dispositivo.
Arquitectura de Computadoras
• Arquitectura Von Neumann: Modelo clásico de computadora que utiliza una
única memoria para instrucciones y datos.
• Arquitectura Harvard: Utiliza memorias separadas para instrucciones y
datos, permitiendo acceso simultáneo y mayor velocidad.
Sistema Operativo
• Definición: Software que gestiona y coordina los recursos de hardware y
proporciona servicios a los programas de aplicación.
• Funciones: Gestión de procesos, gestión de memoria, gestión de
dispositivos, y gestión de archivos.
Software y Firmware
• Software: Programas y aplicaciones que ejecutan tareas específicas en la
computadora.
• Firmware: Software embebido en hardware que controla dispositivos
específicos y proporciona instrucciones básicas para su operación.
Virtualización
Definición: Técnica que permite crear versiones virtuales de recursos de
hardware como servidores, almacenamiento y redes.
• Ventajas: Mejora la utilización de recursos, facilita la recuperación ante
desastres y reduce costos de infraestructura.
Fuente de Alimentación
Convierte la corriente alterna (AC) de la toma de
corriente en corriente continua (DC) que la computadora puede utilizar para sus
componentes internos.
Componentes principales
• Ventilador
• Selector de voltaje
• Conectores
• Rectificador
• Filtros
Funcionamiento
La PSU suministra energía estable y continua a todos los componentes de
hardware, asegurando su correcto funcionamiento.
Características actuales
Certificación 80 PLUS Titanium
• Modularidad
• Tecnología de PFC (Power Factor Correction)
• Compatibilidad con Energía Digital
• Sistemas de juego (Gaming)
Sistemas de Enfriamiento
El enfriamiento es crucial para mantener los componentes de la computadora a
temperaturas operativas seguras y prevenir el sobrecalentamiento.
Tipos de sistemas de enfriamento
Enfriamiento por Aire
Enfriamiento Líquido
Enfriamiento Pasivo
Características
Ventiladores RGB • Bloques de Agua para GPU • Tecnología de Heat Pipes • Enfriamiento Líquido Todo en Uno (AIO)
Dispositivos Periféricos
Los Dispositivos Periféricos son herramientas de hardware que permiten la
comunicación entre el usuario y la computadora.
Dispositivos de entrada
•Teclado
• Ratón
• Escáner
• Cámara digital
• Grabadora de audio
• Lectores de código:
• Tabletas Gráficas
• Joystics o Palancas de juego
Dispositivos de salida
• Monitor
• Impresora
• Altavoces
• Auriculares VR
Dispositivos mixtos
• Impresoras multifunción
• Monitores táctiles
• Módems
Dispositivos de Almacenamiento Externo
• Unidades USB
• Discos Externos
• NAS (Network Attached Storage): Son utilizadas en las empresas para:
• Almacenamiento y compartir archivos
• Copias de seguridad de datos y la recuperación de información
• Desarrollo de aplicaciones web
• Almacenar imágenes y videos que requieren un acceso frecuente, entre otros.
GPU
Descripción: La Unidad de Procesamiento Gráfico (GPU) es responsable de renderizar
imágenes, videos y gráficos 3D en la pantalla.
GPU Integrada vs. Dedicada
GPU Integrada: Está incorporada en la CPU y comparte la memoria RAM
del sistema. Es suficiente para tareas básicas y algunos juegos ligeros.
GPU Dedicada: Tiene su propia memoria dedicada (VRAM) y es mucho más
potente. Es ideal para juegos exigentes, diseño gráfico, edición de video y
aplicaciones de inteligencia artificial.
Componentes
Núcleos CUDA/Stream Processors
• VRAM (Video RAM)
• Interfaces de Salida
Características
Ray Tracing
• DLSS (Deep Learning Super Sampling)
• VRAM de Alta Capacidad
• Arquitecturas Avanzadas
Conclusiones:
Comprender el hardware y los conceptos básicos de computación es esencial para cualquier profesionista, ya que facilita el desarrollo de habilidades técnicas y permite tomar mejores decisiones al seleccionar y utilizar componentes de hardware.
Bibliografías
Libros
Patterson, D. A., & Hennessy, J. L. (2021). Computer organization and design MIPS
edition: The hardware/software interface (6th ed.). Morgan Kaufmann.
Tanenbaum, A. S., & Bos, H. (2021). Modern operating systems (4th ed.). Pearson.
Stallings, W. (2020). Computer organization and architecture (11th ed.). Pearson.
Artículos Académicos
Chen, T., Li, Y., Chen, H., & Xu, D. (2020). A survey on hardware accelerators and
optimization for deep learning. Journal of Systems Architecture, 107, 101776.
https://doi.org/10.1016/j.sysarc.2020.101776
Li, J., Xie, Z., & Sun, Y. (2022). Evolution and development trends of CPU
microarchitecture. IEEE Access, 10, 50894-50904.
https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3167530
Recursos en Línea
Intel Corporation. (2023). Intel® processor technologies. Recuperado de
https://www.intel.com/content/www/us/en/architecture-and-technology/processortechnologies.html
Advanced Micro Devices (AMD). (2023). AMD processors. Recuperado de
https://www.amd.com/en/processors
Nvidia Corporation. (2023). NVIDIA graphics cards. Recuperado de
https://www.nvidia.com/en-us/geforce/graphics-cards/
Advanced Micro Devices (AMD). (2023). Radeon graphics cards. Recuperado de
https://www.amd.com/en/graphics
Tom's Hardware. (2023). Reviews and guides on computer hardware. Recuperado de
https://www.tomshardware.com/
AnandTech. (2023). Computer hardware reviews and benchmarks. Recuperado de
https://www.anandtech.com/
Equipo editorial, Etecé. (2024). Concepto de periféricos. Recuperado de
https://concepto.de/perifericos-informatica/
Kingston Technology Company. (2022). Memory and storage solutions. Recuperado
de
https://www.kingston.com
Samsung Electronics. (2023). Samsung SSDs. Recuperado de
https://www.samsung.com/semiconductor/minisite/ssd/
Corsair. (2022). Power supplies and cooling solutions. Recuperado de
https://www.corsair.com/us/en/Categories/Products/Power-SupplyUnits/c/Cor_Products_PowerSupply
Cooler Master. (2022). Cooling solutions. Recuperado de
https://www.coolermaster.com/catalog/coolers/
Integrantes del equipo: Sara Marín, Regina Murua Osuna, Estefania Villa