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[MEGAPOST] Todo sobre armado y reparación de PC (Parte 1)

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Hola gente!

Este post está destinado a todos aquellos que quieran aprender sobre las partes de una computadora a nivel técnico con el objetivo es recopilar la mayor cantidad de información en un solo post.

Índice:

-Motherboard

-Puertos de comunicación

-CPU

-Memorias RAM

-Fuentes de alimentación

-Interfaces de discos

-Placas de video


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Motherboard

El elemento central de una PC lo constituye el motherboard. En cierta manera representa la base del sistema, ya que los componentes decisivos están colocados sobre dicha placa. Es una parte fundamental a la hora de armar una PC. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito integrado auxiliar, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria RAM, las ranuras de expansión y otros dispositivos. Además incluye un firmware llamado B.I.O.S. (Basic Input Output System, Sistema Básico de Entrada y Salida), que le permite realizar las funcionalidades básicas, como las pruebas de los dispositivos, video y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.


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Los buses de la PC son los principales caminos de datos en un motherboard, conectando el procesador con los demás componentes que la integran. Son circuitos imprecisos en el motherboard que transmiten los datos entre los distintos componentes.

El BUS del sistema, conectan el procesador, la memoria RAM y el Chipset, se denomina bus FSB (Front Side Bus) que sirve como interfaz entre el chip Norte y el procesador. Funciona a 64 bits de ancho y con frecuencia dependiendo del microprocesador. El Chip Norte determina y controla el bus, y el chip Sur los buses de salida y entrada.

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ram
Puertos de Comunicación
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Puertos USB

USB (Universal Serial Bus) fue diseñado para estandarizar la conexión de periféricos, mouse, teclados, joysticks, escáneres, cámaras digitales, teléfonos móviles, reproductores multimedia, impresoras, dispositivos multifuncionales, sistemas de adquisición de datos, módems, tarjetas de red, tarjetas de sonido, tarjetas sintonizadoras de televisión y grabadora de DVD externa, discos duros externos, disquetera externas, ventiladores, LEDs, entre otros. Su éxito ha sido total, habiendo desplazado a conectores como el puerto serie, puerto paralelo, puerto de juegos, PS/2 a la consideración de dispositivos obsoletos a eliminar de los modernos ordenadores, pues muchos de ellos pueden sustituirse por dispositivos USB que implementen esos conectores.

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Ranuras de expansión

Las ranuras de expansión de un motherboard cumplen la función de agregarle dispositivos que no traigan integrados o simplemente, agregarle más características funcionales a la PC.


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armado
CPU (Unidad Central de Proceso)

El microprocesador es el chip más importante del ordenador. Sin él, no podría funcionar. Constituye el centro neurálgico desde donde se controla todo lo que ocurre dentro de un ordenador. Está unido directa o indirectamente con todos los demás componentes de la placa base (y por lo tanto con todos los componentes del ordenador). Actúa como el conductor y supervisor de los componentes de hardware del sistema. La misión de un microprocesador es la de controlar y coordinar todas las operaciones del sistema. Para ello extrae las instrucciones del programa que esta en ejecución, las analiza y emite las órdenes necesarias para su completa realización. Para comprender cómo funciona el microprocesador podrá considerarlo dividido en tres grandes bloques:

-Unidad de decodificación (interpreta la instrucción a realizar)

-Unidad de ejecución (ejecuta las instrucciones)

-Unidad aritmético-lógica (ALU) (realiza las operaciones matemáticas)

Su arquitectura esta compuesta por:

Encapsulado: su protección para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación del aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo del motherboard.

Memoria Cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el procesador para tener alcance directo a ciertos datos que serán utilizados en las siguientes operaciones, sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo así el tiempo de espera para la adquisición de datos. Todos los procesadores de PC poseen la llamada memoria interna de primer nivel o L1, es decir, la que está adentro del micro encapsulada junto a él. Los micros más modernos ya cuentan con memorias caches de L2 y de L3.

Coprocesador matemático: Unidad de coma flotante. Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos. Esta parte esta considerada como una parte “lógica” junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos ya que en su mayoría de procesos, trabaja de forma binaria.

Registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares.

Memoria: es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador las accede desde allí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de almacenamiento para el trabajo en curso.

Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Cualquier parte del motherboard necesita comunicarse, tiene asignado un número de puerto llamado IRQ (Identification Resource Quest) que el procesador utiliza como si fuera un número de teléfono para llamar circuitos o a partes especiales.[/align]

Buses del procesador

Todos los procesadores poseen un “BUS” principal o de sistema por el cual se envían y reciben todos los datos, instrucciones y direcciones desde los integrados del chipset o desde el resto de dispositivos. Como puente de conexión entre el procesador y el resto del sistema, define mucho del rendimiento del sistema, su velocidad se mide en “bits” por segundo.

