GUIA N°3

Sistema de Gestión de la Calidad
Regional Distrito Capital



FE Y ALEGRIA JOSE MARIA VELAZ

MÓDULO DE FORMACIÓN:

MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y PREDICTIVO DEL HARDWARE

VERSIÓN 1

Código:



FORMACIÓN POR COMPETENCIAS LABORALES
Centro de Gestión Comercial y Mercadeo




SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE – SENA


Bogotá D. C., ABRIL DE 2008


2.- IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE.




GUÍA DE APRENDIZAJE No. 4

“Identificación partes del PC Procesador, unidades de almacenamiento y memoria RAM”


Unidad de Competencia: “Mantenimiento preventivo y predictivo hardware”.

Unidad de Aprendizaje No. 1: Mantenimiento preventivo y predictivo que garantice el funcionamiento de la CPU de escritorio y equipos portátil”.

Actividad de Enseñanza Aprendizaje Evaluación No. 1: ““Identificación y describir el funcionamiento de las partes de la CPU”.

Tiempo de la Unidad de Aprendizaje No. 1: 191 horas.

Tiempo de la Actividad de Enseñanza Aprendizaje Evaluación No. 1: 100 horas.

Tiempo de la Guía de Aprendizaje No. 4: 6 horas.





SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE – SENA

Centro Gestión Comercial y Mercadeo
Regional Distrito Capital

Bogotá D. C., ABRIL de 2.008



3. 1.- INTRODUCCIÓN AL MÓDULO DE FORMACIÓN.

Teniendo en cuenta que el mercado laboral cada dia exige mas conocimientos


Bienvenidos al modulo de formación: “mantenimiento preventivo y predictivo del
Hardware”, una de las respuestas curriculares a las exigencias del sector productivo en el área de teleinformática diseñado para responder a la unidad de competencia.

El modulo de formación esta orientado a la realización de procesos para formar personas competentes para realizar limpieza tanto interna como externa en los equipos de computo, verificando el estado de sus componentes y sugiriendo según el caso su reemplazo con el cual se previene posibles fallas de funcionamiento.
Este modulo esta constituido por dos unidades de aprendizaje:

1. Mantenimiento preventivo y predictivo que garantice el Funcionamiento de la c.p.u ce computadores de escritorio y portátiles
2. Mantenimiento preventivo y predictivo que garantice el Funcionamiento de impresoras de matriz de punto, inyección de tinta, láser, monitor y scanner.
Al realizar y desarrollar este modulo podemos observar que el estudiante esta en la capacidad de incorporarse en el mundo laboral de acuerdo a las políticas y estrategias corporativas que el mercado requiere, por lo tanto es necesario tener en cuenta los siguientes elementos de competencia:

• Desensamblar y ensamblar el hardware de los equipos de computo según manual de procedimientos
• Limpiar interna y externamente el hardware de los equipos de computo que garantice su funcionamiento

Lo anterior nos permite efectuar un mantenimiento preventivo y predictivo de hardware acorde a los manuales y normas de seguridad y brindar un servicio al cliente efectivo.



3. 2.- INTRODUCCIÓN A LA GUÍA DE APRENDIZAJE.



Para desarrollar el modulo de formación “mantenimiento preventivo y predictivo de hardware “ es preciso iniciar la guía de aprendizaje No 2 “Identificación partes del PC Procesador, unidades de almacenamiento y memoria RAM”, que pertenece a la actividad de enseñanza aprendizaje evaluación N 1 “Identificar y describir el funcionamiento de las partes de la CPU ”. En esta guía nos conduce a que tengamos en cuenta los conocimientos de : Caracteristicas de los equipos portatiles. La guía de aprendizaje No 2 nos orienta el aprendizaje sobre “Identificación y descripción del Procesador, unidades de almacenamiento y memoria RAM
de los equipos de computo ”, en ella encontraremos las diferentes actividades por medio de las cuales desarrollaremos el proceso teórico practico de identificación de los componentes tales como:
• El Procesador
• Unidades de Almacenamiento
• Memoria Ram.

De igual manera esta guía nos permite recopilar las evidencias requeridas durante el proceso trabajado en ella.


4.- TABLA DE CONTENIDO GUÍA DE APRENDIZAJE


ITEM CONTENIDO PÁGINA
1 Portada. 1
2 Identificación de la Guía de Aprendizaje. 2
3.1
3.2 Introducción al Módulo de Formación.
Introducción al Guía de Aprendizaje. 3

4 Tabla de contenido de la Guía de Aprendizaje. 4
5 Planteamiento de actividades y estrategias de aprendizaje:
• Duración de la(s) actividad(es) y modalidad.
• Ambientes de aprendizaje.
• Resultados de aprendizaje. 4
6 Evaluación:
• Criterios de evaluación.
• Evidencias de aprendizaje. 11
7 Recursos didácticos. 11
8 Glosario de términos. 11
9 Bibliografía para la Guía de Aprendizaje. 12


5. PLANTEAMIENTO DE ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE.

En ésta sección nos dedicaremos a la realización y desarrollo pleno de las actividades que son precisas llevar a cabo en la solución a las evidencias que nos indica la Guía de Aprendizaje, de una manera objetiva y de aplicación real.


ACTIVIDADES A DESARROLLAR:

Para la realización de las actividades de la Guía de Aprendizaje No. 2: “Identificación partes del PC Procesador, unidades de almacenamiento y memoria RAM”, es preciso que recordemos e investiguemos y dejar por escrito los conocimientos que requiere la guía de aprendizaje para posteriormente realizar el desarrollo de las actividades así:

* Lea detenidamente el texto que se presenta en la guía con los conceptos fundamentales e identifique los términos que sean desconocidos y saca un listado de ellos.

