Procesadores, Disco Duro y Buses

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DISCO DURO

(Hard Disk Drive, HDD) es undispositivo de almacenamiento de datosno voltilque emplea un sistema degrabacin magnticapara almacenardatos digitales. Losdiscos durospertenecen a la llamada memoriasecundaria,es capaz de no olvidar nada aunque no reciba corriente elctrica. Se compone de uno o msplatoso discos rgidos, unidos por un mismoejeque gira a gran velocidad dentro de una caja metlica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sita un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lmina de aire generada por la rotacin de los discos.El disco duro se denomin as con el fin de diferenciarlo de los disquetes o discos flexibles, de mucha menor capacidad de almacenamiento. El disco duro puede almacenar una gran cantidad de gigabytes, mientras que el antiguo disquete slo almacenaba 1,4 megabytes (ahora en desuso, con la llegada de los famosos pendrive o memoria USB con gran capacidad de almacenamiento, durabilidad, y un reducido tamao). Dicen los expertos que el futuro del almacenamiento justamente est en memorias Flash o USB de gran capacidad y velocidad, y entonces sern verdaderamente "duros" en el sentido que sern ya completamente slidos, sin partes mviles que se puedan estropear.

FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento de un disco duro se da de la siguiente manera:1.-Primero cada superficie magntica de los discos tiene asignado uno de los cabezales de lectura/escritura de la unidad como se sabe segn lageometrade disco hay un cabezal de lectura/escritura para cada cara del plato.2.-El conjunto de cabezales se puede desplazar linealmente desde el exterior hasta el interior de la pila de platos o discos mediante un brazo mecnico que los transporta.3.-Para que los cabezales tengan acceso a la totalidad de los datos es necesario que la pila de platos gire, este giro se va a realizar a una velocidad constante y no va a parar mientras est encendido elcomputador.3.1.-Para los discos flexibles el giro se produce solo cuando se est efectuando una operacin de lectura/escritura, el resto del tiempo permanece en reposo como ocurre con los disquetes. 4.-Al realizar una operacin de lectura en el disco duro se desplaza los cabezales de lectura/escritura hasta el lugar donde empiezan los datos, espera a que el primer dato que gira con los platos llegue al lugar donde estn los cabezales y finalmente lee los datos con el cabezal correspondiente; para la operacin de escritura en el disco duro es similar a la anterior.Detalles del desarrollo de una operacin de lectura/escritura. Cuando unsoftwareindique alsistema operativoa que deba leer o escribir en un archivo, el sistema operativo solicita que el controlador de disco rgido que traslade los cabezales de lectura/escritura a la tabla de asignacin de archivos (FAT). El sistema operativo lee la FAT para as determinar en que punto comienza un archivo en el disco o que partes del disco es el que estn disponibles para guardar un nuevo archivo. Los cabezales escriben datos en los platos al alinear partculas magnticas sobre la superficie de estos. Los cabezales leen datos al detectar las polaridades de las partculas que ya se han alineado. Es posible guardar un solo archivo en partes diferentes sobre varios platos comenzando por una primera parte disponible que se pueda encontrar. Despus que el sistema operativo escribe un nuevo archivo en el disco, se graba una lista de todas las partes del archivo en la FAT.

CONFIGURACIN

La configuracin de los jumpers en una unidad IDE es algo de suma importancia, ya que es la nica forma que tiene el sistema de saber qu orden le hemos dado a los discos duros, y en consecuencia, en qu orden debe acceder a ellos e indirectamente desde cual efectuar el arranque del sistema.Debemos tener siempre presente que en un puerto IDE tan slo pueden estar conectados uno o dos dispositivos, de los que slo uno puede ser Master (Maestro), teniendo obligatoriamente que estar configurado el otro como Slave (Esclavo). El incumplimiento de esta norma provoca que el sistema no pueda acceder a los dispositivos y, por lo tanto, stos no funcionen, pudiendo incluso provocar que el propio sistema deje de funcionar.Cada disco duro tiene un diagrama en la etiqueta para saber cmo configurarlo, ste es un ejemplo:

Maestro con esclavo presenteEsta posicin (la primera de la izquierda) configura el disco duro comoMaster(Maestro), permitiendo la instalacin en el mismo conector IDE de una segunda unidad, esta segunda como Slave (Esclavo).

Cable Select:Si jumpeamos el disco duro en esta segunda posicin (as suelen venir de fbrica) debemos, en el caso de conectar dos unidades al mismo puerto IDE, configurar ambas comoCable Select(CS). En este caso es determinante la posicin de los dispositivos en la faja de conexin (por supuesto, de 80 hilos), ya que en este caso el sistema reconocer como Master a la unidad colocada en el conector del extremo opuesto al conector que va a la placa base y como Slave a la unidad conectada en el conector central del cable. Estos cables suelen ir marcados en sus conectores, por lo que es fcil colocarlo.

Esclavo:

El sistema de configuracin como Slave (Esclavo) es dejar los pines sin jumpear. Esto hace que el sistema no detecte la unidad como Master y la asigne como Slave.Claro que los discos duros actuales ya utilizan la conexin SATA y es un solo cable sin configuracin de un jumper para su desempeo, este cable ofrece ms velocidad en la transmisin de datos, as que ya se est volviendo un estndar.

TIPOS DE CONEXIN

ATAPI(Paquete de Interfaz ATA) que permite interconectar otros perifricos de almacenamiento (unidades de CD-ROM,unidades de DVD-ROM, etc.) en una interfaz ATA.DMA(Acceso Directo a Memoria) permite que los equipos liberen el procesador permitiendo a cada perifrico acceder directamente a la memoria. ATA: significa "Advanced Technology Attachment" tecnologa avanzada de contactoIDE:Integrated Drive Electronics("Dispositivo electrnico integrado") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) Hasta aproximadamente el 2004, el estndar principal por su versatilidad y asequibilidad. Son planos, anchos y alargados.SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotacin. Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estndar (Standard SCSI), SCSI Rpido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rpido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisin secuencial de informacin puede alcanzar tericamente los 5Mbit/s en los discos SCSI Estndares, los 10 Mbit/s en los discos SCSI Rpidos y los 20 Mbit/s en los discos SCSI Anchos-Rpidos (SCSI-2). Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 perifricos SCSI) con conexin tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrnicamente con relacin al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia.SATA(Serial ATA): El ms novedoso de los estndares de conexin, utiliza un bus serie para la transmisin de datos. Notablemente ms rpido y eficiente que IDE. Existen tres versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150MB/s(hoy da descatalogado), SATA 2 de hasta 300MB/s, el ms extendido en la actualidad; y por ltimo SATA 3 de hasta 600MB/s el cual se est empezando a hacer hueco en el mercado. Fsicamente es mucho ms pequeo y cmodo que los IDE, adems de permitirconexin en caliente.SAS(Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la conexin y desconexin en caliente. Una de las principales caractersticas es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el nmero de dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada dispositivo conectado, adems de terminar con la limitacin de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina que la tecnologa SAS ir reemplazando a su predecesora SCSI. Adems, el conector es el mismo que en la interfazSATAy permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costes. Por lo tanto, las unidadesSATApueden ser utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladoraSATAno reconoce discos SAS

