Selección de componentes para ensamble de equipo de cómputo.

Chip Set

El chipset es un conjunto de componentes electrónicos que están integrados en el procesador de un dispositivo electrónico. En español, podríamos traducirlo como circuito integrado auxiliar, aunque el nombre chipset en sí podríamos traducirlo de forma más literal como conjunto de chips, y su función es controlar el flujo de datos entre el procesador, la memoria y los diferentes periféricos que haya en un ordenador.
Por lo tanto, el chipset es el centro de comunicaciones de la placa base de un ordenador, ese que controla y organiza los datos entre el procesador y el resto de componentes, como los discos duros, los discos SSD, la memoria RAM, las tarjetas gráficas, los puertos USB, el monitor, el teclado o el ratón.
Piensa que todos los componentes de tu ordenador emiten un flujo de datos que tiene que ser interpretado por el procesador. Cuando mueves el ratón, los datos que envían ese movimiento se envían al procesador, que los debe interpretar y ejecutar. Lo mismo pasa con los datos que se escriben y borran de un disco duro. Pues bien, el chipset sería algo así como el encargado de controlar el tráfico de estos datos, o el centro de operaciones donde todos estos datos se organizan.
El chipset es clave para determinar el rendimiento de un equipo, ya que, si ordena el tráfico de datos de forma un poco lenta, todo el sistema va a ralentizarse.
Como todos los componentes de un ordenador, el chipset también será compatible con determinados modelos de placa base y componentes, como RAM o discos duros. Por eso, el chipset también determinará los modelos de componentes con los que es compatible tu ordenador, ya que, si él no es compatible, por ejemplo, con cierto modelo de placa base o RAM, entonces estos no funcionarán correctamente.
Las placas base modernas suelen incluir dos integrados, denominados puente norte y puente sur, y suelen ser los circuitos integrados más grandes después de la GPU y el microprocesador.
Las últimas placa base carecen de puente norte, ya que los procesadores de última generación lo llevan integrado.
Chipset Northbridge También llamado “Puente norte”, es el encargado de interconectar el microprocesador y la memoria RAM, controlando todas las tareas de acceso entre estos elementos y los puertos PCI y AGP. Al mismo tiempo, el Northbridge mantiene una comunicación permanente con el Southbridge.

Chipset Southbridge. Conocido también como puente sur, se encarga de comunicar el procesador con todos los periféricos conectados al equipo. Asimismo, su función también reside en controlar los diversos dispositivos que se hallan asociados a la motherboard, como los puertos USB, interfaces I/O, unidades ópticas, discos rígidos, y un largo etcétera.

Unidad Central de Procesamiento (CPU)

La unidad central de procesamiento (siglas en inglés Central Processing Unit) es el hardware dentro de una computadora u otros dispositivos programables. Su trabajo es interpretar las instrucciones de un programa informático mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y externas (provenientes de la unidad de entrada/salida). Su diseño y avance ha variado notablemente desde su creación, aumentando su eficiencia y potencia, y reduciendo aspectos como el consumo de energía y el costo.
Una computadora puede contener más de una CPU (multiprocesamiento). En la actualidad, los microprocesadores están constituidos por un único circuito integrado (chip) aunque existen los procesadores multinúcleo (varias CPU en un solo circuito integrado). Un circuito integrado que contiene una CPU también puede contener los dispositivos periféricos, y otros componentes de un sistema informático; similar a un microcontrolador (menos potente en RAM) se le denomina sistema en un chip (SoC).
Partes del CPU