1. Según lo que usted entendió de la lectura de la guía, defina que son las unidades de almacenamiento
2. Escriba que es la memoria RAM, en que parte de la placa base se encuentra ubicada y las clases de módulos de memoria RAM que hay
3. Realice un cuadro donde especifique tipo de slot de memoria RAM, pines que tiene la memoria, velocidad con la que trabaja, y que capacidades manejan
4. Escriba las partes de un hard disk, y la función de cada una de ellas
5. Defina que es el procesador, cual es su función, escriba cuantas unidades tiene para su funcionamiento y defina cada una de ellas
6. Teniendo en cuenta el diagrama de bloques del procesador, explica su funcionamiento
7. Consulta que es un socket, clases de socket, y cual es la función de este componente de la placa base
8. Realice un cuadro comparativo sobre las diferentes unidades de almacenamiento y capacidades que cada una de ellas maneja
9. Consulta que es el reloj del sistema, ancho de bus y en unidades se da cada uno de ellos
10. Escriba cinco diferencias entere memoria RAM y Disco duro
11. Realice 5 preguntas de selección múltiple con múltiple respuesta de cada una de las siguientes temáticas sobre memoria RAM, discos duros, procesadores
12. La guía debe estar solucionada, colgada en el blog, en usb, cd, correo electrónico




EL PROCESADOR
Es el elemento el cual su función es procesar la información que ingresa a la computadora
El procesador (o CPU por Central Processing Unit) está considerado como el elemento más importante de un ordenador. Contiene las unidades de cálculo aritmético y lógico (ALU) para que un ordenador pueda hacer cálculos. También contiene la unidad de control que dirige el flujo de datos en el interior del ordenador Remítase a la guia 1 para repasar el funcionamiento.
Hay mucha competencia entre los fabricantes de procesadores y las velocidades que ofrecen. La mayor parte del tiempo, el procesador es un Pentium M (de 1,4 a 2GHz) o un Pentium IV (de 2 a 3GHz). La principal diferencia es la autonomía del ordenador. La cuestión es que, mientras que se explica ampliamente en los folletos que incluso los ordenadores de base (de 1,4 a 1,6GHz ) son lo suficientemente rápidos para los usos normales, muchos ordenadores portátiles incluyen 3GHz. El dinero que uno se ahorra en los procesadores podría gastarse mucho más juiciosamente en la memoria.

PROCESADORES: El microprocesador, micro o "unidad central de procesamiento", CPU[1] , es un chip que sirve como cerebro del ordenador. En el interior de este componente electrónico existen millones de transistores integrados.
Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre un elemento llamado zócalo[2]). También, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la placa madre. Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo no tuvo mucho éxito. Actualmente se dispone de un zócalo especial para alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento, comúnmente se usa un ventilador (cooler). El microprocesador está compuesto por: registros, la Unidad de control, la Unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, una unidad en coma flotante.
Cada fabricante de microprocesadores tendrá sus propias familias de estos, y cada familia su propio conjunto de instrucciones. De hecho, cada modelo concreto tendrá su propio conjunto, ya que en cada modelo se tiende a mejorar el conjunto de las instrucciones que tuviera el modelo anterior, ya sea expandiendo el número de instrucciones o bien los ciclos-máquina en que se ejecut
El chip más importante de cualquier placa madre es el microprocesador o simplemente procesador. Sin él, un ordenador no podría funcionar. A menudo a este componente se le denomina CPU (Central Processing Unit, Unidad de procesamiento central), que describe a la perfección su papel dentro del sistema. El procesador es realmente el elemento central del proceso de tratamiento de datos.
La CPU gestiona cada paso en el proceso de los datos. Actúa como el conductor y el supervisor de los componentes de hardware del sistema. Asimismo, está unida, directa o indirectamente, con todos los demás componentes de la placa principal. Por lo tanto, muchos grupos de componentes reciben órdenes y son activados de forma directa por la CPU .
El procesador está equipado con buses de direcciones, de datos y de control, que le permiten llevar a cabo sus tareas. Estos sistemas de buses varían dependiendo de la categoría del procesador, lo cual se analizará más adelante.
También durante el desarrollo de los ordenadores personales han ido varíando las unidades funcionales internas de los procesadores, evolucionando drásticamente. Se ha incorporado un número de transistores y circuitos integrados cada vez mayor , y dentro de un espacio cada vez más reducido, a fin de satisfacer las demandas cada vez más exigentes de mayores prestaciones por parte del software. Por ejemplo, el microprocesador Pentium contiene, ubicados sobre una placa de cerámica de aproximadamente 6 milímetros cuadrados, más de tres millones de transistores.
Por todo lo expuesto, se hacen lógicamente necesarios unos procesos de fabrícación también complejos y especiales. Esta técnica permite construir elementos casi microscópicos (un micrómetro, o la millonésima parte de un metro). Esta técnica desarrollada por Intel se conoce como CHMOS-IV .Para apreciar la miniaturízación en cuestión, pensemos que un solo pelo humano tiene una anchura que se extendería sobre 100 unidades de este tipo.
La configuración y capacidad de este procesador son los criterios fundamentales que determinan el rendimiento de todo el ordenador .
La unidad central de proceso (CPU), procesador o microprocesador, es el verdadero cerebro del ordenador. Su misión consiste en controlar y coordinar todas las operaciones del sistema. Para ello extrae, una a una, las instrucciones del programa que está en la memoria central del ordenador (memoria RAM),las analiza y emite las órdenes necesarias para su completa realización.
Para entender cómo funciona un microprocesador, hay que tener en prímer lugar una clara idea acerca de las partes o bloques que lo componen. De otro modo, será prácticamente imposible hacerse una idea sobre su funcionamiento. De una forma global, podemos considerar al microprocesador dividido en tres grandes bloques:
UNIDAD DE
DECODIFICACIÓN UNIDAD DE EJECUCIÓN

UNIDAD ARITMÉTICO- LÓGICA (ALU)


