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Además, el acceso a la memoria en general se relaciona con la información almacenada consecutivamente en la memoria. De esta manera, el modo de ráfaga permite el acceso a las tres partes de información que siguen a la primera parte, sin tiempo de latencia adicional.
De este modo, el tiempo necesario para acceder a la primera parte de la información es igual al tiempo del ciclo más el tiempo de latencia, mientras que el tiempo necesario para acceder a las otras tres partes de la información sólo es igual al tiempo de ciclo; los cuatro tiempos de acceso se expresan, entonces, en la forma X-Y-Y-Y. Por ejemplo, 5-3-3-3 indica que la memoria necesita 5 ciclos del reloj para acceder a la primera parte de la información, y 3 para acceder a las subsiguientes.
De este modo, el tiempo necesario para acceder a la primera parte de la información es igual al tiempo del ciclo más el tiempo de latencia, mientras que el tiempo necesario para acceder a las otras tres partes de la información sólo es igual al tiempo de ciclo; los cuatro tiempos de acceso se expresan, entonces, en la forma X-Y-Y-Y. Por ejemplo, 5-3-3-3 indica que la memoria necesita 5 ciclos del reloj para acceder a la primera parte de la información, y 3 para acceder a las subsiguientes.
DRAM FPM
Para acelerar el acceso a la DRAM, existe una técnica, conocida como paginación, que permite acceder a la información ubicada en una misma columna, modificando únicamente la dirección en la fila, y evitando de esta manera, la repetición del número de columna entre lecturas por fila. Este proceso se conoce como DRAM FPM (Memoria en Modo Paginado). El FPM alcanza tiempos de acceso de unos 70 u 80 nanosegundos, en el caso de frecuencias de funcionamiento de entre 25 y 33 Mhz.
DRAM EDO
La DRAM EDO se introdujo en 1995. La técnica utilizada en este tipo de memoria implica direccionar la columna siguiente mientras paralelamente se está leyendo la información de una columna anterior. De esta manera, se crea un acceso superpuesto que permite ahorrar tiempo en cada ciclo. El tiempo de acceso de la memoria EDO es de 50 a 60 nanosegundos, en el caso de una frecuencia de funcionamiento de entre 33 y 66 Mhz.
De modo que la RAM EDO, cuando se utiliza en modo ráfaga, alcanza ciclos 5-2-2-2, lo cual representa una ganancia de 4 ciclos al acceder a 4 partes de información. Dado que la memoria EDO no funcionaba con frecuencias mayores a 66 Mhz, se suspendió su uso en favor de la SDRAM.
De modo que la RAM EDO, cuando se utiliza en modo ráfaga, alcanza ciclos 5-2-2-2, lo cual representa una ganancia de 4 ciclos al acceder a 4 partes de información. Dado que la memoria EDO no funcionaba con frecuencias mayores a 66 Mhz, se suspendió su uso en favor de la SDRAM.
SDRAM
La SDRAM (DRAM Sincrónica), introducida en 1997, permite la lectura de la información sincronizada con el bus de la placa madre, a diferencia de lo que ocurre con las memorias EDO y FPM (conocidas comoasincrónicas), las cuales poseen reloj propio. La SDRAM elimina de esta manera, los tiempos de espera ocasionados por la sincronización con la placa madre. Gracias a esto se logra un ciclo de modo ráfaga de 5-1-1-1, con una ganancia de 3 ciclos en comparación con la RAM EDO. La SDRAM puede, entonces, funcionar con una frecuencia mayor a 150 MHz, logrando tiempos de acceso de unos 10 ns.
DR-SDRAM (Rambus DRAM)
La DR-SDRAM (DRAM Directa de Rambus), es un tipo de memoria que permite la transferencia de datos a un bus de 16 bits y a una frecuencia de 800 Mhs, lo que proporciona un ancho de banda de 1,6 GB/s. Al igual que la SDRAM, este tipo de memoria está sincronizada con el reloj del bus, a fin de mejorar el intercambio de información. Sin embargo, la memoria RAMBUS es un producto de tecnología patentada, lo que implica que cualquier empresa que desee producir módulos RAM que utilicen esta tecnología deberá abonar regalías, tanto a RAMBUS como a Intel.
DDR-SDRAM
La DDR-SDRAM (SDRAM de Tasa Doble de Transferencia de Datos) es una memoria basada en la tecnología SDRAM, que permite duplicar la tasa de transferencia alcanzada por ésta utilizando la misma frecuencia.
La información se lee o ingresa en la memoria al igual que un reloj. Las memorias DRAM estándares utilizan un método conocido como SDR (Tasa Simple de Transferencia de Datos), que implica la lectura o escritura de información en cada borde de entrada.
La DDR permite duplicar la frecuencia de lectura/escritura con un reloj a la misma frecuencia, enviando información a cada borde de entrada y a cada borde posterior.
Las memorias DDR por lo general poseen una marca, tal como PCXXXX, en la que "XXXX" representa la velocidad en MB/s.
La información se lee o ingresa en la memoria al igual que un reloj. Las memorias DRAM estándares utilizan un método conocido como SDR (Tasa Simple de Transferencia de Datos), que implica la lectura o escritura de información en cada borde de entrada.
La DDR permite duplicar la frecuencia de lectura/escritura con un reloj a la misma frecuencia, enviando información a cada borde de entrada y a cada borde posterior.
Las memorias DDR por lo general poseen una marca, tal como PCXXXX, en la que "XXXX" representa la velocidad en MB/s.
DDR2-SDRAM
Las memorias DDR2 (o DDR-II) alcanzan velocidades dos veces superiores a las memorias DDR con la misma frecuencia externa.
El acrónimo QDR (Tasa Cuádruple de Transferencia de Datos o con Quad-pump) designa el método de lectura y escritura utilizado. De hecho, la memoria DDR2 utiliza dos canales separados para los procesos de lectura y escritura, con lo cual es capaz de enviar o recibir el doble de información que la DDR.
La DDR2 también posee más conectores que la DDR clásica (la DDR2 tiene 240, en comparación con los 184 de la DDR).
