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Información sobre las unidades medida para los dispositivos de almacenamiento; su codificación y codificación

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Las unidades decimales como el kilobyte (KB), megabyte (MB) y gigabyte (GB) se utilizan comúnmente para expresar el tamaño de los datos. Las unidades de medida binarias incluyen el kibibyte (KiB), el mebibyte (MiB) y el gibibyte (GiB). La Tabla 1 compara los nombres, símbolos y valores de las unidades decimales y binarias.

Las unidades de medida binarias expresan el tamaño de los datos con mayor precisión. Si se compara el tamaño de 100 KB con 100 KiB, la diferencia es relativamente pequeña, 2,35%. Sin embargo, esta diferencia aumenta a medida que aumenta el tamaño de los valores de los datos. Si se compara el tamaño de 100 TB con 100 TiB, la diferencia es de 9,06%.

En general, IBM Storage Insights Pro utiliza valores de base 2 para los valores de memoria y espacio de disco, y valores de base 10 para el espacio en los discos duros físicos.

La Tabla 2 muestra la diferencia porcentual entre los valores decimales y binarios en un rango de tamaños de datos.

Valor decimal

Equivalente binario de valor decimal

Diferencia

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Unidades de medida para datos de almacenamiento

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IBM Storage Insights utiliza unidades de medida decimales y binarias para expresar el tamaño de los datos de almacenamiento.

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Este describe una arquitectura de diseño para un computador digital electrónico con partes que constan de una unidad de procesamiento que contiene una unidad aritmético lógica y registros del procesador, una unidad de control que contiene un registro de instrucciones y un contador de programa, una memoria para almacenar tanto datos como instrucciones, almacenamiento masivo externo, y mecanismos de entrada y salida.

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Diagrama de la arquitectura von Neumann.

Diagrama de la arquitectura von Neumann.

Diagrama de la arquitectura von Neumann.

La arquitectura Von Neumann, también conocida como modelo de Von Neumann o arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John von Neumann y otros, en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC.​ Este describe una arquitectura de diseño para un computador digital electrónico con partes que constan de una unidad de procesamiento que contiene una unidad aritmético lógica y registros del procesador, una unidad de control que contiene un registro de instrucciones y un contador de programa, una memoria para almacenar tanto datos como instrucciones, almacenamiento masivo externo, y mecanismos de entrada y salida.​​ El concepto ha evolucionado para convertirse en un computador de programa almacenado en el cual no pueden darse simultáneamente una búsqueda de instrucciones y una operación de datos, ya que comparten un bus en común. Esto se conoce como el cuello de botella Von Neumann, y muchas veces limita el rendimiento del sistema.​

El diseño de una arquitectura von Neumann es más simple que la arquitectura Harvard más moderna, que también es un sistema de programa almacenado, pero tiene un conjunto dedicado de direcciones y buses de datos para leer datos desde memoria y escribir datos en la misma, y otro conjunto de direcciones y buses de datos para ir a buscar instrucciones.

Un ordenador digital de programa almacenado es aquel que mantiene sus instrucciones de programa, así como sus datos, en una memoria de acceso aleatorio (RAM) de lectura-escritura. Las computadoras de programa almacenado representaron un avance sobre los ordenadores controlados por programas de la década de 1940, como la Colossus y la ENIAC, que se programaron mediante el establecimiento de conmutadores y la inserción de cables de interconexión para enrutar datos y para controlar señales entre varias unidades funcionales. En la gran mayoría de las computadoras modernas, se utiliza la misma memoria tanto para datos como para instrucciones de programa, y la distinción entre von Neumann vs. Harvard se aplica a la arquitectura de memoria caché, pero no a la memoria principal.

Las primeras máquinas de computación tenían programas fijos. Algunos equipos muy simples siguen utilizando este diseño, ya sea por motivos de simplificación o de formación. Por ejemplo, una calculadora de escritorio es (en principio) una computadora de programa fijo. En ella, se pueden hacer matemáticas básicas, pero no puede ser utilizada como procesador de texto o consola de juegos. Cambiar el programa de una máquina de programa fijo requiere re cablear, reestructurar, o re diseñar la máquina. Las primeras computadoras no eran tanto "programadas" ya que fueron "diseñadas"."Reprogramar" cuando era posible, era un proceso laborioso que comenzaba con diagramas de flujo y notas de papel, seguido de diseños detallados de ingeniería y luego el muchas veces arduo proceso de recablear físicamente y reconstruir la máquina. Podía tomar hasta tres semanas preparar un programa de ENIAC y conseguir que funcionara.​

Esa situación cambió con la propuesta de la computadora con programa almacenado. Una computadora de programa almacenado incluye, por diseño, un conjunto de instrucciones y puede almacenar en la memoria un conjunto de instrucciones (un programa) que detalla la computación.

Un diseño de programa almacenado también permite un código mutante. Una primera motivación para una instalación de este tipo fue la necesidad de que un programa incremente o modifique de otro modo la porción de dirección de instrucciones, lo cual, en los primeros diseños, tenía que hacerse manualmente. Esto llegó a ser menos importante cuando los registros índice y modos de direccionamiento se convirtieron en características habituales de la arquitectura de la máquina. Otro uso fue para incrustar datos frecuentemente usados en el flujo de instrucciones utilizando direccionamiento inmediato. El código mutante ha caído en gran parte en desuso, ya que suele ser difícil de entender y de depurar, además de ser ineficiente, en favor de los regímenes de los modernos procesadores pipelines y del almacenamiento en caché.

A gran escala, la capacidad para tratar a las instrucciones de la misma forma que si fueran datos es lo que hacen los ensambladores, compiladores, enlazadores, cargadores, y otras posibles herramientas automáticas de programación. Se puede "escribir programas que escriban programas". En una escala menor, las intensivas operaciones repetitivas de E/S -como los primeros manipuladores de imágenes BitBLT o los sombreadores de píxeles y vértices en los gráficos 3D modernos-, se consideraron ineficaces al funcionar sin necesidad de hardware personalizado. Estas operaciones podrían acelerarse en los procesadores de propósito general con tecnología de "compilación mosca" (" compilación en tiempo de ejecución"), por ejemplo, programas de código generado, una forma de código automodificable que ha mantenido popularidad.

Hay algunas desventajas para el diseño de von Neumann. Aparte del cuello de botella de von Neumann descrito a continuación, las modificaciones del programa pueden ser muy perjudiciales, ya sea por accidente o por diseño. En algunos diseños simples de computadora con programa almacenado, un programa que no funcione correctamente puede dañarse, dañar a otros programas, o inclusive al sistema operativo, lo que puede dar lugar a un desplome o crash de la computadora. Normalmente, la protección de memoria y otras formas de control de acceso pueden proteger tanto de modificaciones accidentales como de programas maliciosos.

El matemático Alan Turing, quien había sido alertado de un problema de lógica matemática por las lecciones de Max Newman en la Universidad de Cambridge, escribió un artículo en 1936 titulado On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem, que fue publicado en los Proceedings of the London Mathematical Society.​ En él describía una máquina hipotética que llamó "máquina computadora universal", y que ahora es conocida como la " Máquina de Turing universal". La máquina hipotética tenía un almacenamiento infinito (memoria en la terminología actual) que contenía tanto las instrucciones como los datos. John von Neumann conoció a Turing cuando ejercía de profesor sustituto en Cambridge en 1935 y también durante el año PhD que Turing pasó en la Institute for Advanced Study en Princeton, Nueva Jersey durante 1936-37. Cuándo supo del artículo de 1936 de Turing no está claro.

En 1936, Konrad Zuse también anticipó en dos solicitudes de patente qué instrucciones de la máquina podían ser almacenadas en el mismo almacenamiento utilizado para los datos.​

Independientemente, J. Presper Eckert y John Mauchly, quienes estaban desarrollando el ENIAC en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Pensilvania, escribieron sobre el concepto de " programa almacenado" en diciembre de 1943. En enero de 1944, mientras diseñaba una nueva máquina, EDVAC, Eckert escribió que se almacenarían datos y programas en un nuevo dispositivo de memoria direccionable, una memoria de línea de retardo. Ésta fue la primera vez que se propuso la construcción de un práctico programa almacenado. Por esas fechas, no tenían conocimiento del trabajo de Turing.

Von Neumann estaba involucrado en el Proyecto Manhattan en el Laboratorio Nacional Los Álamos, el cual requería ingentes cantidades de cálculos. Esto le condujo al proyecto ENIAC, en verano de 1944. Allí se incorporó a los debates sobre el diseño de un ordenador con programas almacenados, el EDVAC. Como parte del grupo, se ofreció voluntario a escribir una descripción de él. El término "von Neumann architecture" surgió del primer artículo de von Neumann: "First Draft of a Report on the EDVAC", fechado el 30 de junio de 1945, el cual incluía ideas de Eckert y Mauchly. Estaba inconcluso cuando su compañero Herman Goldstine lo hizo circular con sólo el nombre de von Neumann escrito en él, para consternación de Eckert y Mauchly. El artículo fue leído por docenas de compañeros de trabajo de von Neumann en América y Europa, e influenció la siguiente hornada de diseños de computadoras.

Por lo tanto, von Neumann no se encontraba solo en el desarrollo de la idea de la arquitectura de programa almacenado, y Jack Copeland considera que es "históricamente inapropiado referirse a las computadoras electrónicas digitales de programa almacenado como 'máquinas de von Neumann'".​ Su colega del colegio Los Álamos, Stan Frankel dijo de las consideraciones de von Neumann con respecto a las ideas de Turing:

Sé que en o alrededor de 1943 o '44 von Neumann era muy consciente de la importancia fundamental del papel de 1936 de Turing... von Neumann me presentó a ese papel y, en su insistencia, lo estudié con cuidado. Muchas personas han aclamado a von Neumann como el "padre de la computadora" (en el sentido moderno del término), pero estoy seguro de que él mismo nunca habría cometido ese error. Él bien podría haberse llamado tal vez la comadrona, pero con firmeza enfatizó para mí, y estoy seguro que para otros, que la concepción fundamental se debe a Turing-en la medida en que Babbage no lo anticipó... Por supuesto, tanto Turing como von Neumann también hicieron importantes contribuciones a la "puesta en práctica" de estos conceptos, pero yo no consideraría esto como comparable en importancia con la introducción y explicación del concepto de una computadora capaz de almacenar en su memoria su programa de actividades, y de modificar ese programa en el curso de estas actividades​

En el mismo momento en que el informe "Primer Borrador" fue distribuido, Turing desarrolló un informe técnico detallado, Proposed Electronic Calculator, que describe en detalle la ingeniería y la programación, su idea de una máquina que fue llamada la Automatic Computing Engine (ACE).​ Presentó este al Laboratorio Nacional de Física Británico el 19 de febrero de 1946. A pesar de que Turing sabía por su experiencia de guerra en el Parque Bletchley que su propuesta era factible, el secretismo mantenido durante muchas décadas acerca de los ordenadores Colossus le impidió manifestarlo. Se produjeron varias implementaciones del diseño ACE de forma exitosa.