UNIDAD DE DECODIFICACION Se encarga de decodificar la instrucción que se va a ejecutar. Es decir, saber qué instrucción es. Cuando el microprocesador lee de memoria una instrucción, el código de esa instrucción le llega a esta unidad. Esta unidad se encarga de interpretar ese código para averiguar el tipo de instrucción a realizar. Por ejemplo, instrucciones de suma, multiplicación, almacenamiento de datos en memoria,etc.
UNIDAD DE EJECUCION Una vez que la unidad de decodificación sabe cuál es el significado de la instrucción leída de memoria, se lo comunica a la unidad de ejecución. Esta unidad será la encargada de consumar la ejecución y para ello activará las señales necesarias y en un orden determinado. Es decir, es la encargada de dar las órdenes necesarias a las diversas partes del microprocesador para poder ejecutar cada una de las instrucciones.
UNIDAD ARITMETICO LOGICA (ALU) La ALU (Aritmethic Logic Unit) es el bloque funcional del microprocesador encargado de realizar todas aquellas operaciones matemáticas. Las operaciones que realiza son las siguientes: suma, resta, multiplicación, división y aquellas que trabajan con dígitos binarios (10 que se conoce como operaciones lógicas: ANO, NOR, NOT, NANO, OR, X-OR, etc). En suma, saber cómo funciona un microprocesador, implica conocer cómo se van ejecutando cada una de las instrucciones del programa que se almacena en memoria. Los pasos globales que se siguen a la hora de consumar una instrucción son:

Vamos a profundizar aún más en el estudio de las partes funcionales que componen un microprocesador. No significa que la primera división en bloques anterior fuera errónea, sino que era más superficial. En esta segunda intentaremos profundizar en las diferentes partes que componen un microprocesador .
Podemos, entonces, considerar a un microprocesador compuesto por las dos siguientes unidades:
Unidad de control
Unidad aritmético-lógica (ALU)

UNIDAD DE CONTROL
Es el centro nervioso del ordenador, ya que desde ella se controlan y gobiernan todas las operaciones. Cómo funciones básicas tiene:
• tomar las instrucciones de memoria
• decodificar o interpretar las instrucciones
• ejecutar las instrucciones ( tratar las situaciones de tipo interno (inherentes a la propia CPU) y de tipo externo (inherentes a los periféricos)
Para realizar su función, la unidad de control consta de los siguientes elementos:
• Contador de programa
• Registro de instrucciones
• Decodificador
• Reloj
• Secuenciador

.Contador de programa. Contiene permanentemente la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar. Al iniciar la ejecución de un programa toma la dirección de su primera instrucción. Incrementa su valor en uno, de forma automática, cada vez que se concluye una instrucción, salvo si la instrucción que se está ejecutando es de salto o de ruptura de secuencia, en cuyo caso el contador de programa tomará la dirección de la instrucción que se tenga que ejecutar a continuación; esta dirección está en la propia instrucción en curso.
.Registro de instrucción. Contiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará consigo el código de operación (un código que indica qué tipo de operación se va a realizar, por ejemplo una suma) y en su caso los operandos (datos sobre los que actúa la instrucción, por ejemplo los números a sumar) o las direcciones de memoria de estos operandos.
.Decodificador. Se encarga de extraer el código de operación de la instrucción en curso (que está en el registro de instrucción), lo analiza y emite las señales necesarias al resto de elementos para su ejecución a través del secuenciador.
.Reloj. Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos o ciclos a intervalos constantes (frecuencia constante), que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción.
.Secuenciador. En este dispositivo se generan órdenes muy elementales (micro órdenes) que, sincronizadas por los impulsos de reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que está cargada en el registro de instrucción.

UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA (ALU)
Esta unidad se encarga de realizar las operaciones elementales de tipo aritmético (sumas, restas, productos, divisiones) y de tipo lógico (comparaciones). A través de un bus interno se comunica con la unidad de control la cual le envía los datos y le indica la operación a realizar .
La ALU está formada a su vez por los siguientes elementos:
• Circuito operacional
• Registros de entrada (REN)
• Registro acumulador
• Registro de estado (flags)


.Circuito operacional. Contiene los circuitos necesarios para la realización de las operaciones con los datos procedentes de los registros de entrada (REN). Este circuito tiene unas entradas de órdenes para seleccionar la clase de operación que debe realizar en cada momento (suma, resta, etc).
.Registros de entrada (REN). En ellos se almacenan los datos u operandos que intervienen en una instrucción antes de la realización de la operación por parte del circuito operacional. También se emplean para el almacenamiento de resultados intermedios o finales de las operaciones respectivas.
.Registro acumulador. Almacena los resultados de las operaciones llevadas a cabo por el circuito operacional. Está conectado con los registros de entrada para realimentación en el caso de operaciones encadenadas. Asimismo tiene una conexión directa al bus de datos para el envío de los resultados a la memoria central o a la unidad de control.
.Registro de estado (flags). Se trata de unos registros de memoria en los que se deja constancia algunas condiciones que se dieron en la última operación realizada y que habrán de ser tenidas en cuenta en operaciones posteriores. Por ejemplo, en el caso de hacer una resta, tiene que quedar constancia si el resultado fue cero, positivo o negativo.
Se conoce como set de instrucciones al conjunto de instrucciones que es capaz de entender y ejecutar un microprocesador.