DDR3-SDRAM
DDR3 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la SDRAM.
El principal beneficio de instalar DDR3 es la habilidad de poder hacer transferencias de datos más rápido,y con esto nos permite obtener velocidades de transferencia y velocidades de bus más altas que las versiones DDR2 anteriores. Sin embargo, no hay una reducción en lalatencia, la cual es proporcionalmente más alta. Además la DDR3 permite usar integrados de 512 MB a 8 GB, siendo posible fabricar módulos de hasta 16 GiB.
También proporciona significativas mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución del gasto global de consumo.
Se prevé que la tecnología DDR3 puede ser dos veces más rápida que la DDR2 y el alto ancho de banda que promete ofrecer DDR3 es la mejor opción para la combinación de un sistema con procesadores dual-core, quad-core y hexaCore (2, 4 y 6 núcleos por microprocesador). Las tensiones más bajas del DDR3 (1,5 V frente 1,8 V de DDR2) ofrecen una solución térmica y energética más eficientes.
El acrónimo QDR (Tasa Cuádruple de Transferencia de Datos o con Quad-pump) designa el método de lectura y escritura utilizado. De hecho, la memoria DDR2 utiliza dos canales separados para los procesos de lectura y escritura, con lo cual es capaz de enviar o recibir el doble de información que la DDR.
La DDR2 también posee más conectores que la DDR clásica (la DDR2 tiene 240, en comparación con los 184 de la DDR).
DDR3-SDRAM
DDR3 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la SDRAM.
El principal beneficio de instalar DDR3 es la habilidad de poder hacer transferencias de datos más rápido,y con esto nos permite obtener velocidades de transferencia y velocidades de bus más altas que las versiones DDR2 anteriores. Sin embargo, no hay una reducción en lalatencia, la cual es proporcionalmente más alta. Además la DDR3 permite usar integrados de 512 MB a 8 GB, siendo posible fabricar módulos de hasta 16 GiB.
También proporciona significativas mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución del gasto global de consumo.
Se prevé que la tecnología DDR3 puede ser dos veces más rápida que la DDR2 y el alto ancho de banda que promete ofrecer DDR3 es la mejor opción para la combinación de un sistema con procesadores dual-core, quad-core y hexaCore (2, 4 y 6 núcleos por microprocesador). Las tensiones más bajas del DDR3 (1,5 V frente 1,8 V de DDR2) ofrecen una solución térmica y energética más eficientes.
ROM
Conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.
Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente en su sentido más estricto, se refiere sólo a máscara ROM -en inglés, MROM- (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente y, por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma.
Sin embargo, las ROM más modernas, como EPROM y Flash EEPROM, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aun siendo descritos como "memoria de sólo lectura" (ROM). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria. A pesar de la simplicidad de la ROM, los dispositivos reprogramables son más flexibles y económicos, por lo cual las antiguas máscaras ROM no se suelen encontrar en hardware producido a partir de 2007.
RAM
La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory) se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo. Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible. Durante el encendido del computador, la rutina POST verifica que los módulos de memoria RAM estén conectados de manera correcta.
En el caso que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de tarjetas madres emiten una serie de pitidos que indican la ausencia de memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico sobre la memoria RAM indicando fallos mayores en la misma.
PROM
PROM es el acrónimo de Programmable Read-Only Memory (ROM programable). Es una memoria digital donde el valor de cada bit depende del estado de un fusible (o antifusible), que puede ser quemado una sola vez. Por esto la memoria puede ser programada (pueden ser escritos los datos) una sola vez a través de un dispositivo especial, un programador PROM. Estas memorias son utilizadas para grabar datos permanentes en cantidades menores a las ROMs, o cuando los datos deben cambiar en muchos o todos los casos.
Pequeñas PROM han venido utilizándose como generadores de funciones, normalmente en conjunción con un multiplexor. A veces se preferían a las ROM porque son bipolares, habitulamente Schottky, consiguiendo mayores velocidades.
Pequeñas PROM han venido utilizándose como generadores de funciones, normalmente en conjunción con un multiplexor. A veces se preferían a las ROM porque son bipolares, habitulamente Schottky, consiguiendo mayores velocidades.
EPROM
EPROM son las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable borrable). Es un tipo de chip de memoria ROM no volátilinventado por el ingeniero Dov Frohman. Está formada por celdas de FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor) o "transistores de puerta flotante", cada uno de los cuales viene de fábrica sin carga, por lo que son leídos como 1 (por eso, una EPROM sin grabar se lee como FF en todas sus celdas).
Características
Las memorias EPROM se programan mediante un dispositivo electrónico que proporciona voltajes superiores a los normalmente utilizados en los circuitos electrónicos.
Las celdas que reciben carga se leen entonces como un 0.
Una vez programada, una EPROM se puede borrar solamente mediante exposición a una fuerte luz ultravioleta. Esto es debido a que los fotones de la luz excitan a los electrones de las celdas provocando que se descarguen. Las EPROM se reconocen fácilmente por una ventana transparente en la parte alta del encapsulado, a través de la cual se puede ver el chip de silicio y que admite la luz ultravioleta durante el borrado.
Como el cuarzo de la ventana es caro de fabricar, se introdujeron los chips OTP (One-Time Programmable, programables una sola vez). La única diferencia con la EPROM es la ausencia de la ventana de cuarzo, por lo que no puede ser borrada. Las versiones OTP se fabrican para sustituir tanto a las EPROM normales como a las EPROM incluidas en algunos microcontroladores.
Estas últimas fueron siendo sustituidas progresivamente por EEPROMs(para fabricación de pequeñas cantidades donde el coste no es lo importante) y por memoria flash (en las de mayor utilización).
Una EPROM programada retiene sus datos durante diez o veinte años, y se puede leer un número ilimitado de veces. Para evitar el borrado accidental por la luz del sol, la ventana de borrado debe permanecer cubierta. Las antiguas BIOS de los ordenadores personales eran frecuentemente EPROM y la ventana de borrado estaba habitualmente cubierta por una etiqueta que contenía el nombre del productor de la BIOS, su revisión y una advertencia decopyright.
