Fundamentos Esenciales de la Arquitectura y Componentes del Hardware Informático

Conceptos Fundamentales de la Arquitectura del PC

1. Fases del Tratamiento de Información en Informática

El proceso de tratamiento de la información se divide en las siguientes etapas:

1. Datos de Entrada + Programas (Dispositivos de Entrada).
2. Realización de operaciones sobre los datos según indican las instrucciones del programa (CPU + Memoria Principal).
3. Datos de Salida o resultados (Dispositivos de Salida).

2. Arquitectura de Von Neumann

La arquitectura clásica de un ordenador, propuesta por Von Neumann, incluye los siguientes componentes esenciales:

• Memoria (que contiene el programa y el área de datos).
• Bus del sistema.
• Dispositivos de Entrada/Salida.
• Registros.
• Unidad de Control (UC).
• Unidad Aritmético-Lógica (ALU).

Dispositivos y Periféricos

3. Dispositivos de Almacenamiento y Comunicación

Dispositivos de Almacenamiento

Son los que utiliza el PC para almacenar información por cualquier medio. El procesamiento de esta información es digital y no directamente entendible por una persona. Se conocen como periféricos de almacenamiento (ejemplos: disco duro, CD-ROM).

Dispositivos de Comunicación

Posibilitan la comunicación de dos o más PC entre sí. Se conocen como periféricos de comunicación. La información tampoco es directamente accesible por una persona (ejemplos: tarjeta de red y módem).

8. Clasificación y Explicación de los Tipos de Periféricos

Los periféricos se clasifican según su función principal:

• Periféricos de Entrada: Introducen datos externos al PC para su posterior tratamiento por la CPU (ejemplo: teclado).
• Periféricos de Salida: Reciben información procesada por la CPU y la reproducen para que sea perceptible por el usuario (ejemplo: impresora).
• Periféricos de Almacenamiento: Se encargan de guardar datos de forma que permanezcan para usos posteriores (ejemplo: CD-ROM).
• Periféricos de Comunicación: Facilitan la interacción entre dos o más PC o entre un ordenador y otro periférico externo (ejemplo: fax-módem).

Componentes Internos Clave

4. Diferencia entre Procesadores de 32 bits y 64 bits

La principal diferencia radica en la capacidad de procesamiento y direccionamiento:

• El procesador de 32 bits puede procesar secuencias de hasta 32 bits.
• El procesador de 64 bits extiende esta capacidad al doble.

Otra diferencia crucial es la capacidad de direccionamiento de memoria: 64 bits puede direccionar teóricamente hasta 16 Exabytes (EB) de memoria, mientras que 32 bits solo puede direccionar 4 GB.

5. El Bus de Datos: Utilidad y Características

Un bus de datos es un dispositivo mediante el cual, al interior de un PC, se transportan datos e información relevante. Conecta la Unidad de Control y la Unidad Aritmético-Lógica (ALU).

6. Utilidad de la Memoria Caché

La memoria caché es la respuesta al problema de rendimiento del sistema de memoria. Es muy pequeña y está incluida en el interior del microprocesador. Su función es conseguir que los datos más usados estén lo más cerca posible del procesador para ser accedidos más rápidamente. Se organiza en varios niveles (L1, L2, L3) para optimizar su aprovechamiento.

7. Tipo de Memoria para Almacenar la BIOS

Se utiliza la ROM (Read-Only Memory), para que la información no se borre al apagar el PC.

9. Función de los Registros Internos de la CPU

Los registros internos sirven para el control y la ejecución de todas las operaciones que se efectúan en el PC, trabajando conjuntamente con la Unidad de Control y la Unidad Aritmético-Lógica (ALU).