Controlador del Bus

El controlador del bus se encarga de la frecuencia de funcionamiento y las señales de sincronismo, temporización y control. Está ubicado en un chip en la placa base.
El Bus es la vía a través de la que se van a transmitir y recibir todas las comunicaciones, tanto internas como externas, del sistema informático. El bus es solamente un Dispositivo de Transferencia de Información entre los componentes conectados a él, no almacena información alguna en ningún momento. Los datos, en forma de señal eléctrica, sólo permanecen en el bus el tiempo que necesitan en recorrer la distancia entre los dos componentes implicados en la transferencia. En una unidad central de Bus de sistema típica el bus se subdivide en tres buses o grupos de líneas: Bus de Control. Bus de Datos. Direcciones.
Bus de Direcciones
Es un canal de comunicaciones constituido por líneas que apuntan a la dirección de memoria que ocupa o va a ocupar la información a tratar. Una vez direccionada la posición, la información, almacenada en la memoria hasta ese momento, pasará a la CPU a través del bus de datos. Para determinar la cantidad de memoria directamente accesible por la CPU, hay que tener en cuenta el número de líneas que integran el bus de direcciones, ya que cuanto mayor sea el número de líneas, mayor será la cantidad de direcciones y, por tanto, de memoria a manejar por el sistema informático.
Bus de Datos
El bus de datos es el medio por el que se transmite la instrucción o dato apuntado por el bus de direcciones. Es usado para realizar el intercambio de instrucciones y datos tanto internamente, entre los diferentes componentes del sistema informático, como externamente, entre el sistema informático y los diferentes subsistemas periféricos que se encuentran en el exterior, una de las características principales de una computadora es el número de bits que puede transferir el bus de datos (16, 32, 64, etc.). Cuanto mayor sea este número, mayor será la cantidad de información que se puede manejar al mismo tiempo.
Bus de Control
Es un número variable de líneas a través de las que se controlan las unidades complementarías. El número de líneas de control dependerá directamente de la cantidad que pueda soportar el tipo de CPU utilizada y de su capacidad de direccionamiento de información. 

Puertos de Entrada Salida E/S

El puerto se define como el lugar donde los datos entran o salen o ambas cosas. Se denominan “puertos de entrada/salida" (o abreviado puertos E/S) y son interfaces para conectar dispositivos mediante cables. Generalmente tienen un extremo macho con clavijas que sobresalen o tipo hembra la cual tiene una serie de agujeros para alojar los conectores machos. Puerto interno: conecta la placa base a dispositivos internos como unidad de disco duro, unidad de CD, módem interno, etc.
Puerto externo: conecta la placa base a dispositivos externos como módem, mouse, impresora, unidades flash, etc.
Puerto serial: los puertos seriales transmiten datos secuencialmente un bit a la vez. Por lo tanto, solo necesitan un cable para transmitir 8 bits. Sin embargo, también los hace más lentos. Los puertos serie suelen ser conectores macho de 9 o 25 pines. También se conocen como puertos COM (comunicación) o puertos RS323C.
Puerto paralelo: los puertos paralelos pueden enviar o recibir 8 bits o 1 byte a la vez. Los puertos paralelos vienen en forma de pines hembra de 25 pines y se utilizan para conectar impresoras, escáneres, unidades de disco duro externas, etc.

Controlador de Interrupciones

El controlador de interrupciones es un módulo que tiene por función gestionar las interrupciones de entrada/salida para el procesador. Esto ahorra diseñar lógica y añadir patitas al procesador. También proporciona flexibilidad porque permite idealmente, gestionar un número ilimitado señales de interrupción (favoreciendo la expansión del sistema de entrada/salida). El controlador recibe el conjunto de señales de interrupción procedentes de los dispositivos, toma la decisión de cuál es la más prioritaria, y envía una única señal al procesador. La respuesta del procesador es transmitida al dispositivo y el propio controlador se encarga de depositar en el bus el vector de la interrupción. En un sistema basado en la familia de procesadores 8086, esta labor la realiza el chip 8259. Este chip admite hasta 8 señales de interrupción, pero también admite ser configurado en cascada (sus entradas proceden a su vez de otro controlador) de modo que un conjunto de controladores 8259 pueden gestionar hasta un máximo de 8 x 8 señales de interrupción procedentes de otros tantos dispositivos de entrada/salida. Ciclo de reconocimiento de interrupción.

1. Tras la activación de una línea IR, el controlador activa la salida INTR señalándole a la CPU la existencia de una interrupción activada.
2. Al recibir la señal, el procesador da un pulso en su salida INTA indicando que comienza un ciclo de reconocimiento de interrupción.
3. Al recibir el controlador el pulso por su entrada INTA comienza a arbitrar las interrupciones recibidas y selecciona la más prioritaria.
4. Se emite un segundo pulso por la línea INTA del procesador (controlador de bus) que utiliza el controlador para depositar en el bus el vector correspondiente a la interrupción de mayor prioridad.
5. El procesador obtiene la dirección de la rutina de interrupción a partir de este dato y salta a ella. Almacena el registro de flags y la dirección de retorno, deshabilita las interrupciones comienza a ejecutar la rutina.

