martes, 23 de agosto de 2011

Mantenimiento de PC

Bienvenidos a mi blog

En este espacio te puedo ayudar en todo lo relacionado con sistemas, mantenimiento de computadores, herramientas ofimaticas y todo lo referente.


MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE SISTEMAS DE CÓMPUTO

En el interior del gabinete reside una gran placa con una serie de circuitos electrónicos, algunos ventiladores, cables y más periféricos, que por hallarse al interior del gabinete los definimos como internos.

Los componentes
Vitales de la CPU

El Motherboard (Placa Madre): Esta es la placa electrónica principal de la PC. Su función es la de brindar el soporte de recursos que el microprocesador (CPU) necesita para desempeñar su tarea.
Zócalo para la CPU: este zócalo es un conector especial para el microprocesador que soporta el motherboard. Este conector es de tipo ZIF (Zero Insertion Force, fuerza de cero inserción). Esto significa que está constituido por un mecanismo que permite colocar la CPU sin tener que realizar ninguna fuerza.
Una palanca al costado del zócalo ajusta y libera los contactos, para instalar cómodamente al microprocesador.
La cantidad  y disposición de los contactos varía, de acuerdo al microprocesador o la familia de microprocesadores para la que fue diseñado.
Módulos de Memoria RAM (Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio). Estos módulos forman parte del almacenamiento de datos principal de la CPU. En esta memoria se almacenan temporalmente datos y programas para realizar el procesamiento.

Su denominación RAM, se refiere al método de acceso empleado para este tipo de memoria. Significa que su contenido puede ser accedido en cualquier orden, a diferencia de otras memorias que deben ser accedidas en forma secuencial únicamente.
Estas memorias son volátiles. Esto significa que su contenido se pierde totalmente si se les quita la alimentación de energía. Por eso decíamos que es el almacenamiento temporal de los datos.

Son dinámicas, pues aún teniendo la energía de alimentación necesaria, el contenido se pierde si no son leídas periódicamente. Este ciclo de lectura periódico se les conoce como ciclo de refresco. DRAM
Pueden ser  Asincrónicas o Sincrónicas. Si son sincrónicas, el acceso a la información se realiza al compás del reloj, cuya velocidad depende del diseño del motherboard. Si la memoria es de este tipo se les denomina SDRAM.
Este reloj marca también el compás del microprocesador, y la velocidad se mide en MegaHertz (MHz), Un Hz equivale a un tic de un reloj por segundo. Un megahertz equivale a un millón de tics por segundo. Si el reloj de un motherboard es o está configurado a 100 MHz, este es un sistema PC100. Del mismo modo se las identifica a las memorias sincrónicas
La Memoria ROM: (Read Only Memory, memoria de sólo lectura).Esta memoria es un almacenamiento permanente. No pierde los datos contenidos aún sin alimentación de energía. También son de acceso aleatorio al igual que las memorias RAM, pero no se puede alterar su contenido, ya que sólo se puede leer.
El contenido de esta memoria es fundamental para el funcionamiento de la PC, ya que tiene las instrucciones necesarias para que el microprocesador comience su tarea.
Este programa se llama BIOS (Basic Input Output
System – Sistema básico de entradas y salidas)

Y está diseñado a medida (o adaptado) para la motherboard que lo contiene. Estrictamente hablando, un programa almacenado en un medio de almacenamiento permanente como ROM, se le denomina Firmware (Firm en ingles significa firme). Pues no es fácil modificarlo, ya que habría que reemplazar la memoria.
El firmware, como cualquier otro programa creado por el hombre, es imperfecto. Los ingenieros en sistemas saben que un programa no es perfecto y nunca está completo, pero en algún momento deben detenerse en su desarrollo. Por eso es factible que cuando llegue a manos del usuario final, necesite de correcciones o actualizaciones.
Para facilitar la posibilidad de actualizar su contenido, los motherboard emplean una memoria de sólo lectura especial, que puede ser borrada y actualizada. Estas memorias conocidas como memorias Flash (en ingles relámpago), generalemente están soldadas directamente al motherboard.
Los slots. En su idioma original Slot significa ranura. Son ranuras de expansión. Su objetivo es el de permitir conectar a la motherboard placas que le agregan funcionalidad a la PC. Como por ejemplo sintonizador de televisión entre otros.
Dependiendo del motherboard, se puede encontrar slots de distintos tamaños y
color.
Los  colores que se mencionan a continuación corresponden a los colores normalizados, no significando ello que siempre sea respetado por todos los industrias.