Los trabajos tanto de von Neumann como de Turing, describían computadoras de programas almacenados, pero al ser anterior el artículo de von Neumann, consiguió mayor circulación y repercusión, así que la arquitectura de computadoras que esbozó adquirió el nombre de "arquitectura von Neumann". En la publicación de 1953 Faster than Thought: A Symposium on Digital Computing Machines (Más rápido que el pensamiento: Un Simposio sobre Máquinas informáticas digitales -editado por BV Bowden-), una sección en el capítulo sobre Computers in America (Computadoras en América) dice lo siguiente:​

La Máquina del Instituto de Estudios Avanzados, Princeton

En 1945, el profesor J. von Neumann, que en ese entonces trabajaba en la Escuela Moore de Ingeniería en Filadelfia, donde se había construido el ENIAC, emitido en nombre de un grupo de sus compañeros de trabajo un informe sobre el diseño lógico de las computadoras digitales. El informe contenía una propuesta bastante detallada para el diseño de la máquina que, desde entonces, se conoce como la EDVAC (computadora de retardo variable discreta). Esta máquina ha sido recientemente completada en América, pero el informe von Neumann inspiró la construcción de la EDSAC (calculadora automática de almacenamiento electrónico de retardo) en Cambridge (véase página 130).

En 1947, Burks, Goldstine y von Neumann publicaron un informe en el que describen el diseño de otro tipo de máquina (una máquina paralela en este momento) que debería ser muy rápida, capaz de hacer 20 000 operaciones por segundo. Señalaron que el problema persistente en la construcción de tal máquina estaba en el desarrollo de una memoria adecuada, todos los contenidos de los cuales fueron instantáneamente accesibles, y al principio se sugirió el uso de un tubo especial -llamado Selectron- que había sido inventado por los laboratorios de Princeton de la RCA. Estos tubos son caros y difíciles para fabricar, así Von Neumman decidió construir una máquina basada en la memoria de Williams. Esa máquina que se completó en junio de 1952 en Princeton se ha conocido como MANIAC I. El diseño de esta máquina que ha sido inspirado de una docena o más de máquinas que están actualmente en construcción en América.

En el mismo libro, los dos primeros párrafos de un capítulo sobre ACE dicen lo siguiente:​

Cálculo automático en el laboratorio nacional de física

Uno de los equipos digitales más modernos que incorpora novedades y mejoras en la técnica de la computación electrónica ha sido demostrado en el Laboratorio Nacional de Física, Teddington, donde ha sido diseñado y construido por un pequeño equipo de matemáticos e ingenieros electrónicos investigadores sobre el personal del laboratorio, asistido por ingenieros de producción de la compañía eléctrica inglesa. El equipo construido hasta ahora en el laboratorio es solo el modelo piloto de muchas instalaciones muy grandes que se va a conocer como el motor de cálculo automático, pero aunque es relativamente pequeño en volumen y contiene solo 800 válvulas termoiónicas, es una máquina de cálculo muy rápido y versátil.

Los conceptos básicos y principios abstractos de la computación por una máquina fueron formuladas por el Dr A. M. Turing, en un papel¹ leído ante la Sociedad Matemática de Londres en 1936, pero el trabajo en dichas máquinas en el Reino Unido se retrasó por la guerra. En 1945, se hizo una revisión al problema en el laboratorio nacional de Física por el profesor J. R. Womersley. Se le adjuntó al Dr. Turing un pequeño equipo de especialistas, y en 1947 la planificación preliminar fue lo suficientemente avanzada como para justificar el establecimiento del grupo especial ya mencionado. En abril de 1948, estos últimos pasaron a estar en la sección de electrónica del laboratorio, bajo el cargo del Sr. F. M. Colebrook.

Las computadoras son máquinas de arquitectura Von Neumann cuando:

1. Tanto los programas como los datos se almacenan en una memoria en común. Esto hace posible la ejecución de comandos de la misma forma que los datos.

2. Cada celda de memoria de la máquina se identifica con un número único, llamado dirección.

3. Las diferentes partes de la información (los comandos y los datos) tienen diferentes modos de uso, pero la estructura no se representa en memoria de manera codificada.

4. Cada programa se ejecuta de forma secuencial que, en el caso de que no haya instrucciones especiales, comienza con la primera instrucción. Para cambiar esta secuencia se utiliza el comando de control de transferencia.

Una máquina von Neumann, al igual que prácticamente todos los computadores modernos de uso general, consta de cuatro componentes principales:

1. Dispositivo de operación (DO), que ejecuta instrucciones de un conjunto especificado, llamado sistema (conjunto) de instrucciones, sobre porciones de información almacenada, separada de la memoria del dispositivo operativo (aunque en la arquitectura moderna el dispositivo operativo consume más memoria -generalmente del banco de registros-), en la que los operandos son almacenados directamente en el proceso de cálculo, en un tiempo relativamente corto

2. Unidad de control (UC), que organiza la implementación consistente de algoritmos de decodificación de instrucciones que provienen de la memoria del dispositivo, responde a situaciones de emergencia y realiza funciones de dirección general de todos los nodos de computación. Por lo general, el DO y la UC conforman una estructura llamada CPU. Cabe señalar que el requisito es consistente, el orden de la memoria (el orden del cambio de dirección en el contador de programa) es fundamental a la hora de la ejecución de la instrucción. Por lo general, la arquitectura que no se adhiere a este principio no se considera von Neumann

3. Memoria del dispositivo - un conjunto de celdas con identificadores únicos (direcciones), que contienen instrucciones y datos.

4. Dispositivo de E/S (DES), que permite la comunicación con el mundo exterior de los computadores, son otros dispositivos que reciben los resultados y que le transmiten la información al computador para su procesamiento.

La primera saga se basaba en un diseño que fue utilizado por muchas universidades y empresas para construir sus computadoras.​ Entre estas, solo ILLIAC y ORDVAC tenían un conjunto de instrucciones compatible.

Máquina Experimental de Pequeña Escala de Mánchester (SSEM), apodada "Baby" (Universidad de Mánchester, Inglaterra) hizo su primera ejecución exitosa de un programa almacenado el 21 de junio de 1948.

EDSAC (Universidad de Cambridge, Inglaterra) fue el primer computador electrónico práctico de programa almacenado (mayo de 1956)

Manchester Mark I (Universidad de Mánchester, Inglaterra) Desarrollado a partir de la SSEM (junio de 1947)

CSIRAC (Consejo de Investigación Científica e Industrial) Australia (noviembre de 1949)

EDVAC (Laboratorio de Investigación Balística, Laboratorio de Informática de Aberdeen Proving Ground, 1951)

ORDVAC (U-Illinois) en Aberdeen Proving Ground, Maryland (completado en noviembre de 1951)​

IAS machine en Princeton University (enero 1952)

MANIAC I en Laboratorio Científico Los Álamos (marzo de 1952)

ILLIAC en la Universidad de Illinois, (septiembre de 1952)

AVIDAC en Laboratorios Argonne National (1953)

ORACLE en Laboratorio Nacional de Oak Ridge (junio de 1953)

JOHNNIAC en RAND Corporation (enero de 1954)

BESK en Estocolmo (1953)

BESM-1 en Moscú (1952)

DASK en Dinamarca (1955)

PERM en Múnich (1956?)

SILLIAC en Sídnei (1956)

WEIZAC en Rehovoth (1955)

La información de la fecha en la siguiente cronología es difícil de establecer en el orden correcto. Algunas fechas son de la primera ejecución de un programa de pruebas, algunas fechas son de la primera vez que el equipo se demostró o completó, y algunas fechas son de la primera entrega o instalación.

La IBM SSEC tenía la capacidad para tratar instrucciones como datos, y se demostró públicamente el 27 de enero de 1948. Esta capacidad fue reivindicada en una patente estadounidense.[14] ​ Sin embargo, fue parcialmente electromecánica, no totalmente electrónica. En la práctica, las instrucciones eran leídas desde una cinta de papel debido a su memoria limitada.[15] ​

La Mánchester SSEM (la bebé) fue la primera computadora completamente electrónica que ejecutaba un programa almacenado. Se corrió un programa de factoraje durante 52 minutos el 21 de junio de 1948, después de ejecutar un simple programa de división y un programa para demostrar que dos números eran primos entre sí.

La ENIAC fue modificada para funcionar como un computador primitivo con programa almacenado de solo lectura (usando la tabla de funciones de programa ROM) y se demostró como tal el 16 de septiembre de 1948, ejecutando un programa de Adele Goldstine para von Neumann.

La BINAC corrió algunos programas de prueba en febrero, marzo y abril de 1949, aunque no se terminó hasta septiembre de 1949.

La Manchester Mark I desarrollada basada en el proyecto SSEM. En abril de 1949, con el fin de para ejecutar programas, se hizo disponible una versión intermedia de la Mark 1, pero no se terminó hasta octubre de 1949.

La EDSAC corrió su primer programa el 6 de mayo de 1949.

La EDVAC fue presentada en agosto de 1949, pero tuvo problemas que la mantuvieron fuera de su puesta en funcionamiento regular hasta 1951.

La CSIR Mark I corrió su primer programa en noviembre de 1949.

La SEAC fue demostrada en abril de 1950.

La Pilot ACE corrió su primer programa el 10 de mayo de 1950 y fue demostrada en diciembre de 1950.

La SWAC se completó en julio de 1950.

La Computadora Whirlwind se completó en diciembre de 1950 y estuvo en uso real en abril de 1951.

La ERA 1101 (más tarde la ERA 1101/UNIVAC 1101 comercial) se instaló en diciembre de 1950.

Evolución de la arquitectura del bus simple del sistema

A lo largo de las décadas de los años 1960 y 1970, las computadoras se hicieron, en general, tanto más pequeñas como rápidas, lo que llevó a algunas evoluciones en su arquitectura. Por ejemplo, el mapeado en memoria de E/S permitió que los dispositivos de entrada y salida fueran tratados de la misma como la memoria.​ Un único bus de sistema podría ser utilizado para proporcionar un sistema modular con un menor coste. A veces esto se denomina "racionalización" de la arquitectura.​ En las décadas siguientes, los microcontroladores sencillos permitirían algunas veces omitir características del modelo a menor costo y tamaño. Las computadoras más grandes añadían características para un mayor rendimiento.

Cuello de botella de von Neumann (von Neumann bottleneck)

El canal de transmisión de los datos compartido entre CPU y memoria genera un cuello de botella de von Neumann, un rendimiento limitado (tasa de transferencia de datos) entre la CPU y la memoria en comparación con la cantidad de memoria. En la mayoría de computadoras modernas, la velocidad de comunicación entre la memoria y la CPU es más baja que la velocidad a la que puede trabajar esta última, reduciendo el rendimiento del procesador y limitando seriamente la velocidad de proceso eficaz, sobre todo cuando se necesitan procesar grandes cantidades de datos. La CPU se ve forzada a esperar continuamente a que lleguen los datos necesarios desde o hacia la memoria. Puesto a que la velocidad de procesamiento y la cantidad de memoria han aumentado mucho más rápidamente que el rendimiento de transferencia entre ellos, el cuello de botella se ha vuelto más que un problema, un problema cuya gravedad aumenta con cada nueva generación de CPU.