Controlador de Acceso Directo a Memoria (DMA)

El acceso directo a memoria (DMA, del inglés direct memory access) permite a cierto tipo de componentes de una computadora acceder a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la unidad central de procesamiento (CPU). Muchos sistemas hardware utilizan DMA, incluyendo controladores de unidades de disco, tarjetas gráficas y tarjetas de sonido. DMA es una característica esencial en todos los ordenadores modernos, ya que permite a dispositivos de diferentes velocidades comunicarse sin someter a la CPU a una carga masiva de interrupciones.
Una transferencia DMA consiste principalmente en copiar un bloque de memoria de un dispositivo a otro. En lugar de que la CPU inicie la transferencia, la transferencia se lleva a cabo por el controlador DMA. Un ejemplo típico es mover un bloque de memoria desde una memoria externa a una interna más rápida. Tal operación no ocupa al procesador y, por ende, éste puede efectuar otras tareas. Las transferencias DMA son esenciales para aumentar el rendimiento de aplicaciones que requieran muchos recursos.

Ventajas de DMA:

• Descarga de trabajo al CPU, para encargarse de otras tareas.
• Es un procesador especializado para transferir datos entre memoria y un periférico (y viceversa).
• Es externo al CPU y, actúa simultáneamente con la CPU, como controlador del Bus.

Circuitos de temporización

El circuito electrónico que más se utiliza tanto en la industria como en circuitería comercial, es el circuito temporizador o de retardo, dentro de la categoría de temporizadores, cabe destacar el más económico y también menos preciso consistente en una resistencia y un condensador, a partir de aquí se puede contar con un sinfín de opciones y posibilidades.
Cuando necesitamos un temporizador, lo primero que debemos considerar es la necesidad de precisión en el tiempo, base muy importante para determinar los elementos que vamos a utilizar en su concepción y diseño. Como se ha mencionado anteriormente un temporizador básicamente consiste en un elemento que se activa o desactiva después de un tiempo más o menos preestablecido. De esta manera podemos determinar el parámetro relacionado con el tiempo que ha de transcurrir para que el circuito susceptible de temporizar, se detenga o empiece a funcionar o simplemente cierre un contacto o lo abra.
Los temporizadores están presentes en casi todos los circuitos electrónicos. Aparte de los ejemplos mostrados tenemos uno muy usual en la industria: Un sistema temporizado secuencial de procesos. El circuito esta mostrado abajo y sirve para controlar un proceso (por ejemplo, una inyectora de plásticos) y al terminar el proceso reiniciarse automáticamente.

Circuitos de Control

Es una red secuencial que acepta un código que define la operación que se va a ejecutar y luego prosigue a través de una secuencia de estados, generando una correspondiente secuencia de señales de control. Estas señales de control incluyen el control de lectura escritura y señales de dirección de memoria válida en el bus de control del sistema. Otras señales generadas por el controlador se conectan a la unidad aritmética lógica y a los registros internos del procesador para regular el flujo de información en el procesador y a, y desde, los buses de dirección y de datos del sistema.

Controladores de video

La tarjeta gráfica o tarjeta de vídeo de un componente que viene integrado en la placa base del PC o se instala a parte para ampliar sus capacidades. Concretamente, esta tarjeta está dedicada al procesamiento de datos relacionados con el vídeo y las imágenes que se están reproduciendo en el ordenador.
Todas las imágenes que ves en el monitor de tu ordenador, desde los gráficos de un videojuego hasta lo que escribes en Word, requieren ser procesadas por el ordenador. Las tarjetas gráficas obtienen esos datos que le envía el procesador del ordenador, y los transforma en información visual, lo que quiere decir que coge datos que son unos y ceros y los convierte en imágenes.
Hay dos tipos de tarjetas gráficas, las integradas que van acopladas al propio procesador como una parte de este, y las dedicadas que puedes conectar a parte en el ordenador como si fueran una unidad externa en la que la CPU puede apoyarse para tareas especialmente exigentes. En ambos casos, la gráfica conectará directamente con el monitor para enviarle los datos.
¿Comó Funciona?
El corazón de la tarjeta gráfica es la GPU o Unidad de procesamiento gráfico, un circuito muy complejo que integra varios miles de millones de transistores diminutos y varios núcleos que tienen capacidad de procesamiento independiente. De la cantidad y capacidad de estos núcleos dependerá la potencia, un aspecto que es importante debido al esfuerzo de cálculo tan grande necesario para generar los gráficos que ves en el ordenador.
Así como los procesadores centrales de los ordenadores, las CPU, están diseñados con pocos núcleos, pero altas frecuencias de reloj, las GPU tienden al concepto opuesto, contando con grandes cantidades de núcleos con frecuencias de reloj relativamente bajas. La mayoría de los núcleos se dirigen al procesamiento de vértices y de píxeles.