ESTRUCTURAFSICADE UN DISCO DURO

El disco duro est compuesto por las siguientesestructuras:Platos: Tambin llamados discos. Estos discos estn elaborados de aluminio ovidriorecubiertos en su superficie por un material ferromagntico apilados alrededor de un eje que gira gracias a un motor, a unavelocidadmuy rpida. El dimetro de los platos oscila entre los 5cm y 13 cm.Cabezal de lectura/escritura: Es la parte del disco duro que lee y escribe los datos del disco. La mayora de los discos duros incluyen una cabeza de lectura/escritura a cada lado del plato o disco, pero hay algunos discos de altodesempeotienen dos o mas cabezas sobre cada que tienen dos o ms cabezas sobre cada superficie esto de manera que cada cabeza atienda la mitad del disco reduciendo la distancia del desplazamiento radial.Impulsor de Cabezal: Es un motor que mueve los cabezales sobre el disco hasta llegar a la pista adecuada, donde esperan que los sectores correspondientes giren bajo ellos para ejecutar de manera efectiva la lectura/escritura.Pistas: La superficie de un disco esta dividida en unos elementos llamadas pistas concntricas, donde se almacena lainformacin. Las pistas estn numeradas desde la parte exterior comenzando por el 0. Las cabezas se mueven entre la pista 0 a la pista ms interna.Cilindro: Es el conjunto de pistas concntricas de cada cara de cada plato, los cuales estn situadas unas encima de las otras. Lo que se logra con esto es que la cabeza no tiene que moverse parapoderacceder a las diferentes pistas de un mismo cilindro. Dado que las cabezas de lectura/escritura estn alineadas unas con otras, la controladora de disco duro puede escribir en todas las pistas del cilindro sin mover el rotor. Cada pista esta formada por uno o ms cluster.Sector: Las pistas estn divididas en sectores, el nmero de sectores es variable. Un sector es la unidad bsica de almacenamiento de datos sobre los discos duros. Los discos duros almacenan los datos en pedazos gruesos llamados sectores, la mayora de los discos duros usan sectores de 512 bytes cada uno. Comnmente es la controladora del disco duro quien determina el tamao de un sector en el momento en que el disco es formateado, en cambio en algunosmodelosde disco duro se permite especificar el tamao de un sector.Cluster: es un conjunto contiguo de sectores que componen la unidad ms pequea de almacenamiento de un disco. Los archivos se almacenan en uno o varios clsteres, dependiendo de su tamao de unidad de asignacin. Sin embargo, si el archivo es ms pequeo que el tamao de un clster, ste lo ocupa completo.

Estructura lgica de un disco duroLa estructura lgica de un disco duro est formada por:Elsector de arranque(Master Boot Record)Espacio particionadoEspacio sin particionar

Elsector de arranquees el primer sector de todo disco duro (cabeza 0, cilindro 0, sector 1). En l se almacena latabla de particionesy un pequeo programamasterde inicializacin, llamado tambinMaster Boot. Este programa es el encargado de leer la tabla de particiones y ceder el control al sector de arranque de laparticin activa. Si no existiese particin activa, mostrara un mensaje de error.Elespacio particionadoes el espacio del disco que ha sido asignado a alguna particin. Elespacio no particionado, es espacio no accesible del disco ya que todava no ha sido asignado a ninguna particin. A continuacin se muestra un ejemplo de un disco duro con espacio particionado (2 particiones primarias y 2 lgicas) y espacio todava sin particionar.

El caso ms sencillo consiste en un sector de arranque que contenga una tabla de particiones con una sola particin, y que esta particin ocupe la totalidad del espacio restante del disco. En este caso, no existira espacio sin particionar.

4. Las particionesCada disco duro constituye unaunidad fsicadistinta. Sin embargo, los sistemas operativos no trabajan con unidades fsicas directamente sino conunidades lgicas. Dentro de una misma unidad fsica de disco duro puede haber varias unidades lgicas. Cada una de estas unidades lgicas constituye unaparticindel disco duro. Esto quiere decir que podemos dividir un disco duro en, por ejemplo, dos particiones (dos unidades lgicas dentro de una misma unidad fsica) y trabajar de la misma manera que si tuvisemos dos discos duros (una unidad lgica para cada unidad fsica).

PROCESADORES

El procesador, tambin conocido como CPU o micro, es el cerebro del PC. Se encarga de hacer funcionar a las aplicaciones y el sistema operativo dando respuesta a las rdenes que le envas a travs de los perifricos de entrada como el teclado o el ratn.Fsicamente, el micro, no es ms que una pastilla de silicio. En un PC se coloca sobre laplaca baseen un conector que se denomina socket. En unlaptopes normal que te lo encuentres soldado. La placa permite la conexin con los restantes dispositivos de tu equipo como son la memoria RAM, latarjeta grficao eldisco durousando para ello un conjunto de circuitos y chips denominadochipset.Es uno de los elementos del PC que ms ha evolucionado a lo largo del tiempo. Cada nueva generacin ha permitido reducir el tamao de los transistoresque se encuentran en su interior permitiendo integrar un mayor nmero de bloques funcionales. Se puede ver los transistores como pequeos ladrillos que unidos dan forma al micro.Estas mejoras han permitido aumentar la integracin permitiendo incluir ms bloques funcionales en su interior. En un principio fue el controlador de memoria, despus la tarjeta grfica y en un futuro muy cercano, pasaremos del concepto de procesador a lo que se denominaSOC, es decir, un chip con todos los elementos de la placa base integrados.

FUNCIONAMIENTO

En forma de instrucciones:Elfuncionamiento de un procesadorse puede dividir en las siguientes etapas:Se lee una instruccin de memoria.Para que te puedas hacer una idea de la complejidad de un procesador actual suconjunto de instruccionesesta compuesto por ms de mil diferentes y va creciendo con el tiempo. Se busca siempre mejorar las prestaciones.Se buscan los datos necesarios.No todas las instrucciones son iguales y algunas necesitaran de datos, los cuales normalmente estarn en la memoria RAM, para poder llevar a cabo su trabajo. Si este es el caso hay que esperar a tenerlos disponibles. Es muy importante que el flujo de datos y de instrucciones sea lo ms rpido posible para que no se produzcan bloqueos.Se realiza la operacin.Una vez que se tiene todo se ejecuta la operacin, para esto puede ser necesario el trabajo de varios bloques dentro del propio procesador como puede ser launidad aritmtica lgicao la depunto flotante.Se pasa a la siguiente instruccin.Que no es siempre es la que se encuentra a continuacin en la memoria. Muchas instrucciones pueden cambiar el flujo del programa y permitir saltos o repetir ciertas acciones hasta que se cumpla una condicin.

En forma electrnica:Elprocesador(denominadoCPU, porCentral Processing Unit) es un circuito electrnico que funciona a la velocidad de un reloj interno, gracias a un cristal de cuarzo que, sometido a una corriente elctrica, enva pulsos, denominados "picos". Lavelocidad de reloj(tambin denominadaciclo), corresponde al nmero de pulsos por segundo, expresados en Hertz (Hz). De este modo, un ordenador de 200 MHz posee un reloj que enva 200.000.000 pulsos por segundo. Por lo general, la frecuencia de reloj es un mltiplo de la frecuencia del sistema (FSB,Front-Side Buso Bus de la Parte Frontal), es decir, un mltiplo de la frecuencia de laplaca madre.Con cada pico de reloj, el procesador ejecuta una accin que corresponde a su vez a una instruccin o bien a una parte de ella. La medidaCPI(Cycles Per Instructiono Ciclos por Instruccin) representa el nmero promedio de ciclos de reloj necesarios para que el microprocesador ejecute una instruccin. En consecuencia, la potencia del microprocesador puede caracterizarse por el nmero de instrucciones por segundo que es capaz de procesar. LosMIPS(millions of instructions per second o millones de instrucciones por segundo) son las unidades que se utilizan, y corresponden a la frecuencia del procesador dividida por el nmero deCPI.

