Hardware informático: placa base, microprocesador y memoria RAM

Hardware: Componentes Esenciales de un Sistema Informático

La palabra hardware en informática se refiere a las partes físicas y tangibles de un sistema informático, incluyendo sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos. Cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado componen el hardware. En contraste, el soporte lógico e intangible es conocido como software.

Placa Base (Tarjeta Madre)

La placa base, también conocida como tarjeta madre, placa madre o placa principal (motherboard o mainboard en inglés), es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora.

Es una parte fundamental para montar cualquier computadora personal de escritorio o portátil, o algún otro dispositivo. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito integrado auxiliar (chipset), que sirve como centro de conexión entre el microprocesador (CPU), la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.

Se instala dentro de una carcasa o gabinete, generalmente hecha de chapa, y cuenta con un panel para conectar dispositivos externos, así como numerosos conectores internos y zócalos para instalar componentes. La placa madre, además, incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar funcionalidades básicas como:

• Pruebas de los dispositivos
• Gestión de vídeo y teclado
• Reconocimiento de dispositivos
• Carga del sistema operativo

Microprocesador (CPU)

El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central más complejo de un sistema informático. A modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un ordenador.

Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario. Solo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, operaciones lógicas binarias y accesos a memoria.

Puede contener una o más unidades centrales de procesamiento (CPU) constituidas, esencialmente, por:

• Registros
• Una unidad de control
• Una unidad aritmético lógica (ALU)
• Una unidad de cálculo en coma flotante (conocida antiguamente como «coprocesador matemático»)

El microprocesador está conectado generalmente mediante un zócalo específico de la placa base de la computadora. Para su correcto y estable funcionamiento, normalmente se le incorpora un sistema de refrigeración que consta de un disipador de calor (fabricado en materiales de alta conductividad térmica como cobre o aluminio) y uno o más ventiladores que eliminan el exceso de calor absorbido por el disipador. Usualmente, entre el disipador y la cápsula del microprocesador, se coloca pasta térmica para mejorar la conductividad del calor. Existen otros métodos más eficaces, como la refrigeración líquida o el uso de celdas Peltier para refrigeración extrema, aunque estas técnicas se utilizan casi exclusivamente para aplicaciones especiales, como las prácticas de overclocking.

Memoria RAM (Random Access Memory)

La memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory, RAM) se utiliza como memoria de trabajo de computadoras y otros dispositivos, sirviendo al sistema operativo, los programas y la mayor parte del software. En la RAM se cargan todas las instrucciones que ejecuta la unidad central de procesamiento (procesador) y otras unidades del computador, además de los datos que manipulan los distintos programas.

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 (acceso secuencial) para acceder a la información de la manera más rápida posible.

Durante el encendido de la computadora, la rutina POST verifica que los módulos de RAM estén conectados de manera correcta. En caso de que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de las tarjetas madre emiten una serie de sonidos que indican la ausencia de memoria principal. Una vez terminado ese proceso, la BIOS puede realizar una prueba básica sobre la memoria RAM, indicando fallos mayores en la misma.