El término "cuello de botella de von Neumann" fue acuñado por John Backus en su conferencia de la concesión del Premio Turing ACM de 1977. Según Backus:

"Seguramente debe haber una manera menos primitiva de realizar grandes cambios en la memoria, que empujando tantas palabras hacia un lado y otro del cuello de botella de von Neumann. No solo es un cuello de botella para el tráfico de datos, sino que, más importante, es un cuello de botella intelectual que nos ha mantenido atados al pensamiento de "una palabra a la vez" en vez de fomentarnos el pensar en unidades conceptuales mayores. Entonces la programación es básicamente la planificación del enorme tráfico de palabras que cruzan el cuello de botella de von Neumann, y gran parte de ese tráfico no concierne a los propios datos, sino a dónde encontrar estos."​​

El problema de rendimiento puede ser aliviado (hasta cierto punto) utilizando diversos mecanismos. Ofreciendo una memoria caché entre la CPU y la memoria principal, proporcionando cachés separadas o vías de acceso independientes para datos e instrucciones (la llamada arquitectura Harvard modificada), utilizando algoritmos y lógica de predictor de saltos y proporcionando una limitada pila de CPU u otro en el chip de memoria reutilizable para reducir el acceso a memoria, son cuatro de las maneras que se dispone para aumentar el rendimiento. El problema también se puede eludir, en cierta medida, usando computación paralela, utilizando por ejemplo la arquitectura de acceso a memoria no uniforme (NUMA), -este enfoque es comúnmente empleado por las supercomputadoras. Está menos claro si el cuello de botella intelectual que criticaba Backus ha cambiado mucho desde 1977. La solución que propuso Backus no ha tenido influencia importante.[cita requerida] La moderna programación funcional y la programación orientada a objetos se preocupan mucho menos de "empujar un gran número de palabras hacia un lado a otro" que los lenguajes anteriores como era Fortran, pero internamente, esto sigue siendo lo que las computadoras pasan gran parte del tiempo haciendo, incluso las supercomputadoras altamente paralelas.

A partir de 1996, un estudio de referencia de base de datos se encontró que tres de cada cuatro ciclos de CPU se dedican a la espera de memoria. Los investigadores esperan que el aumento del número de instrucciones simultáneas arrolle con el multihilo o el multiprocesamiento de un solo chip hará que este cuello de botella aún peor. ​

El National Semiconductor (Semiconductor nacional) COP8 se introdujo en 1986; tiene una arquitectura Harvard modificada.​​

Tal vez el tipo más común de estructura no von Neumann se utiliza en las computadoras modernas es la memoria de contenido direccionable (CAM).

1. Markgraf, Joey D. (2007), The Von Neumann bottleneck (en inglés), archivado desde el original el 17 de agosto de 2011.

2. Turing, A.M. (1936), "On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem", Turing, A.M. (1938), "On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem. A correction", Proceedings of the London Mathematical Society, 2 (1937) Proceedings of the London Mathematical Society, 2 (1937) 43 (6): 544-6, doi:10.1112/plms/s2-43.6.544.)42: 230-65, doi:10.1112/plms/s2-42.1.230. (y

3. "Electronic Digital Computers", Nature (en inglés) 162, 25 de septiembre de 1948: 487, , archivado desde el original el 6 de abril de 2009.

4. Copeland, Jack (2000), Randell, B. (1972), "On Alan Turing and the Origins of Digital Computers", en Meltzer, B.; Michie, D., eds., Machine Intelligence 7 (en inglés) (Edinburgh: Edinburgh University Press): 10, .A Brief History of Computing: ENIAC and EDVAC (en inglés) . que cita

5. James E. Robertson (1955), Illiac Design Techniques (en inglés), report number UIUCDCS-R-1955-146, Digital Computer Laboratory, University of Illinois at Urbana-Champaign.

6. F.E. Hamilton, R.R. Seeber, R.A. Rowley, and E.S. Hughes (19 de enero de 1949). "Selective Sequence Electronic Calculator". US Patent 2,636,672. Archivado desde el original el 2 de febrero de 2017. Publicado el 28 de abril 1953.

7. C. Gordon Bell; R. Cady; H. McFarland; J. O'Laughlin; R. Noonan; W. Wulf (1970), "A New Architecture for Mini-Computers-The DEC PDP-11", Spring Joint Computer Conference (en inglés): 657-675..

8. Linda Null; Julia Lobur (2010), The essentials of computer organization and architecture (en inglés) (3ra edición), Jones & Bartlett Learning, pp. 36,199-203, .

9. Backus, John W.. Can Programming Be Liberated from the von Neumann Style? A Functional Style and Its Algebra of Programs (en inglés). doi:10.1145/359576.359579.

10. Dijkstra, Edsger W.. "E. W. Dijkstra Archive: A review of the 1977 Turing Award Lecture" (en inglés).

11. "COP8 Basic Family User's Manual" (en inglés). National Semiconductor. Archivado desde el original el 19 de marzo de 2005.

12. "COP888 Feature Family User's Manual" (en inglés). National Semiconductor. Archivado desde el original el 3 de noviembre de 2005.

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Arquitectura de Von Neumann - Wikipedia, la enciclopedia libre

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La arquitectura Von Neumann, también conocida como modelo de Von Neumann o arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John von Neumann y otros, en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC .​ Este describe una arquitectura

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Web donde podrás acceder no sólo a los mejores procesadores del momento; sino al precio de cada uno de los componentes con el que construir y valorar económicamente el pc que vas a construir

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por David Actualizado el correo@geektopic Noticias

Ryzen 5 3600 ©Geektopia

Si estás deseando cambiar de PC y no sabes qué procesador elegir, quizás esta pequeña guía te ayude a decidirte. Los procesadores más económicos suelen ser buenos para un uso ofimático, incluso para un PC para juegos/ gaming acompañados de una tarjeta gráfica económica. Si eres un usuario más avanzado, necesitarás un procesador más potente y caro, sobre todo si haces diseño gráfico, computación o te gusta jugar a la máxima calidad posible a 4K en juegos muy exigentes, o se quiera jugar a una alta tasa de refresco de 144 Hz, por ejemplo.

Índice

1. Mejores procesadores del momento

2. Características de los procesadores

3. Menos de 150 euros

4. 150 a 250 euros

5. Más de 250 euros

6. Versiones de bajo consumo

7. APU de AMD

8. Procesadores de portátiles y todo en uno

9. Cambios recientes

Antes de empezar a leer, es conveniente tener claro que la potencia de los procesadores no depende únicamente de aspectos como la frecuencia base y turbo que tengan. La arquitectura interna con la que esté creados es lo que más influye, por encima de las frecuencias, con parámetros como la cantidad de memoria caché que incluyan o el número de instrucciones máquina que pueden ejecutar simultáneamente como aspectos importantes. Por eso es conveniente consultar las gráficas de rendimiento y los análisis de los procesadores para hacerse una buena idea de su potencia.

Los procesadores van insertados en placas base, y por eso tendrás que comprobar qué placa base es la que usa el que hayas escogido de la lista -puedes consultar el artículo de placas base-. Si quieres renovar tu PC con un procesador mejor, tendrás que mirar qué socket/zócalo utiliza tu placa base y escoger un procesador que le sirva.

Podéis consultar otros artículos de componentes:

Mejores procesadores del momento

A continuación tenéis un resumen de los procesadores más interesantes por rango de precio, más allá del listado completo que veréis más abajo. Por potencia y precio, son muy interesantes y permiten optimizar la inversión en el procesador para equipos para gaming o diseño. Ante cualquier duda, preguntadme en los comentarios.

Núcs./hilos

Frec. base/turbo

iGPU

Precio

Core i9-12900F

16/24

2.4/5.1 GHz

-

-

En la siguiente gráfica se ordenan los procesadores por potencia, y en función al uso de todos sus núcleos al mismo tiempo. No es una lista exhaustiva, ya que en un momento dado hay cientos de procesadores diferentes en el mercado, sino que se muestran aquellos para equipos de sobremesa que me parecen más interesantes o que me parece adecuado incluir para poder tener una idea global del mercado actual.

La tabla es orientativa según el rendimiento multinúcleo de los procesadores. Tened en cuenta que en unos escenarios ciertos procesadores serán mejores pese a ser similares, como por ejemplo aquellas que dependen de uno o dos núcleos, pero si tenéis dudas para un uso determinado solo tenéis que preguntarme en los comentarios y os intentaré guiar hacia el procesador que mejor os venga para el uso que le deis al PC.

La siguiente gráfica es una mera relación entre el precio de venta del procesador y su potencia. Cuanto más arriba de la tabla estén mejor será su relación potencia/precio. Obviamente, dependerá en última instancia del precio al que lo compréis, pero al menos os servirá de referencia a la hora de comparar precios entre tiendas. Los procesadores sin unidad gráfica integrada (iGPU) suelen tener mejor relación potencia-precio, por lo que si se quiere un procesador con iGPU para por ejemplo uso ofimático, habrá que valorar que eso tendrá cierto coste extra. En la mayoría de los casos, si es para jugar, es mejor que compréis una tarjeta aparte -podéis mirar nuestra guía de tarjetas gráficas -.

En algunos casos veréis que existen variantes de algunos procesadores, pero si no los veis incluidos en el artículo es por que suelen peores compras, pero debido a lo mucho que fluctúan los componentes de PC de lo que hoy no es buena compra mañana puede serlo. De todas formas tampoco es un listado conciso con todos los procesadores que están a la venta en el mercado, y si tenéis alguna duda con algún modelo en concreto, podéis hacerme llegar vuestras preguntas en los comentarios.

Nota: si veis alguna cosa errónea en este artículo, no queda clara o estáis en desacuerdo, por favor indicadlo en los comentarios y ayudadnos a mejorarlo. Intentad mantener una actitud positiva y colaboradora, que de personas con actitudes negativas y destructivas ya está lleno el mundo. Hablando se entiende la gente, y siempre es posible que saquéis conclusiones alejadas de lo que se quiere transmitir en el artículo.

Características de los procesadores

La arquitectura de un microprocesador actual es realmente compleja, por lo que quedarse en los parámetros básicos como número de núcleos o frecuencia de funcionamiento como características para comprarlos es un error. Sobre todo si se va a comparar procesadores de distintas compañías y series, porque hay muchos otros parámetros internos que definen su potencia, como la cantidad de caché que tienen, el número de instrucciones por ciclo que ejecutan, y un largo etcétera.

Además, debido a las diferencias internas de arquitectura, unos procesadores son mejores que otros en ciertas tarea, también debido a las microinstrucciones que implementan. Por ejemplo, aplicaciones de cómputo sacarán partido de las instrucciones AVX-512 de los procesadores de Intel, mientras que en el resto de usos apenas le sacarán partido. Pero debido al carácter generalista de este artículo, me centro en los procesadores para el sector consumo y no en otros más específicos de profesionales y empresas como los Xeon y EPYC.

La cantidad de núcleos que tiene un procesador determina la cantidad de procesos que puede ejecutar al mismo tiempo. Podrá ejecutar uno por núcleo salvo que el procesador disponga de tecnología multihilo, en cuyo caso podrá ejecutar dos subprocesos por núcleo. En este último caso, la ejecución del segundo proceso se hará a un rendimiento menor, por lo que un procesador de cuatro núcleos físicos con multihilo puede tener una potencia inferior a la de un procesador de seis núcleos físicos sin multihilo.

La frecuencia de funcionamiento es importante a la hora de comparar procesadores de misma arquitectura, y en general siempre será mejor cuanto mayor sea su frecuencia, aunque con algunos peros. El primero, que hay que tener en cuenta la diferencia entre frecuencia base y, si el procesador lo tiene, la frecuencia turbo.

