Cómo Funciona un Ordenador: Explorando sus Componentes y Arquitectura
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¿Qué es un Ordenador y Cómo se Compone?
Un ordenador es un dispositivo que recibe datos y los procesa para convertirlos en información. Se compone, básicamente, de dos partes que trabajan en conjunto: hardware y software.
Hardware: La Parte Física
El hardware es el conjunto de componentes físicos y tangibles de un ordenador; es decir, todo lo que podemos tocar, ya sean elementos mecánicos, eléctricos o electrónicos. Algunos ejemplos son el microprocesador, el disco duro o la impresora.
Software: La Parte Lógica
El software está formado por el Sistema Operativo (SO), los programas y los datos que le indican al hardware cómo debe funcionar.
Componentes de Hardware de una Computadora
En un ordenador se distinguen dos tipos de componentes principales: la unidad central y los periféricos.
La Unidad Central
La unidad central es el conjunto de dispositivos que conforman el núcleo del ordenador, tales como la placa base, el microprocesador, la memoria central, el disco duro, los conectores y los puertos.
Los Periféricos
Los periféricos son los dispositivos que se conectan a la unidad central para desempeñar operaciones de entrada y/o salida, almacenamiento o comunicación de red.
La Arquitectura de Von Neumann: El Origen del Ordenador Moderno
Los primeros ordenadores se programaban cableándolos, por lo que ejecutar un programa podía llevar semanas, ya que era necesario manipular diversos interruptores y recablear todos sus circuitos.
En 1945, el matemático John von Neumann introdujo el concepto de programa almacenado, que permitía independizar el software del hardware y, además, almacenar los programas y los datos en la memoria del ordenador. Con este concepto, se empezó a utilizar una misma arquitectura de hardware para ejecutar diferentes programas.
La mayoría de los ordenadores actuales están basados en esta arquitectura.
Las 5 Partes Fundamentales de la Arquitectura de Von Neumann
La arquitectura de Von Neumann diferencia cinco partes en un ordenador:
- Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Encargada de ejecutar todas las operaciones matemáticas y de decisiones lógicas. Para ello, utiliza registros donde se almacenan los resultados y las operaciones.
- Unidad de Control (UC): Gestiona las señales, lee instrucciones de la memoria y ejecuta las órdenes, utilizando la ALU para realizar los cálculos necesarios.
- Memoria Principal: Se encarga del almacenamiento temporal de instrucciones y datos. Esto se corresponde con la memoria RAM y la memoria caché.
- Sistema de Entrada y Salida (E/S): Permite obtener información de otros dispositivos externos y devolver los datos procesados.