En función del tipo de microprocesador, concretamente si es más avanzado o no, podrá entender y ejecutar más o menos instrucciones.
Las instrucciones se clasifican según su función en:
• Instrucciones de transferencia de datos
• Instrucciones de cálculo
• Instrucciones de transferencia del control del programa
• Instrucciones de control

.Instrucciones de transferencia de datos. Estas instrucciones mueven datos (que se consideran elementos de entrada/salida) desde la memoria hacia los registros internos del microprocesador, y viceversa. También se usan para pasar datos de un registro a otro del microprocesador. Existen algunas instrucciones que permiten mover no sólo un dato, sino un conjunto de hasta 64 KBytes con una sola instrucción.
.Instrucciones de cálculo. Son instrucciones destinadas a ejecutar ciertas operaciones aritméticas, como por ejemplo sumar, restar, multiplicar o dividir, o ciertas operaciones lógicas, como por ejemplo ANO, OR, así como desplazamiento y rotación de bits.
.Instrucciones de transferencia del control del programa. Permiten romper la secuencia lineal del programa y saltar a otro punto del mismo. Pueden equivaler a la instrucción GOTO que traen muchos lenguajes de programación.
.Instrucciones de control. Son instrucciones especiales o de control que actúan sobre el propio microprocesador. Permiten acceder a diversas funciones, como por ejemplo activar o desactivar las interrupciones, pasar órdenes al coprocesador matemático, detener la actividad del microprocesador hasta que se produzca una interrupción, etc.
Prácticamente todas las instrucciones están formadas por dos elementos:
• código de operación que indica el tipo de operación se va a realizar
• operandos, que son los datos sobre los que actúa.
Por ejemplo, una instrucción que sume dos números está formado por:
• código de operación que indique "sumar"
• primer número a sumar
• segundo número a sumar
Existen instrucciones que sólo tienen un operando o incluso que no tienen ninguno, estando formadas solamente por el código de operación.
EJECUCIÓN DE LAS INSTRUCCIONES
Para que un programa pueda ser ejecutado por un ordenador, ha de estar almacenado en la memoria central (memoria RAM). El microprocesador tomará una a una las instrucciones que lo componen e irá realizando las tareas correspondientes.

Se denomina ciclo de instrucción al conjunto de acciones que se llevan a cabo en la realización de una instrucción.
Se compone de dos fases:
• Fase de búsqueda
• Fase de ejecución
.Fase de búsqueda. En esta fase se transfiere la instrucción que se va a ejecutar desde la memoria central a la unidad de control.
.Fase de ejecución. Consiste en la realización de todas las acciones que conlleva la propia instrucción.
Una forma de clasificar los microprocesadores es en función de las instrucciones que son capaces de ejecutar. Podemos encontrar dos tipos: microprocesadores: con tecnología CISC y RISC.
CISC Complex Instructions Set Computer, Ordenador con un conjunto de instrucciones complejo.
RISC Reduced Instructions Set Computer, Ordenador con un conjunto de instrucciones reducido.
Anteriormente hemos definido el set de instrucciones como el conjunto de instrucciones que es capaz de entender y ejecutar un microprocesador. Si ese microprocesador entiende y ejecuta muchas instrucciones (cientos de ellas), se trata entonces de un microprocesador CISC. En cambio, si el microprocesador entiende y ejecuta muy pocas instrucciones (decenas de ellas), se trata entonces de un microprocesador RISC.
En principio, parece que la tecnología CISC es mucho más ventajosa que la RISC. Pero no es así: un micro CISC tarda mucho tiempo en ejecutar cada una de esas instrucciones. En cambio un micro RISC, como sólo entiende unas cuantas, su diseño interno le permite ejecutarlas en muy poco tiempo, a una gran velocidad, mucho más rápido que un microprocesador CISC.
Cuando se desee que un microprocesador RISC ejecute cierta instrucción que no entiende, ésta se descompondrá en varias instrucciones de las sencillas que sí entiende. Aún así, descomponiendo una instrucción compleja en varias sencillas, es capaz de operar mucho más rápido que el microprocesador CISC, el cual no tiene que descomponer esa instrucción porque la entiende directamente.
Prácticamente, todos los microprocesadores que se utilizan en la fabricación de ordenadores personales (microprocesadores fabricados por Intel) son de tecnología CISC. Intel, poco a poco, va abandonando la tecnología CISC y la sustituye por tecnología RISC. Así por ejemplo, un Pentium, sin dejar de pertenecer a la categoria CISC incorpora algunas características de los micros RISC. Es de esperar que en un futuro, los micros fabricados sean de tecnología RISC; entonces los ordenadores serán muchísimo más rápido de lo que hoy los conocemos.
Intel no fabrica microprocesadores completamente RISC para no perder la compatibilidad con los microprocesadores anteriores.
Partes de un microprocesador
En un micro podemos diferenciar diversas partes:
• el encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo por oxidación con el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base.
• la memoria caché: una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de espera.
Todos los micros "compatibles PC" desde el 486 poseen al menos la llamada caché interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2.
• el coprocesador matemático: o, más correctamente, la FPU (Floating Point Unit, Unidad de coma Flotante). Parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos; antiguamente estaba en el exterior del micro, en otro chip.
• el resto del micro: el cual tiene varias partes (unidad de enteros, registros, etc.) que no merece la pena detallar aquí.
Principales parámetros
Los principales parámetros característicos de un microprocesador son su ancho de bus (medido en bits), la frecuencia de reloj a la que trabajan (medida en hercios), y el tamaño de memoria caché (medido en kilobytes).
Generalmente, el microprocesador tiene circuitos de almacenamiento (o memoria caché) y puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado. Existen dos tipos de memoria caché cuyo funcionamiento es análogo:
• L1 o interna (situada dentro del propio procesador y por tanto de acceso aún más rápido). La caché de primer nivel contiene muy pocos kilobytes (unos 32 ó 64 Kb).
• L2 o externa (situada entre el procesador y la RAM). Los tamaños típicos de la memoria caché L2 oscilan en la actualidad entre 256 kb y 8 Mb. La memoria caché L2 es ligeramente más lenta y con más latencias que la L1, pero es más barata y de mayor cantidad de datos. En los primeros microprocesadores, sólo la memoria caché L1 estaba integrada en el CPU, la caché L2 estaba en la placa madre, pero actualmente todos los procesadores tienen la memoria caché L2 integrada dentro de él mismo
Funcionamiento


