Conceptos Fundamentales de Informática: Hardware, Software y Redes de Ordenadores

Fundamentos de la Informática: El Ordenador y sus Componentes Esenciales

Los ordenadores representan toda la información combinando únicamente 0 y 1, lo que se conoce como el sistema binario. La unidad mínima que puede almacenar un ordenador es el bit (b).

Unidades de Almacenamiento Digital

La capacidad de almacenamiento se mide en diferentes unidades. Es importante distinguir entre los prefijos binarios (basados en potencias de 2) y los decimales (basados en potencias de 10):

• Prefijos Binarios (IEC):
  • KiB (Kibibyte): 1024 bytes
  • MiB (Mebibyte): 1024 KiB
  • GiB (Gibibyte): 1024 MiB
  • TiB (Tebibyte): 1024 GiB
• Prefijos Decimales (SI):
  • KB (Kilobyte): 1000 bytes
  • MB (Megabyte): 1000 KB
  • GB (Gigabyte): 1000 MB
  • TB (Terabyte): 1000 GB

Arquitectura Básica del Ordenador

La arquitectura fundamental de un ordenador se compone de varias partes interconectadas:

• La entrada y salida de datos se realiza mediante los periféricos.
• El almacenamiento de la información tiene lugar en los dispositivos de almacenamiento.
• El procesamiento se realiza en la unidad central, compuesta por el microprocesador y la memoria.

Componentes Clave del Hardware

Microprocesador

El microprocesador es un circuito integrado formado por millones de pequeños transistores que trabajan de manera coordinada para procesar instrucciones y datos. Es el "cerebro" del ordenador.

Memorias

Existen diferentes tipos de memoria, cada una con una función específica:

• Memoria RAM (Random Access Memory): Es la memoria principal del ordenador, volátil y de acceso rápido, utilizada para almacenar datos y programas en ejecución.
• Memoria Caché: La memoria RAM no puede trabajar a la velocidad del microprocesador, por eso se coloca una memoria mucho más rápida que la RAM, donde se almacenan temporalmente los datos más utilizados por el microprocesador para agilizar su acceso.
• Memoria ROM (Read-Only Memory) / BIOS: Es una memoria especial de solo lectura que contiene el firmware esencial para el arranque del sistema (como la BIOS/UEFI).

Dispositivos de Almacenamiento

Estos dispositivos permiten guardar la información de forma persistente:

• Unidades Magnéticas: Como los discos duros (HDD), en ellos los bits se almacenan orientando millones de pequeños imanes en dos posiciones (0 y 1).
• Unidades Ópticas: Almacenan los datos mediante muescas perforadas sobre una superficie plana (ej. CD, DVD, Blu-ray).
• Unidades de Estado Sólido (SSD): Almacenan la información mediante transistores que funcionan como interruptores, abiertos o cerrados, sin partes móviles.

Placa Base y Conectividad

• Placa Base (Motherboard): Es una gran placa donde están colocados directamente todos los componentes principales del ordenador, interconectándolos.
• Ranuras de Expansión: Permiten añadir nuevos componentes o tarjetas al ordenador (ej. tarjetas gráficas, de sonido, de red).
• Conectores IDE y SATA: Unen el disco duro, la unidad de CD y la de DVD a la placa base, facilitando la transferencia de datos.
• Chipset: Es un conjunto de circuitos integrados que se encargan de controlar el flujo de bits en la placa base, gestionando la comunicación entre los componentes.

Software del Ordenador

Sistema Operativo

El Sistema Operativo se encarga de gestionar los recursos del sistema y de permitir su empleo al usuario y a las aplicaciones. Es la interfaz principal entre el hardware y el usuario.

Aplicaciones

Las aplicaciones son programas diseñados para realizar tareas específicas para el usuario. Algunos ejemplos comunes incluyen:

• Procesadores de texto (como Word)
• Hojas de cálculo (como Excel)
• Programas de presentaciones (como PowerPoint)
• Programas de dibujo (como Paint)
• Antivirus, etc.

Redes de Ordenadores

Una red de ordenadores es un conjunto de ordenadores conectados entre sí para compartir recursos (como impresoras o archivos) e intercambiar información.