Los Slot de Color Negro: son norma ISA (Industries Standard Association, asociación de estándares industriales). Son vieja tecnología y muy lentos para los requerimientos actuales.
Su inclusión en la motherboards modernos
sólo cumple el objetivo de guardar
compatibilidad con placas hoy en día
obsoletas.
Los slots de color Blanco: corresponden
al  estándar PCI. (Peripheral Components
Interconnect, interconexión de
componentes periféricos)

Son rápidos y cubren los requerimientos actuales de los sistemas. Es un estándar impulsado por Intel, Microsoft, Compaq, y otras firmas líderes de la industria de la informática.
El slot de color marrón: corresponde al estándar AGP ( Accelerated Graphics Port, puerto gráfico acelerado). Este esta basado en tecnología PCI, y se suele utilizar para colocar placas gráficas (Controlan la información suministrada al monitor ). Es una autopista de alta velocidad (Hasta cuatro veces más rápido que PCI), que satisface los requerimientos gráficos de las computadoras modernas.
El panel Trasero: nos permite conectar los periféricos externos comunes al motherboard, como la impresora, teclado, mouse, los parlantes, el monitor.
Los conectores indicados como COM1 Y COM2, sirven para conectar periféricos externos seriales norma RS232C como algunos mouses, algunas impresoras, entre otros. Son conexiones de propósitos generales de comunicaciones. (De allí su nombre COM). Son serie, porque la información viaja secuencialmente.
En la parte izquierda vemos dos conectores encolumnados, marcados como USB (Universal Serial Bus, bus de serie universal). Estos conectores, también son seriales como los COM; pero su aplicación es más amplia, permitiendo conectar toda clase de dispositivos modernos, como por ejemplo cámaras digitales, impresoras, parlantes, mouse, teclados de última generación. Además se pueden conectar en cadena 128 periféricos.

Los PS/2 Mouse y PS/2 KB, fueron diseñados para los sistemas 2 de IBM.
Otro conector, ubicado encima de los COM, rotulado como LPT1 (Line PrinTer 1, impresora de línea 1.)
Los tres conecotores de la derecha (Jacks) son las salidas y entradas de sonido. En Line Out/Spk (Salida de línea/Parlante) se conecta un parlante potenciado, o se puede enlazar con un equipo de audio. Line In (entrada en línea), sirve para conectar la PC a una fuente externa de sonido. Mic (Micrófono), es una entrada de mayor sensibilidad, preparada para recibir un micrófono.
El chipset (Conjunto de Chips) tambien conocidos como lógica encolada (Glue Logic). Estos son micro circuitos electrónicos que contienen todo lo necesario para comunicar el microprocesador con todo los demás: Memoria RAM, memoria ROM, slots…).
Uno de ellos es el Puente Norte , es el encargado
de enlazar al procesador con la memoria y el
Slot AGP. El otro, Puente Sur, comunica al Puente
Norte con el resto  de periféricos ,slot PCI, ISA y
Otros componentes de menor velocidad.

El Northbridge es el circuito integrado más importante del conjunto de chips (chipset) que constituyen el corazón de la placa madre.
Es el chip que controla las funciones de acceso desde y hacia microprocesador, AGP o PCI Express, memoria RAM.  (Sirve de puente entre la placa madre y los diferentes componentes de la PC).
El southbridge es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entradas y salida y alguna otras funciones de baja velocidad dentro de la placa base.






Microprocesadores

Es un conjunto de circuitos complejos, integrados por componentes electrónicos microscópicos encapsulados en un pequeños chip. (Cápsulas de plástico que integran terminales  con una gran cantidad de diodos , resistencias, capacitores  entre otros).
Se encarga de la coordinación y dirección de todas las operaciones que se llevan a cabo entre los dispositivos de la computadora; la memoria RAM, las unidades de Disco Duro, la ejecución de los programas, el control de los puertos de comunicación, las operaciones matemáticas.
En la actualidad  se visiona que los nuevos procesadores estarían basados en Computación Cuantica.


Tecnologia de microprocesadores
Dentro de la arquitectura tradicional de los microprocesadores, se encuentran los llamodos CISC (Complex Instruction Set Code – Conjunto de códigos de Instrucciones Complejas)
Estos son las arquitecturas de los microprocesadores que normalmente se usan en la PC. Desde la aparición del 8088 hasta el último procesador disponible para las computadoras personales, han crecido enormemente sus capacidades de velocidad de procesamiento y la cantidad instrucciones soportadas. Sin embargo esta potencia de cálculo tiene un alto costo para la tecnología: Cada vez más componentes Internos, más consumo de energía y mucho calor generado.

Debido a esto último, los procesadores actuales  necesitan refrigeración forzada con radiadores de calor y micro ventiladores (Coolers)
Otra tecnología existente es la RISC (Reduced Instruction Set Code – Conjunto de códigos de instrucciones reducidos)
Como su nombre lo indica, esta clase de microprocesadores utiliza un pequeño conjunto de instrucciones sencillas. Debido a esto, la cantidad de instrucciones que un programa debe utilizar para resolver un problema, es en promedio de por lo menos un 20% a un 30% superior comparativamente al CISC.