Tipos de placas de videos.
Adaptador de Pantalla Monocromo (MDA): los primeros PC solo visualizaban textos. El MDA contaba con 4KB de memoria de video RAM que le permitía mostrar 25 líneas de 80 caracteres cada una con una resolución de 14x9 puntos por carácter. Tarjeta gráfica Hércules: con esta tarjeta se podía visualizar gráficos y textos simultáneamente. En modo texto, soportaba una resolución de 80x25 puntos. En tanto que en los gráficos lo hacía con 720x350 puntos, dicha tarjeta servía sólo para gráficos de un solo color. La tarjeta Hércules tenía una capacidad total de 64k de memoria video RAM. Poseía una frecuencia de refresco de la pantalla de 50HZ.
Color Graphics Adapter (CGA): la CGA utiliza el mismo chip que la Hércules y aporta resoluciones y colores distintos. Los tres colores primarios se combinan digitalmente formando un máximo de ocho colores distintos. La resolución varía considerablemente según el modo de gráficos que se esté utilizando.
La tarjeta EGA: Enchanced Graphics Adapter (EGA). Se trata de una tarjeta gráfica superior a la CGA. En el modo texto ofrece una resolución de 14x18 puntos y en el modo gráfico dos resoluciones diferentes de 640x200 y 640x350 a 4 bits, lo que da como resultado una paleta de 16 colores, siempre y cuando la tarjeta esté equipada con 256KB de memoria de video RAM.
La tarjeta VGA: la Video Graphics Adapter (VGA) significó la aparición de un nuevo estándar del mercado. Esta tarjeta ofrece una paleta de 256 colores, dando como resultado imágenes de colores mucho más vivos. Las primeras VGA contaban con 256KB de memoria y solo podían alcanzar una resolución de 320x200 puntos con la cantidad de colores mencionados anteriormente.
La tarjeta SVGA: la tarjeta SVGA (Super Video Graphics Adapter) contiene conjuntos de chips de uso especial, y más memoria, lo que aumenta la cantidad de colores y la resolución.
El acelerador gráfico: el acelerador gráfico se encarga de realizar una serie de funciones relacionadas con la presentación de gráficos en la pantalla, que, de otro modo, tendría que realizar el procesador. De esta manera, le quita tareas de encima a este último, y así se puede dedicar casi exclusivamente al proceso de datos.
El coprocesador gráfico: posteriormente, para lograr una mayor velocidad se comenzaron a instalar en las tarjetas de video otros circuitos especializados en el proceso de comandos gráficos, llamados coprocesadores gráficos. Se encuentran especializados en la ejecución de una serie de instrucciones específicas de generación de gráficos.
Aceleradores gráficos 3D: los gráficos en tres dimensiones son una representación gráfica de una escena o un objeto a lo largo de tres ejes de referencia, X, Y, Z, que marcan el ancho, el alto y la profundidad de ese gráfico. Para manejar un gráfico tridimensional, éste se divide en una serie de puntos o vértices, en forma de coordenadas, que se almacenan en la memoria RAM.