CARACTERSTICAS BSICAS

Coprocesador matemtico: unidad de coma flotante. Es la parte del micro especializada en esa clase de clculos matemticos, antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro chip. Esta parte est considerada como una parte lgica junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos.Memoria cach: es una memoria ultrarrpida que emplea el procesador para tener alcance directo a ciertos datos que predeciblemente sern utilizados en las siguientes operaciones, sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo as el tiempo de espera para adquisicin de datos. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cach interna de primer nivel o L1; es decir, la que est dentro del micro, encapsulada junto a l. Los micros ms modernos (Core i3,Core i5 ,core i7,etc) incluyen tambin en su interior otro nivel de cach, ms grande, aunque algo menos rpida, es la cach de segundo nivel o L2 e incluso los hay con memoria cach de nivel 3, o L3.Arquitectura CISC: La arquitectura CISC (Complex Instruction Set Computer, Ordenador de Conjunto de Instrucciones Complejas) se refiere a la conexin permanente del procesador con las instrucciones complejas, difciles de crear a partir de las instrucciones de base. La arquitectura CISC es especialmente popular en procesadores de tipo 80x86. Este tipo de arquitectura tiene un costo elevado a causa de las funciones avanzadas impresas en la silicona. Las instrucciones son de longitud diversa, y a veces requieren ms de un ciclo de reloj. Dado que los procesadores basados en la arquitectura CISC slo pueden procesar una instruccin a la vez, el tiempo de procesamiento es una funcin del tamao de la instruccin. Arquitectura RISC: Los procesadores con tecnologa RISC (Reduced Instruction Set Computer, Ordenador de Conjunto de Instrucciones Reducidas) no poseen funciones avanzadas conectadas en forma permanente. Es por eso que los programas deben traducirse en instrucciones sencillas, lo cual complica el desarrollo o hace necesaria la utilizacin de un procesador ms potente. Este tipo de arquitectura tiene un costo de produccin reducido si se lo compara con los procesadores CISC. Adems, las instrucciones de naturaleza sencilla se ejecutan en un slo ciclo de reloj, lo cual acelera la ejecucin del programa si se lo compara con los procesadores CISC. Para terminar, dichos procesadores pueden manejar mltiples instrucciones en forma simultnea, procesndolas en paralelo. Front End y Back End: Cualquier procesado actual puede ser dividido en dos bloques bsicos, Front End y Back End. El Front End corresponde a los circuitos que codifican las instrucciones, en el caso de Hardware de decode, Microcode decode, junto con algunos componentes ms, como los circuitos de Branch Prediction, que ordenada las instrucciones de forma que el procesador pueda procesar el mayor nmero posible de instrucciones por ciclo, y la memoria cach L1.Estos componentes son la puerta de entrada del procesador, teniendo la funcin de preparar la instrucciones para que sean procesadas. El Back End es la parte del procesador que finalmente procesa las instrucciones, estando compuesto, bsicamente, por las unidades de ejecucin. En las unidad de ejecucin, o sea, Back End, en donde los procesadores ofrecen ms diferencias en la forma como procesan las instrucciones ya decodificadas. Por ejemplo, el Athlon posee un total de 9 unidades de ejecucin. De stas, 3 son unidad de ejecucin para la lectura/escritura de los datos en la memoria. Otras 3 unidades de ejecucin son de punto flotante (que forman el coprocesador aritmtico). A efectos de comparacin, el Pentium III slo posee 2. Las otras 3 unidades de ejecucin son unidades de procesamiento de nmeros enteros.

MARCAS Y MODELOS DEMICROPROCESADORESLa marca:esta puede ser alguna de las 3 lderes: 1.-AMD:Significa ("American Micro Devices"), que traducido significa microdispositivosAmericanos. Es unaempresaintegrada en el ao de 1976, dedicada inicialmente a fabricarmicroprocesadoresidnticos a los de laempresaIntel, pero esta ltima patent sus productos, por lo que AMD comenz a disear los propios con muy excelentes resultados, actualmente desarrolla tambin tecnologas propietarias paratarjetasdevideo.

2.-Intel:Significa ("INT egrated EL ectronics"), que significa electrnicos integrados. Estaempresase forma en el ao de 1968 en elSillicon Valley de California en EUA, actualmente desarrolla tambin tecnologas propietarias paratarjetasdevideoy Main Board.

3.-Cyrix:Esta marca dominaba en tercer lugar las ventas, pero actualmente se ha quedado muy relegada por la popularidad que adquiri AMD; as que fue absorbida por laempresaVia Technologies. Actualmente hay una lnea moderna de productos de esta marca que poco a poco se intenta colocar enel mercadode lasDesktopy de lasNetbook.

EVOLUCIN DE LOS MICROPROCESADORES INTEL

1971: El Intel 4004El 4004 fue el primer microprocesador del mundo, creado en un simple chip, y desarrollado por Intel. Era un CPU de 4 bits y tambin fue el primero disponible comerci02114almente. Este desarrollo impuls la calculadora de Busicom y dio camino a la manera para dotar de inteligencia a objetos inanimados, as como la computadora personal.

1972: El Intel 8008Codificado inicialmente como 1201, fue pedido a Intel por Computer Terminal Corporation para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel termin el proyecto tarde y a que no cumpla con la expectativas de Computer Terminal Corporation, finalmente no fue usado en el Datapoint. Posteriormente Computer Terminal Corporation e Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros clientes.

1974: El Intel 8080EL 8080 se convirti en la CPU de la primera computadora personal, la Altair 8800 de MITS, segn se alega, nombrada en base a un destino de la Nave Espacial Starship del programa de televisin Viaje a las Estrellas, y el IMSAI 8080, formando la base para las mquinas que ejecutaban el sistema operativo CP/M-80.

1978: Los Intel 8086 y 8088Una venta realizada por Intel a la nueva divisin de computadoras personales de IBM, hizo que las PC de IBM dieran un gran golpe comercial con el nuevo producto con el 8088, el llamado IBM PC.

1982: El Intel 80286El 80286, popularmente conocido como 286, fue el primer procesador de Intel que podra ejecutar todo el software escrito para su predecesor. Esta compatibilidad del software sigue siendo un sello de la familia de microprocesadores de Intel. 1985: El Intel 80386Este procesador Intel, popularmente llamado 386, se integr con 275000 transistores, ms de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 aadi una arquitectura de 32 bits, con capacidad para multitarea y una unidad de traslacin de pginas, lo que hizo mucho ms sencillo implementar sistemas operativos que usaran memoria virtual.

1989: El Intel 80486La generacin 486 realmente signific contar con una computadora personal de prestaciones avanzadas, entre ellas, un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante o FPU, una unidad de interfaz de bus mejorada y una memoria cach unificada, todo ello integrado en el propio chip del microprocesador. Estas mejoras hicieron que los i486 fueran el doble de rpidos que el par i386 - i387 operando a la misma frecuencia de reloj. El procesador Intel 486 fue el primero en ofrecer un coprocesador matemtico o FPU integrado; con l que se aceleraron notablemente las operaciones de clculo.

1993: El Intel PentiumEl microprocesador de Pentium posea una arquitectura capaz de ejecutar dos operaciones a la vez, gracias a sus dos pipeline de datos de 32bits cada uno, uno equivalente al Adems, estaba dotado de un bus de datos de 64 bits, y permita un acceso a memoria de 64 bits (aunque el procesador segua manteniendo compatibilidad de 32 bits para las operaciones internas, y los registros tambin eran de 32 bits).

1995: EL Intel Pentium ProLanzado al mercado para el otoo de 1995, el procesador Pentium Pro (profesional) se dise con una arquitectura de 32 bits. Se us en servidores y los programas y aplicaciones para estaciones de trabajo (de redes) impulsaron rpidamente su integracin en las computadoras. .

1997: El Intel Pentium IIUn procesador de 7,5 millones de transistores, se busca entre los cambios fundamentales con respecto a su predecesor, mejorar el rendimiento en la ejecucin de cdigo de 16 bits, aadir el conjunto de instrucciones MMX y eliminar la memoria cach de segundo nivel del ncleo del procesador, colocndola en una tarjeta de circuito impreso junto a ste.

El Intel Pentium II XeonLos procesadores Pentium II Xeon se disean para cumplir con los requisitos de desempeo en computadoras de medio-rango, servidores ms potentes y estaciones de trabajo (workstations).1999: El Intel CeleronContinuando la estrategia, Intel, en el desarrollo de procesadores para los segmentos del mercado especficos, el procesador Celeron es el nombre que lleva la lnea de de bajo costo de Intel.

1999: El Intel Pentium IIIEl procesador Pentium III ofrece 70 nuevas instrucciones Internet Streaming, las extensiones de SIMD que refuerzan dramticamente el desempeo con imgenes avanzadas, 3D, aadiendo una mejor calidad de audio, video y desempeo en aplicaciones de reconocimiento de voz.