La primera se asegura siempre en todos los núcleos, y la segunda es un máximo que se alcanzará dependiendo del número de núcleos en funcionamiento y las temperaturas del microprocesador. Por tanto, si un procesador i9-9900K se menciona que tiene un turbo máximo a 5 GHz pero tiene ocho núcleos, solo alcanzaría esa frecuencia con uno o dos núcleos activos, y así podría podría bajar hasta asegurarse un turbo de solo 4 o 4.2 GHz con los ocho activos. Si la refrigeración es mala, podría llegar a bajar incluso a la frecuencia base de 3.6 GHz, la única asegurada por el fabricante, ya sea Intel o AMD.

Por tanto, la refrigeración es importante así como que hay que tener en cuenta la potencia de diseño térmico (TDP) del procesador. Este parámetro es potencia térmica disipada y no potencia consumida, y desafortunadamente ambas se miden en vatios por lo que puede llevar a confusión. Un procesador de 95 W de TDP puede tener perfectamente un consumo de 150 W, pero esos 95 W de TDP indican que requieren de una refrigeración de 95 W para funcionar a las frecuencias indicadas por el fabricante.

En cuanto a la memoria de funcionamiento, los fabricantes indican una frecuencia de funcionamiento base si bien pueden usar memoria a más frecuencia dependiendo del chipset de la placa base en la que se pongan. Los módulos de memoria suelen tener un perfil de memoria, llamado XMP en el caso de las placas base con chipset Intel y AMP en el caso de las de AMD -ambos usan el mismo principio, por lo que no busquéis memoria específicas con XMP o con AMP: son lo mismo pero se llaman distinto en cada plataforma-, que permiten usar los módulos a las velocidades del perfil con solo activarlos en el BIOS de la placa base.

Eso sí, hay placas base muy básicas que no implementan XMP. Si el chipset es básico, el procesador solo podrá usar la memoria de hasta la velocidad indicada por el fabricante -DDR4 a 3200 MHz en el caso de un Core i3-12100, por ejemplo-. Si el chipset es avanzado, como un B660 o Z690, podrá usar memoria por encima de los 3200 MHz con ese procesador, independientemente del máximo que indique la compañía. Pero a su vez, aunque un Core i3-12100 en una Z690 permitirá usar sin problemas RAM a 4000 MHz o más, no aportará una gran mejora de rendimiento en diversos escenarios por lo que al final usar memoria de 3200 MHz no será un problema con los procesadores más económicos.

Menos de 150 euros

En este sector se encuentran los procesadores Ryzen 3 y Core i3, así como algún Ryzen 5 y de vez en cuando algún Core i5. Es una sección bastante variada y dispar entre los procesadores, que van desde los cuatro núcleos sin multihilo en torno a los 50 euros hasta los seis núcleos con multihilos entre los 120 y 150 euros.

El mejor para juegos: Core i3-12100

El Core i3-12100, y su versión sin unidad gráfica integrada Core i3-12100F, tiene cuatro núcleos y ocho hillos de ejecución. Pueden parecer pocos, pero debido a la enorme potencia de la arquitectura Alder Lake puede exprimir a la perfección las tarjetas gráficas orientadas a equipos más modestos, y bastante bien otras como una RTX 3060 o incluso RX 6700 XT, aunque dependerá bastante del juego que sea. Es igual de potente que el Core i5-10400 de hace un par de generaciones el cual tiene seis núcleos y doce hilos, lo que permite hacerse una idea del aumento de potencia que ha traído la nueva arquitectura de los Alder Lake al mercado.

Core i3-10100F

El Core i3-10100 es un modelo de cuatro núcleos con multihilo bastante potente para juegos, aunque hay que comprobar bastante bien su precio frente a las alternativas de AMD. El Core i3-10100F es una versión sin unidad gráfica integrada.

Core i5-10400F

150 a 250 euros

Las siguientes opciones no limitarán por norma general la potencia de las tarjetas gráficas que se venden por debajo de los 400 euros, y de hacerlo solo se perderán unos pocos FPS jugando a 1080p con un objetivo en el juego de 60 FPS. No son los más recomendables para disposiciones de dos tarjetas gráficas en SLI o CrossFire medianamente potentes.

Los mejores para jugar: Core de 12.ª generación

Core i5-11400

El Core i5-11400, y versión sin gráfica integrada Core i5-11400F, es un excelente procesador de gama media. Permite aprovechar muy bien las tarjetas gráficas más potentes a pesar de su precio. Hay que acompañarlo de una placa base B560, y tiene acceso a PCIe 4.0 para tarjeta gráfica y al menos una SSD, y a memoria de hasta al menos 3200 MHz a través de XMP.

Los BIOS proporcionan un modo de rendimiento mejorado de mayor consumo que es recomendable activar -por no decir que es obligatorio activarlo-. En ese modo la refrigeración de serie hay que sustituirla por otra mejor en torno a los 30 euros porque el consumo y temperaturas suben mucho.

Otros procesadores Core de 11.ª generación. Según el precio pueden ser mejores alternativas al Core i5-11400, aunque no va a ser lo habitual. Quizás en ofertas puntuales sí puedan ser buenas alternativas.

Más de 250 euros

En este rango de precios se sitúan los mejores procesadores de consumo, y eso significa que acompañan muy bien a las mejores tarjetas gráficas del mercado. Algunos procesadores de menos de este precio pueden limitar algo las tarjetas gráficas, aunque dependerá mucho del modelo concreto y el juego.

Estos procesadores también son muy buenos para diseño gráfico -sobre todo los Ryzen de AMD-, usar varias máquinas virtuales, exprimir el ordenador ripeando películas, o simplemente obtener el mejor rendimiento posible porque el dinero te quema en el bolsillo. También son muy buenas opciones para montar un equipo que dure cinco o más años.

Los mejores procesadores en juegos: Core de 12.ª generación

Los Core de 12.ª generación, también llamados Alder Lake, disponen de una nueva arquitectura híbrida que combina núcleos de alto rendimiento (P) y de alta eficiencia (E). Pueden o no tener una unidad gráfica UHD Graphics 770 de arquitectura Xe, que mejora ligeramente la de la anterior generación, funcional para juegos de deportes electrónicos, pero poco útil para juegos más allá de resolución HD en juegos más exigentes.

Estos procesadores se pueden acompañar con placas base Z690 con DDR4 o con DDR5, siendo esta última opción más cara pero dará algo más de rendimiento. Las placas base con DDR4 no aceptan DDR5 y viceversa. Estos procesadores aprovechan mucho mejor las tarjetas gráficas más potentes, como una RTX 3080 o RX 6800 XT en adelante, pero para tarjetas gráficas más comedidas pueden no ser una buena inversión.

Ryzen 7 5800X: sólido para las mejores tarjetas gráficas

El Ryzen 7 5800X es un excelente procesador que aprovechará muy bien las tarjetas gráficas más potentes del mercado como la RTX 3090, e incluso en algunos casos mejor que los procesadores de Intel de precios similares. Como siempre, hay que comprobar precios con respecto a los Core de 11.ª generación porque no hay diferencias de conectividad entre ambas plataformas. Puede ser más interesante, por más barato, el Core i7-11700KF o incluso el Core i7-11700 si se quiere una tarjeta gráfica más normal como una RTX 3060 Ti o RTX 3070.

Ryzen 9 5900X: el mejor de AMD para jugar

El mejor procesador generalista de AMD es el Ryzen 9 5900X, que está más orientado a prosumidores y gente que tenga el dinero para gastarse en obtener el mejor procesador para una plataforma generalista para juegos. Sus doce núcleos con multihilo son estupendos para directos mientras se juega, renderizado y todo tipo de tareas profesionales. En juegos no tiene nada, nada que envidiar a los procesadores de Intel, y su precio por la potencia que tiene es magnífico.

Otras opciones de primera línea en juegos

Core i7-11700 y Core i7-11700K

El Core i7-11700K es una versión mejorada del Core i7-11700, y sus versiones más baratas sin unidad gráfica integrada. La elección entre uno y otro dependerá en mayor medida de la orientación del equipo. Si se quiere acompañar con una RTX 3080/3090 o una RTX 6800/6900 XT sería más interesante el Core i7-11700K, mientras que para otras más baratas es más interesante el Core i7-11700. Es más recomendable acompañarlos de una placa base B560 porque las Z590 no aportan ninguna mejora en especial y son más caras, salvo que se quiera subir las frecuencias del procesador y memoria, y aun así hay placas base B560 que son bastante buenas para ello, y más baratas.

Ryzen 9 5950X

El Ryzen 9 5950X y sus dieciséis núcleos de arquitectura Zen 3 dan una enorme potencia a este procesador en cargas de trabajo profesionales. Es el mejor que se puede comprar para una plataforma generalista sin entrar en el terreno profesional y a comprar los Ryzen Threadripper. Es igual de bueno en juegos que otros modelos como el Ryzen 7 5800X o el Ryzen 9 5900X, por lo que es un procesador que también puede ir bien para los profesionales que también juegan en sus ratos libres. Intel no tiene ninguna alternativa similar en su plataforma generalista.

Alternativamente puedes valorar el Ryzen 9 3950X de la generación anterior, que aporta una gran potencia con mismo número de núcleos a un precio inferior.

Core i9-11900K

El mejor procesador de Intel actualmente es el Core i9-11900K, pero por precio y potencia realmente no merece la pena frente a un Ryzen 9 5900X. No aprovecha claramente mejor las tarjetas gráficas más potentes que las opciones de AMD, y para uso profesional al estar limitada a ocho núcleos su potencia es muy inferior al Ryzen 9 5900X. Quizás si está bien de precio el Core i9-11900 o incluso mejor el Core i9-11900F sin gráfica integrada, similar, pueda ser interesante, pero es difícil recomendar los actuales Core i9 de Intel de 11.ª generación.

Ryzen 5 5600X: la alternativa no demasiado cara de AMD

Otros procesadores

Otros procesadores que pueden ser buenas opciones para según qué tipo de PC, que se pueden encontrar a un precio razonable, o son para equipos más antiguos.

Versiones de bajo consumo

Intel también produce una serie de procesadores que terminan en T que son versiones de bajo consumo, o más bien de menor TDP (potencia de diseño térmico, o potencia de calor disipada por la refrigeración). Suele situarse sobre los 35 W cuando lo normal para los procesadores de sobremesa son los 65 W o 95 W.

APU de AMD

Las APU (unidad de procesamiento acelerado) de AMD integran en un mismo chip CPU y GPU. Las APU se pueden utilizar con las placas base de zócalo AM4, como las que incluyen el chipset A520, y cuentan con una unidad de procesamiento gráfico integrada (iGPU) de arquitectura Vega. Se les debería de acompañar con memoria de al menos 3200 MHz y en módulos pares para sacar el máximo provecho de ellas ya que la iGPU utiliza la memoria principal.

Si se quiere comprar una tarjeta gráfica para el PC, es mejor evitar estas APU porque se estaría pagando por una iGPU que no se va a utilizar. Se venden junto a una refrigeración Wraith Stealth, suficiente para enfriarlos y que no hace demasiado ruido, pero eso lo tendrá que valorar cada uno. Estas APU están desbloqueadas y se pueden subir si se combinan con una placa base B450 o X470 en adelante.

Las nuevas APU de tipo Ryzen 5000 están basadas en la arquitectura Zen 3 de núcleos y la unidad gráfica sigue siendo una Radeon Graphics basada en Vega modificado. Son de seis u ocho núcleos con multihilo, muy potentes, y con una unidad gráfica integrada que permitirá jugar decentemente a FHD, 60 f/s y calidad media en juegos no demasiado exigentes. En los más exigentes a FHD no pasarán de 30 f/s y calidad baja.