Las celdas que reciben carga se leen entonces como un 0.
Una vez programada, una EPROM se puede borrar solamente mediante exposición a una fuerte luz ultravioleta. Esto es debido a que los fotones de la luz excitan a los electrones de las celdas provocando que se descarguen. Las EPROM se reconocen fácilmente por una ventana transparente en la parte alta del encapsulado, a través de la cual se puede ver el chip de silicio y que admite la luz ultravioleta durante el borrado.
Como el cuarzo de la ventana es caro de fabricar, se introdujeron los chips OTP (One-Time Programmable, programables una sola vez). La única diferencia con la EPROM es la ausencia de la ventana de cuarzo, por lo que no puede ser borrada. Las versiones OTP se fabrican para sustituir tanto a las EPROM normales como a las EPROM incluidas en algunos microcontroladores.
Estas últimas fueron siendo sustituidas progresivamente por EEPROMs(para fabricación de pequeñas cantidades donde el coste no es lo importante) y por memoria flash (en las de mayor utilización).
Una EPROM programada retiene sus datos durante diez o veinte años, y se puede leer un número ilimitado de veces. Para evitar el borrado accidental por la luz del sol, la ventana de borrado debe permanecer cubierta. Las antiguas BIOS de los ordenadores personales eran frecuentemente EPROM y la ventana de borrado estaba habitualmente cubierta por una etiqueta que contenía el nombre del productor de la BIOS, su revisión y una advertencia decopyright.
ESTRUCTURA FÍSICA
NÚCLEOS DE FERRITA
Los primeros ordenadores estaban dotados de memorias que almacenaban sus datos en forma de campo magnético en núcleos de ferrita, los cuales estaban ensamblados en conjuntos de núcleos de memoria.
El polvo de ferrita se usa también en la fabricación de cintas para grabación; en este caso, el material es trióxido de hierro. Otra utilización común de los núcleos de ferrita es su uso en multitud de cables electrónicos para minimizar las interferencias electromagnéticas (EMI).
Se disponen en alojamientos deplástico que agarran el cable mediante un sistema de cierre. Al pasar el cable por el interior del núcleo aumenta la impedancia de la señal sin atenuar lasfrecuencias más bajas.
A mayor número de vueltas dentro del núcleo mayor aumento, por eso algunos fabricantes presentan cables con bucles en los núcleos de ferrita.
Este polvo de ferrita es utilizado también como tóner magnético de impresoras láser, pigmento de algunas clases de pintura, polvo de inspección magnético (usado en soldadura), tinta magnética para imprimir cheques y códigos de barras y, a su vez, con dicho polvo y la adición de un fluido portador (agua, aceite vegetal o mineral o de coche) y un surfactante o tensoactivo (ácido oleico, ácido cítrico, lecitina de soja) es posible fabricar ferrofluido casero.
INTEGRADAS
Una placa madre integrada, es aquella placa madre que viene equipada con todos los elementos y chips que le permiten controlar los periféricos conectados a la computadora (video, sonido, red, módem, etc), sin necesidad de tener que instalar otra tarjeta. Es decir, todos los chips controladores vienen integrados en una sola placa madre, lo que nos permitirá ahorrar dinero y evitar un sobrecalentamiento del PC.
Por supuesto, que el contar con una sola placa madre no nos limita si deseamos adicionar tarjetas o placas controladoras específicas, como por ejemplo, una placa de video, de sonido o de red. Actualmente, la mayoría de las placas madres que existen en el mercado son integradas, ya que son especialmente diseñadas para aprovechar al máximo la capacidad de la placa en equipos estándar, es decir, aquellos que no requieran de condiciones específicas de audio, video y redes, como por ejemplo, un servidor, un PC para trabajo de edición de video y audio, o un PC dedicado a ejecutar juegos de última generación.
Ventajas y desventajas de tener una placa madre integrada
Existen varias ventajas y desventajas de tener este tipo de placa madre, aunque todas estas son subjetivas, ya que el que tiene la última palabra siempre es el usuario final. Sin embargo, siempre hay parámetros generales estándar para el uso de estas placas madre que influyen mucho en optar por una de estas placas o no. A continuación, algunos de estos puntos ventajosos y desventajosos:
Ventajas:
- Bajo costo.
- Reducción del calentamiento interno del CPU.
- La comodidad de tener todos los chips controladores en una sola placa.
- Ahorro de espacio dentro del case.
- Buena salida de audio, por lo general es bastante buena si no requerimos de audio profesional.
Desventajas:
- Bajo rendimiento del video integrado, ya que estos controladores de video están diseñados para trabajos con bajo desempeño visual.
- Mayor uso de recursos. Por lo general las placas integradas comparten lamemoria RAM, por lo que es necesario incrementarla para obtener un mejor desempeño.
- Si deseamos realizar ediciones profesionales de video y audio en el PC, tendremos que adquirir tarjetas de video y sonido adicionales.
BURBUJAS MAGNÉTICAS
La memoria de burbuja (Bubble memory) es un tipo de memoria para almacenamiento no volátil que utiliza una película de material magnético de pequeño espesor que contiene pequeñas zonas magnetizadas conocidas como burbujas , que almacenan un bit de datos cada una.
A diferencia de lo que ocurre con la memoria de sólo lectura (ROM), se puede escribir en la memoria de burbujas. También a diferencia de la memoria de acceso aleatorio (RAM), los datos almacenados en las burbujas de memoria permanecerán allí hasta que se modifiquen, incluso cuando se apaga el equipo. Por tanto, la memoria de burbuja se ha utilizado en entornos en los que un equipo debe tener la capacidad de recuperarse de una falta de energía eléctrica, con una pérdida mínima de datos. El uso y la demanda de memorias de burbuja ha desaparecido con el advenimiento de la memoria flash, que es más barata y de más fácil producción.