1999: El Intel Pentium III XeonEl procesador Pentium III Xeon amplia las fortalezas de Intel en cuanto a las estaciones de trabajo (workstation) y segmentos de mercado de servidores, y aade una actuacin mejorada en las aplicaciones del comercio electrnico e informtica comercial avanzada.

2000: EL Intel Pentium 4Este es un microprocesador de sptima generacin basado en la arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primero con un diseo completamente nuevo desde el Pentium Pro. Se estren la arquitectura NetBurst, la cual no daba mejoras considerables respecto a la anterior P6. Intel sacrific el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE.

2004: El Intel Pentium 4 (Prescott)A principios de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versin de Pentium 4 denominada 'Prescott'. Primero se utiliz en su manufactura un proceso de fabricacin de 90 nm y luego se cambi a 65nm. Su diferencia con los anteriores es que stos poseen 1 MiB o 2 MiB de cach L2 y 16 KiB de cach L1

2006: EL Intel Core DuoIntel lanz sta gama de procesadores de doble ncleo y CPUs 2x2 MCM (mdulo Multi-Chip) de cuatro ncleos con el conjunto de instrucciones x86-64, basado en el la nueva arquitectura Core de Intel. La microarquitectura Core regres a velocidades de CPU bajas y mejor el uso del procesador de ambos ciclos de velocidad y energa comparados con anteriores NetBurst de los CPU Pentium 4/D2.

2008: El Intel Core NehalemIntel Core i7 es una familia de procesadores de cuatro ncleos de la arquitectura Intel x86-64. Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitectura Nehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2. FSB es reemplazado por la interfaz QuickPath en i7 e i5 (zcalo 1366), y sustituido a su vez en i7, i5 e i3 (zcalo 1156) por el DMI eliminado el northBrige e implementando puertos PCI Express directamente. Memoria de tres canales (ancho de datos de 192 bits): cada canal puede soportar una o dos memorias DIMM DDR3. Las placa base compatibles con Core i7 tienen cuatro (3+1) o seis ranuras DIMM en lugar de dos o cuatro, y las DIMMs deben ser instaladas en grupos de tres, no dos. El Hyperthreading fue reimplementado creando ncleos lgicos. Est fabricado a arquitecturas de 45 nm y 32 nm y posee 731 millones de transistores su versin ms potente. Se volvi a usar frecuencias altas, aunque a contrapartida los consumos se dispararon.

2011: El Intel Core Sandy BridgeLlegan para remplazar los chips Nehalem, con Intel Core i3, Intel Core i5 e Intel Core i7 serie 2000 y Pentium G.

Intel lanz sus procesadores que se conocen con el nombre en clave Sandy Bridge. Estos procesadores Intel Core que no tienen sustanciales cambios en arquitectura respecto a nehalem, pero si los necesarios para hacerlos ms eficientes y rpidos que los modelos anteriores. Es la segunda generacin de los Intel Core con nuevas instrucciones de 256 bits, duplicando el rendimiento, mejorando el desempeo en 3D y todo lo que se relacione con operacin en multimedia. Llegaron la primera semana de Enero del 2011. Incluye nuevo conjunto de instrucciones denominado AVX y una GPU integrada de hasta 12 unidades de ejecucin

Ivy Bridge es la mejora de sandy bridge a 22 nm. Se estima su llegada para 2012 y promete una mejora de la GPU, as como procesadores de sexdcuple ncleo en gamas ms altas y cudruple ncleo en las ms bajas, abandonndose los procesadores de ncleo doble.

EVOLUCIN DE LOS MICROPROCESADORES AMD

1991: ElAMD AMx86Procesadores fabricados porAMD100% compatible con los cdigos de Intel de ese momento. Llamados clones de Intel, llegaron incluso a superar la frecuencia de reloj de los procesadores de Intel y a precios significativamente menores. Aqu se incluyen las series Am286, Am386, Am486 y Am586.

1996: ElAMD K5Habiendo abandonado los clones,AMDfabricada con tecnologas anlogas a Intel. AMD sac al mercado su primer procesador propio, el K5, rival del Pentium. La arquitectura RISC86 del AMD K5 era ms semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesadorRISCcon una Unidad x86- decodificadora, transforma todos los comandos x86 (de la aplicacin en curso) en comandos RISC.

1996: LosAMD K6y AMD K6-2Con el K6, AMD no slo consigui hacerle seriamente la competencia a los Pentium MMX de Intel, sino que adems amarg lo que de otra forma hubiese sido un plcido dominio del mercado, ofreciendo un procesador casi a la altura del Pentium II pero por un precio muy inferior. En clculos encoma flotante, el K6 tambin qued por debajo del Pentium II, pero por encima del Pentium MMX y del Pro. El K6 cont con una gama que va desde los 166 hasta los ms de 500 Mhz y con el juego de instrucciones MMX, que ya se han convertido en estndares.Ms adelante se lanz una mejora de losK6, losK6-2de 250 nanmetros, para seguir compitiendo con los Pentium II, siendo ste ltimo superior en tareas de coma flotante, pero inferior en tareas de uso general. Se introduce un juego de instruccionesSIMDdenominado3DNow.1999: ElAMD AthlonK7 (Classic y Thunderbird)Procesador totalmente compatible con la arquitectura x86. Internamente el Athlon es un rediseo de su antecesor, pero se le mejor substancialmente el sistema decoma flotante(ahora con 3 unidades de coma flotante que pueden trabajar simultneamente) y se le increment lamemoria cachde primer nivel (L1) a 128 KB (64 Kb para datos y 64 Kb para instrucciones). Adems incluye 512 Kb de cach de segundo nivel (L2). El resultado fue el procesadorx86ms potente del momento.El procesador Athlon con ncleo Thunderbird apareci como la evolucin del Athlon Classic. Al igual que su predecesor, tambin se basa en la arquitectura x86 y usa el bus EV6. El proceso de fabricacin usado para todos estos microprocesadores es de 180nanmetros. El Athlon Thunderbird consolid a AMD como la segunda mayor compaa de fabricacin de microprocesadores, ya que gracias a su excelente rendimiento (superando siempre al Pentium III y a los primeros Pentium IV de Intel a la misma frecuencia de reloj) y bajo precio, la hicieron muy popular tanto entre los entendidos como en los iniciados en la informtica.2001: ElAMD Athlon XPCuando Intel sac elPentium 4a 1,7 GHz en abril de 2001 se vio que el Athlon Thunderbird no estaba a su nivel. Adems no era prctico para el overclocking, entonces para seguir estando a la cabeza en cuanto a rendimiento de los procesadores x86, AMD tuvo que disear un nuevo ncleo, y sac elAthlon XP. Este compatibilizaba las instruccionesSSEy las 3DNow! Entre las mejoras respecto al Thunderbird se puede mencionar la prerrecuperacin de datos por hardware, conocida en ingls comoprefetch, y el aumento de las entradas TLB, de 24 a 32.

2004: El AMD Athlon 64El AMD Athlon 64 es un microprocesador x86 de octava generacin que implementa el conjunto de instruccionesAMD64, que fueron introducidas con el procesador Opteron. El Athlon 64 presenta un controlador de memoria en el propio circuito integrado del microprocesador y otras mejoras de arquitectura que le dan un mejor rendimiento que los anteriores Athlon y que el Athlon XP funcionando a la misma velocidad, incluso ejecutando cdigo heredado de 32 bits. El Athlon 64 tambin presenta una tecnologa de reduccin de la velocidad del procesador llamadaCool'n'Quiet,: cuando el usuario est ejecutando aplicaciones que requieren poco uso del procesador, baja la velocidad del mismo y su tensin se reduce.