Aplicaciones

Entrada/Salida

Puerto USB:> USB son las siglas de Universal Serial Bus. Es el estándar de la industria para la conexión de datos digitales de corta distancia. El puerto USB es un puerto estandarizado para conectar una variedad de dispositivos como impresora, cámara, teclado, altavoz, etc.
Puerto PS/2: PS/2 son las siglas de Personal System/2. Es un puerto estándar hembra de 6 pines que se conecta al cable mini-DIN macho. IBM introdujo PS/2 para conectar el mouse y el teclado a las computadoras personales. Este puerto ahora está casi obsoleto, aunque algunos sistemas compatibles con IBM pueden tener este puerto.
Puerto de infrarrojos: el puerto de infrarrojos es un puerto que permite el intercambio inalámbrico de datos en un radio de 10 m. Dos dispositivos que tienen puertos infrarrojos se colocan uno frente al otro para que los haces de luces infrarrojas se puedan utilizar para compartir datos.
Puerto Bluetooth: Bluetooth es una especificación de telecomunicaciones que facilita la conexión inalámbrica entre teléfonos, computadoras y otros dispositivos digitales a través de una conexión inalámbrica de corto alcance. El puerto Bluetooth permite la sincronización entre dispositivos habilitados para Bluetooth.
Puerto FireWire: FireWire es el estándar de interfaz de Apple Computer para permitir la comunicación de alta velocidad mediante bus serie. También se llama IEEE 1394 y se usa principalmente para dispositivos de audio y video como videocámaras digitales.

Almacenamiento

Un dispositivo de almacenamiento tiene la función de retener datos informáticos durante un intervalo de tiempo. Estos han ido evolucionando a lo largo de la historia con el objetivo de crear un dispositivo lo más pequeño posible (físicamente) y con más capacidad para almacenar y tratar datos.
Nos encontramos con dos tipos de sistemas: el almacenamiento primario o principal y el almacenamiento secundario. Con el primer tipo nos referimos a los dispositivos de almacenamiento masivo, entre sus características principales destaca que siempre que el ordenador reciba energía eléctrica la información es guardada en la memoria del ordenador, en caso contrario, esta se pierde. Con el segundo tipo nos referimos a los dispositivos de almacenamiento secuencial, es decir, almacena la información hasta que el usuario lo requiere, para lo que necesita dispositivos externos de almacenamiento, que tienen menor capacidad que la memoria primaria, por lo que son mucho más lentos.

Fuentes de Alimentación

Una fuente de alimentación convierte la corriente alterna (AC) en una forma continua de energía que los componentes del ordenador necesitan para funcionar, llamada corriente continua (DC). A diferencia de algunos componentes de Hardware cuyo uso no es obligatorio, como podría ser un disco SSD, la fuente de alimentación es una pieza crucial porque, sin ella, el resto del hardware interno no puede funcionar.
La fuente de alimentación es a menudo abreviada como PSU y también se conoce como fuente de poder. Las placas base, cajas y fuentes de alimentación vienen en diferentes tamaños llamados “factores de forma”. Estos tres elementos deben ser compatibles para que funcionen correctamente juntos.
Funcionamiento: Las fuentes de alimentación utilizan la tecnología de conmutación para convertir la entrada de corriente alterna a voltajes de corriente continua más bajos. Los voltajes más usados son:

• 3,3 voltios
• 5 voltios
• 12 voltios

Hoy en día, aproximadamente el 90% o 95% de la carga se sitúa en el raíl de 12V. Por eso, los otros raíles se quedan en una posición cada vez más secundaria.
La potencia de una fuente de alimentación aparece siempre en vatios. Un vatio es el producto de la tensión en voltios y la corriente en amperios o amps.
En la actualidad, un ordenador se enciende con un pequeño botón y se apaga con una opción de menú o con el propio botón. Dichas opciones se integraron a la PSU estándar hace varios años.
De esta manera, el sistema operativo es capaz de enviar una señal a la PSU con el objetivo de indicarle que se apague. El pulsador envía una señal de 5 voltios a la fuente de alimentación para indicarle cuándo encenderse. La fuente de alimentación también tiene un circuito que suministra energía en stand-by, llamado 5VSB (5 volts stand by), incluso cuando está apagado el ordenador, de modo que los dispositivos que permanezcan encendidos en standby puedan funcionar y la fuente se pueda encender.