Para comprender esto, mejor supongamos  que deseamos realizar la operación de 25x5 y tenemos dos tipos de calculadora una que suma y otra que multiplica. La primera resuelve la operación (25x5=125) y la segunda deberá realizar una suma repetidamente. Es decir, utilizar mas instrucciones para hallar el resultado (25+25+25+25+25=125).
A pesar de que esto parezca una desventaja, soluciona otras problemas. La menor complejidad interna de estos microprocesadores, se traduce en menor cantidad de componentes internos y por consiguiente menor consumo de energía y menor calor generado

Por eso un microprocesador RISC puede funcionar mucho más rápido y ser un 500% más eficiente que un CISC.
La era de los RISC comenzó a utilizarse por IBM desde 1974 y ha alcanzado a todos los fabricantes de microprocesadores: AMD, Intel, MIPS, Motorola, entre otros. Son utilizados por fabricantes de computadores como: Apple, DEC, HP, IBM, SUN etc.

Las tres siglas hacen referencia al microprocesador, sin embargo se utilizan en actividades distintas:
CPU:  es Central Process Unity ó Unidad Central de Proceso, siendo el microprocesador principal que utiliza la computadora en su conjunto de datos en general.
GPU / VPU :  Significa Graphic Process Unity ó Unidad de Proceso de gráfico . Video Process Unity o Unidad de Proceso de Video. Se refiere a un procesador independiente del principal que se encarga del proceso de gráficos y videos. Liberando de esta carga a la CPU. Puede estar integrado a la tarjeta madre, una tarjeta acelerado de gráficos o en la estructura del procesador principal.

Cooprocesador Matemático: Es un chip independiente que contiene un circuito de apoyo para el microprocesador, su función era encargarse de liberarlo de las operaciones aritméticas y así el microprocesador se encarga de los demás procesos y hacer más eficiente el sistema.
Estos se vendían de manera independiente pero en el lanzamiento de lso modelos de Intel® 486 DX (1989), se integró al cuerpo del microprocesador.

MODELO DE LOS MICROPROCESADORES
El modelo: es la subdivisión de los microprocesadores. Los modelos regularmente se referirán a una versión completa del producto ó a otra mas austera. La austera se refiere a que contiene menor cantidad de memoria caché L2 integrada dentro del circuito, por lo que es mas lento en acceder a ciertos datos e instrucciones.
1.- Para la marca AMD®: podemos encontrar principalmente el modelo Athlon y Phenom, mientras que las versiones austeras son Duron y Sempron.
Ejemplo de ello:
+ Modelo austero: microprocesador AMD® Sempron, modelo LE-1250, velocidad de 2.2 GHz, memoria caché de 512 KB, para Socket 940 AM2.
+ Modelo completo: microprocesador AMD® Phenom, modelo 9850 X4, velocidad de 2.5 GHz, memoria caché de 4 MB L2 y L3, para socket AM2.
2.- Para la marca Intel®: los modelos completos son Pentium y las versiones austeras son Celeron.
Ejemplo de ello:
+ Modelo austero: microprocesador Intel® Celeron D, modelo Dual Core, velocidad de 1.6 GHz, memoria caché de 512 KB, FSB de 800 MHz, para Socket 775.
+ Modelo completo: microprocesador Intel® Pentium 4, modelo E 6750, velocidad de 2.66 GHz, memoria caché de 4 MB, FSB de 1333 MHz, para socket 775.

La unidad GT/s: es una variable utilizada en microprocesadores Intel® de nueva generación denominada iX (la familia ó gama i3, i5, i7 e i9), la cuál significa ("GigaTransferences/second") ó GigaTransferencias/segundo. En la práctica, los GT´s se refieren a los datos que se están enviando y recibiendo simultáneamente de manera efectiva y no hay que confundirla con la velocidad en GigaHertz (GHz).
Ejemplo de ello se encuentra en la siguiente tabla:


Marca
Modelo
Velocidad en GHz
Transferencias
Año
Intel®
i5 750 Quad
2.66 GHz
2.5 GT/s
2009
Intel®
i7 920 X58 Quad
2.66 GHz
4.8 GT/s
2009
Intel®
i7 980 Xtrm Six
3.33 GHz / 3.6 GHz turbo
6.4 GT/s
2011



La velocidad: esta variable se refiere al máximo número de procesos por segundo que es capaz de realizar el microprocesador. Su unidad de medida es el Hertz (Hz). Actualmente se utilizan múltiplos como el MegaHertz y el GigaHertz (GHz) debido a la gran capacidad que pueden llegar a desarrollar.

Actualmente, los microprocesadores pueden desarrollar hasta 3.6 GHz es decir 3600 MHz de velocidad interna, mientras que los primeros microprocesadores comerciales (año 1982), tenían una velocidad de 8 MHz.
A finales de Julio de 2010, la marca de procesadores Intel®, anuncia que ha desarrollado tecnología capaz de alcanzar velocidades de proceso muy superiores a lo que conocemos hoy en día, ya que la velocidad máxima que se puede lograr con el uso de la tecnología actual no se puede superar en 10 GHz. Su desarrollo está basado en la utilización de fotónica de silicio (el láser y fibra óptica básicamente) también llamada "Avalanche Photodetector (APD)", dentro de sus procesadores, con un límite teórico de hasta 340 GHz.