Procesadores de portátiles y todo en uno

Si queréis ver un listado de procesadores para portátiles y todo en uno, generalmente de bajo consumo, podéis consultar el artículo de portátiles.

Cambios recientes

Productos añadidos

Intel Core i5-10400 [19 ene 2022]

Intel Core i5-10400F [19 ene 2022]

Productos eliminados

AMD Ryzen 3 3100 [13 ene 2022]

Intel Core i3-9100F [13 ene 2022]

AMD Ryzen 3 3300X [13 ene 2022]

AMD Ryzen 5 3600 [13 ene 2022]

AMD Ryzen 5 3600X [13 ene 2022]

AMD Ryzen 5 3600XT [13 ene 2022]

Intel Core i5-9400F [13 ene 2022]

Intel Core i5-9500 [13 ene 2022]

Intel Core i5-9500F [13 ene 2022]

Intel Core i5-9600K [13 ene 2022]

AMD Ryzen 5 2600 [13 ene 2022]

AMD Ryzen 5 2600X [13 ene 2022]

AMD Ryzen 5 3500X [13 ene 2022]

AMD Ryzen 7 3700X [13 ene 2022]

AMD Ryzen 9 3900X [13 ene 2022]

AMD Ryzen 9 3900XT [13 ene 2022]

Intel Core i7-9700 [13 ene 2022]

Intel Core i7-9700F [13 ene 2022]

Intel Core i7-9700K [13 ene 2022]

Intel Core i7-9700KF [13 ene 2022]

Intel Core i9-9900K [13 ene 2022]

Intel Core i9-9900KF [13 ene 2022]

Intel Core i9-9900KS [13 ene 2022]

AMD Ryzen 7 3800X [13 ene 2022]

AMD Ryzen 7 3800XT [13 ene 2022]

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Tipos y clases de unidades de almacenamiento; así como su evolución y gran información sobre otras partes del pc.

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Si te interesa este viaje por la historia de las unidades de almacenamiento, no dudes en seguir leyendo. ¡Comenzamos!

Todo lo que llegó antes del disco duro mecánico

Está claro que los discos duros mecánicos o HDDs son la unidad de almacenamiento clave en este artículo, pues a pesar de ser bastante longevos su uso se extiende hasta la actualidad. Entonces, los tomamos como referencia para empezar hablando de todas las unidades que llegaron antes del HDD.

Tarjetas perforadas, el primer medio de almacenamiento

La primera forma de almacenar información fueron sin duda las tarjetas perforadas. Estas eran básicamente piezas de papel en las que encontrábamos una secuencia de perforaciones en distintas posiciones de la misma. Entonces, la forma de leer la información se basa en la presencia o ausencia de agujeros en las distintas posiciones de la cartulina. Hay que tener en cuenta que ya se usaban en el siglo XIX para controlar los telares, y a mediados del siglo XX se empezaron a usar en ordenadores.

Luego, el ordenador se encargaba de la lectura de esa tarjeta. ¿De qué manera? Pues también es muy sencillo, básicamente hay que recorrer la tarjeta de una forma determinada (por filas o por columnas) y leer la información, para esto último había dos alternativas:

De forma mecánica. Al pasar por una zona perforada, se conseguía hacer un contacto eléctrico, la señal generada correspondería a un bit 1. Y cuando se pasase por una zona no perforada no habría ningún contacto eléctrico, así que sería un bit 0.

De forma fotoeléctrica. Esto es también muy fácil de entender: en un lado, se sitúa un emisor de luz, y en el otro un receptor. Entonces, cuando hay una perforación el receptor detecta la luz ya que esta puede pasar libremente. Sería un bit 1. En cambio, si no hay perforación la cartulina bloquea el paso de la luz así que el receptor no tendrá ninguna señal. Sería un bit 0.

Para finalizar con estas interesantes unidades de almacenamiento, destacamos que nunca hubo un claro estándar de este tipo de tarjetas, sino que cada fabricante lo hacía a su manera. Uno de los modelos más conocidos fue la IBM 5081, que incluso otros vendedores de tarjetas replicaron. También queremos destacar que, aunque evidentemente sean un medio muy obsoleto, todavía se han utilizado en los últimos años en una aplicación muy concreta: máquinas de voto electrónico donde este se determinaba mediante una perforación.

Cantidad de información que podía llegar a almacenar una tarjeta común (por ejemplo): 80 bytes. Como decimos hay varios tipos, depende de cada caso.

Tambor magnético o memoria de tambor

Inventado en 1932 pero con un gran uso en la década de los 50 y los 60, estamos ante el primer tipo de memoria magnética que repasaremos en este artículo sobre las unidades de almacenamiento. Os vamos a hablar mucho de memorias que usan el magnetismo para guardar la información, así que por ahora únicamente nos vamos a centrar en la forma de estos tambores.

Esto es increíblemente parecido a los discos duros que conocemos 'de toda la vida', así que sigue leyendo el artículo porque empezarás a entender mejor este tipo de tecnologías de almacenamiento.

El tubo Williams-Kilburn, la primera RAM

Continuamos para hablar de la que fue la primera forma de memoria RAM (de acceso aleatorio), aparecida en 1947. La forma de funcionar de este dispositivo, que al ser volátil quizás no deberíamos llamarlo unidad de almacenamiento, se basaba en los tubos de rayos catódicos que se empleaban para los televisores y pantallas de entonces. ¿Cómo exactamente? Pues muy sencillo: se producía una matriz de puntos en el tubo, como si efectivamente fuese una pantalla, creando una carga de electricidad estática en cada punto. Entonces se podía leer cada una de las localizaciones de esa pantalla, y comprobar si había contacto eléctrico, identificando el valor del bit.

Este tipo de tubos podía llegar a almacenar entre 1KiB y 2.5KiB de datos aproximadamente, y la volatilidad propia de la RAM viene del hecho de que si se le desconecta la alimentación eléctrica al tubo todos los rayos desaparecerán, algo que es más que evidente. Un reto está en el borrado de posiciones concretas, que se conseguía mediante el lanzamiento de otro rayo junto a la posición original.

La unidad de cinta magnética

Este tipo de memoria funciona básicamente gracias a que las cintas de plástico están cubiertas de material magnético en el que, mediante la conversión de energía eléctrica, podemos grabar lo que correspondería a cada bit de datos, y luego leerlo de vuelta. Entre sus ventajas, tenemos su bajo coste, gran capacidad, y el hecho de que podemos almacenar las cintas fácilmente. Su mayor inconveniente está la vulnerabilidad a factores externos como la humedad o el polvo, que requieren tratar bien a las cintas, además de la dificultad de reescritura de los datos.

Podemos comparar estas unidades de almacenamiento con los casettes de toda la vida, que también son un tipo de cinta magnética, pero aquí la gran diferencia es que se utilizaban para almacenar señales analógicas, y no digitales, que es lo que buscamos en un ordenador.

Las cintas son unidades de almacenamiento que todavía se usan a día de hoy

Aunque pueda parecer bastante sorprendente, a día de hoy se sigue utilizando la cinta magnética como unidad de almacenamiento. Podemos encontrarla en algunas aplicaciones de servidores y centros de datos, donde su uso es específicamente para almacenar copias de seguridad. Se le considera un peldaño más bajo en la jerarquía que las unidades de almacenamiento normales como los discos duros.

¿Y por qué se sigue usando una tecnología así en nuestros días? El motivo es básicamente el coste por GB que tienen las cintas. Tomando como ejemplo una noticia del medio TechRadar, podemos conseguir cintas de 9TB de espacio nativo (que llegan a los 22.5TB comprimidas) por menos de 60 dólares, esto es un cuarto del precio de un HDD equivalente y 12 veces menos que un SSD (os hablaremos de estas unidades luego, pero básicamente son las que se usan ahora). Estamos hablando de costes por TB de alrededor de 6 dólares.

Memoria de núcleos magnéticos

Volvemos a hablar de una memoria de acceso aleatorio ( memoria RAM) más que de una unidad de almacenamiento, pero por su relevancia lo incluimos en esta guía. Además su funcionamiento es bastante sencillo, y se basa en el uso de distintos toroides magnéticos (como los núcleos de los transformadores), y el aprovechamiento del concepto de histéresis magnética para que se pueda almacenar un "bit" en cada toroide.

La histéresis es un fenómeno muy estudiado, y que consiste básicamente en que hay diversos materiales que "recuerdan" el efecto de aplicarles un campo magnético, precisamente así se pueden imantar y desimantar algunos materiales. Aquí estaríamos aprovechando eso para el almacenamiento de memoria.

Podemos pensar, por ejemplo, en una memoria de 32 x 32 toroides, lo que serían 1024 bits o 128 bytes de datos. Evidentemente estamos hablando de una memoria mucho menos capaz que la cinta, pero aquí contamos con la ventaja del acceso aleatorio.

Ahora sí, el HDD

Seguimos con las memorias que aprovechan de algún modo el magnetismo para hablaros de los discos mecánicos o HDD, que son absolutamente fundamentales en la informática. Es lo que todos conocemos como .

También ha habido cambios tremendos en su tamaño, tan solo hace falta comparar uno de los primeros HDDs con cualquier modelo actual de 2.5 pulgadas.

La manera de funcionar de un HDD la detallamos muy a fondo en nuestra guía sobre el disco duro, pero a grosso modo es la siguiente: el disco duro cuenta con un plato giratorio que está cubierto de material magnético, y un cabezal que se mueve a lo largo de dicho plato, y se encarga de escribir bits 0 y 1 en pequeñas regiones del mismo.

Ahora, la clave es, ¿cuál es el resultado de esta escritura? Como son unidades de almacenamiento magnéticas, lo que se hace es magnetizar la pequeña región del plato con un polo norte o sur, que se recuerda mediante histéresis, permitiendo leer la información de vuelta.

Este es el mismo principio de funcionamiento que el de la cinta magnética, solo que con la evidente diferencia de que en la cinta vamos escribiendo los datos a lo largo de, valga la redundancia, una cinta. En cambio en un HDD será sobre un plato comparativamente mucho más pequeño.

Yendo más allá de los discos duros mecánicos

Seguimos nuestra travesía por la historia de las unidades de almacenamiento para ver varios tipos de unidades externas que han marcado las últimas décadas.

Unidades floppy y disquetes

Pasamos ahora a unas unidades de almacenamiento que son totalmente míticas, los floppy disk, que comunmente reciben la denominación de disquete o disquette. Aquí estamos hablando también de una tecnología de disco magnético, pero con la peculiaridad fundamental de tener un formato portátil. Sí, tiene esa forma tan característica en la que se basan los iconos de guardar. Estamos básicamente ante un pequeño disco magnético, cuyo tamaño más común son las 3.5 pulgadas, que está encapsulado y protegido en una carcasa de plástico. Se desarrollaron en los 60, pero no fue hasta la década siguiente cuando empezaron a generalizarse poco a poco. A finales de los 80 empezábamos a ver unidades de 1.44MB, una capacidad elevada para la época.

Para operar, se empleaban disqueteras o lectores FDD, que eran los que contenían el motor y los cabezales para efectuar las lecturas y escrituras. Así, estamos ante algo muy similar a un HDD, pero donde tener estas piezas en medios externos nos permiten usarlos de forma portátil.