Microprocesador Intel 80486DX2.
El microprocesador secciona en varias fases de ejecución (la realización de cada instrucción):
• Fetch, lectura de la instrucción desde la memoria principal,
• Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer,
• Fetch de los datos necesarios para la realización de la operación,
• Ejecución,
• Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de supersegmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador dispone de un oscilador de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo.
Velocidad
Actualmente se habla de frecuencias de Megaherzios (MHz) o de Gigaherzios (GHz), lo que supone millones o miles de millones, respectivamente, de ciclos por segundo. El indicador de la frecuencia de un microprocesador es un buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único. La cantidad de instrucciones necesarias para llevar a cabo una tarea concreta, así como la cantidad de instrucciones ejecutadas por ciclo ICP son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU. La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones disponible, mientras que ICP depende de varios factores, como el grado de supersegmentación y la cantidad de unidades de proceso o "pipelines" disponibles entre otros La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones
Bus de datos
Los modelos de la familia x86 (a partir del 386) trabajan con datos de 32 bits, al igual que muchos otros modelos de la actualidad. Pero los microprocesadores de las tarjetas gráficas, que tienen un mayor volumen de procesamiento por segundo, se ven obligados a aumentar este tamaño, y así tenemos hoy en día microprocesadores gráficos que trabajan con datos de 128 ó 256 bits. Estos dos tipos de microprocesadores no son comparables, ya que ni su juego de instrucciones ni su tamaño de datos son parecidos y por tanto el rendimiento de ambos no es comparable en el mismo ámbito.
La arquitectura x86 se ha ido ampliando a lo largo del tiempo a través de conjuntos de operaciones especializadas denominadas "extensiones", las cuales han permitido mejoras en el procesamiento de tipos de información específica. Este es el caso de las extensiones MMX y SSE de Intel, y sus contrapartes, las extensiones 3DNow!, de AMD. A partir de 2003, el procesamiento de 64 bits fue incorporado en los procesadores de arquitectura x86 a través de la extensión AMD64 y posteriormente con la extensión EM64T en los procesadores AMD e Intel, respectivamente.
Zócalos
El zócalo es una matriz de pequeños agujeros ubicados en una placa base donde encajan, sin dificultad, los pines de un microprocesador. Esta matriz permite la conexión entre el microprocesador y el resto del equipo. En los primeros ordenadores personales el microprocesador venía directamente soldado a la placa base, pero la aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la creación del zócalos.
En general cada familia de microprocesadores requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa base. Por tanto, no es posible conectar un microprocesador a una placa base con un zócalo no diseñado para él.

Hay mucha competencia entre los fabricantes de procesadores y las velocidades que ofrecen. La mayor parte del tiempo, el procesador es un Pentium M (de 1,4 a 2GHz) o un Pentium IV (de 2 a 3GHz). La principal diferencia es la autonomía del ordenador. La cuestión es que, mientras que se explica ampliamente en los folletos que incluso los ordenadores de base (de 1,4 a 1,6GHz ) son lo suficientemente rápidos para los usos normales, muchos ordenadores portátiles incluyen 3GHz. El dinero que uno se ahorra en los procesadores podría gastarse mucho más juiciosamente en la memoria.
Hay dos cosas muy importantes sobre los procesadores de los ordenadores portátiles: la potencia del procesador y el consumo de batería, lo que nos lleva a hablar de las llamadas tecnologías móviles, que permiten que tu ordenador sea realmente portátil. En cuanto a la potencia, elige un procesador que tenga la palabra "mobile" en el nombre, como un Pentium IV M o un Athlon XP mobile. Consumen menos energía y producen menos calor (lo que es una ventaja innegable en un portátil). Actualmente, lo mejor del mercado para la movilidad y la autonomía son las soluciones Centrino concebidas para los Intel con procesador, Chipset y tarjeta de red Wifi integrada.

Microprocesadores de doble núcleo: Una explicación sencilla sería decir que los núcleos de los microprocesadores funcionan como pequeños cerebros. Tradicionalmente, los microprocesadores para ordenadores domésticos tenían un solo núcleo (un cerebro), pero se ha llegado a un nivel (los fabricantes no pueden aumentar la velocidad de proceso de sus microprocesadores) en el que no se puede mejorar más cada núcleo, con lo que actualmente los fabricantes dotan a sus CPU’s de dos núcleos (normalmente dos, aunque ya existen microprocesadores de cuatro núcleos en el mercado doméstico, y “cosas” mucho más potentes en entornos profesionales). Es decir, dos “cerebros”, y como dos cerebros son el doble de rápidos que uno, los microprocesadores de doble núcleo son el doble de rápidos que los microprocesadores mononúcleo. Bueno, esta afirmación no es totalmente verdadera, ya que no representa la realidad: un microprocesador doble núcleo de 2 GHz no funciona como un microprocesador mononúcleo de 4 GHz, aunque si mejora considerablemente el rendimiento de un microprocesador mononúcleo de 2 GHz. Volviendo al tema: ¿Qué configuración de microprocesador elegir? Sin duda alguna, un Intel Core 2 Duo o un AMD Turion 64 X2. ¿Cual de los dos? Los micros de Intel están un poco más avanzados que los de AMD, los cuales son más baratos… eso ya es elección propia, cuya caracteristica especial es tener dos nucleos, osea dos procesadores en uno.
Otros procesadores:
Celeron: El chip orientado a los presupuestos bajos de Intel con velocidades de hasta 2.5GHz. Corren ligeramente más lentas que las Pentium.
Celeron-M: Este procesador de bajo costo tiene velocidades de hasta 1.5GHz y velocidades menores que Pentium-M. Las personas que buscan usar e-mail, navegar internet y utilizar aplicaciones con procesadores de texto van a estar a gusto con la Celeron-M. Reemplazó a la Pentium III-M en el campo de las laptop con procesadores medio-bajos.
Pentium-M: Adquiere una Pentium-M de buen rendimiento de batería, disponible en velocidades de hasta 2.1GHz. El procesador es parte de la tecnología móvil Centrino de Intel con Wi-Fi incorporado.
Pentium 4: Diseñada para desktops, el Pentium 4 de Intel resulta atractivo a los entusiastas de los multimedia. Con velocidades hasta 3.33GHz, tienden a calentarse y se comen la vida de la batería. Si querés mantenerte conectado, ofrecen gran rendimiento.
AMD Athlon 64: Siempre favorita para los fans de los juegos, la Athlon 64 admite procesar 64-bit y se la encuentra habitualmente entre las substitutas de PC de escritorio.
Mobile AMD Athlon 64: Comparable a los chips Pentium-M, la Athlon 64 móvil es compatible con tecnología de red inalámbrica 802.11g.



UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

EL DISCO DURO

El disco duro es el dispositivo en donde se almacena la información de manera permanente, pero puede ser borrada cuando sea necesario, La elección del disco duro depende, al igual que ocurre con la mayoría de los componentes de un ordenador, del uso que le vayamos a dar, Las diferencias entre los distintos tipos son de velocidades de entrada y salida de los datos su funcionamiento remítase a la guía 1. Existen varios tipos de discos duros:

* IDE / EIDE: Es el nombre que reciben todos los disco duros que cumplen las especificaciones ATA. Se caracterizan por incluir la mayor parte de las funciones de control en el dispositivo y no en una controladora externa. Normalmente los PCs tienen dos canales IDE, con hasta dos discos en cada uno. Usan cables de cuarenta hilos, y alcanzan hasta 33 MBps.

* ATA 66, 100, 133: Sucesivas evoluciones de la interfaz IDE para cumplir las nuevas normas ATA le han permitido alcanzar velocidades de 66, 100 y hasta 133 MBps. Para soportar este flujo de datos necesitan utilizar un cable de ochenta hilos, si se emplea otro el rendimiento será como máximo de 33 MBps. Son los discos duros más utilizados en la actualidad.

* Série ATA: Es la interfaz que se espera sustituya a corto plazo a los discos IDE. Entre sus ventajas están una mayor tasa de transferencia de datos (150 frente a 133 MBps) y un cable más largo (hasta un metro de longitud en vez de 40 cm) y delgado (sólo siete hilos en lugar de ochenta) que proporciona mayor flexibilidad en la instalación física de los discos y mejor ventilación de aire en el interior de la caja.
Para un uso corriente (procesadores de textos, navegación y poco más) lo mejor sería utilizar un disco duro IDE, o como mucho, un SATA, ya que las características que ofrecen éstos discos duros dan un rendimiento correcto y más que suficiente para éste tipo de tareas.
Para un uso corriente (procesadores de textos, navegación y poco más) lo mejor sería utilizar un disco duro IDE, o como mucho, un SATA, ya que las características que ofrecen éstos discos duros dan un rendimiento correcto y más que suficiente para éste tipo de tareas.
Otro aspecto a tener en cuenta es obviamente la capacidad del disco duro, que dependera de la cantidad de informacion que manejamos normalmente, en equipo moviles veremos discos duros de hasta 160 GB en todas la interfaces. Asi que asegurese que el equipo que va adquirir tenga un disco SATA y que sea de una gran capacidad.
Un disco duro se organiza en discos o platos similares al disco compacto (CD) pero de un material metálico, y en la superficie de cada una de sus dos caras existen pistas, como las líneas o surcos de un disco de vinilo, y las pistas se dividen en sectores como por ejemplo una porción de Pizza. El disco duro tiene una cabeza lectora en cada lado de cada plato, y esta cabeza es movida por un motor cuando busca los datos almacenados en algún lugar específico del disco.
Los Cilindros son el parámetro de organización: el cilindro está formado por las pistas de cada cara de cada plato que están situadas unas justo encima de las otras, de modo que la cabeza no tiene que moverse para acceder a las diferentes pistas de un mismo cilindro.
En cuanto a organización lógica, cuando hacemos formato lógico lo que hacemos es agrupar los sectores en unidades de asignación (CLUSTERS) que es donde se almacenan los datos de manera organizada. Cada unidad de asignación sólo puede ser ocupado por un archivo (nunca dos diferentes), pero un archivo puede ocupar más de una unidad de asignación.
Cuando se buscan datos en el disco duro, la cabeza lee primero la tabla de asignación de archivos (FAT), que está situada al comienzo de la partición. La FAT le dice en qué pista, en qué sector y en que unidad de asignación están los datos, y la cabeza se dirige a ese punto a buscarlos.



Componentes internos de un llavero USB típico



1 Ficha/Conector USB
2 Dispositivo de control de almacenamiento masivo USB
3 Puntos de Test
4 Chip de memoria flash
5 Cristal Oscilador
6 LED
7 Interruptor de seguridad contra escrituras
8 Espacio disponible para un segundo chip de memoria flash
Una memoria USB o Pendrive (Universal Serial Bus) (en inglés USB flash drive)

es un pequeño dispositivo de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información sin necesidad de pilas. Estas memorias son resistentes a los rasguños y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portátil, como los CD y los disquetes.




























Las unidadesCD-R (Compact Disk Recordable)
Las unidades de CD son dispositivos que permiten leer o escribir información. Un disco compacto (CD) almacena la información en medio digital, mediante código binario, o sea unos y ceros. Esta información se representa como agujeros diminutos en el material especial. Los discos compactos son físicamente redondos, similares al tamaño de un plato pequeño con un agujero en el medio, en donde la unidad puede sostenerlo. La información se graba en un material metálico muy fino y protegido por una capa plástica.
Unidades Lectoras (CD-ROM)
Estas unidades como su nombre lo dice, permiten leer la información de los CD, pero no pueden modificar su contenido. Estas comúnmente se colocan dentro del computador (Internas) en la parte superior de las torres.