Marca
Modelo
Velocidad en MHz
Velocidad en GHz
Año de lanzamiento
Intel®
80286
8 MHz
0.008 GHz
1982
AMD®
Gamma 386SX
33 MHz
0.033 GHz
1985
Intel®
Pentium
100 MHz
0.1 GHz
1993
Intel®
Pentium III
800 MHz
0.8 GHz
1999
AMD®
Athlon
1300 MHz
1.3 GHz
2005
Intel®
Pentium 4 E8400, Core Duo
3000 MHz
3 GHz
2008
AMD®
Phenom 2 965 X4, 4 Core
3400 MHz
3.4 GHz
2009
Intel®**
?
50000 MHz
>10 Ghz a 50 GHz
Se espera su lanzamiento a finales del 2015


Tecnología FSB: ("Frontal Side Bus") que significa transporte frontal interno, que para el caso de los microprocesadores se refiere a la velocidad máxima con la que es capaz de transmitirdatos con la tarjeta principal ("Motherboard") y el sistema en general.
El FSB en términos físicos se trata de una serie de líneas eléctricas interconectadas de modo paralelo, implementado por la marca Intel®; actualmente todos los dispositivos tienden a utilizar el modo serial, por lo que este tipo de tecnología genera cuellos de botella en los nuevos equipos de alta capacidad de proceso. Por este motivo la empresa AMD® desarrolló a partir de 2001 una nueva tecnología denominada HT "Hypertransport".
La unidad de medida para el FSB del microprocesador es el MegaHertz (MHz), actualmente las velocidades se encuentran entre los 800, 1066 y 1333 MHz.
Ejemplo de ello es:
+ Microprocesador Intel® Pentium 4, modelo E 6750, velocidad de 2.66 GHz, memoria caché de 4 MB, FSB de 1333 MHz, para socket 775. (Agosto de 2008).

Tecnología HT: ("HyperTransport") significa Hiper-transportación; se trata de una tecnología desarrollada por AMD® en 2001 en sustitución del FSB clásico, la cuál implementa un bus serial con controlador de memorias independiente que permite la conexión directa con la memoria RAM sin necesidad del uso del NorthBridge de la tarjeta principal ("Motherboard"), es utilizado en microprocesadores basados en arquitectura de 64 bits.
Ejemplo de ello es:
+ Microprocesador marca AMD®, modelo Phenom 8450 X3, frecuencia 2.1 GHz, L2 3.5 MB, para socket AM2.


Tecnología QPI: ("QuickPath Interconnect") significa interconexión de ruta sencilla; se trata de tecnología desarrollada por Intel® en contraposición a la tecnología HT de AMD®, la cual consiste en un controlador de memoria que permite el control de memoria RAM directamente desde el microprocesador. La unidad de medida utilizada en esta nueva gama de productos es la unidad GT/s, lo cuál significa literalmente GigaTransferencias/segundo. Esta tecnología coexiste aún con FSB.
Ejemplo de ello es:
+ Microprocesador marca Intel®, modelo i7 920 Quad, frecuencia 2.66 GHz, 4.8 GT/s, caché 8 MB, para socket 1366.

Procesador de 32 y 64 bits
Los bits en la nomenclatura del microprocesador, se tratan del ancho de palabra que puede transmitir de manera simultánea, por lo tanto entre mayor sea la capacidad, mayor eficiencia tendrá al momento de recibir y enviar información. Esto es, si tenemos que el bus (líneas eléctricas por las que fluyen los datos), podía enviar 32 bits, ahora es posible que se envíen 64 bits al mismo tiempo, esto es "ensanchar" el bus.
La tecnología de 64 bits era usada por servidores, sin embargo la apuesta de las empresas fabricantes, es aplicar a las computadoras domésticas, lo que hasta hace poco se utilizaba solo en equipos de muy alto rendimiento, por lo que se ha roto la barrera de los 4 GB de memoria RAM y es posible en teoría alcanzar hasta 16, 000, 000, 000 de GB de RAM, además de aumentar las capacidades matemáticas, entre otras mejoras.
Inclusive los sistemas operativos modernos como Microsoft® Windows Vista ó Microsoft® Windows 7  tienen dos versiones para ser instaladas en los equipos de 32 bits y 64 bits, así mismo hay microprocesadores duales que tienen ambas características y permiten elegir que modo utilizar.

Memoria caché
Caché: es una memoria tipo SRAM, basada en transistores y por ello es muy veloz. Es intermedia entre el microprocesador y la memoria RAM, esta memoria guarda los datos utilizados frecuentemente y evita volver a buscarlos en la memoria RAM ya que está es relativamente lenta, por lo que se agilizan los procesos. Su unidad de medida es en Megabytes (MB).

En el caso de los microprocesadores, estos integran de 1 a 3 tipos de memoria caché denominadas L1, L2 y L3, que significan ("Level X") ó traducido es nivel 1, nivel 2 y nivel 3.
+ Memoria L1: se encuentra integrada dentro de los circuitos del microprocesador y eso la hace más cara y más complicado en el diseño, pero también mucho más eficiente por su cercanía al microprocesador, ya que funciona a la misma velocidad que él. Esta a su vez se subdivide en 2 partes.
- L1 DC: ("Level 1 date cache"): se encarga de almacenar datos usados frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos, inmediatamente los utiliza, por lo que se agilizan los procesos.