2007: ElAMD PhenomPhenom fue el nombre dado por Advanced Micro Devices (AMD) a la primera generacin de procesadores de tres y cuatro ncleos basados en la microarquitectura K10. Como caracterstica comn todos los Phenom tienen tecnologa de 65 nanmetros lograda a travs de tecnologa de fabricacin Silicon on insulator (SOI). Los procesadores Phenom estn diseados para facilitar el uso inteligente de energa y recursos del sistema, listos para la virtualizacin, generando un ptimo rendimiento por vatio. Todas las CPU Phenom poseen caractersticas tales como controlador de memoria DDR2 integrado, tecnologaHyperTransporty unidades decoma flotantede 128 bits, para incrementar la velocidad y el rendimiento de los clculos de coma flotante. La arquitectura Direct Connect asegura que los cuatro ncleos tengan un ptimo acceso al controlador integrado de memoria, logrando un ancho de banda de 16 Gb/s para intercomunicacin de los ncleos del microprocesador y la tecnologa HyperTransport, de manera que las escalas de rendimiento mejoren con el nmero de ncleos. Tiene cach L3 compartida para un acceso ms rpido a los datos (y as no depende tanto del tiempo de latencia de la RAM), adems de compatibilidad de infraestructura de los zcalos AM2, AM2+ y AM3 para permitir un camino de actualizacin sin sobresaltos. A pesar de todo, no llegaron a igualar el rendmiento de la serie Core 2 Duo.

2008: LosAMD Phenom IIyAthlon IIPhenom II es el nombre dado por AMD a una familia de microprocesadores o CPUs multincleo (multicore) fabricados en 45 nm, la cual sucede al Phenom original y dieron soporte a DDR3. Una de las ventajas del paso de los 65 nm a los 45 nm, es que permiti aumentar la cantidad de cach L3. De hecho, sta se increment de una manera generosa, pasando de los 2 MiB del Phenom original a 6 MiB.

Entre ellos, el Amd Phenom II X2 BE 555 de doble ncleo surge como el procesador bincleo del mercado. Tambin se lanzan tres Athlon II con slo Cach L2, pero con buena relacin precio/rendimiento. El Amd Athlon II X4 630 corre a 2,8 GHz. El Amd Athlon II X4 635 continua la misma lnea.

AMD tambin lanza un triple ncleo, llamado Athlon II X3 440, as como un doble ncleo Athlon II X2 255. Tambin sale el Phenom X4 995, de cuatro ncleos, que corre a ms de 3,2GHz. Tambin AMD lanza la familia Thurban con 6 ncleos fsicos dentro del encapsulado

2011: ElAMD FusionAMD Fusiones el nombre clave para un diseo futuro de microprocesadores Turion, producto de la fusin entreAMDyATI, combinando con la ejecucin general del procesador, el proceso de la geometra 3D y otras funciones de GPUs actuales. LaGPU(procesador grfico) estar integrada en el propio microprocesador. Se espera la salida progresiva de esta tecnologa a lo largo del 2011; estando disponibles los primeros modelos (Ontaro y Zacate) para ordenadores de bajo consumo entre ltimos meses de 2010 y primeros de 2011, dejando el legado de las gamas medias y altas (Llano, Brazos y Bulldozer para mediados o finales del 2011)

FUTUROS PROCESADORESINTELLa lnea de procesadores Skylake de Intel no llegar al mercado pronto. De hecho tardar un tiempo considerable en estar lista ya que no es el nico proyecto en el cual la compaa trabaja. La lnea Skylake no estar llegando al mercado hasta el ao que viene por lo menos. Todava tenemos muchos meses de espera, pero afortunadamente ahora podemos ver algunos detalles filtrados del nuevo hardware de Intel.Primero que nada, los chips sern fabricados con un proceso de 14nm, similar al usado para los Haswell-E, y contarn adems con AVX 3.2. El soporte para DDR4 tambin estar incluido, as como tambin soporte para PCIe 4.0 y se estrenar una nueva versin de la tarjeta Intel HD.

AMDLos APUs Richland estn compuestos por los actuales mdulos Piledriver, pero a los cuales se les ha mejorado el CPU, GPU y otros componentes internos, para darle madurez a la micro-arquitectura; En este sentido, los nuevos A-Series, vendrn con frecuencia ms altas, as como tambin un soporte nativo para memorias DDR3-2133 MHz en contraste con el actual soporte de 1866 MHz; A este conjunto hay que sumarle los nuevos iGPU que ahora se basaran en las actuales HD 7000 series con arquitectura Core Next Graphics.En la cspide, tendremos al AMD A10-6800K, con 2 mdulos Piledriver, o sea 4 ncleos, multiplicador desbloqueado, iGPU 8670D y un TDP de 100 W; En el siguiente escaln se encuentra el A10-6700, con 4 ncleos, frecuencias ms bajas, iGPU 8670D, multiplicador bloqueado y un TDP de 65 W.Luego en la lnea A8, tenemos al A8-6600K, con 4 ncleos, multiplicador desbloqueado, iGPU 8570D y un TDP de 100 W; Su hermano menor, el A8-6500, cuenta con 4 ncleos, iGPU 8570D, menores frecuencias, multiplicador bloqueado y un TDP de 65 W.Ms abajo nos encontramos con el A6-6400K, con 2 ncleos, iGPU 8470D, multiplicador desbloqueado y TDP de 65 W; Finalmente, el APU de entrada es el A4-6300, con iGPU 8370D, 2 ncleos y multiplicador bloqueado, lo cual se suma a un TDP de 65 W.Todos estos APUs sern compatible con el actual socket FM2 y sus chipset A55, A75 y A85X; A estos se les pretenden unir los futuros A88X con 8 puertos SATA 6 GB/s el A78 con 6 puertos SATA y el A68 con 4 puertos SATA probablemente.

BUSES

Elbus(o canal) es unsistema digitalque transfiere datos entre los componentes de unacomputadorao entre computadoras. Est formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadoresadems decircuitos integrados.La funcin del bus es la de permitir la conexin lgica entre distintos subsistemas de un sistema digital, enviando datos entre dispositivos de distintos rdenes: desde dentro de los mismos circuitos integrados, hasta equipos digitales completos que forman parte de supercomputadoras.La mayora de los buses estn basados enconductores metlicospor los cuales se trasmitensealeselctricas que son enviadas y recibidas con la ayuda de integrados que poseen una interfaz del bus dado y se encargan de manejar las seales y entregarlas comodatostiles. Las seales digitalesque se trasmiten son de datos, de direcciones o seales de control.Los buses definen su capacidad de acuerdo a lafrecuenciamxima de envo y al ancho de los datos. Por lo general estos valores son inversamente proporcionales: si se tiene una alta frecuencia, el ancho de datos debe ser pequeo. Esto se debe a que la interferencia entre las seales (crosstalk) y la dificultad desincronizarlas, crecen con la frecuencia, de manera que un bus con pocas seales es menos susceptible a esos problemas y puede funcionar a alta velocidad.

FUNCIONAMIENTO

En el bus se encuentran dos pistas separadas, el bus de datos y el bus de direcciones. La CPU escribe la direccin de la posicin deseada de la memoria en el bus de direcciones accediendo a la memoria, teniendo cada una de las lneas carcter binario. Es decir solo pueden representar 0 o 1 y de esta manera forman conjuntamente el nmero de la posicin dentro de la memoria (es decir: la direccin). Cuantas ms lneas haya disponibles, mayor es la direccin mxima y mayor es la memoria a la cual puede dirigirse de esta forma. En el bus de direcciones original haba ya 20 direcciones, ya que con 20 bits se puede dirigir a una memoria de 1 MB y esto era exactamente lo que corresponda a la CPU.Esto que en le teora parece tan fcil es bastante ms complicado en la prctica, ya que aparte de los bus de datos y de direcciones existen tambin casi dos docenas ms de lneas de seal en la comunicacin entre la CPU y la memoria, a las cuales tambin se acude. Todas las tarjetas del bus escuchan, y se tendr que encontrar en primer lugar una tarjeta que mediante el envo de una seal adecuada indique ala CPU que es responsable de la direccin que se ha introducido. Las dems tarjetas se despreocupan del resto de la comunicacin y quedan ala espera del prximo ciclo de transporte de datos que quizs les incumba a ellas.PROCESADORBus de direccionesBus de datos

80862016

8088208

801862016

80188208

802862416

80386 SX3216

80386 DX3232

80486 DX3232

80486 SX3232

PENTIUM3264

PENTIUM PRO3264

Este mismo concepto es tambin la razn por la cual al utilizar tarjetas de ampliacin en un PC surgen problemas una y otra vez, si hay dos tarjetas que reclaman para ellas el mismo campo de direccin o campos de direccin que se solapan entre ellos.Los datos en si no se mandan al bus de direcciones sino al bus de datos. El bus XT tena solo 8 bits con lo cual slo poda transportar 1 byte a la vez. Si la CPU quera depositar el contenido de un registro de 16 bits o por valor de 16 bits, tena que desdoblarlos en dos bytes y efectuar la transferencia de datos uno detrs de otro.