La memoria de burbuja surgió a principios de 1970, como una tecnología prometedora, pero fue un fracaso comercial debido a la rápida caída de los precios de discos duros (HD) a principios de 1980.
OTRAS (FOTODIGÍTALES, RAYO LÁSER, BIOLÓGICAS, ETC.)
Existen diversas soluciones para el almacenamiento de datos, cada una de ellas diseñada para diferentes propósitos y cantidades. Estas soluciones incluyen medios grabables, discos duros externos y respaldos en línea. Sin embargo, la fiabilidad de una solución de almacenamiento de fotos digitales depende de su calidad, así que ten en cuenta que podrías necesitar más que una o dos soluciones de almacenamiento de fotos para respaldar adecuadamente tu biblioteca de imágenes digitales.
Almacenamiento de informacion en medios grabables
Los medios grabables como los discos CD-R, CD-RW, DVD-R y DVD-RW almacenarán desde cientos de megabytes de fotos digitales hasta varios gigabytes. Graba tus fotos en una de estas opciones de almacenamiento y guárdalas en un lugar seguro. Puedes acceder fácilmente a las imágenes si necesitas realizar copias o reemplazar archivos en tu disco duro. Lo único que necesitas además del medio grabable una unidad de CD/DVD con capacidad para grabar discos.
Unidades flash y discos SD
Una de las formas más rápidas para almacenar tus datos es una memoria USB o un disco SD. Esto sólo califica como un respaldo si guardas el dispositivo una vez que hayas copiado la información y no la usas para nada más. Estos dispositivos también pueden ser usados para transportar fotos digitales de una computadora a otra con facilidad o mientras estás de viaje. Los discos SD también cuentan con un mecanismo de bloqueo en el costado para evitar borrar información de forma accidental cuando están conectados en una computadora.
Sin embargo, la información se puede dañar en estos tipos de unidades de almacenamiento. FreeComputerConsultant.com recomienda usar un software de recuperación de fotos para discos SD y medios portátiles similares si no puedes recuperar la información después de copiarla en estos dispositivos.
Unidades de almacenamiento en red
Según 1nas.com, las unidades de almacenamiento en red ofrecen una de las formas más confiable para respaldar tu información, o en este caso, tus fotos digitales. Estos dispositivos no son sólo un disco duro externo, ya que te brindan la posibilidad de acceder a la información a través de una red, en lugar de confiar en el disco duro de tu computadora, el cual tiene una alta probabilidad de fallar en algún momento.
Debido a que muchas unidades de almacenamiento en red incluyen variosterabytes de espacio disponible, probablemente no necesitas más de uno para almacenar tus fotos.
Almacenamiento en línea
Existen dos tipos diferentes de soluciones de almacenamiento en línea para fotos. El primer tipo requiere que cargues todas tus fotos, ya sea de forma individual o en masa, a un dominio en línea. La segunda opción es descargar un programa que respalde constantemente tu información enviándola a un centro de almacenamiento en línea directamente desde tu computadora. Aunque los archivos todavía son transferidos a través de una carga, no tienes que detenerte por completo y facilita el proceso con el programa de respaldo en línea.
Resulta prudente utilizar un respaldo en línea, ya que puedes acceder a tus datos desde otra computadora si la tuya presenta problemas, pero si no tienes acceso a una computadora durante un tiempo, no podrás recuperar tus fotos digitales. En este caso, tener tus fotos respaldadas de forma local al menos te permitirá mantener las fotos bajo tu posesión hasta que la computadora vuelva a funcionar.
Almacenamiento de informacion en medios grabables
Los medios grabables como los discos CD-R, CD-RW, DVD-R y DVD-RW almacenarán desde cientos de megabytes de fotos digitales hasta varios gigabytes. Graba tus fotos en una de estas opciones de almacenamiento y guárdalas en un lugar seguro. Puedes acceder fácilmente a las imágenes si necesitas realizar copias o reemplazar archivos en tu disco duro. Lo único que necesitas además del medio grabable una unidad de CD/DVD con capacidad para grabar discos.
Unidades flash y discos SD
Una de las formas más rápidas para almacenar tus datos es una memoria USB o un disco SD. Esto sólo califica como un respaldo si guardas el dispositivo una vez que hayas copiado la información y no la usas para nada más. Estos dispositivos también pueden ser usados para transportar fotos digitales de una computadora a otra con facilidad o mientras estás de viaje. Los discos SD también cuentan con un mecanismo de bloqueo en el costado para evitar borrar información de forma accidental cuando están conectados en una computadora.
Sin embargo, la información se puede dañar en estos tipos de unidades de almacenamiento. FreeComputerConsultant.com recomienda usar un software de recuperación de fotos para discos SD y medios portátiles similares si no puedes recuperar la información después de copiarla en estos dispositivos.
Unidades de almacenamiento en red
Según 1nas.com, las unidades de almacenamiento en red ofrecen una de las formas más confiable para respaldar tu información, o en este caso, tus fotos digitales. Estos dispositivos no son sólo un disco duro externo, ya que te brindan la posibilidad de acceder a la información a través de una red, en lugar de confiar en el disco duro de tu computadora, el cual tiene una alta probabilidad de fallar en algún momento.
Debido a que muchas unidades de almacenamiento en red incluyen variosterabytes de espacio disponible, probablemente no necesitas más de uno para almacenar tus fotos.
Almacenamiento en línea
Existen dos tipos diferentes de soluciones de almacenamiento en línea para fotos. El primer tipo requiere que cargues todas tus fotos, ya sea de forma individual o en masa, a un dominio en línea. La segunda opción es descargar un programa que respalde constantemente tu información enviándola a un centro de almacenamiento en línea directamente desde tu computadora. Aunque los archivos todavía son transferidos a través de una carga, no tienes que detenerte por completo y facilita el proceso con el programa de respaldo en línea.
Resulta prudente utilizar un respaldo en línea, ya que puedes acceder a tus datos desde otra computadora si la tuya presenta problemas, pero si no tienes acceso a una computadora durante un tiempo, no podrás recuperar tus fotos digitales. En este caso, tener tus fotos respaldadas de forma local al menos te permitirá mantener las fotos bajo tu posesión hasta que la computadora vuelva a funcionar.