L1 IC: ("Level 1 instruction cache"): se encarga de almacenar instrucciones usadas frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlas, inmediatamente las recupera, por lo que se agilizan los procesos.
+ Memoria L2: esta anteriormente se encontraba en tarjetas de memoria, para ser insertada en una ranura especial de la tarjeta principal (Motherboard) y funciona a la velocidad de trabajo de la misma. Actualmente la memoria L2 viene integrada en el microprocesador, se encarga de almacenar datos de uso frecuente y agilizar los procesos; determina por mucho si un microprocesador es la versión completa ó un modelo austero. Pueden contar con una capacidad de almacenamiento Caché de 8 MB, 9 MB en procesadores AMD® e Intel® y hasta 12 MB en procesadores Intel®.
+ Memoria L3: esta memoria es un tercer nivel que utilizaron primero los procesadores de la firma AMD® y posteriormente Intel®. Con este nivel de memoria se agiliza el acceso a datos e instrucciones que no fueron localizadas en L1 ó L2. Si no se encuentra el dato en ninguna de las 3, entonces se accederá a buscarlo en la memoria RAM. Pueden contar con una capacidad de almacenamiento Caché de hasta 8 Mb y 9 Mb sumando L2+L3 en el caso de la nomenclatura AMD®.

El microprocesador en sí es un chip, que tiene una base que integra conectores tipo pin ó solamente contactos planos. Por el mismo avance en las velocidades de los microprocesadores, actualmente necesitan otros dispositivos de apoyo que son los disipadores de calor y los ventiladores, ya que en caso de faltar estos, el microprocesador envía una señal para que el equipo se apague repentinamente y así evitar que se queme.
El disipador: es una pieza metálica con formas variadas; este se encarga de absorber el calor generado por el ventilador y disiparlo al ambiente. Es importante mencionar que entre el procesador y el disipador se debe colocar un silicón especial, que transfiere de manera más eficiente el calor entre las 2 piezas, además de evitar el contacto directo entre las 2 piezas calientes.
El ventilador: se encarga de aplicar aire fresco al disipador y enfriarlo, permitiendo que absorba mas calor proveniente del microprocesador.
Enfriamiento por agua: son sistemas similares al funcionamiento de un radiador automotriz, esto es, cuentan con un sistema basado en el movimiento de agua, impulsada por una pequeña bomba que la hace circular por unos pequeños tubos dentro del disipador. El agua absorbe el calor dentro del disipador y en la parte externa cuenta con un ventilador que la enfría y se repite el ciclo. Para más información sobre enfriamiento basado en agua

División Interna (ALU y Unidad de Control)
Internamente un microprocesador cuenta con 2 partes muy esenciales:
ALU: significa ("Aritmetic - Logic Unit") que traducido es unidad aritmética y lógica. Esta se encarga de realizar todas aquellas operaciones necesarias como cálculos de operaciones (multiplicaciones, divisiones, sumas, etc.) y comparaciones entre valores (mayor que, menor que, igual que, etc.).
Unidad de control: esta se encarga de organizar y manejar todos los procesos tales como interpretar contenidos de las posiciones de la memoria RAM y memoria ROM, control de puertos, acceso a unidades de disco, ejecución de las instrucciones del software, entre otras.

Procesadores con Tarjeta de Video Integrada
La tecnología "Sandy Bridge", se refiere procesadores de la firma Intel® que integran dentro de su arquitectura, un procesador especializado totalmente en el manejo de gráficos (GPU) independientemente del número de núcleos; este GPU puede alcanzar una frecuencia de hasta 850 MHz, es importante mencionar que para el aprovechamiento de esta tecnología, la tarjeta principal (Motherboard), debe de ser compatible y generalmente esta deberá tener una alta capacidad de memoria RAM (hasta 32 Gb).
Ejemplo: Microprocesador Intel® Modelo i7 2600, Quad Core, velocidad 3.40 GHz, tecnología "Sandy Bridge" para zócalo 1155.

Procesadores Multicore ó Procesadores de varios núcleos
Al llegar al límite de los 4 Ghz, los procesadores tienden a generar demasiado calor, de tal forma que no es posible enfriarlos de manera tradicional y ello conlleva a uso de sistemas más complejos de ventilación que aumentarían el costo de los equipos, haciéndose poco rentables, entre otros factores. La tendencia ha sido la de integrar en un solo microprocesador, varios núcleos (Cores), capaces de procesar paralelamente los datos, sin aumentar la velocidad de proceso, pero haciendo más eficiente el mismo, además de reducir de manera considerable el calor producido, ya que cada uno lleva procesos diferentes y no los concentran en un sólo núcleo.
a) Un núcleo (MonoCore): 1 núcleo (X1).
b) Dos ó mas núcleos (Multicore): 2 núcleos (Core Duo/Dual Core/X2), 3 núcleos (TriCore/X3), 4 núcleos (Quad Core/X4) y hasta 6 núcleos (X6), en los actuales procesadores.
Ejemplo: Microprocesador marca AMD®, modelo Phenom 21090T X6*, frecuencia 3.2 GHz, L2+L3 9 MB, para socket AM3. (*Indica la presencia de 6 núcleos).




