Componentes de un Sistema Informático: CPU, Memoria, Almacenamiento y Dispositivos de Entrada y Salida

Sistema informático

Computadora: es un sistema, una combinación de componentes interrelacionados que realizan las funciones básicas del sistema: entrada, procesamiento, salida, almacenamiento y control. De esta forma, proporciona a los usuarios finales una herramienta de procesamiento de información.

Componentes de un sistema de computadora

1. CPU

La CPU (Unidad Central de Procesamiento) es la parte del sistema que manipula los símbolos, los números y las letras, y controla las demás partes del sistema de computadora. El microprocesador recibe el nombre de CPU y es el responsable de todas las operaciones que se efectúan con los datos, además de llevar el control de los demás dispositivos de la computadora.

1.a Unidad de control

La unidad de control es el centro nervioso de la computadora: controla y gobierna todas las operaciones. Toma instrucciones de la memoria, las decodifica o interpreta, y ejecuta las instrucciones.

1.b Unidad aritmética y lógica

La unidad aritmética y lógica realiza los cálculos matemáticos y las comparaciones lógicas.

1.c Rapidez del procesador

• Número de bits internos: es el número de bits que la CPU puede procesar a la vez.
• Bus de datos: es la "autopista" por la que se transporta la información por las placas del circuito impreso de las computadoras, entre la CPU y el resto de los dispositivos.
• Frecuencia de trabajo: dentro de la computadora hay un reloj que va marcando el ritmo de trabajo. Es la duración de un ciclo de máquina, es decir, el tiempo que se demora en realizar el conjunto de operaciones requeridas: leer, decodificar y ejecutar.
• Arquitectura: es importante considerar cómo está diseñado el microprocesador, ya que es un factor fundamental que influye en su rendimiento. Dos arquitecturas típicas de computadoras son la CISC (lenta) y la RISC (rápida). Una diferencia importante es que, en el mismo ciclo de reloj, los procesadores RISC pueden empezar a ejecutar una instrucción antes de que la anterior se complete.
• Memoria caché.

2. Almacenamiento primario

Es el lugar donde se guardan temporalmente los datos y las instrucciones de los programas durante el procesamiento. La RAM es volátil: su contenido se pierde si se interrumpe la electricidad.

ROM: es una memoria de solo lectura; por lo tanto, la información se escribe en su fabricación. Estos son programas e instrucciones de control para la puesta en marcha de la computadora. Su principal función es reconocer los dispositivos.

3. Dispositivos de almacenamiento secundario

Es el almacenamiento de datos relativamente a largo plazo, fuera de la CPU y del almacenamiento primario. Los sistemas de información necesitan almacenar información en estado no volátil (que no requiere alimentación eléctrica), que conserva los datos incluso cuando se apaga la computadora. Es seguro y eficiente en el manejo de datos, y constituye un aspecto crítico para el éxito de una organización.

Ejemplos: discos duros, disco flexible, discos ópticos, cinta magnética.

Memoria flash: es de tipo no volátil, de gran resistencia a los golpes y muy silenciosa, ya que no contiene partes móviles. Su pequeño tamaño es un factor determinante a la hora de escoger un dispositivo portátil.

4. Dispositivos de entrada, salida y comunicación

• Entrada (in): son los dispositivos que nos permiten ingresar datos a la computadora. Convierten los datos a una forma electrónica para su entrada directa o mediante una red de telecomunicaciones a un sistema informático.
• Salida (out): las computadoras nos proporcionan la información de diferentes formas: monitor, impresoras, parlantes.
• Comunicación: los dispositivos de comunicación son los que envían y reciben archivos de una computadora a otra. Entre los más comunes tenemos:
  • Módem: es un dispositivo que convierte las señales digitales (0 y 1) en señales análogas y viceversa, que pueden transmitirse a través del canal telefónico.
  • Bluetooth.
  • Tarjetas de red: es una interfaz entre el sistema informático y el medio de transmisión físico por el que se transporta la información de un lugar a otro. Lleva datos desde la RAM hacia fuera de la computadora y viceversa, y controla el flujo de datos de entrada y salida del cableado de red.

5. Bus

Es un conjunto de líneas metálicas o físicas utilizadas para la transmisión de datos entre los componentes de un sistema informático.

Categorías de computadoras

Las computadoras se clasifican en: de mano, portátiles, de escritorio, estaciones de trabajo, servidores, mainframe y supercomputadoras.

Mainframe

• Estabilidad: la estabilidad de sus procesos hace que estos sistemas sean fiables al extremo.
• Integridad: proporcionan a los datos una integridad tal que, teniendo los datos en un mainframe, es casi imposible que se presente un problema de integridad de datos.
• Seguridad: proporciona niveles máximos de seguridad y auditoría.
• Disponibilidad continua: es la capacidad de hacer frente a paradas (tanto planificadas como por algún fallo), manteniendo la continuidad del servicio.

Nube

Se refiere a un modelo de cómputo que provee acceso a una reserva compartida de recursos computacionales (computadoras, almacenamiento, aplicaciones y servicios) a través de una red. Se puede acceder a estos recursos según sea necesario, desde cualquier dispositivo conectado y desde cualquier ubicación.

Componentes internos de la placa base

Placa madre

Es donde se encuentran las conexiones básicas para todos los componentes de la computadora, en torno al microprocesador. Es el componente que integra a todos los demás.

Ranuras de expansión

Permiten ampliar las posibilidades de conexión a la placa madre, colocando en ellas tarjetas adicionales. La conexión de la computadora a los periféricos se realiza a través de puertos, que son las bocas externas de las conexiones a la placa madre.