Por eso, ya no se usan discos floppy en prácticamente ningún sitio. Las únicas excepciones que podemos mencionar son aplicaciones muy concretas que han quedado obsoletas, como por ejemplo para actualizar algunos modelos de aviones Boeing 747.

Discos compactos (CDs)

Desarrollados en 1982 por Sony y Philips, todos conocemos claramente los CDs, que formaron una parte importante de las vidas digitales de millones de personas. Hoy en día están cayendo lentamente en el desuso, ante la aparición de otras formas de almacenamiento muchísimo más cómodas, aunque desde luego todavía no están muertos ni mucho menos.

La forma de leer la información es básicamente mediante un láser de luz infrarroja, donde el reflejo será distinto en función de las fosas y tierras que se encuentren, pues básicamente la información se representa mediante huecos minúsculos cuya diferencia de altura provocan esta diferencia al reflejar la luz. Los bits de 0 y 1 se obtienen mediante la siguiente interpretación:

Si no hay un cambio de fosa a tierra o viceversa, se entiende como un bit 0 (si la altura es la misma entre una posición y otra).

En cuanto haya un paso de fosa a tierra o de tierra a fosa, y por consiguiente se detecte esta diferencia de altura, se interpreta como un bit 1.

El DVD, disco de vídeo digital o disco versátil digital

Los discos ópticos vieron una gran serie de evoluciones desde la llegada de los primeros CD, como son los CD-RW o CD regrabables. Donde haremos un inciso es en el DVD ( Digital Video Disc), inventado en el año 1995. Estamos ante un tipo de unidad con las mismas dimensiones que un CD pero con más capacidad de almacenamiento, siendo lo más comunes de 4.7GB (un lado y una capa de datos, pero puede llegar hasta 17GB).

La gran clave del DVD está en el tipo de luz usada para su escritura, de 650 nanómetros de longitud de onda, por lo que hablamos de una luz roja en vez de la infrarroja de los CD. Lo que esto nos permite es tener fosas y tierras mucho más pequeñas, pudiendo dejar un número de bits muy superior en el disco.

Aparece la memoria flash

La memoria flash fue inventada por Toshiba en 1980, pero apareció por primera vez comercialmente en 1987, en forma de EPROMs, un tipo de memorias programables de solo lectura. Estas son muy interesantes para su uso en circuitos y todavía podemos encontrarlas hoy en día, pero lo que a nosotros nos interesa es la Esta supuso toda una revolución que llega a nuestros días, y sin duda es la que más nos va a interesar en forma de la tarjeta SD y los pendrives.

La tarjeta SD

Uno de los primeros tipos de memoria flash comercialmente disponibles fue la Introducida en 1999 por una unión de SanDisk, Panasonic y Toshiba, su relevancia llega hasta nuestros días, donde casi todos usamos una en algún dispositivo, como puede ser un teléfono móvil, cámara de fotos, etc.

Debemos tener en cuenta que este tipo de unidades de almacenamiento no fueron las pioneras en su segmento de tarjetas de memoria flash compactas, y desde luego ni siquiera a día de hoy son las únicas que podemos encontrar.

Por ejemplo, 2 años antes de la aparición de la tarjeta SD se inventó el MMC o MultiMediaCard, o el Memory Stick de Intel lanzado justo el año anterior. Desde luego, todas estas unidades de almacenamiento tuvieron lanzamientos en momentos similares a la tarjeta SD, así que por eso nos quedamos con la más relevante de nuestros días. Incluso podemos irnos más atrás y hablar de la CompactFlash de 1994 que todavía se usa en nuestros días, pero desde luego no con la increíble relevancia de la tarjeta SD.

SD son las siglas de Secure Digital, y precisamente la seguridad fue una de sus grandes ventajas, permitiendo proteger los contenidos almacenados ante lecturas o escrituras no autorizadas, empleando DRM, o protegerlas con contraseña. Pero desde luego la clave de su éxito está en el formato compacto, que junto con una capacidad y velocidad constantemente crecientes y un bajo coste la han convertido en un medio tan exitoso.

Los primeros pendrives y memorias USB también llegaban en 1999

La invención del pendrive USB también se dio en 1999, consistiendo en la aparición de una patente para la "arquitectura de una unidad de almacenamiento flash para PC basada en el Universal Serial Bus (USB)". Presentada por 3 ingenieros de la compañía israelí M-Systems, pionera en las unidades flash y adquirida luego por SanDisk, no está claro si realmente fueron ellos los inventores, pues se llegó a una importante disputa de patentes con otras empresas como IBM.

En todo caso, lo que sí está claro es que la primera compañía en vender un pendrive fue la singapurense Trek 2000 International, y lo hizo en el año 2000. Ya en 2002, las memorias USB llevaban la interfaz USB 2.0, que seguimos viendo en nuestros días, e Intel empezó a incluir conectores USB en sus portátiles dando inicio a la gran expansión de estas excelentes memorias.

Estamos ante un tipo más de memoria flash, cuya construcción típica se basa en una conexión USB soldada a un circuito integrado cuyos componentes más comunes son:

Controladora, como es habitual en las memorias flash, y que gestiona todas las lecturas y salidas a los chips de memoria.

Los chips de memoria en sí, de tipo NAND.

Oscilador de cristal, que produce la señal de reloj usada por el dispositivo para funcionar.

Otros componentes como pueden ser LEDs, interruptores para permitir o bloquear la escritura de datos, etc.

El Blu-ray, potente pero poco exitoso

Seguimos por la senda de las unidades de almacenamiento ópticas, abandonando por un momento el capítulo de la memoria flash. En 2003 aparecía por primera vez el blu-ray, otra de estas unidades de almacenamiento que seguramente todos conozcamos, con la idea de suceder al DVD como el disco óptico más avanzado de todos, gracias a su capacidad de hasta 25GB de vídeo a 1080p en sus inicios, y que en la actualidad llega a los 3.3 terabytes.

Desarrollado por Sony, su gran secreto es la forma de lectura/escritura, que en vez de utilizar un láser infrarrojo hace uso de uno azul con una longitud de onda mucho más pequeña. Precisamente de ahí viene el nombre de Blu-ray.

Estas unidades, como vemos, son realmente capaces, pero no han conseguido el éxito deseado debido a numerosos problemas. Principalmente, el coste de los lectores (se salvaba gracias a que una PS3 tuviera compatibilidad, por ejemplo), y la gran competencia de la piratería o el streaming en pleno auge de las conexiones a Internet de banda ancha, entre muchas otras cosas.

Aún así, tenemos a día de hoy a muchos cinéfilos disfrutando de la gran calidad de imagen que deja este tipo de CD.

Discos de estado sólido (SSD), las unidades de almacenamiento más poderosas

Quien cambia de un HDD a un SSD nota un cambio vertiginoso en la fluidez del equipo, gracias al uso de memorias flash.

El gran cambio de los HDD a los SSD no solo está en la velocidad de transferencia, que evidentemente es muy superior a la de los discos mecánicos, sino también en la latencia de acceso a los datos. Para acceder a un bloque en un HDD, el cabezal del disco debe moverse a la posición correcta y el plato giratorio debe pasar por él. Esto hace que el tiempo que se tarda hasta acceder a un dato sea relativamente alto.

En cambio, en un SSD la localización de la información es mucho más eficiente, simplemente su controladora debe acceder a la posición correcta del chip o chips de NAND, de forma muchísimo más rápida. Este es uno de los grandes motivos del éxito de los SSD sobre los HDD a la hora de usarlos en sistemas operativos.

Dentro de este apasionante mundo de los SSD, podemos distinguir dos tipos principales según qué interfaz de comunicación utilicen. Están los SSD SATA y los SSD NVMe, que como es evidente utilizan, respectivamente, las interfaces SATA y NVMe.

SSD SATA

Actualmente seguimos encontrando SSD SATA como unidades muy extendidas en el mercado. Esto es lo esperable teniendo en cuenta que su precio es bueno, usan un tipo de conexión que está presente en cualquier placa base, y el rendimiento que dan es más que adecuado. Se venden en un formato de 2.5 pulgadas que es bastante más compacto que el de 3.5 pulgadas de los HDD normales, por lo que son muy finos y compactos.

SSD NVMe

De hecho, una sola línea PCI Express soporta aproximadamente 1000MB/s de velocidad o 8 Gbps, frente a los 6 Gbps de SATA. Si la mayoría de SSD NVMe usan 4 líneas PCIe, estamos hablando de hasta 6 Gbps de SATA frente a los 32 Gbps de NVMe. Estas mayores capacidades que ofrecen las interfaces PCI Express y NVMe nos permite conseguir SSD muchísimo más rápidos.

Destacar que este tipo de SSD emplean el formato M.2 para su conexión, siendo mucho más pequeños que los de 2.5″ SATA, y tienen la forma de una pequeña tarjeta que cabe en la palma de la mano.

Una pequeña demostración de las diferencias de rendimiento entre un SSD SATA y uno NVMe:

La gran revolución de la nube en las unidades de almacenamiento

Aunque no sean unidades de almacenamiento de por sí, hemos de destacar muy claramente la gran revolución que ha supuesto el almacenamiento en la nube. Y es que el almacenamiento de datos en la red nos permite básicamente olvidarnos de muchas implicaciones de las unidades de almacenamiento, dependiendo únicamente de tener una conexión a Internet para poder usarlo, sin preocuparnos por tener a mano o no un dispositivo físico.

A esto se le suman también ventajas muy importantes como una escalabilidad en la capacidad que resulta más difícil con unidades físicas, la posibilidad de ahorrar muchos costes, y las opciones de redundancia y protección de datos que se nos plantean. Además de que se enmarca en un contexto en el que las velocidades de Internet están aumentando mucho, y por tanto vemos desaparecer la desventaja de tener que esperar a descargar o subir datos grandes a la red. Al momento de escribir este artículo la media global de velocidad de Internet en redes domésticas es de 100 Mbps de bajada y 50 Mbps de subida, según Ookla.

Está claro que el punto débil está en que no podamos obtener el rendimiento de una implementación física y la exposición a fallos de seguridad, algo que tiene cualquier almacenamiento en red, pues al fin y al cabo estamos dejando nuestros datos en el " ordenador de otro", en este caso de una empresa. No nos queda otra que confiar en la seguridad que ofrecen los proveedores, que por ahora han dado buenos resultados.

Conclusiones sobre las unidades de almacenamiento de ayer y hoy

Las unidades de almacenamiento han evolucionado de manera vertiginosa en las últimas décadas. Hemos pasado de almacenar apenas unos bits en tarjetas perforadas a llevar varios terabytes de máxima velocidad en la palma de la mano.

Hemos visto cómo la forma de almacenamiento más importante a lo largo de la historia ha tenido que ver con las unidades magnéticas de todo tipo: tambor, cinta, núcleo, disco duro, disquete, etc... Todas estas se basan en propiedades del magnetismo como la histéresis para leer y escribir la información deseada.

Otro de los tipos predominantes, sobre todo de cara a las últimas décadas, son las memorias flash, entre las que se encuentran los pendrive, tarjetas SD y unidades SSD, siendo estos últimos de lo más avanzado que podemos encontrar.

Finalmente, no podemos olvidarnos de las unidades ópticas como los CD y todos sus derivados, o incluso de la creciente influencia de la nube, que no es una unidad de almacenamiento de por sí pero tiene prácticamente la misma relevancia en la actualidad.

¡Esperamos que esta guía te haya resultado de ayuda para conocer algunas de las unidades de almacenamiento más importantes de los últimos años!