Unidades Grabadoras (CD-R / RW)
Estas unidades permiten grabar solo en CD con capacidad para grabado. Estas unidades cambiaron la forma en que se almacenaban los datos en los hogares y el trabajo, ya que con este sistema se pueden grabar desde 650 MB de Datos o 74 MIN de Audio que fueron los primeros discos compactos hasta 700 MB de Datos y 80 MIN de audio los actuales.
Las unidades de CD-R solo pueden grabar una sola vez y no pueden volver a grabar en él, a diferencia de las unidades de Re-Escritura (CD RW) que permiten grabar y volver a grabar en el mismo disco, hasta permiten borrar el disco completamente y volver a grabar nueva información cuantas veces sea necesario.
Unidades de DVD
El DVD funciona bajo los mismos principios y esta compuesto por los mismos materiales de un CD. La diferencia es que la espiral dentro del disco es mucho mas densa (fina), lo que hace que las muescas sean más chicas y las pistas mas largas. También tienen la capacidad de almacenar información en las dos caras del disco, lo que le permite contar con capacidades de almacenamiento de hasta 17 GB a diferencia de los CD convencionales que pueden almacenar 650, 700 MB. Existen unidades de CD DVD multizonas que pueden reproducir películas que son de estreno en otros países, este sistema fue inventado precisamente ya que las películas no se estrenan al mismo tiempo en todos los países y es necesario controlar la distribución de las mismas para evitar la piratería.
El DVD permite almacenar desde 4.5 o 4.7 GB de datos (disco de una cara sencilla) hasta 17 GB (disco de dos caras con doble estratificación), es decir, de 7 a 26 veces la capacidad de un CD ROM, con la ventaja de que la unidad reproductora es compatible con los CD y los CD-ROM comunes.
Velocidad de lectura
Cuanta mayor sea la velocidad, mejor será la respuesta del sistema a la hora de leer o grabar la información desde el CD. Los valores que se han ido tomando, son 1x, 2x, 3x, ... 36x y 40x. Cada X equivale a 150 Kb/seg. Actualmente existen de 48X 52X, 56X, etc. Sin embargo hay que tomar en cuenta que no todas las unidades de CD-RW graban a velocidades tan altas, si se desea hacer, hay que adquirir un disco compacto que soporte el copiado a dicha velocidad.

Un CD-R puede retener información por más de 100 años. En el mercado actual, son muchas las opciones que se ofrecen con respecto a este tipo de medio de almacenamiento. Ya son muchos los fabricantes de este tipo de unidades entre los que podemos destacar a Hewlett Packard, Sony, Philips, Panasonic, LG, entre otros.

MEMORIA RAM

MEMORIA RAM En el PC existen principalmente dos tipos de memoria, la memoria ROM (Read Only Memory) con la cual nos referimos a la memoria en donde almacenamos el setup, y hasta cierto punto a la memoria del disco duro, y la memoria RAM (Random Access Memory) la cual hace referencia a los módulos SIMM, DIMM, DDR SRAM, etc, que encontramos instalados en slots de la mainboard. La diferencia más notoria entre estos dos tipos de memoria recae en el tipo de almacenamiento de la información, mientras la memoria ROM es una memoria a largo plazo, casi permanente, en la cual los datos sufren pocas modificaciones y permanecen inalterables inclusive cuando no hay alimentación eléctrica en el dispositivo; la memoria RAM en cambio es una memoria volátil, es decir, tendrá información solo el tiempo requerido por el microprocesador para ejecutar los programas. Los beneficios de esta características no saltan a la vista, pues es necesario remitirse a la electrónica para hallar sus ventajas: Electrónicamente (a nivel de 1 y 0) es mucho más rápido escribir y leer de dispositivos que almacenan información solo hasta que se encuentran energizados (en uso), que en dispositivos que deben almacenar dichos datos incluso después de desenergizados, esto se debe a que es necesario un mayor tiempo de exposición al procedimiento de escritura.

“El tiempo es dinero”, esto no es ajeno a la memoria RAM, ya que al disminuir los tiempos de acceso que requiere el procesador para escribir y leer en la RAM aumenta el costo de esta, llegando a contrastar con los discos duros (cuesta lo mismo 80 Gb de ROM que 512 Mb de memora RAM).
La memoria Ram es un área de trabajo vacía., a ella recurre el microprocesador para almacenar temporalmente los datos de los programas en ejecución, al hacerlo, se mantienen siempre a la mano y se evita la necesidad de buscarlos cada vez que se necesitan; es por esto que el contar con mas cantidad de memoria RAM también contaremos con un mejor rendimiento del PC, porque este tendrá mas área de trabajo.

TIPOS DE MEMORIA RAM
Sin remontarnos demasiado en el pasado, podemos distinguir 4 tipos de memorias perfectamente diferenciados, principalmente por el número de pines o contactos: los de 30 contactos, de 72 contactos, de 168 contactos y de 184 contactos. A los dos primeros modelos de patillaje se les denomina SIMM (Single Inline Memory Module), y a los dos últimos DIMM (Double Inline Module Memory). Veamos algunos de ellos:

MÓDULO DE 30 CONTACTOS










MÓDULO DE 72 CONTACTOS



MÓDULO DE 168 CONTACTOS

MÓDULO DE 184 CONTACTOS




Evidentemente para cada uno de estos tipos de soporte han existido distintos modelos, cada uno de ellos con características distintas. Podríamos nombrar por ejemplo las memorias FP, EDO, DDR, etc.

CLASES DE MEMORIA

FAST PAGE MODE (FPM)
La primera memoria utilizada a nivel masivo (en PCs). Fue una memoria de tipo DRAM (Dynamic Random Access Memory).