TIPOS DE BUSES

Por lo general, dentro de un equipo, se distinguen dos buses principales:

Elbus internoo sistema (que tambin se conoce comobus frontal o FSB).

Permite al procesador comunicarse con la memoria central del sistema (la memoriaRAM). Este mueve datos entre los componentes internos del microprocesador.Todas las partes del microprocesador estn unidas mediante diversas lneas elctricas. El conjunto de estas lneas se denominan bus interno del microprocesador. Por este bus interno circulan los datos (bus de datos), las seales de control (bus de control) o las direcciones de memoria (bus de direcciones). Cuando se habla de un microprocesador de 32 bits, se est diciendo que el nmero de lneas del bus interno es de 32.

El bus interno puede compararse a los vasos sanguneos del cuerpo humano. As, por las diferentes lneas fluye la informacin, llegando o abandonando los registros y las memorias. Entre los buses internos podemos encontrar:Bus de Direcciones: Este es un bus unidireccional debido a que la informacin fluye es una sola direccin, de la CPU a la memoria a los elementos de entrada y salida. La CPU sola puede colocar niveles lgicos en la n lneas de direccin, con la cual se genera 2n posibles direcciones diferentes. Cada una de estas direcciones corresponde a una localidad de la memoria dispositivo de E / S.Bus de Datos: Este es un bus bidireccional, pues los datos pueden fluir hacia desde la CPU. Los m terminales de la CPU, de D0 - Dm-1 , pueden ser entradas salidas, segn la operacin que se est realizando ( lectura escritura ) . En todos los casos, las palabras de datos transmitidas tiene m bits de longitud debido a que la CPU maneja palabras de datos de m bits; del nmero de bits del bus de datos, depende la clasificacin del microprocesador.En algunos microprocesadores, el bus de datos se usa para transmitir otra informacin adems de los datos (por ejemplo, bits de direccin informacin de condiciones). Es decir, el bus de datos es compartido en el tiempo multiplexado. En general se adopt 8 bits como ancho estndar para el bus de datos de los primeros computadores PC y XT. Usualmente el computador transmite un carcter por cada pulsacin de reloj que controla el bus (bus clock), el cual deriva sus pulsaciones del reloj del sistema (system clock). Algunos computadores lentos necesitan hasta dos pulsaciones de reloj para transmitir un carcter.Bus de Control: Este conjunto de seales se usa para sincronizar las actividades y transacciones con los perifricos del sistema. Algunas de estas seales, como R / W , son seales que la CPU enva para indicar qu tipo de operacin se espera en ese momento. Los perifricos tambin pueden remitir seales de control a la CPU, como son INT, RESET, BUS RQ.Las seales ms importantes en el bus de control son las seales de cronmetro, que generan los intervalos de tiempo durante los cuales se realizan las operaciones. Este tipo de seales depende directamente del tipo del microprocesador.

El bus de expansin(llamado algunas vecesbus de entrada/salida)Permite a diversos componentes de la placa madre (USB, puerto serial o paralelo, tarjetas insertadas en conectores PCI, discos duros, unidades de CD-ROM y CD-RW, etc.) comunicarse entre s. Sin embargo, permite principalmente agregar nuevos dispositivos por medio de lasranuras de expansinque estn a su vez conectadas al bus de entrada/salida. Entre los buses expansin podemos encontrar:Buses ISA: Las siglas significan INDUSTRY STANDARD ARQUITECTURE.Las primeras computadoras personales estaban equipadas con ranuras de 8 bits, con una velocidad de reloj de 4,77 MHz., que para la velocidad de aquellos procesadores eran suficientes. Actualmente son lentas para los procesadores que existen.Buses MCA: A medida que los procesadores aumentaron su velocidad, los buses ISA debieron mantener su velocidad para permanecer dentro del estndar, desaprovechando los mayores rendimientos de procesadores y dispositivos.

IBM desarroll la denominada ARQUITECTURA DE BUS MICROCANAL (MCA). Basada en ranuras de expansin 32 bits, introdujo cambios de diseo y nuevos conceptos de gestin y funcionamiento del bus. El bus MCA es totalmente incompatible con los dems y de uso exclusivo de IBM. Por ello, qued prcticamente en desuso.Buses EISA: Las siglas significan EXTENDED INDUSTRY STANDARD ARQUITECTURE. Arquitectura estndar industrial extendida. Tiene caractersticas de la ISA en cuanto a su compatibilidad pero con la velocidad de MCA es decir, 32 bits. Buses VESA: Las ranuras VESA (VIDEO ELECTRONICA STANDARD ASOCIATION) son una extensin de ISA. Incluye toda la tecnologa de EISA, funcionan al ritmo del microprocesador y permiten la transferencia de datos sin necesidad de que estos intervengan permitiendo procesos mucho ms rpidos y dejando mayor tiempo libre al microprocesador central. Si bien esta caracterstica lo hace ms rpido, lo complejo de su coxionado lmite, la cantidad de 2 o 3 ranuras solamente.Buses PCI: Las siglas significan PERIPHERICAL COMPONENT INTERCONECT. Interconexin a componentes perimetrales. Es de caractersticas similares a VESA, pero se distingue porque la conexin del bus con el microprocesador se efecta por intermedio de un chip adicional que simplifica y suprime las limitaciones de la conexin directa.

Permite hasta 10 ranuras de expansin simultneas pero direccionables, es decir, no es lo mismo colocar una placa PCI en cualquier ranura, deben tener un orden determinado.Bus AGP:Las siglas AGP corresponden a Advanced Graphics Port, o Puerto Avanzado de Grficos. Se trata de un nuevo sistema para conectar perifricos en la placa base del PC; es decir, es un nuevo bus por el que van datos del microprocesador al perifrico.Su propio nombre nos define este nuevo bus: Puerto, puesto que se comunica con el micro de manera ms ntima que otros buses como PCI (a costa de permitir slo 1 ranura o slot); Avanzado, como corresponde a una tecnologa moderna que pretende superar las limitaciones del PCI ; y de Grficos, ya que ha sido diseado pensando en ese uso exclusivamente.PCI EXPRESS: PCI Express es el sucesor de la tecnologa PCI, PCI Express est pensado para sustituir no slo al bus PCI para dispositivos como Mdems y tarjetas de red, sino tambin al bus AGP, lugar de conexin para la tarjeta grfica desde 1997. Al contrario que su predecesor paralelo, PCI Express es un sistema de interconexin serie punto a punto, capaz de ofrecer transferencias con un altsimo ancho de banda, desde 200MB/seg para la implementacin 1X, hasta 4GB/seg para el PCI Express 16X que se emplear con las tarjetas grficas.La notacin 1X y 16X se refiere al ancho del bus o nmero de lneas disponibles. La conexin en el PCI Express es, adems, bidireccional, lo que permite un ancho de banda terico de hasta 8GB/seg para un conector 16X, o unos asombrosos 16GB/seg para el actual mximo de 32X.PCI Express tambin incluye caractersticas novedosas, tales como gestin de energa, conexin y desconexin en caliente de dispositivos (como USB), y la capacidad de manejar transferencias de datos punto a punto, dirigidas todas desde un host.