EXPOSICIONES

Particionado y Sistemas de Archivos



Una vez finalizada la integración y configuración inicial de la máquina, es necesario avanzar en la preparación del disco rígido para la instalación del software que administra los recursos.
Es el momento de analizar cuál será la distribución de información y como debe realizarse esta tarea, así como conocer las herramientas necesarias para realizarlas.
Conocer estas técnicas y herramientas no solo nos permitirán preparar equipos nuevos, sino que nos permitirían encarar en un futuro las actualizaciones y reparaciones de los PCs
Sistemas de archivos
Los sistemas operativos son los encargados de administrar los recursos de una computadora. Uno de esos recursos es el almacenamiento de información en medios perdurables, como por ejemplo discos rígidos o flexibles.
Organizar la información en una unidad de almacenamiento implica establecer por ejemplo como y donde se guardaran los nombres de los archivos; donde se guardara el contenido de ese archivo; si este sistema de archivo tendrá tolerancia a fallos o no; Los nombres de los archivos se almacenaran en agrupaciones lógicas llamadas carpetas (directorios) o no; cual será el tamaño máximo permitido de un archivo; etc.

Tipos de Particiones
En una unidad de disco rígido se puede definir como máximo cuatro particiones principales. Las particiones pueden ser definidas como primarias o extendidas. Puede haber de una a cuatro particiones primarias; extendidas solamente una y no puede estar sola. Es decir que en un disco podría haber:
*una primaria ninguna extendida
*Una primaria, una extendida
*dos primarias, ninguna extendida
*dos primarias, una extendida
*tres primarias, ninguna extendida
*tres primarias, una extendida
*cuatro primarias
Las particiones primarias son aquellas que pueden lanzar el arranque de un sistema operativo (son booteables)
Particiones extendidas son aquellas que admiten subdivisiones conocidas como unidades lógicas, y no permiten lanzar el arranque de un sistema operativo (no son booteables) las unidades lógicas son en realidad sub particiones de la extendida, que pueden alojar distintos sistemas de archivos.
El objetivo principal de las particiones extendidas es romper con la limitación de cuatro particiones principales en un disco
DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

Los dispositivos que no se utilizan exclusivamente para grabación (por ejemplo manos, bocas, instrumentos musicales) y dispositivos que son intermedios en el proceso de almacenamiento y recuperación (por ejemplo, ojos, oídos, cámaras, escáneres, micrófonos, altavoces, monitores, proyectores de vídeo) no son por lo general considerados como dispositivos de almacenamiento. Los dispositivos usados exclusivamente para grabación (por ejemplo impresoras), exclusivamente para lectura (por ejemplo lectores de códigos de barras), o los dispositivos que procesan solamente una forma de información (por ejemplo fonógrafos) pueden o no considerarse dispositivos de almacenamiento. En computación éstos se conocen como dispositivos de entrada-salida.
Un cerebro orgánico puede o no considerarse un dispositivo de almacenamiento de datos.
Toda la información es datos. Sin embargo, no todos los datos son información.

Dispositivos de almacenamiento de datos

Disco duro


Gabinete para disco duro con interfaz USB.
Artículo principal: Disco duro
Los discos duros tienen una gran capacidad de almacenamiento de información, pero al estar alojados normalmente dentro del armazón de la computadora (discos internos), no son extraíbles fácilmente. Para intercambiar información con otros equipos (si no están conectados en red) necesitamos utilizar unidades de disco, como los disquetes, los discos ópticos (CD, DVD), los discos magneto-ópticos, memorias USB, memorias flash, etc.
El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al trabajar con una computadora. En él se aloja, por ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la máquina, los programas, archivos de texto, imagen, vídeo, etc. Dicha unidad puede ser interna (fija) o externa (portátil), dependiendo del lugar que ocupe en el gabinete o caja de computadora.
Un disco duro está formado por varios discos apilados sobre los que se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información.
Este componente, al contrario que el micro o los módulos de memoria, no se pincha directamente en la placa, sino que se conecta a ella mediante un cable. También va conectado a la fuente de alimentación, pues, como cualquier otro componente, necesita energía para funcionar.
Además, una sola placa puede tener varios discos duros conectados.
Las características principales de un disco duro son:
  • Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible para almacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta constantemente desde cientos de MB, decenas de GB, cientos de GB y hasta TB.
  • Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto más rápido gire el disco, más rápido podrá acceder a la información la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde las 4.200 a 15.000 RPM, dependiendo del tipo de ordenador al que estén destinadas.
  • Capacidad de transmisión de datos: De poco servirá un disco duro de gran capacidad si transmite los datos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de 3 GB por segundo.
También existen discos duros externos que permiten almacenar grandes cantidades de información. Son muy útiles para intercambiar información entre dos equipos. Normalmente se conectan al PC mediante un conector USB.
Cuando el disco duro está leyendo, se enciende en la carcasa un LED (de color rojo, verde u otro). Esto es útil para saber, por ejemplo, si la máquina ha acabado de realizar una tarea o si aún está procesando datos.