UNIDAD DE CONTROL
La unidad de control (UC) es uno de los tres bloques funcionales principales en los que se divide una unidad central de procesamiento (CPU). Los otros dos bloques son la unidad de proceso y el bus de entrada/salida.
Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso.
Existen dos tipos de unidades de control, las cableadas, usadas generalmente en máquinas sencillas, y las microprogramadas, propias de máquinas más complejas. En el primer caso, los componentes principales son el circuito de lógica secuencial, el de control de estado, el de lógica combinacional y el de emisión de reconocimiento de señales de control. En el segundo caso, la microprogramación de la unidad de control se encuentra almacenada en una micromemoria, a la cual se accede de manera secuencial para posteriormente ir ejecutando cada una de las microinstrucciones. Estructura del computador: Unidad aritmético-lógica (UAL o ALU por su nombre en inglés, Arithmetic Logic Unit): aquí se llevan a cabo las operaciones aritméticas y lógicas.
Por otra parte esta la unidad de control, que fue históricamente definida como una parte distinta del modelo de referencia de 1946 de la Arquitectura de von Neumann. En diseños modernos de computadores, la unidad de control es típicamente una parte interna del CPU y fue conocida primeramente como arquitectura Eckert-Mauchly. Memoria: que almacena datos y programas. Dispositivos de entrada y salida: alimentan la memoria con datos e instrucciones y entregan los resultados del cómputo almacenados en memori. Buses: proporcionan un medio para transportar los datos e instrucciones entre las distintos y pequeños que la memoria principal (los registros), constituyen la unidad central de procesamiento (UCP o CPU por su nombre en inglés: Central Processing Unit)
SECUENCIA LÓGICA DE FUNCIONES
La función principal de la unidad de control de la UCP es dirigir la secuencia de pasos de modo que la computadora lleve a cabo un ciclo completo de ejecución de una instrucción, y hacer esto con todas las instrucciones de que conste el programa. Los pasos para ejecutar una instrucción cualquiera son los siguientes:
- Ir a la memoria y extraer el código de la siguiente instrucción (que estará en la siguiente celda de memoria por leer). Este paso se llama ciclo de fetch en la literatura computacional (to fetch significa traer, ir por).
- Decodificar la instrucción recién leída (determinar de qué instrucción se trata).
- Ejecutar la instrucción.
- Prepararse para leer la siguiente casilla de memoria (que contendrá la siguiente instrucción), y volver al paso 1 para continuar.
La unidad de control ejecutará varias veces este ciclo de cuatro “instrucciones alambradas” a una enorme velocidad. Se llama así a estas instrucciones porque no residen en memoria, ni fueron escritas por ningún programador, sino que la maquina las ejecuta directamente por medios electrónicos, y lo hará mientras esté funcionando (mientras este encendida) en una computadora es a razón de cientos de miles (o incluso millones) de veces por segundo.
LOCALIZACIÓN Y EXTRACCIÓN DEL EX DE LA INSTRUCCIÓN
- La ejecución de una instrucción se descompone en pasos llamados operaciones elementales.
- Comienzan con un dato que se encuentra en algún elemento de estado (capaz de almacenar información).
- Terminan con el resultado de la operación en algún elemento de estado.
- Distintas operaciones elementales se pueden ejecutar en el mismo ciclo de reloj (si no se estorban).
TRANSFERENCIAS DE MEMORIA PRINCIPAL A LA UNIDAD DE CONTROL
La función principal de estos dispositivos es adaptar la información procesada por la unidad central de proceso, canalizando las transferencias de información entre la computadora y los dispositivos periféricos exteriores.
Con las tarjetas controladoras de entrada y salida de datos se consigue:
Con las tarjetas controladoras de entrada y salida de datos se consigue:
- Independencia funcional entre la unidad central de proceso y los periféricos asociados a ella. Las tarjetas controladoras evitan la lentitud de los procesos debido a la diferencia de velocidad entre la CPU y los periféricos.
- Adaptación de diversos tipos de periféricos al sistema informático, independientemente de que la operatividad entre ellos y la computadora no sea compatible.
- Pueden servir de traductoras entre el modo digital de la computadora y el analógico del de otros medios por los que se pueden establecer enlaces entre sistemas informáticos.
DEFINICIONES DE LA INSTRUCCIÓN
Un ciclo de instrucción (también llamado ciclo de fetch-and-execute o ciclo de fetch-decode-execute en inglés) es el período que tarda la unidad central de proceso (CPU) en ejecutar una instrucción de lenguaje máquina.
Comprende una secuencia de acciones determinada que debe llevar a cabo la CPU para ejecutar cada instrucción en un programa. Cada instrucción del juego de instrucciones de una CPU puede requerir diferente número de ciclos de instrucción para su ejecución. Un ciclo de instrucción está formado por uno o más ciclos máquina.
Para que cualquier sistema de proceso de datos basado en microprocesador (por ejemplo un ordenador) o microcontrolador (por ejemplo un reproductor de MP3) realice una tarea (programa) primero debe buscar cada instrucción en la memoria principal y luego ejecutarla.
Comprende una secuencia de acciones determinada que debe llevar a cabo la CPU para ejecutar cada instrucción en un programa. Cada instrucción del juego de instrucciones de una CPU puede requerir diferente número de ciclos de instrucción para su ejecución. Un ciclo de instrucción está formado por uno o más ciclos máquina.
Para que cualquier sistema de proceso de datos basado en microprocesador (por ejemplo un ordenador) o microcontrolador (por ejemplo un reproductor de MP3) realice una tarea (programa) primero debe buscar cada instrucción en la memoria principal y luego ejecutarla.
EJECUCIÓN
Controla y coordina el funcionamiento de las partes que integran una computadora, determina que operaciones se deben realizar y en que orden; asimismo sincroniza todo el proceso de la computadora, dependiendo de la interpretación de las instrucciones que integran los programas, genera el conjunto de ordenes elementales necesarias para que se realice los procesos necesarios.
