Sumergiéndonos en la informática

   Como vimos en el post pasado, las computadoras actuales son el proceso de años y años de evolución y, sin ellas, todo se nos dificultaría mucho más. Sin embargo, creo que no estamos lo suficientemente informados acerca de su estructura y del papel que desempeña cada pequeño cuerpo que compone estas maravillas. Es entonces que yo entro en pantalla. Acá estoy para informarles acerca del funcionamiento interior de los ordenadores.
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   Para comenzar, hablaremos del hardware, es decir, la parte física. Éste a su vez está compuesto por distintos componentes internos, como el disco duro, la placa madre, el microprocesador, el circuito, los cables, la memoria, etc., y periféricos, que se refieren a todos aquellos dispositivos que permiten que el ordenador se comunique con el exterior. Comencemos con lo básico.
   La placa madreplaca principal o placa base es el elemento fundamental que necesita cualquier ordenador para funcionar, ya que en ella se encuentran e integran los componentes básicos necesarios para su adecuado funcionamiento. La tarjeta es aquella que reúne aquellos circuitos impresos que permiten interconectar los diversos elementos que componen una computadora. 

   La historia de este artefacto comienza en 1941, cuando tres científicos de los laboratorios Bell, William Shockley, Walter Brattain y John Bardeen, muestran su exitoso invento: el transistor (un componente electrónico semiconductor que tiene la función de amplificar, controlar y conectar impulsos eléctricos).
   En 1951, el británico Dummer presentó su idea acerca de la utilización de un bloque de material sólido que pueda ser utilizado para conectar componentes electrónicos sin cables de conexión.
   Finalmente, en 1961, Fairchild Semiconductor, una companía desarrolladora de semiconductores -valga la redundancia- anunció el primer circuito integrado, dando inicio a la transformación y mejoría de esta pieza fundamental

   Entre los artilugios fundamentales de la placa madre se encuentran los conectores de alimentación de energía eléctrica, el zócalo de CPU (monoprocesador) o zócalos de CPU (multiprocesador), las ranuras de RAM y el chipset.


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   Los conectores de alimentación son aquellos aparatos que le proporcionan una alimentación eléctrica, proveniente de la fuente eléctrica, a la base para permitir su funcionamiento.

   El zócalo o zócalos de CPU es un orificio que se usa para conectar el microprocesador. Si la placa base dispone de un único zócalo para microprocesador, se denomina monoprocesador. En cambio, si dispone de dos o más zócalos, se denomina placa multiprocesador

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   El microprocesador es un instrumento importantísimo en el funcionamiento de un computador, hasta tal punto que es considerado el cerebro de la máquina. Este artefacto es el encargado de ejecutar los programas y procesar todas las operaciones dentro de la computadora. Éste se encarga de realizar todas las operaciones de cálculo y de controlar lo que pasa en la computadora recibiendo información y dando órdenes para que los demás elementos trabajen. Se lo llama así debido a su tamaño microscópico constituido por millones de transistores integrados en una única pieza plana de poco espesor. 

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   El primer microprocesador fue  desarrollado por Intel (4004) en la década del 70. Se desarrolló originalmente para una calculadora y resultó revolucionario para su época. Contenía 2300 transistores, era un microprocesador de arquitectura de 4 bits que podía realizar hasta 60 000 operaciones por segundo trabajando a una frecuencia de reloj de alrededor de 700 kHz. A partir de ese momento, este artefacto comenzó una escalinata evolutiva hasta llegar al microprocesador actual, cuya eficacia es mayor y su tecnología asombrante.

   Las ranuras RAM son espacios (de 2 a 6 por placa) donde se encastran las memorias RAM o memorias de acceso aleatorio. Esta unidad es la memoria principal de un dispositivo donde se almacena programas y datos informativos y graban la información de manera temporal, es decir, que al apagar o reiniciar el sistema vuelve a estar en blanco. 

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   Existen 2 tipos básicos de memoria RAM; RAM dinámica (DRAM) y RAM estática (SRAM), ambas utilizan diferentes tecnologías para almacenar los datos. La RAM dinámica necesita ser refrescada más de 100 veces por segundo, mientras que la RAM estática no necesita ser refrescada tan frecuentemente lo que la hace más rápida pero también más cara que la memoria RAM dinámica.

   El primer tipo de memoria RAM fue la memoria de núcleo magnético, desarrollada entre 1949 y 1952 y usada en muchos computadores hasta el desarrollo de circuitos integrados a finales de los años 60 y principios de los 70.

   Sin embargo, también existen otros tipos de memoria como la memoria ROM o memoria de solo lectura, una unidad de información no borrable al apagar el dispositivo electrónico. Esta memoria es esencial ya que permite el arranque del programa inicial que dará lugar a la iniciación de todo el sistema.

   El chipset es un conjunto de circuitos electrónicos que transfieren los datos entre los diferentes sectores de la computadora. Este artefacto suele dividirse en dos secciones:

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   - Puente norte (northbridge): gestiona la interconexión entre el microprocesador, la memoria RAM y la unidad de procesamiento gráfico. 

   - Puente sur (southbridge): gestiona la interconexión entre los periféricos y los dispositivos de almacenamiento, como los discos duros o las unidades de disco óptico.