Disquetera

Artículo principal: Disquetera

Representación gráfica de un disquete.
La unidad de 3,5 pulgadas permite intercambiar información utilizando disquetes magnéticos de 1,44 MB de capacidad. Aunque la capacidad de soporte es muy limitada si tenemos en cuenta las necesidades de las aplicaciones actuales se siguen utilizando para intercambiar archivos pequeños, pues pueden borrarse y reescribirse cuantas veces se desee de una manera muy cómoda, aunque la transferencia de información es bastante lenta si la comparamos con otros soportes, como el disco duro o un CD-ROM.
Para usar el disquete basta con introducirlo en la ranura de la disquetera. Para expulsarlo se pulsa el botón situado junto a la ranura, o bien se ejecuta alguna acción en el entorno gráfico con el que trabajamos (por ejemplo, se arrastra el símbolo del disquete hasta un icono representado por una papelera).
La unidad de disco se alimenta mediante cables a partir de la fuente de alimentación del sistema. Y también va conectada mediante un cable a la placa base. Un diodo LED se ilumina junto a la ranura cuando la unidad está leyendo el disco, como ocurre en el caso del disco duro.
En los disquetes solo se puede escribir cuando la pestaña esta cerrada.
Cabe destacar que el uso de este soporte en la actualidad es escaso o nulo, puesto que se ha vuelto obsoleto teniendo en cuenta los avances que en materia de tecnología se han producido.

Unidad de CD-ROM o "lectora"


Representación gráfica de un disco compacto.
La unidad de CD-ROM permite utilizar discos ópticos de una mayor capacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas: hasta 700 MB. Ésta es su principal ventaja, pues los CD-ROM se han convertido en el estándar para distribuir sistemas operativos, aplicaciones, etc.
El uso de estas unidades está muy extendido, ya que también permiten leer los discos compactos de audio.
Para introducir un disco, en la mayoría de las unidades hay que pulsar un botón para que salga una especie de bandeja donde se deposita el CD-ROM. Pulsando nuevamente el botón, la bandeja se introduce.
En estas unidades, además, existe una toma para auriculares, y también pueden estar presentes los controles de navegación y de volumen típicos de los equipos de audio para saltar de una pista a otra, por ejemplo.
Una característica básica de las unidades de CD-ROM es la velocidad de lectura, que normalmente se expresa como un número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número indica la velocidad de lectura en múltiplos de 128 kB/s. Así, una unidad de 52x lee información de 128 kB/s × 52 = 6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.

Unidad de CD-RW (regrabadora) o "grabadora"

Las unidades de CD-ROM son de sólo lectura. Es decir, pueden leer la información en un disco, pero no pueden escribir datos en él.
Una regrabadora puede grabar y regrabar discos compactos. Las características básicas de estas unidades son la velocidad de lectura, de grabación y de regrabación. En los discos regrabables es normalmente menor que en los discos que sólo pueden ser grabados una vez. Las regrabadoras que trabajan a 8X, 16X, 20X, 24X, etc., permiten grabar los 650, 700 o más megabytes (hasta 900 MB) de un disco compacto en unos pocos minutos. Es habitual observar tres datos de velocidad, según la expresión ax bx cx (a:velocidad de lectura; b: velocidad de grabación; c: velocidad de regrabación).

Unidad de DVD-ROM o "lectora de DVD"

Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos. La velocidad se expresa con otro número de la «x»: 12x, 16x... Pero ahora la x hace referencia a 1,32 MB/s. Así: 16x = 21,12 MB/s.
Las conexiones de una unidad de DVD-ROM son similares a las de la unidad de CD-ROM: placa base, fuente de alimentación y tarjeta de sonido. La diferencia más destacable es que las unidades lectoras de discos DVD-ROM también pueden disponer de una salida de audio digital. Gracias a esta conexión es posible leer películas en formato DVD y escuchar seis canales de audio separados si disponemos de una buena tarjeta de sonido y un juego de altavoces apropiado (subwoofer más cinco satélites).

Unidad de DVD-RW o "grabadora de DVD"

Puede leer y grabar y regrabar imágenes, sonido y datos en discos de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9 GB.

Unidad de disco magneto-óptico

La unidad de discos magneto-ópticos permiten el proceso de lectura y escritura de dichos discos con tecnología híbrida de los disquetes y los discos ópticos, aunque en entornos domésticos fueron menos usadas que las disqueteras y las unidades de CD-ROM, pero tienen algunas ventajas en cuanto a los disquetes:
  • Por una parte, admiten discos de gran capacidad: 230 MB, 640 Mb o 1,3 GB.
  • Además, son discos reescribibles, por lo que es interesante emplearlos, por ejemplo, para realizar copias de seguridad.