Los pasos que sigue la unidad de control para ejecutar sus operaciones se pueden resumir como sigue, se extrae de la memoria principal la instrucción a ejecutar, esa información es almacenada en el contador de instrucciones, la información que se almacena es la próxima instrucción a ejecutar en el registro de instrucción propiamente dicha,.
una vez conocido el código de la operación a ejecutar la unidad de control ya sabe que circuitos de la UAL deben intervenir, pueden establecerse las conexiones eléctricas necesarias a través del secuenciador, extrae de la memoria principal los datos necesarios para ejecutar la instrucción en proceso, ordena a la AUL que efectúe las operaciones, el resultado de este es depositado en el acumulador de la AUL, si la instrucción ha proporcionado nuevos datos estos son almacenados en la memoria principal y se incrementa en una unidad el contenido del contador de instrucciones a ejecutar.
Los pasos que sigue la unidad de control para ejecutar sus operaciones se pueden resumir como sigue, se extrae de la memoria principal la instrucción a ejecutar, esa información es almacenada en el contador de instrucciones, la información que se almacena es la próxima instrucción a ejecutar en el registro de instrucción propiamente dicha,.
una vez conocido el código de la operación a ejecutar la unidad de control ya sabe que circuitos de la UAL deben intervenir, pueden establecerse las conexiones eléctricas necesarias a través del secuenciador, extrae de la memoria principal los datos necesarios para ejecutar la instrucción en proceso, ordena a la AUL que efectúe las operaciones, el resultado de este es depositado en el acumulador de la AUL, si la instrucción ha proporcionado nuevos datos estos son almacenados en la memoria principal y se incrementa en una unidad el contenido del contador de instrucciones a ejecutar.
SUPERVISIÓN
El procesamiento de datos consiste en tomar cada una de las instrucciones y/o datos de un programa y procesarlos, haciéndolos pasar por la unidad aritmética y lógica bajo la supervisión de la unidad de control hasta obtener el resultado deseado. Dicho resultado es almacenado en la memoria principal de manera temporal y puede ser almacenado de modo permanente en un dispositivo de almacenamiento; también puede ser conducido, bajo la supervisión de la unidad de control de periféricos, al dispositivo periférico correspondiente.
ELEMENTOS
La unidad de control (UC) es uno de los tres bloques funcionales principales en los que se divide una unidad central de procesamiento (CPU). Los otros dos bloques son laUnidad de proceso y el bus de entrada/salida.
Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso.
Existen dos tipos de unidades de control, las cableadas, usadas generalmente en máquinas sencillas, y las microprogramadas, propias de máquinas más complejas. En el primer caso, los componentes principales son el circuito de lógica secuencial, el de control de estado, el de lógica combinacional y el de emisión de reconocimiento de señales de control. En el segundo caso, la microprogramación de la unidad de control se encuentra almacenada en una micromemoria, a la cual se accede de manera secuencial (1, 2, ..., n) para posteriormente ir ejecutando cada una de las microinstrucciones.
RELOJ
Consiste en un circuito eléctrico capaz de generar una sucesión de pulsos a intervalos de tiempo constantes El intervalo entre dos puntos de reloj se denomina ciclo, en determinados computadores el ciclo puede descomponerse en subciclos.
Los restantes circuitos de la máquina se sincronizan con estas señales de reloj; así se controla la duración de las distintas instrucciones.
REGISTRÓ CONTADOR DE INSTRUCCIONES
Contador de programa (CP): También denominado registro contador de instrucción, (RCI). Su misión e s controlar el orden de ejecución de las instrucciones del programa, de acuerdo con su contenido. Un programa no siempre ejecuta las instrucciones secuencialmente. Puede haber instrucciones de salto o bifurcación.
REGISTRO DE INSTRUCCIONES
(RI): es una unidad de almacenamiento temporal, este registro guarda la instrucción cunado se extrae de la memoria principal y se mantiene mientras se realiza la decodificación o interpretación.
DECODIFICADOR
Habitualmente, toda instrucción contiene un campo conocido como código de operación (co), que indica el tipo de operación que hay que realizar; el decodificador es el elemento encargado de realizar el análisis del código de operación.
SECUENCIADOR
Es un generador de órdenes simples, denominadas microórdenes que sincronizadas con el reloj y distribuidas a los elementos necesarios permiten la ejecución de la instrucción.
Hay dos tipos de Secuenciadores:
Secuenciador Cableados: todas las señales se generan con circuitos lógicos electrónicos. Siempre se producen las mismas señales ante la misma instrucción. Son las mas rápidas pero menos flexibles y mas difíciles de construir.
Secuenciador Programados: tienen una pequeña memoria que contiene un microprograma que se ejecuta para cada sentencia de programa. Las instrucciones de los microprogramas se denominan microinstrucciones
BANCO DE REGISTRO
Aparte de los registros anteriormente explicados, bajo el control de la UC existe otro banco de registros imprescindibles para la realización de cualquier programa. Estos registros se utilizan para conservar datos temporales.
DESCENTRALIZACIÓN DE FUNCIONES Y NUEVAS TECNOLOGÍAS
En este modelo debe existir un equilibrio de poderes entre las divisiones que reciben una descentralización vertical paralela, los analistas de la tecnoestructura que diseñan los sistemas de control de las divisiones, con descentalización horizontal selectiva y la unidad central que retiene la dirección estratégica, y las funciones que se estiman que se pueden ejercer mejor de manera centralizada.
Los rasgos básicos de este tipo de estructura son:
- La especialización, en grandes unidades o disiviones, dependerá de las decisiones de carácter estratégico.
- La formalización del comportamiento será elevada y se realiza por resultados para cada una de las divisiones.
- La descentralización es especialmente vertical paralela con parte de horizontal selectiva. Hemos visto que las unidades van a funcionar de manera autónoma y se controlará su resultado.
- La agrupación en unidades se hará según diferentes criterios siendo los más frecuentes los de producto, área geográfica, mercado y función.