Ambientes de Servicio

Negocios

Las computadoras se han convertido en un requisito en la industria de negocios. Facilitan completar tareas que son tediosas y oportuna para los seres humanos. Las empresas que utilizan computadoras son muchas. Aunque muchas de las funciones no son insustituibles, las empresas se han convertido en dependientes de su precisión y la puntualidad.
Contabilidad El éxito del negocio depende de la precisión. Muchas empresas utilizan el software de contabilidad y los sistemas de "ledgering" para garantizar la exactitud de su situación financiera.
Interacción con el cliente Actualmente, las computadoras ayudan a los centros de llamadas con preguntas de los clientes, reciben pagos y asistencia en general. Los sistemas automatizados de voz están disponibles sin restricción de tiempo, y son siempre amables.
Programación La programación es de gran importancia para muchas empresas, especialmente las empresas dedicadas a la fabricación y las entregas. Los sistemas permiten a las empresas asegurarse de que están cumpliendo con sus objetivos a la vez de ser eficiente.
Comunicación La comunicación es más importante en los negocios. Las computadoras ofrecen a las empresas una amplia gama de métodos de comunicación que incluyen, pero no se limitan a, correo electrónico, chat, conferencia web y VoIP.

Industria

La aplicación del computador en el control de procesos supone un salto tecnológico enorme que se traduce en la implantación de nuevos sistemas de control en el entorno Industria y posibilita el desarrollo de la navegación espacial. Desde el punto de vista de la aplicación de las teorías de control automático el computador no esta limitado a emular el cálculo realizado en los reguladores analógicos El computador permite la implantación de avanzados algoritmos de control mucho más complejos como pueden ser el control óptimo o el control adaptativo. El objetivo en un principio era sustituir y mejorar los reguladores analógicos, pero este objetivo se fue ampliando dada las capacidades de los computadores en realizar un control integral de las plantas de fabricación, englobando también la gestión de la producción.
Aplicaciones del Computador:
Las principales aplicaciones industriales del computador son:

• Adquisición de datos. Consiste en la recogida, tratamiento y almacenamiento de los datos.
• Supervisión. En esta función el computador no efectúa directamente el control de proceso. Se conecta a los controladores del proceso (autómatas, reguladores PID…) por medio de un sistema de comunicación serie o por una red de comunicaciones industrial. La principal función es la ayuda al operador de planta. El computador suministra al computador unas informaciones elaboradas como pueden ser alarmas, tratamiento de fallos, procedimientos de rearme.
• Control secuencial. En esta función el computador suele tomar la forma de autómata programable, en el cual se ejecutan programas de control de sistemas secuenciales.
• Control analógico digital. Es una forma de control que se utilizaba con los primeros computadores en la cual el computador se encargaba de elaborar la consigna de los bucles analógicos.
• Control digital directo. El computador ejecuta directamente el control del proceso continuo. Toma la forma de regulador industrial o de computador industrial con tarjetas de interface con el proceso.
• Análisis de datos. Función clásica de los computadores de gestión en el que se analizan los datos de producción por medio de herramientas de ofimática.

Comercio Electrónico

El comercio electrónico, también conocido como e-commerce (electronic commerceen inglés), consiste en la compra y venta de productos o de servicios a través de medios electrónicos, tales como Internet y otras redes informáticas. Originalmente el término se aplicaba a la realización de transacciones mediante medios electrónicos tales como elIntercambio electrónico de datos, sin embargo, con el advenimiento de la Internet y laWorld Wide Web a mediados de los años 90 comenzó a referirse principalmente a la venta de bienes y servicios a través de Internet, usando como forma de pago medios electrónicos, tales como las tarjetas de crédito. La cantidad de comercio llevada a cabo electrónicamente ha crecido de manera extraordinaria debido a Internet. Una gran variedad de comercio se realiza de esta manera, estimulando la creación y utilización de innovaciones como la transferencia de fondos electrónica, la administración de cadenas de suministro, el marketing en Internet, el procesamiento de transacciones en línea (OLTP), el intercambio electrónico de datos (EDI), los sistemas de administración del inventario y los sistemas automatizados de recolección de datos. La mayor parte del comercio electrónico consiste en la compra y venta de productos o servicios entre personas y empresas, sin embargo, un porcentaje considerable del comercio electrónico consiste en la adquisición de artículos virtuales (software y derivados en su mayoría), tales como el acceso a contenido "premium" de un sitio web.