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Unidades de almacenamiento de un PC: tipos y evolución

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Si te interesa este viaje por la historia de las unidades de almacenamiento, no dudes en seguir leyendo. ¡Comenzamos! Está claro que los discos duros mecánicos o HDDs son la unidad de almacenamiento clave en este artículo, pues a pesar de ser bastante longevos su uso se extiende hasta la actualidad.

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Evolución histórica de las UDs de Almacenamiento

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Evolución histórica de las UDs de Almacenamiento

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Evolución histórica de las unidades de almacenamiento. Autor:
Julian Rodolfo Pérez Knulst. Youtube. Licencia: Creative Commons

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Web con información actualizada sobre los puertos de entrada y salida de una placa base.

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Conectores de la placa base, ¿cuáles son y para qué sirven?

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Te explicamos todos los puertos y conectores internos y externos que puedes encontrar en cualquier placa base del mercado

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Documento pdf publicado por la Xunta de Galicia

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En este tutorial dispondremos de amplia información visual sobre los puertos de entrada y salida de un pc. Autor: CURSOS- Profe Henry. Youtube. Licencia: Creative Commons

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Puertos y conectores de una computadora(21-04-2020)

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Tarjeta gráfica: ¿Qué es y para qué sirve

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Tarjeta gráfica: ¿Qué es y para qué sirve

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Información completa sobre tipos y características de la tarjeta gráfica y precios

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¿Qué es una tarjeta gráfica?

Una tarjeta gráfica es un componente electrónico que se encarga de procesar la información que le llega al dispositivo para, posteriormente, mostrarla al usuario visualmente mediante un monitor. Lo más común es hablar de tarjetas gráficas de ordenadores, donde juegan un papel importante, sobre todo en el mundo del gaming y de la edición de vídeos.

Cuando decimos tarjeta gráfica nos referimos al conjunto de la placa impresa (PCB) junto con todos los chips y controladores físicos necesarios, pero habitualmente se suele abreviar como GPU (Graphics Processing Unit), que en español significa unidad de procesamiento gráfico. Ambos son términos bien conocidos en el mundo del hardware. Hay que diferenciar entre tarjeta gráfica dedicada e integrada. Una GPU dedicada hace referencia a una tarjeta gráfica de tamaño completo que se inserta en un puerto PCIe de la placa base, mientras que la integrada (iGPU) va dentro del propio procesador, consumiendo mucho menos, sin ocupar espacio adicional y dando una potencia suficiente para sacar adelante algunos videojuegos no muy exigentes.

Principalmente hay dos fabricantes de tarjetas gráficas dedicadas para ordenadores; NVIDIA y AMD, si bien Intel está al acecho. En cuanto a las tarjetas gráficas integradas, son los propios fabricantes de CPUs los que también las desarrollan y en este caso tenemos a Intel y AMD, siendo así AMD el factor común entre ambas categorías.

A menudo, las gráficas dedicadas requieren de energía adicional, un conector (o varios) de 6 u 8 pines que la alimentan, ya que el puerto PCIe tan solo puede ofrecer 75 W de potencia. Los modelos más altos de gama sobrepasan los 200 W de TDP.

¿Para qué sirve una tarjeta gráfica?

Una tarjeta gráfica sirve como output para el usuario, de manera que este puede ver la interacción con el equipo a tiempo real. Un ordenador puede encenderse sin tarjeta gráfica alguna (dedicada o integrada) pero no mostrará nada por la pantalla y, por ende, no sabremos qué estamos haciendo.

Los dos usos principales de las tarjetas gráficas dedicadas son jugar y edición de vídeo, que es precisamente en esos ámbitos donde más potencia de cálculo se requiere. Las tarjetas gráficas dedicadas suelen categorizarse atendiendo a su modelo, y ello conlleva el dividirlas en tres gamas principales; de entrada, media y alta. Dependiendo de la categoría de la tarjeta gráfica, podrá sacar unos juegos u otros al máximo detalle, además de tener en cuenta la resolución de la pantalla (donde interviene especialmente la capacidad de la memoria) y la frecuencia de refresco de la misma. Actualmente, con técnicas como G-Sync o FreeSync es posible ajustar los FPS de salida de la gráfica a los Hz de salida del monitor, eliminando así tediosos problemas como el Tearing y el input-lag (que deriva de evitar el Tearing activando la sincronización vertical).

La tarjeta gráfica es uno de los elementos que más posibilidades tiene para ser overclockeado, aumentando así su rendimiento (y consumo y temperatura) para poder exprimir todavía más esos circuitos. De igual manera, se pueden utilizar para hacer underclocking, que es la técnica inversa y mediante la cual se rebajan sus temperaturas, consumo y rendimiento. También existen maneras de rebajar el ruido de los ventiladores configurando una curva personalizada para los mismos, cosa que explicamos en esta guía.

En resumen, una tarjeta gráfica (dedicada o integrada) es indispensable para el uso de un ordenador, mientras que las dedicadas son más usuales en ordenadores con requisitos altos de potencia. De igual manera, es posible (y habitual) encontrar ordenadores portátiles con tarjetas gráficas dedicadas, ya que los portátiles gaming están a la orden del día.

Fin del Artículo. ¡Cuéntanos algo en nuestro Foro!

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¿Qué es una tarjeta gráfica y para qué sirve? - Definición

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Tarjeta gráfica: Te explicamos qué es y para qué sirve. Una tarjeta gráfica es un componente electrónico que se encarga de procesar la información que le llega al dispositivo para, posteriormente, mostrarla al usuario visualmente mediante un monitor. Lo más común es...

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Para qué sirve y cómo funciona una tarjeta gráfica.

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¿Cómo funciona la Tarjeta Gráfica? | EXPLICACIÓN SIMPLE DEFINITIVA

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Tarjetas de audio. ¿Qué son y para qué sirven?

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Tarjetas de audio. ¿Qué son y para qué sirven?

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Información sobre las tarjetas de audio para pc. Recurso dispuesto como recurso educativo.

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There are no translations available.

La tarjeta de sonido es un dispositivo que se conecta a la placa base del ordenador, o que puede ir integrada en la misma. ¿QUE ES LA TARJETA DE SONIDO?
La tarjeta de sonido es un dispositivo que se conecta a la placa base del ordenador, o que puede ir integrada en la misma. Reproduce música, voz o cualquier señal de audio. A la tarjeta de sonido se pueden conectar altavoces, auriculares, micrófonos, instrumentos, etc.
BREVE HISTORIA
El pitido que oímos cuando arrancamos el ordenador ha sido durante muchos años el único sonido que ha emitido el PC, ya que en un principio no fue pensado para manejar sonido, el altavoz interno servía únicamente para comunicar errores al usuario.

Pero el gran cambio surgió cuando empezó a aparecer el software que seguramente más ha hecho evolucionar a los ordenadores desde su aparición: los videojuegos. Además de esto, un poco más tarde en plena revolución de la música digital, cuando empezaban a popularizarse los instrumentos musicales digitales, apareció en el mercado de los PC compatibles una tarjeta que lo revolucionó, la tarjeta de sonido SoundBlaster.

Por fin era posible convertir sonido analógico a digital para guardarlo en nuestro PC, y también convertir el sonido digital que hay en nuestro PC a analógico y poder escucharlo por nuestros altavoces. Posteriormente aparecieron el resto de tarjetas, todas más o menos compatibles con la exitosa SoundBlaster original, que se convirtió en el estándar indiscutible.
TIPOS DE TARJETAS
Podemos clasificar las tarjetas de sonido según los canales que utilizan. Las tarjetas más básicas utilizan un sistema 2.1 estéreo, con una salida de jack, a la que podemos conectar dos altavoces.

Las tarjetas cuadrafónicas permiten la reproducción de sonido envolvente 3D. Estas tarjetas disponen de dos salidas analógicas, lo que permite conectar sistemas de altavoces 4.1 o 5.1. También suelen incluir la interfaz S/PDIF, para el sistema Dolby Digital.

Existen otras tarjetas con conectores para otros dispositivos, que normalmente tienen un uso profesional o semiprofesional, como los MIDI.
PUNTOS A TENER EN CUENTA
Para saber lo que debemos valorar al comprar una tarjeta de sonido, primero debemos entender cómo funciona para así saber que características son las que necesitamos.
Básicamente, una tarjeta de sonido funciona con un convertidor de sonido que pasa de analógico a digital (DAC) y otro de digital a analógico (ADC). La mayoría de ellas cuenta con un procesador de señal (DSP), que trabaja con tablas de ondas, y permite añadir efectos al sonido.

El número de bits refleja la calidad del sonido que es capaz de muestrear la tarjeta en cuestión. Una tarjeta de 16 bits distingue 32 000 intervalos o matices diferentes de sonido, lo suficiente para el oído humano.

El muestreo es el proceso que se realiza para registrar sonido (convertir la información analógica al lenguaje binario), y su frecuencia se mide en kHz. Una cifra de 44'1 Khz. nos da grabaciones digitales con la misma calidad que tienen los CD's de audio. Mayores frecuencias nos permitirán mantener la calidad si vamos a editar o modificar el sonido posteriormente, ya que en este proceso se podría perder algo de definición. Eligiendo una tarjeta de más de 44'1 Khz., nos aseguramos de que podremos conservar una calidad óptima.
Tanto los bits como los Khz., están limitados por la capacidad del oído humano, ya que aunque pudieran ampliarse, no seríamos capaces de apreciar ese aumento en la calidad del sonido.

El número de voces es el número de sonidos, instrumentos o voces que una tarjeta de sonido es capaz de reproducir al mismo tiempo, es como el número de instrumentos de una orquesta, a mayor número, mejor es el sonido. De esta manera, una tarjeta con un mayor número de voces nos va a proporcionar más definición que las demás.

Las conexiones de entrada y salida son un punto importante al que debemos prestar atención. Una tarjeta de sonido puede tener las siguientes conexiones: una entrada de línea, entrada para micrófono, salida de línea, salida amplificada, conector MIDI y conector para Joystick.
Las entradas de línea, salida y micrófono suele ser un minijack, un estándar de conexión de sonido de calidad media, que es el comúnmente utilizado en los dispositivos portátiles, como los reproductores de CD.

Otro tipo de conexión es el RCA. Mientras que en el minijack, los dos canales de estéreo van juntos, en los RCA los canales van por separado, por lo que ofrecen mayor calidad.

Las entradas y salidas MIDI nos permiten conectar instrumentos digitales, de manera que son imprescindibles si disponemos de uno de estos aparatos. La entrada nos permite pasar el sonido al ordenador, y la salida permite que una melodía se reproduzca en el instrumento, a partir de una partitura que tenemos en el ordenador.

El conector para Joystick no suele venir integrado en la placa, sino que viene implementado en las tarjetas de sonido, aunque si nuestra tarjeta no lo trae incorporado no debemos preocuparnos, ya que solo es importante si utilizamos juegos porque proporcionan una mayor comodidad en el uso de este tipo de software.

Una de las características importantes de una tarjeta de sonido es que disponga del sistema full-duplex, que permite grabar y reproducir sonido al mismo tiempo. Esto se hace imprescindible, por ejemplo, si utilizamos programas de videoconferencia.

Las tarjetas estéreo mandan el sonido por dos canales, uno para cada altavoz. Algunas de ellas recrean el efecto de sonido 3D, en los que el sonido parece que nos rodea, con lo que la sensación de realidad es mucho mayor, aunque este tipo de emulaciones con sólo dos canales no suele ser de mucha calidad.