- El staff de asesoramiento puede ser importante para el ápice estratégico, sobre todo cuantas más decisiones conjuntas tenga que tomar la alta dirección. La tecnoestructura será pequeña, y estará encargada de diseñar los sistemas de control de las divisiones.
- El control de la alta dirección sobre las unidades es total por lo que se puede afirmar que existirán pocos niveles jerárquicos y la estructura será chata.
- Se cuenta con sistemas de planificación y control integrados y se recurre a la dirección por objetivos. El uso de mecanismos de enlace es relativamente importante.
UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA
En computación, la unidad aritmético lógica, también conocida como ALU (siglas en inglés de arithmetic logic unit), es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números.
Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantiene comprobando si debe activar el sonido de la alarma, etc.
Por mucho, los más complejos circuitos electrónicos son los que están construidos dentro de los chips de microprocesadores modernos. Por lo tanto, estos procesadores tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y potente. De hecho, un microprocesador moderno (y losmainframes) puede tener múltiples núcleos, cada núcleo con múltiples unidades de ejecución, cada una de ellas con múltiples ALU.
Muchos otros circuitos pueden contener en el interior una unidad aritmético lógica: unidades de procesamiento gráfico como las que están en las GPU modernas, FPU como el viejo coprocesador matemático 80387, y procesadores digitales de señales como los que se encuentran en tarjetas de sonido, lectoras de CD y los televisores de alta definición. Todos éstos tienen en su interior varias ALU potentes y complejas.
OPERACIONES BÁSICAS
Operaciones simples
La mayoría de las ALU pueden realizar las siguientes operaciones:
- Operaciones aritméticas de números enteros (adición, sustracción, y a veces multiplicación y división, aunque ésto es más complejo)
- Operaciones lógicas de bits (AND, NOT, OR, XOR, XNOR)
- Operaciones de desplazamiento de bits (Desplazan o rotan una palabra en un número específico de bits hacia la izquierda o la derecha, con o sin extensión de signo). Los desplazamientos pueden ser interpretados como multiplicaciones o divisiones por 2.
Operaciones complejas
Un ingeniero puede diseñar una ALU para calcular cualquier operación, sin importar lo compleja que sea; el problema es que cuanto más compleja sea la operación, tanto más costosa será la ALU, más espacio usará en el procesador, y más energía disipará, etc.
Por lo tanto, los ingenieros siempre calculan un compromiso, para proporcionar al procesador (u otros circuitos) una ALU suficientemente potente para calcular rápido, pero no de una complejidad de tal calibre que haga una ALU económicamente prohibitiva. Imagina que necesitas calcular, digamos, la raíz cuadrada de un número; el ingeniero digital examinará las opciones siguientes para implementar esta operación:
Un ingeniero puede diseñar una ALU para calcular cualquier operación, sin importar lo compleja que sea; el problema es que cuanto más compleja sea la operación, tanto más costosa será la ALU, más espacio usará en el procesador, y más energía disipará, etc.
Por lo tanto, los ingenieros siempre calculan un compromiso, para proporcionar al procesador (u otros circuitos) una ALU suficientemente potente para calcular rápido, pero no de una complejidad de tal calibre que haga una ALU económicamente prohibitiva. Imagina que necesitas calcular, digamos, la raíz cuadrada de un número; el ingeniero digital examinará las opciones siguientes para implementar esta operación:
- Diseñar una ALU muy compleja que calcule la raíz cuadrada de cualquier número en un solo paso. Esto es llamado cálculo en un solo ciclo de reloj.
- Diseñar una ALU compleja que calcule la raíz cuadrada con varios pasos (como el algoritmo que aprendimos en la escuela). Esto es llamado cálculo interactivo, y generalmente confía en el control de una unidad de control compleja con microcódigo incorporado.
- Diseñar una ALU simple en el procesador, y vender un procesador separado, especializado y costoso, que el cliente pueda instalar adicional al procesador, y que implementa una de las opciones de arriba. Esto es llamado coprocesador o unidad de coma flotante.
- Emular la existencia del coprocesador, es decir, siempre que un programa intente realizar el cálculo de la raíz cuadrada, hacer que el procesador compruebe si hay presente un coprocesador y usarlo si lo hay; si no hay uno, interrumpir el proceso del programa e invocar al sistema operativo para realizar el cálculo de la raíz cuadrada por medio de un cierto algoritmo de software. Esto es llamado emulación por software.
- Decir a los programadores que no existe el coprocesador y no hay emulación, así que tendrán que escribir sus propios algoritmos para calcular raíces cuadradas por software. Esto es realizado por bibliotecas de software.
Las opciones superiores van de la más rápida y más costosa a la más lenta y económica. Por lo tanto, mientras que incluso la computadora más simple puede calcular la fórmula más complicada, las computadoras más simples generalmente tomarán un tiempo largo porque varios de los pasos para calcular la fórmula implicarán las opciones #3, #4 y #5 de arriba.
Los procesadores complejos como el Pentium IV y el AMD Athlon 64 implementan la opción #1 para las operaciones más complejas y la más lenta #2 para las operaciones extremadamente complejas. Eso es posible por la capacidad de construir ALU muy complejas en estos procesadores.
Los procesadores complejos como el Pentium IV y el AMD Athlon 64 implementan la opción #1 para las operaciones más complejas y la más lenta #2 para las operaciones extremadamente complejas. Eso es posible por la capacidad de construir ALU muy complejas en estos procesadores.
UNIDAD ARITMÉTICA
Esta unidad realiza cálculos (suma, resta, multiplicación y división) y operaciones lógicas (comparaciones). Transfiere los datos entre las posiciones de almacenamiento.
Tiene un registro muy importante conocido como: Acumulador ACC Al realizar operaciones aritméticas y lógicas, la UAL mueve datos entre ella y el almacenamiento. Los datos usados en el procesamiento se transfieren de su posición en el almacenamiento a la UAL.