Lector de tarjetas de memoria

El lector de tarjetas de memoria es un periférico que lee o escribe en soportes de memoria flash. Actualmente, los instalados en computadores (incluidos en una placa o mediante puerto USB), marcos digitales, lectores de DVD y otros dispositivos, suelen leer varios tipos de tarjetas.
Una tarjeta de memoria es un pequeño soporte de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información que puede requerir o no baterías (pilas), en los últimos modelos la batería no es requerida, la batería era utilizada por los primeros modelos. Estas memorias son resistentes a los rasguños externos y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portátil, como los CD y los disquetes.

Otros dispositivos de almacenamiento

Otros dispositivos de almacenamiento son las memorias flash o los dispositivos de almacenamiento magnéticos de gran capacidad.
  • Memoria flash: Es un tipo de memoria que se comercializa para el uso de aparatos portátiles, como cámaras digitales o agendas electrónicas. El aparato correspondiente o bien un lector de tarjetas, se conecta a la computadora a través del puerto USB o Firewire.
  • Discos y cintas magnéticas de gran capacidad: Son unidades especiales que se utilizan para realizar copias de seguridad o respaldo en empresas y centros de investigación. Su capacidad de almacenamiento puede ser de cientos de gigabytes.
  • Almacenamiento en línea: Hoy en día también debe hablarse de esta forma de almacenar información. Esta modalidad permite liberar espacio de los equipos de escritorio y trasladar los archivos a discos rígidos remotos provistos que garantizan normalmente la disponibilidad de la información. En este caso podemos hablar de dos tipos de almacenamiento en línea: un almacenamiento de corto plazo normalmente destinado a la transferencia de grandes archivos vía web; otro almacenamiento de largo plazo, destinado a conservar información que normalmente se daría en el disco rígido del ordenador personal.

Restauración de datos

La información almacenada en cualquiera de estos dispositivos debe de disponer de algún mecanismo para restaurar la información, es decir restaurar la información a su estado original en caso de que algún evento no nos permita poder acceder a la información original, siendo necesario acudir a la copia que habíamos realizado anteriormente. Para esta restauración de datos existen diferentes métodos, desde un simple copiar pasando por comandos como el "copy" de DOS, el "cp" de sistemas Linux y Unix, o herramientas de diversos fabricantes..

Recuperación de datos

En casos en los que no es posible acceder a la información original, y no disponemos de copia de seguridad o no podemos acceder a ella, existen empresas especializadas que pueden rescatarnos la información de nuestros dispositivos de almacenamiento de información dañados. Estas empresas reparan el medio con el fin de extraer de el la información y después volcarla a otro medio en correcto estado de funcionamiento
 

Disco duro


DISCO DURO

Siempre que se enciende el computador, los discos sobre los que se almacenan los datos giran a una gran velocidad (a menos que disminuyan su potencia para ahorrar electricidad).

Estos están compuestos por varios platos, es decir varios discos de material magnético montados sobre un eje central sobre el que se mueven. Para leer y escribir datos en estos platos se usan las cabezas de lectura/escritura que mediante un proceso electromagnético codifican / decodifican la información que han de leer o escribir. La cabeza de lectura/escritura en un disco duro está muy cerca de la superficie, de forma que casi vuela sobre ella, sobre el colchón de aire formado por su propio movimiento. Debido a esto, están cerrados herméticamente, porque cualquier partícula de polvo puede dañarlos.

UNIDAD DE DISCO DURO:

Los discos duros se presentan recubiertos de una capa magnética delgada, habitualmente de óxido de hierro, y se dividen en unos círculos concéntricos cilindros (coincidentes con las pistas de los disquetes), que empiezan en la parte exterior del disco (primer cilindro) y terminan en la parte interior (último). Asimismo estos cilindros se dividen en sectores, cuyo número está determinado por el tipo de disco y su formato, siendo todos ellos de un tamaño fijo en cualquier disco. Cilindros como sectores se identifican con una serie de números que se les asignan, empezando por el 1, pues el numero 0 de cada cilindro se reserva para propósitos de identificación más que para almacenamiento de datos. Estos, escritos/leídos en el disco, deben ajustarse al tamaño fijado del almacenamiento de los sectores. La capacidad del disco resulta de multiplicar el número de caras por el de pistas por cara y por el de sectores por pista, al total por el número de bytes por sector.
Para escribir, la cabeza se sitúa sobre la celda a grabar y se hace pasar por ella un pulso de corriente, lo cual crea un campo magnético en la superficie. Dependiendo del sentido de la corriente, así será la polaridad de la celda. Para leer, se mide la corriente inducida por el campo magnético de la celda. Es decir que al pasar sobre una zona detectará un campo magnético que según se encuentre magnetizada en un sentido u otro, indicará si en esa posición hay almacenado un 0 o un 1. En el caso de la escritura el proceso es el inverso, la cabeza recibe una corriente que provoca un campo magnético, el cual pone la posición sobre la que se encuentre la cabeza en 0 o en 1 dependiendo del valor del campo magnético provocado por dicha corriente.

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