PUERTOS

Unpuertoes una forma genrica se le denomina a una interfaz a travs de la cual los diferentes tipos dedatosse pueden enviar y recibir. Entre los puertos encontrar:Puerto serial / COMxPuerto serial, puerto COM, puerto de comunicaciones y puerto RS-232 ("Recomended Standard-232"), hacen referencia al mismo puerto. Se le llama serial, porque permite el envo de datos, uno detrs de otro, mientras que un paralelo se dedica a enviar los datos de manera simultnea. La sigla COM es debido al trmino ("COMmunications"), que traducido significa comunicaciones. Es unconectorsemitrapezoidal de 9 terminales, que permite la transmisin de datos desde un dispositivo externo(perifrico), hacia la computadora; por ello es denominado puerto.Compiti directamente en el mercado contra elpuerto LPT.Este puerto est siendo reemplazado por elpuerto USBpara el uso en PDAs yratones, pero an viene integrado en latarjeta principal (Motherboard)actuales.

Caractersticas del puerto serial COMEn el mbito de la electrnica comercial se le denomina como conector DB9 ("D-subminiature type B, 9 pin"), esto es D-subminiatura tipo B, con 9 pines.Se utilizaba principalmente para la conexin delratn (Mouse), algunos tipos antiguos deescneresy actualmente para dispositivos comoPDAs ("Personal Digital Assistant") asistentes personales digitales. Cada puerto, permite conectar solamente 1 dispositivo.Para conectar y desconectar los dispositivos, as como para que la computadora los reconozca de manera correcta, es necesario apagar y reiniciar la computadora.

Terminales elctricas del puerto serialEl puertoserial cuenta con 9contactostipo pin; se muestran las lneas elctricas y su descripcin bsica.1.- DCD (Detecta la portadora)2.- RxD (Recibe datos)3.- TxD (Transmitedatos)4.- DTR (Terminal de datos listo)5.- SG (Tierra)6.- DSR (Equipo de datos listo)7.- RTS (Solicita enviar)8.- CTS (Disponiblepara enviar)9.- RI (Indica llamada)

Variante fsica del puerto serialSe pueden encontrar algunos dispositivos externos e inclusocomputadoras que tienen un puerto serial diferente al comn de 9 pines. Este puerto serial consta de 25 pines, es tipo macho y se utiliza con frecuencia acompaado de un adaptador para poder ser utilizado con conectoresde 9 pines.Velocidad de transmisin del puertoserial COMLa forma de medir la velocidad de transmisin del puerto serial es en KiloBytes/segundo (KB/s)Usos especficos del puerto serial COMEl uso principal que se le asignaba era para conectar el ratn (Mouse), e incluso escneres, pero con la salida al mercado del puerto USB se dej de utilizar con este fin. Un uso actual es para conectar algunos tipos de PDAs, agendas electrnicas, conexiones directas entrecomputadoras("Laplink"), dispositivos electrnicos para prcticas acadmicas ycolectoras de datos.

Puerto paralelo / LPTx

El Puerto paralelo o puerto LPT es el tradicionalmente conocido como puerto de impresora. Se le llama paralelo porque permite el envo de datos, en conjuntos simultneos de 8bits, mientras que un puerto serial enva los datos uno detrs de otro. La sigla LPT significa "Line Print Terminal / Line PrinTer", que traducido significa lnea terminal de impresin / lnea de la impresora.Usos especficos del Puerto Paralelo: Se utiliza para conectar dispositivos tales como impresoras, escneres, Plotters, unidades externas para discos ZIP, conexiones directas entre computadoras por medio de cable (Laplink) y algunos dispositivos ms especializados como colectoras de datos.Caractersticas principalesHan existido hasta este momento, tres versiones bsicas del puerto LPT, pero es importante agregar que son fsicamente idnticas y nicamente lo que vara son las prestaciones:a) Modo SPP: significa "Standar Parallel Port" o "puerto paralelo estndar". Es el estndar con que se identific al puerto paralelo inicialmente, es el ms compatible y actualmente este modo hay que activarlo desde el BIOS-SETUP de la computadora para que el sistema reconozca impresoras antiguas. Permite una velocidad de transferencia entre 150 Kilobytes/segundo (Kb/s) a 500 Kb/s.b) Modo EPP: significa "Enhanced Parallel Port" o su traduccin al espaol es "puerto paralelo mejorado". Se dise para leer y escribir a la velocidad del bus ISA alcanzando velocidades de transferencia de hasta 1 MB/s. Permite la comunicacin bi-direccional entre la computadora y el dispositivo (IEEE1284) y es compatible con SPP. Permite una velocidad de transferencia entre 500 Kilobytes/segundo (Kb/s) a 2 Megabytes/segundo (Mb/s). c) Modo ECP: significa "Enhanced Capabilities Port" o su traduccin al espaol es "puerto de capacidad mejorada". Posee capacidad DMA (Direct Memory Access) capacidad directa para envo de datos hacia la memoria RAM, lo que reduce el tiempo de respuesta; supera la transferencia de 1 Megabyte/segundo (Mb/s) y permiten la emulacin de otros modos cuando sea necesario. Permite la comunicacin bi-direccional entre la computadora y el dispositivo (IEEE1284), adems es compatible con SPP y EPP.

Puerto FireWire o IEEE1394 o bus HPSB (High Performance Serial Bus)FireWire significa alambre de fuego, ello haciendo alusin a la alta velocidad de transmisin de datos entre la computadora y los dispositivos externos. La nomenclatura IEEE1394 es el nmero del estndar asignado por el IEEE ("The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc"), Instituto de Ingenieros en Electricidad y Electrnica. Usos especficos de IEEE1394: Es usado para la conexin tanto de dispositivos digitales multimedia de alta velocidad y prestaciones como grabadoras de vdeo, televisores, equipos de msica, consolas de mezclas, etc, como de dispositivos tradicionales de PC como discos duros,CD-ROM, impresoras, escneres, etc.

Caractersticas principalesEs lanzado al mercado por la marca Apple, como puerto estndar para sus equipos de cmputo. No se ha integrado como estndar en todas las computadoras personales, adems de que hay con 4, 6 y 9 pines, pero el ms utilizado es el de 6 pines. Cada puerto permite conectar como mximo 63 dispositivos externos, pero se recomienda como mximo 16, porque se satura la lnea del puerto y se ralentiza el sistema al tener que administrarse todos simultneamente. Cuenta con tecnologa "Plug&Play", la cual permite conectar, desconectar y reconocer dispositivos sin necesidad de reiniciar apagar la computadora. Cuenta con la tecnologa denominada "Hot Swappable", la cual permite la instalacin o sustitucin de dispositivos importantes sin necesidad de reiniciar apagar la computadora.Esquema de los pines1.- Power (Alimentacin) 2.- Ground (Tierra) 3.- TPB- (Seales diferenciales B-) 4.- TPB+ (Seales diferenciales B+) 5.- TPA- (Seales diferenciales A-) 6.- TPA+ (Seales diferenciales A+)

Puertos USBSignifica ("Universal Serial Bus") su traduccin al espaol es lnea serialuniversal detransporte de datos. Es bsicamente un conector rectangular de 4 terminales que permite la transmisin de datos entre una gran gama dedispositivosexternos(perifricos)conla computadora; por ello es considerado puerto; mientras que la definicin de laReal AcademiaEspaola de la lengua es "toma de conexinuniversal deuso frecuente en lascomputadoras".

El puerto USB 1.0 reemplaz totalmente alGameport.

El puerto USB est a punto de reemplazar alpuerto LPT, y alpuerto COM.

El puertoUSB 2.0 compite actualmente en el mercado contra elpuerto FireWire.

El puerto USB 3.0 compite en altas velocidades de transmisin contra elpuerto SATA.

Caractersticas del puerto USB

La versin USB 1.0 Aparece en el mercado, junto con el lanzamiento delmicroprocesador Intel Pentium IIen 1997.

Cada puerto, permite conectar hasta 127dispositivosexternos, pero solo se recomiendan como mximo 8, porque se satura la lnea del puerto y se ralentiza el sistema al tener que administrarse todos simultneamente.