Un procesador MultiNúcleo es aquel que combina dos o más procesadores independientes en un solo paquete, a menudo un solo circuito integrado. Un dispositivo de Doble Núcleo contiene solamente dos microprocesadores independientes.

La tecnología HyperThreading (también conocido como HT Technology) permite a los programas preparados para ejecutar múltiples hilos (multi-threaded) procesarlos en paralelo dentro de un único procesador, incrementando el uso de las unidades de ejecución del procesador

Existen 3 tipos de Sockets:

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cpu
Memorias RAM

La memoria RAM (Random Access Memory), es una memoria de acceso aleatorio, esto significa que se puede elegir el dato a ejecutar, también es de lectura y escritura ya que el microprocesador puede leer o escribir en ella y es una memoria volátil porque, al faltarle tensión de alimentación pierde los datos que estaban grabados en sus chips. La RAM se divide en DRAM y SRAM.

DRAM (Dynamic Random Access Memory)

Este tipo de módulos de memoria, utiliza chips de memoria que trabajan basados en el principio del capacitor para almacenar los datos (bits).Cuando un capacitor pierde su carga enseguida, hace suponer que un valor escrito en una memoria con estas características desaparece pasado un breve lapso de tiempo. Para que esto no suceda, es necesario refrescar constantemente la carga eléctrica de los capacitores, este método es conocido como “Refresh” o refresco de datos. Lo que significa que para mantener la información existente en estos chips, se debe regrabar la información contenida constantemente.

Esta operación es ejecutada automáticamente mediante un chip que recibe el nombre de controlador de memoria y que se encuentra ubicado en la placa madre. Mientras el sistema se encuentra haciendo el refresco de la memoria, el microprocesador no tiene acceso a los datos y debe esperar a que termine la operación. Por ello, este tipo de memorias es más lenta que las RAM estáticas pero consumen menos energía y tiene un menor costo de fabricación.

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SRAM (Static Random Access Memory)

Esta clase de memoria no necesita refresco de datos como la DRAM. Sus datos permanecen almacenados mientras el circuito tenga tensión. Debido a que no necesita “refresco de datos”, la SRAM es una memoria ultrarrápida que emplea el microprocesador para contar con ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria principal (RAM).

Este tipo de memoria se denominada “cache”, existen dos tipos de cache, la interna (L1) que se encuentra construida como parte integral del CPU, y la cache externa (L2) físicamente se encuentra entre el CPU y los módulos de memoria RAM, su función es evitar la generación de estados de espera por parte de los módulos de memoria RAM y así aprovechar al máximo el rendimiento esperado por el CPU.

Hoy en día, las memorias cache, tanto la L1 como la L2 vienen integradas dentro del procesador, y los de tipo gama alta, ya cuentan con caches L3 y L4 que son más rápidas y de más capacidad.

Tiempo de acceso

El tiempo de acceso, especifica la velocidad a la que está fabricado el módulo de memoria, ésta se determina en nanosegundos (Ns.). Estos valores suelen aparecer en cada chip que conforman el modulo mediante uno o dos números antecedidos de un guion (-). Los Ns. Representan al tiempo que transcurrirá desde que el procesador le solicita un dato a la memoria, hasta que ella lo presenta en el bus.

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Identificación

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Fuentes de alimentación

Una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta. Existen 2 tipos de Fuentes, las AT (antiguas) y las ATX (modernas).

Fuentes del tipo AT (antiguas)


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El resto de los conectores con 4 pines cada uno, se utilizan para dar energía a los

diferentes medios de almacenamiento (discos rígidos, unidades de CD-ROM, etc.).


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Fuentes del tipo ATX (modernas)

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Dentro de las fuentes ATX, se clasifican en:

Genéricas:

Estos tipos de fuentes, cumplen con los requisitos mínimos para que una PC encienda con normalidad. Aunque no entregan su potencia máxima como dicen ser, por ejemplo, una fuente genérica de 400W en realidad, funciona como una de 250W por su tan bajo amperaje, no logran obtener todo su potencial. Generalmente, su amperaje ronda entre los 8A hasta los 25A. Las marcas más comunes de fuentes genéricas son tipo SolarMax, Biswal, Sunshine, Jalatec, Cirkuit, EXO, Codegen, Monterrey, SharkNet, NogaNet, Sentey, OverTech, Moyetec, NetMak, Compaq, Kanji, BRB, entre otras.