EXTENDED DATA OUT (EDO)
10 a 15% más veloz que FPM, se caracterizo porque los accesos de escritura y lectura en la memoria se podían hacer en direcciones secuenciales o vecinas, en contraposición a su anterior que lo hacia en modo paginado (todas las columnas de una fila, luego la siguiente fila, etc.).

SYNCHRONOUS DRAM (SDRAM)
La primera memoria que trabaja sincronizando su tiempo de trabajo con los ciclos de reloj del sistema, a fin de que la CPU no tenga que tener ciclos de espera para recibir datos de la Ram. Los chips se dividen en dos bloques o celdas en donde un bloque recibe los datos en tanto que otro los procesa a la siguiente dirección de memoria. Eso permite que los siguientes caracteres adyacentes al primero se registren a velocidades de 10 nanosegundos (el primero se registra alrededor de los 60 nanosegundos). Las memorias conocidas como PC 100, PC133, PC 200, etc, pertenecen a esta clasificación pues se las instala de acuerdo al bus que utiliza la placa base. Se presenta en forma de módulos con 168 contactos o pines (módulos DIMM).
MEMORIA DIMM


DDR SDRAM
DOUBLE DATA RATE SYNCHRONOUS DRAM (DDR SDRAM). Se conoce como DDR. Es muy similar a la SDRAM (está basada en ella), pero tiene más pines (184) y solamente una muesca. Es la memoria más utilizada en los PC modernos.
La sigla DDR (Double Data Rate) se refiere a que la memoria DDR procesa dos veces más datos que la SDRAM en cada ciclo de reloj. De esta manera, la memoria DDR con un bus de 133 MHz trabaja como si el bus fuera de 266 MHz (ese bus es la vía por la cual viajan los datos). Gracias a ello, mientras una memoria PC133 puede transferir casi 1,1 gigabytes de datos en cada segundo (GBps), la memoria DDR266 transfiere datos a 2,1 GBps.
La memoria DDR se denomina PC2100, PC2700, etc, cuando se hace referencia a su tasa de transferencia de datos. Pero también se conoce como DDR266, DDR333, etc, cuando se habla de su velocidad.
Los tipos de DDR más comunes son:
PC2100 (DDR266): tiene una tasa de transferencia de datos de 2,1 GBps y un bus de 266 MHz.
PC2700 (DDR333): 2,7 GBps y 333 MHz.
PC3200 (DDR400): 3,2 GBps y 400 MHz.
PC4200 (DDR533): 4,2 GBps y 533 MHz.
RAMBUS (RDRAM)
Creada por Rambus Inc, es una versión avanzada de la memoria DRAM. Se conoce también como RIMM, marca que le pertenece a Rambus. Es memoria de alto rendimiento utilizada en algunos PC de gama alta. El rendimiento de la memoria Rambus es excepcional (llega a rangos de 800 MHz de transferencia) a cambio de ser muy costosa. No ha tenido difusión en el mercado masivo precisamente por el costo. Se presenta en módulos parecidos a los DIMM pero sus chips están cubiertos por un disipador de calor metálico que cubre todo el modulo.
MEMORIA RAMBUS

INSLACION DE LOS MODULOS DE MEMORIA
El procedimiento para aumentar su capacidad (adicionando mas módulos) así como para reemplazarla (cuando un modulo de daña) demanda los mismos detalles:
Hay que ubicar los bancos de memoria en la mainboard y empezar por el banco 1 preferiblemente.
Hay que insertar los módulos guiándose por sus muescas, asegurándonos que queden bien insertados.
Se debe evitar la instalación mezclada de módulos para distintos buses (como PC100 y PC 133, para evitar conflictos).

NOTA: En el manual de la board encontraremos su capacidad, expansión, bus de datos, y demás información para actualizaciones futuras.
Mencione las diferencias de los slots de la mainboard para los diferentes tipos de memoria RAM.


6. EVALUACIÓN DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE.

Para la evaluación de ésta Guía debemos tener en cuenta los criterios sobre los que se va evaluar y el desarrollo de las evidencias de desempeño que es preciso realizar, de manera objetiva y de aplicación real:


• Criterios de evaluación:

 Emplea de manera adecuada vocabulario acorde a la temática de la guía
 Desarrolla con orden las actividades propuestas en la guía de trabajo
 Presenta puntualmente los informes requeridos en las actividades de la guía

• Evidencias de desempeño:

 Construcción de tres fichas técnicas al observar diversos tipos de CPU de escritorio y portátil.

• INSTRUMENTO:

 Lista de chequeo


7. RECURSOS DIDÁCTICOS

Los recursos didácticos que se emplearán en el manejo y desarrollo de actividades de la Guía son: Tablero acrílico, marcadores para dicho tablero, sala de computadoras, teoría básica de componentes de P.C, Libros de consulta sobre main borrad, Hojas blancas, papel periódico, Internet



8. GLOSARIO DE TÉRMINOS.

Para el desarrollo de la guía de aprendizaje los términos empleados son de comprensión por ustedes, si hay algo diferente favor comunicarlo al instructor.
BIBLIOGRAFÍA DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE.


BIBLIOGRAFÍA
Curso práctico de mantenimiento, reparación, actualización e instalación de computadoras. Editorial Cekit 2001
www.conozcasuhardware.com
www.senavirtual.edu.co
www.pchardware.org
www.mundopc.net
www.pc_actual.com

Autor:
EDSEL ENRIQUE URUEÑA LEÓN
Ingeniero Electrónico
Estudios realizados:
Tecnología en electrónica y Automatización Industrial.
Universidad Autónoma Manizales
Pagina para que profundice sobre la memoria Ram:
http://www.angelfire.com/nm/mantenimiento/PRINCIPAL.html
http://www.conozcasuhardware.com/quees/memram.htm