Cuenta con tecnologa "Plug&Play" la cual permite conectar, desconectar y reconocerdispositivossin necesidad de reiniciar apagarel computador.

Las versiones USB 1.X yUSB 2.0 transmiten en un medio unidireccional los datos, esto essolamentese enva recibe datos en un sentido a la vez, mientras que la versin USB 3 cuenta con un medioDuplexque permite enviar y recibir datos de manera simultnea.

A pesar de que el puerto USB 3, est actualmente integrado ya en algunas placasde nueva generacin, an no hay dispositivos comerciales/populares para esta tecnologa.

Tipos de puertos USB El puerto USB en general cuenta con 3tipos, denominados A, B y mini, incluida la versin USB 3.0 (esta ltima cuenta con sus respectivos conectores agregados):USB tipo A

Figura 4. Puerto USB integrado en la tarjeta principal ("Motherboard").USB tipo B

Figura 5. Variante del puerto USB integrado endispositivosgrandes.USB mini

Figura 6. Variante del puerto USB integrado endispositivospequeos.

Versiones del puerto USB 1, USB 2 Y USB 3

Han existido hasta este momento las versiones USB 1.0, USB 1.1 yUSB 2.0, las cules son idnticas fsicamente, teniendo la variante de la velocidad entre ellas, sin embargo la versin USB 3.0 ya lanzado al mercado paradispositivosde nueva generacin, con el nombre clave de "SuperSpeed", se diferencia de las versiones anteriores, ya que permite un transmisin de informacin en un medioDplex(enviar y recibir datos de manera simultnea), su uso es bsicamente para la transmisin directa, a muy alta velocidad, de video entre losdispositivosy la computadora, as como para discos duros externos.

FIBRE CHANNEL Canal de fibra FibreChannel(FC) es una nueva tecnologa desarrollada para transmisin de datos a alta velocidad entremainframes, superordenadores, servidores de altas prestaciones y dispositivos de almacenamiento.FC es un interfaz de transferencia de datos en serie que utiliza actualmente una velocidad de enlace de 1Gigabitpor segundo (1Gbps) y que soporta diferentes protocolos de transporte, tanto de canal de perifricos (como puedan ser SCSI o IP) como de paquetes de red (como puedan ser IP o ATM).Este soportemultiprotocolopermite reunir bajo una misma tecnologa de interconexin las funcionalidades de las redes (networking) y las de E/S de alta velocidad (principalmentememorias de masa). Adicionalmente, esta conexin de ordenadores y dispositivos de almacenamiento directamente a la red, ha hecho posible el desarrollo de una nueva forma de implementar los servidores (SAN:StorageAreaNetwork), en que los discos o cintas ya no estn asociados fsicamente a un servidor concreto, pudiendo incluso estar separados a bastante distancia. Esta tecnologa tiene evidentes ventajas en cuanto a la disponibilidad del sistema, recursos compartidos, etc. (permite disponer de un conjunto de servidores con acceso a un conjunto de discos compartidos, realizar operaciones de mantenimiento sin apagar los servidores y sin impedir el acceso de stos a otros dispositivos sobre la red, realizar copias de seguridad hacia dispositivos fsicamente separados y situados en distintos lugares seguros,etc, etc.).FC puede operar sobre cable y sobre fibra ptica a distancias de hasta 10Kmssin uso de repetidores. Es una tecnologa nica en cuanto a las mltiples einteroperablestopologas que soporta, que pueden ser Punto-a-punto,

Topologas del canal de fibraUn enlace en el canal de fibra consiste en dos fibras unidireccionales que transmiten en direcciones opuestas. Cada fibra est unida a un puerto transmisor (TX) y a un puerto receptor (RX). Dependiendo de las conexiones entre los diferentes elementos, podemos distinguir tres topologas principales de canal de fibra:

Punto a punto(FC-P2P).Dos dispositivos se conectan el uno al otro directamente. Es la topologa ms simple, con conectividad limitada a dos elementos. Anillo arbitrado(FC-AL).En este diseo, todos los dispositivos estn en un bucle o anillo, similar a una redtoken ring. El aadir o quitar un elemento del anillo hace que se interrumpa la actividad en el mismo. El fallo de un dispositivo hace que se interrumpa el anillo. Existen concentradores de canal de fibra que conectan mltiples dispositivos entre s y que pueden puentear los dispositivos que han fallado. Un anillo tambin se puede hacer conectando cada puerto al siguiente elemento formando el anillo. A menudo, un anillo arbitrado entre dos dispositivos negociar para funcionar como conexin P2P, pero ese comportamiento no es requerido por el standard. Medio conmutado(FC-SW).Todos los dispositivos o bucles de dispositivos se conectan a conmutadores (switches) de canal de fibra, conceptualmente similares a las modernas implementacionesethernet. Los conmutadores controlan el estado del medio fsico, proporcionando interconexiones optimizadas.

Capas del canal de fibraEl canal de fibra es un protocolo con cinco capas, llamadas: FC0La capa fsica, que incluye los cables, la ptica de la fibra, conectores, etc. FC1La capa de enlace de datos, que implementa la codificacin y decodificacin de las seales. FC2La capa de red, definida por el estndar FC-PI-2, que constituye el ncleo del canal de fibra y define los protocolos principales. FC3La capa de servicios comunes, una fina capa que puede implementar funciones como el cifrado o RAID. FC4La capa de mapeo de protocolo, en la que otros protocolos, como SCSI, se encapsulan en unidades de informacin que se entregan a la capa FC2.Las implementaciones del canal de fibra estn disponibles a 1, 2 y 4 Gbit/s. Un estndar a 8 Gbit/s est en desarrollo. Un desarrollo a 10 Gbit/s ha sido ratificado, pero en este momento slo se usa para interconectarswitches. No existen todava iniciadores ni dispositivos de destino a 10 Gbit/s basados en el estndar. Los productos basados en los estndares a 1, 2, 4 y 8 Gbit/s deben ser interoperables, y compatibles hacia atrs; el estndar a 10 Gbit/s, sin embargo, no ser compatible hacia atrs con ninguna de las implementaciones ms lentas.PuertosEn el canal de fibra se definen los siguientes puertos: E_portes la conexin entre dos switches del canal de fibra. Tambin conocida comopuerto de expansin, cuando dos E_ports entre dos switches forman un enlace, ese enlace se denomina enlace de InterSwitch o ISL. EX_portes la conexin entre un router de canal de fibra y unswitchde canal de fibra. En el extremo del switch, el puerto es como el de unE_port, pero en el extremo del router es un EX_port. F_portes una conexin de medios en una topologa conmutada. Un puertoF_portno se puede utilizar para un bucle de dispositivo. FL_portes la conexin de medios en un bucle pblico en una topologa de anillo arbitrado. Tambin conocido comopuerto de bucle. Ntese que un puerto de switch pude convertirse automticamente en unF_porto unFL_portdependiendo de qu se est conectando. G_portopuerto genricoen unswitchpuedo operar como E_port o F_port . L_portes el trmino genrico utilizado para cualquier tipo de puerto de bucle,NL_portoFL_port. Tambin conocido comopuerto de bucle. N_portes la conexin de nodo de los servidores o dispositivos de almacenamiento en una topologa conmutada. Tambin se conoce comopuerto de nodo. NL_portes la conexin de nodo de los servidores o dispositivos de almacenamiento en una topologa de anillo arbitrado. Tambin conocido comopuerto de bucle de nodo. TE_portes un trmino utilizado para mltiples puertosE_portsunidos juntos para crear un ancho de banda mayor entreswitches. Tambin conocidos comopuertos de expansintrunking.

DISCO, PROCESADORES Y BUSES

ANA YINESA MOSQUERA

PROFESOR JUAN MANUEL HURTADO

QUINTO SEMESTRE

UNIVERSIDAD DEL PACIFICOTECNOLOGA EN INFORMTICAARQUITECTURA DE SOFTWARE Y HARDWARE BUENAVENTURA 2013