Reales:

Estos tipos de fuentes logran el rendimiento máximo que se permiten, alcanzando la máxima potencia que dicen tener. Sus aspectos son distintas respecto a las genéricas ya que cuentan con ventiladores más grandes o potentes, cables mayados (para evitar estática y roce de los ventiladores), por lo general son negras, y su amperaje logra una mayor demanda de potencia para la PC, entre los 30A y los 120A. Las marcas más comunes de fuentes reales son tipo Thermaltake, Antec, ToPower, OCZ, Saikano, Vitsuba, XFX, Corsair, CoolerMaster, PowerMaster, entre otras.

Características diferenciales
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Placas de Video

Las placas de video, están compuestas por un GPU (Graphics Processing Unit) es un procesador (como la CPU) dedicado al procesamiento de gráficos; su uso es la de aligerar la carga de trabajo del procesador central y, por ello, está optimizada para el cálculo en coma flotante, predominante en las funciones 3D del procesador. La mayor parte de la información ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a las características de la GPU, pues constituye la parte más importante de la tarjeta gráfica, así como la principal determinante del rendimiento. Tres de las más importantes de dichas características son la frecuencia de reloj del núcleo (que en la actualidad oscila entre 550 MHz en las tarjetas de gama baja y 1100 MHz en las de gama alta), el ancho de banda de la memoria RAM integrada (que en la actualidad oscila entre los 64 bits y 768 bits), y el tipo de memoria RAM que utiliza (que en la actualidad están entre DDR3 a 800Mhz y los GDDR5 a 4000Mhz).

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Scalable Link Interfaz (SLI): es un método para conectar dos o más tarjetas de vídeo y que produzcan una sola señal de salida. Es una aplicación de procesamiento paralelo para gráficos por computadora, que incrementa el poder de procesamiento disponible para gráficos.

Crossfire: es el nombre dado al sistema de Multi GPU de ATI/AMD que fue diseñado como contrapartida al SLI de nVidia, pionera en los sistemas de GPU múltiples. Este sistema permite, utilizando una placa certificada Crossfire, acoplar hasta cuatro tarjetas gráficas que soporten dicha tecnología en ranuras PCIe x16

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tecnico
Interfaces de discos

Son los métodos utilizados para la conexión de dispositivos de almacenamiento, como los Discos duros y las Grabadoras de CD/DVD. Hoy en día se utilizan 2 puertos conexión:

Interfaz IDE

El interfaz IDE (Integrated Device Electronics), es un estándar de interfaz para la conexión de los dispositivos de almacenamiento masivo de datos y las unidades ópticas que utiliza el estándar derivado de ATA (Advanced Technology Attachment).

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En el interfaz ATA se permite conectar dos dispositivos por BUS. Para ello, de los dos dispositivos, uno tiene que estar como maestro y el otro como esclavo para que la controladora sepa a qué dispositivo enviar los datos y de qué dispositivo recibirlos. El orden de los dispositivos será maestro, esclavo, es decir, el maestro será el primer dispositivo y el esclavo, el segundo. La configuración se realiza mediante jumpers en la parte trasera del dispositivo. Por lo tanto, el dispositivo se puede conectar como:

Maestro (Master): Si es el único dispositivo en el cable, debe tener esta configuración, aunque a veces también funciona si está como esclavo. Si hay otro dispositivo, el otro debe estar como esclavo.

Esclavo (Slave): Funcionará conjuntamente con el maestro. Debe haber otro dispositivo que sea maestro.

La configuración del jumper es de vital importancia ya que determina el orden en el que el sistema debe acceder al dispositivo y por tanto, de forma indirecta, desde cuál debe efectuarse el arranque del sistema.

Tiene el inconveniente de que mientras se accede a un dispositivo, el otro dispositivo del mismo bus no se puede usar. En algunos chipset (por ejemplo, Intel FX triton) no se podría usar siquiera el otro IDE a la vez.

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Interfaz SATA

La interfaz SATA (Serial Advanced Technology Attachment) es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y re-grabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional IDE. SATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar unidades al instante, es decir, insertar el dispositivo sin tener que apagar el ordenador o que sufra un cortocircuito como con los viejos Molex.

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Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son:

Tiempo medio de acceso: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado.

Tiempo medio de búsqueda: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada.

Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información.

Latencia media: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado.

Velocidad de rotación: Revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotación, menor latencia media.

-Discos de gama baja – 5400RPM

-Discos de gama media – 7200RPM

-Discos de gama alta – 10000RPM

Tasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez la aguja está situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.

Memoria cache o búfer: Porción de memoria que almacena datos recientemente leídos y poder así agilizar la carga de los mismos en caso de que estos vuelvan a ser solicitados.

-Discos de gama baja – de 512Kb a 2Mb

-Discos de gama media – de 8Mb a 16Mb

-Discos de gama alta – de 32Mb a 64Mb

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informatico
Esto ha sido todo, espero que les sea útil la información. Cualquier duda MP!

Saludos!

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