Las tarjetas cuadrafónicas tienen 2 salidas estéreo, con dos canales cada una, con lo que pueden dar señal a 4 altavoces. Estas tarjetas producen efectos de sonido 3D como el Dolby Surround, THX, etc. Algunos equipos también contienen un subwoofer, que contribuye a la recreación de realidad en el sonido. Este quinto altavoz, suele ser más grande que los demás y reproduce los sonidos más graves, aunque sólo tengamos 2 salidas desde la tarjeta de sonido.

El Dolby Digital 5.1 es un sistema más avanzado, y estándar que se utiliza en el DVD. Utiliza 6 canales, por lo que son necesarios 6 altavoces. Cinco de los canales son de alta frecuencia, y un canal para los efectos de baja frecuencia.

También existen tarjetas de 6.1 canales y algunas tienen hasta salida de 7.1 canales, con lo que el efecto de sonido es de 360 grados, y la calidad es mucho mayor. Este tipo de tarjetas son las mejores si queremos disfrutar del cine en casa, y son el complemento perfecto para el DVD.
COMPLEMENTOS
Lo primero que debemos elegir después de comprar la tarjeta de sonido son los altavoces. Estos van a depender de la tarjeta que tengamos: si la tarjeta es cuadrafónica, debemos comprar un equipo con 4 altavoces, y subwoofer opcional. El sistema de altavoces debe ser compatible con los canales de salida de la tarjeta, y tendremos que elegir entre diferentes modelos y potencias.

El micrófono es un complemento muy útil, y encontramos desde los más sencillos, que suelen conectarse con el estándar minijack, hasta los de gama alta, de mayor calidad y con conexión USB.

Unos auriculares con micrófono incorporado son el complemento perfecto si realizamos llamadas telefónicas o videoconferencias con frecuencia.

Si nos dedicamos a la música, o somos aficionados a ella, podemos adquirir un teclado MIDI, con el que podremos componer en formato digital.

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There are no translations available. La tarjeta de sonido es un dispositivo que se conecta a la placa base del ordenador, o que puede ir integrada en la misma. ¿QUE ES LA TARJETA DE SONIDO? La tarjeta de sonido es un dispositivo que se conecta a la

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Tarjetas de sonido. ¿Qué son y para qué sirven?

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Tarjetas de sonido. ¿Qué son y para qué sirven?

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Dese APPinformática nos llega este vídeo en el que nos ayudan a identificar, puertos y sus función dentro de pc. Autor: APPinformática. YouTube. Licencia estandar YouTube.

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¿Qué es una Tarjeta de Sonido? l APPinformatica.com

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La Junta de Andalucía nos ofrece esta información con la que cumplimentar la información necesaria de este apartado

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En el lenguaje informático se consideran periféricos a aquellos dispositivos auxiliares que son independientes de la unidad central de procesamiento o CPU de un ordenador.

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Información y tipos de dispositivos de E/S

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Información y tipos de dispositivos de E/S

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En esta web podremos encontrar y cumplimentar información importante sobre estos dispositivos

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Los periféricos, en informática, son los aparatos o elementos que se conectan a la unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora y facilitan la comunicación entre el ordenador y el medio externo. Por ejemplo: el mouse, la impresora, los parlantes.

También llamados dispositivos, los periféricos se clasifican de acuerdo a su función en:

Periféricos de entrada. Se utilizan para introducir datos y señales desde el medio exterior hacia la unidad de procesamiento de la computadora para que sean procesados. Por ejemplo: el teclado, el mouse o el micrófono.

Periféricos de salida. Reproducen hacia el exterior lo que ocurre en la computadora, de modo que la información pueda ser conocida por el usuario. Los periféricos de salida son los encargados de reproducir la información proveniente del aparato en forma de texto, gráfico, dibujo, fotografía o espacios tridimensionales. Por ejemplo: la impresora, los parlantes o el monitor.

Aunque en idioma español el término periférico suele usarse para hablar de algo auxiliar o complementario, es importante mencionar que muchos de estos aparatos son esenciales para que el usuario pueda hacer uso de la computadora.

Características de los periféricos de entrada

Algunas características de los periféricos de entrada son:

Permiten introducir datos o información en una computadora.

Permiten la interacción entre el usuario o el medio externo y la computadora.

Pueden conectarse a la computadora por medio de un cable o de forma inalámbrica.

Forman parte del hardware y se van actualizando de acuerdo a los avances tecnológicos.

Son cómodos y fáciles de usar por el usuario y algunos son indispensables para poder usar la computadora.

De acuerdo al tipo de información que transmiten, pueden ser dispositivos de entrada de audio, de imagen, de texto o compuestos.

Ejemplos de periféricos de entrada

El teclado es un periférico de entrada.

1. Teclado. Es un dispositivo que está compuesto por botones con letras, números, comandos y símbolos que permiten ingresar información a la computadora. Existe una gran variedad de teclados de computadoras, y el más popular es el de tipo QWERTY.

2. Mouse o ratón. Es un dispositivo que se coloca sobre una superficie plana y permite mover un cursor en la pantalla para llevar adelante tareas. Se complementa con el teclado y las órdenes se dan al hacer click en alguno de sus dos botones (derecho o izquierdo). Existen ratones de diferentes tipos y en las computadoras portátiles suelen estar reemplazados por un touch pad que cumple la misma función.

3. Escáner. Es un dispositivo que permite convertir una hoja física o fotografía en píxeles de la computadora. Es un aparato que suele formar parte de las impresoras multifunción que, además de escanear, imprimen y hacen fotocopias.

4. Cámara web. Es un dispositivo que funciona como una pequeña cámara de fotos, que permite tomar fotografías, filmar y transmitir esos datos a la computadora. Las computadoras portátiles suelen traer incluida una pequeña cámara web.

5. Joystick. Es un dispositivo que funciona como una palanca de control que el usuario manipula y esto le permite recrear movimientos en la computadora. Es usado con frecuencia con programas de videojuegos.

6. Micrófono. Es un dispositivo que permite ingresar audio desde el medio externo hacia la computadora. Las computadoras portátiles suelen traer incluido el micrófono.

7. Sensor de huella digital. Es un dispositivo que permite leer e identificar huellas dactilares y suele usarse para controlar el ingreso de personas a algún lugar físico, como una oficina o un aeropuerto.

8. Escáner de código de barras. Es un dispositivo que cuenta con un láser que lee códigos de barras y emite la información obtenida del código. Es usado con frecuencia en supermercados y centros comerciales para brindar y conocer información sobre un determinado producto. Puede ser inalámbrico o conectarse a la computadora mediante un cable.

9. Tableta gráfica. Es un dispositivo que consiste en una base plana en la que el usuario puede dibujar o escribir y esa imagen se proyecta en la computadora. Se conecta a la computadora mediante un cable o de forma inalámbrica y el usuario usa un estilete para trabajar sobre ella.

10. Lápiz óptico. Es un dispositivo que consiste en un accesorio con forma de lápiz, que se usa para pulsar la pantalla de una computadora y ejecutar acciones o funciones.

Características de los periféricos de salida

Algunas características de los periféricos de salida son:

Son dispositivos que forman parte del hardware y transmiten, en un lenguaje conocido para el usuario, datos o información de la computadora.

Permiten la interacción entre el usuario o el medio externo y la computadora.

Pueden conectarse a la computadora por medio de un cable o de forma inalámbrica.

Se actualizan de acuerdo a los avances tecnológicos.

Son cómodos y fáciles de usar por el usuario y algunos son indispensables.

De acuerdo al tipo de información que transmiten, pueden ser dispositivos de entrada de audio o de imagen.

Ejemplos de periféricos de salida

El monitor es un dispositivo de salida.

1. Monitor. Es un dispositivo de salida que, mediante diversos puntos luminosos, reproduce en imagen lo que la computadora está realizando. Los monitores fueron evolucionando desde el origen de las computadoras, sobre todo en la resolución de su pantalla.

2. Impresora. Es un dispositivo que, por medio de cartuchos de tinta líquida, reproduce al papel u otro soporte un documento o imagen de la computadora. La impresora puede conectarse al ordenador por medio de un cable o de forma inalámbrica.

3. Parlantes. Es un dispositivo que reproduce los sonidos que se emiten desde la computadora. Estos pueden ser sonidos de programas, archivos de voz, música, entre otros.

4. Auriculares. Es un dispositivo que se usa de forma individual y que reproduce los sonidos de la computadora. Puede conectarse por medio de un cable o de forma inalámbrica.

5. Proyector digital. Es un dispositivo que permite proyectar y transmitir en una superficie grande, como una pared, las imágenes del monitor.

Periféricos de entrada y salida

Los periféricos de entrada y salida envían y reciben información.

Existe un grupo de periféricos que son denominados periféricos de entrada/salida porque cumplen las dos funciones: introducen dentro del dispositivo información proveniente del exterior y también reproducen en el medio exterior la información de la computadora. Tal es el caso de las impresoras multifunción, que funcionan como dispositivo de salida cuando imprimen y como dispositivo de entrada cuando escanean un documento.

Otro ejemplo de este tipo de periféricos son los smartphones, que permiten intercambiar información con la computadora y funcionan como un dispositivo de entrada y de salida según las necesidades del usuario. Los monitores táctiles también son otro caso de dispositivos entrada/salida, porque muestran la información de la computadora al usuario y le permiten que ingrese nuevos datos al pulsar la pantalla.
Sigue con:

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Ejemplos de Periféricos de Entrada y Salida

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Los periféricos, en informática, son los elementos que facilitan la comunicación entre la computadora y el medio externo. Por ejemplo: mouse, parlantes...

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Vídeo explicativo de los dispositivos de E/S

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Vídeo explicativo de los dispositivos de E/S

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Las informaciones que se muestran en este vídeo son acertadas e interesantes. El autor nos invita a compartir este vídeo. Autor: Salón de la informática. Canal: Youtube. Licencia: YouTube estándar.

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DISPOSITIVOS de ENTRADA, SALIDA y ALMACENAMIENTO⌨🖱🖥💿de una COMPUTADORA | Ejemplos, INFORMÁTICA

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Web donde tendrás a tu disposición todas las herramientas que Google pone a tu disposición para trabajos de oficina y educativos

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Explora una lista completa de productos de Google, diseñados para ayudarte a trabajar y jugar, organizarte, obtener información, estar en contacto, ampliar tu empresa y mucho más.

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Aplicación para realizar presentaciones profesionales

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Genially, la herramienta online para crear contenido interactivo

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Crea con Genially contenidos interactivos y animados alucinantes de forma muy fácil: presentaciones, infografías, gamificaciones y más.

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Plataforma de aprendizaje donde subirás tu Sites para ser evaluado

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Solo los centros que no dispusieran del servicio el curso pasado deben solicitar la activación de la nueva plataforma Moodle Centros 23-24 (el proceso puede demorarse 24h). Para ello:

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Banco de recursos donde encontrarás vídeos y fotografía con licencia Creative Commons

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El Banco de Imágenes y Sonidos es una iniciativa del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte llevada a cabo a través del Instituto Nacional de Tecnologías Educativas y de Formación del Profesorado que tiene como objetivo fundamental facilitar a la comunidad educativa recursos audiovisuales. Los recursos están agrupados en colecciones.

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Aplicación con la que crear infografías, presentaciones y poster entre otros

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