Los datos se manipulan de acuerdo con las instrucciones del programa y regresan al almacenamiento. Debido a que el procesamiento no puede efectuarse en el área de almacenamiento, los datos deben transferirse a la UAL. Para terminar una operación puede suceder que los datos pasen de la UAL al área de almacenamient o varias veces.
ARITMÉTICA BINARIA Y DE UNIDAD HERMÉTICA
Operaciones elementales con números binarios
Suma de números binariosResta de números binarios
Suma de números binariosResta de números binarios
- Complemento a dos
- Complemento a uno
- Restar con el complemento a dos
Multiplicar números binariosDividir números binarios
La Unidad Aritmético Lógica, en la CPU del procesador, es capaz de realizar operaciones aritméticas, con datos numéricos expresados en el sistema binario. Naturalmente, esas operaciones incluyen la adición, la sustracción, el producto y la división. Las operaciones se hacen del mismo modo que en el sistema decimal, pero debido a la sencillez del sistema de numeración, pueden hacerse algunas simplificaciones que facilitan mucho la realización de las operaciones.
La Unidad Aritmético Lógica, en la CPU del procesador, es capaz de realizar operaciones aritméticas, con datos numéricos expresados en el sistema binario. Naturalmente, esas operaciones incluyen la adición, la sustracción, el producto y la división. Las operaciones se hacen del mismo modo que en el sistema decimal, pero debido a la sencillez del sistema de numeración, pueden hacerse algunas simplificaciones que facilitan mucho la realización de las operaciones.
SISTEMAS PARA LAS OPERACIONES
Para que la unidad aritmética y lógica sea capaz de realizar una operación aritmética, se le deben proporcionar, de alguna manera, los siguientes datos:
1. El código que indique la operación a efectuar.
2. La dirección de la celda donde está almacenado el primer sumando.
3. La dirección del segundo sumando implicado en la operación.
4. La dirección de la celda de memoria donde se almacenará el resultado.
UNIDAD LÓGICA
A medida que cae el precio de los soportes informáticos y se necesita mas capacidad de almacenamiento, algunos usuarios pueden partir un disco duro físico en dos o más unidades de almacenamiento virtual, conocidas como unidades lógicas. Aunque estas unidades virtuales en realidad residen en una pieza del equipo de almacenamiento físico, se ponen en uso práctico como una serie de pequeñas unidades de disco separadas. Este artículo explorará cómo una unidad física se divide en varias unidades, algunos de los beneficios de la utilización de las unidades lógicas, algunas ideas falsas y algunas consideraciones al utilizar estas zonas de almacenamiento.
Función
Cuando un disco duro nuevo es entregado por el fabricante e instalado en un ordenador, el disco nuevo está libre de cualquier formato u otras operaciones específicas del usuario. Para utilizar la unidad, el usuario debe realizar un formateo físico de la unidad (para que esté listo para el funcionamiento), entonces se hace un formato lógico (para prepararlo para su uso en el entorno operativo y apoyar las estructuras de archivos correctos). Cuando el formateo lógico se lleva a cabo, el disco puede ser dividido en varias unidades lógicas, las áreas del disco están lógicamente separadas por la información y el ordenador lee los datos como unidades de disco separadas. Cuando el ordenador del usuario (o los ordenadores de una red) se conectan a la unidad, la formateo lógico hace que la vean como una serie de dispositivos de almacenamiento en lugar de un disco duro sólido. Mientras que los datos almacenados en el disco se almacenan físicamente en los mismos dispositivos, los ordenadores que ven el disco como varias divisiones lógicas, sólo pueden acceder a las unidades lógicas con las que están asociados.
Beneficios
La división de la unidad lógica de almacenamiento del ordenador ayuda a servir a una variedad de propósitos. Los usuarios que no quieren mezclar datos (separar los archivos personales de los datos confidenciales de la empresa, por ejemplo) pueden utilizar por separado cada unidad lógica, casi como dos entornos informáticos distintos. Los usuarios que quieran utilizar dos sistemas operativos (OS), como Microsoft Windows y Linux o Macintosh OS X, puedeninstalar un sistema operativo en cada unidad lógica con el fin de mantener los tipos de archivos incompatibles separados. Además, varios usuarios de la red pueden conectarse a su propia unidad lógica distinta, manteniendo sus datos individuales separados y protegidos de todos los usuarios (excepto el administrador de la red).
OPERACIONES LÓGICAS
Combinando proposiciones simples obtenemos proposiciones compuestas mediante operaciones lógicas.
Las principales operaciones lógicas son: conjunción, disyunción, negación, condicional y Bicondicional.
A cada una de estas operaciones lógicas le corresponde una tabla de verdad.
Las principales operaciones lógicas son: conjunción, disyunción, negación, condicional y Bicondicional.
A cada una de estas operaciones lógicas le corresponde una tabla de verdad.
- Conjunción. Dos proposiciones simples p y q relacionadas por el conectivo lógico "y" conforman la proposición compuesta llamada conjunción, la cual se simboliza así: p Ù q.
| p q | p Ù q |
|
V V V F F V F F |
V F F F |
| p q | p Ú q |
|
V V V F F V F F |
V V V F |
- Disyunción. Dos proposiciones simples p y q relacionadas por el conectivo lógico "O" conforman la proposición compuesta llamada disyunción, la cual se simboliza así: p Ú q.
~ p se lee: no p o también: no es cierto que p
| p | ~ p |
|
V F |
F V |
- Negación. Dada una proposición simple p, esta puede ser negada y convertirse en otra proposición llamada negación de p, la cual se simboliza así:
| p q | p Þ q |
|
V V V F F V F F |
V F V V |
- Condicional o Implicativa. Dos proposiciones simples p y q relacionadas por el conectivo lógico "entonces" conforman la proposición compuesta llamada condicional o implicativa, la cual se simboliza así: p Þ q:
- Bicondicional. Dos proposiciones simples p y q relacionadas por el conectivo lógico "si y sólo si" conforman la proposición compuesta llamada conjunción, la cual se simboliza así: p « q.
| p q | p Û q |
|
V V V F F V F F |
V F F V |
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