   La placa madre también contiene el BIOS, un conjunto de instrucciones de computador que controlan las operaciones de entrada y salida. Es el primer programa que se inicia al encender el sistema operativo y les brinda los servicios a éste.

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   Debido a que la máquina suele recalentarse como consecuencia de la fatiga producida por el uso extenso, son necesarios los dispositivos de enfriamiento. Éstos se utilizan para prevenir el sobrecalentamiento interior del ordenador y así evitar que se arruinen piezas de gran importancia. Existen diversos tipos de refrigeradores y algunos de ellos son:

   - Disipador simple: solo se pone en contacto la CPU con el disipador para que este disipe el calor.

   - Refrigeración por aire: además del disipador, se incluye en él un ventilador, que enfría el disipador para retirar más calor.

   - Refrigeración líquida: consiste en hacer correr un líquido refrigerante en un circuito diseñado para retirar el calor de la CPU y de esta manera bajar la temperatura, el líquido es enfriado después de cada ciclo.


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   Otro dispositivo esencial en el interior de los computadores es el disco duro, la unidad donde van a parar todos los datos que se guardan en tu máquina. Aunque existen computadoras que no contienen un disco rígido, éstas no cumplen la función de los computadores convencionales ya que no poseen la capacidad de almacenar información.

   Los periféricos forman parte de otro grupo dentro del hardware, y son cruciales ya que, como mencionamos anteriormente, son los que permiten la interacción entre la tecnología y la persona detrás de la pantalla. Estos se pueden categorizar en diversos grupos dependiendo su función:

   - Los periféricos de entrada son aquellos que permiten introducir datos externos a la computadora. Este grupo está principalmente compuesto por:

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   El teclado, inspirado en la máquina de escribir, es un dispositivo que contiene teclas que al ser apretadas envían la información a la computadora. Esta información que ingresa son símbolos y números que son interpretados de forma particular por cada uno de los programas.

   El mouse es un pequeño aparato movible que permite guiar el puntero por la pantalla y seleccionar las acciones que el usuario desee.

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  El escáner sirve para transformar imágenes en archivos que pueden ser guardados en el ordenador.

  El micrófono permite introducir sonidos en la máquina y darle órdenes a ésta mediante un proceso de reconocimiento de voz.

   La cámara puede ser utilizada para fotografiar y filmar de forma que la imagen o el video puedan luego ser almacenadas en el  ordenador.

  - Los periféricos de salida se utilizan para observar o reproducir la información contenida en la computadora. Estos son:

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   El monitor es el dispositivo principal de salida ya que éste es el que se encarga de mostrar los distintos datos y tipos de información que el usuario requiere. No obstante, el monitor tal cual conocemos no apareció hasta la década del 70, desarrollado por IBM, e incluso así, para ese entonces eran monocromáticos.

   Las primeras computadoras se comunicaban con el exterior mediante luces que se prendían o se apagaban, luego fue a través de una tarjeta perforada y en la década delos 60 la forma más común de interacción era con la ayuda de un teletipo (un artefacto similar a una máquina de escribir), que imprimía toda la información producto de la conexión. Con el tiempo se fueron desarrollando diversos  prototipos y se fue mejorando la imagen y los gráficos, hasta obtener el monitor típico actual, de definiciones increíbles.
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   - Los altavoces, que permiten escuchar los distintos sonidos almacenados en forma de audios y videos

   La impresora es un dispositivo que cumple la función de plasmar en papel una determinada información previamente guardada en el ordenador. Esta data pueden ser desde códigos de información hasta imágenes y textos.

   - Los periféricos de almacenamiento son aquellos dispositivos que permiten almacenar datos fuera de la computadora pero también compartirlos con la computadora cuando sea necesario. Este conjunto incluye aparatos como:

   El disco duro externo que se usa para guardar grandes cantidades de información y ser capaz de transportarlas para el fácil acceso y posibilidad de modificación desde otras máquinas. Este aparato es también utilizado para hacer copias de resguardo o ´backup´.

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   La memoria USB cumple una función similar a la del disco duro ya que permite transportar y modificar grandes volúmenes de data, con la simple diferencia de que el USB es un aparatejo más pequeño y que ocupa menos espacio.

   Los CDs o DVDs son discos de diferentes capacidades que permiten almacenar información pero sin poder modificarla. Es comúnmente utilizada para transportar música, películas y audios. Anteriormente, se utilizaban los disquetes aunque éstos fueron reemplazados por los mencionados en la década de los 90.


   - Los periféricos de comunicación cuya función es permitir o facilitar la interacción entre dos o más computadoras, o entre una computadora y otro periférico externo a la computadora. Entre ellos se encuentran los siguientes:

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   El módem es un aparato que permite la comunicación y el tráfico de datos entre computadoras a través de la línea telefónica o del cablemódem.

   Los routers son artilugios que dirigen la transmisión de datos de una red a otra, permitiendo interconectar subredes de equipos mediante puentes de red.
   Los dispositivos inalámbricos que incluyen dispositivos de Wi-Fi y Bluetooth que permiten conectar equipos entre sí o con diversos periféricos de todo tipo, prescindiendo de cableado.



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   En el caso del Bluetooth, la transmisión se realiza a través de ondas de radio de baja frecuencia pero manteniendo aún un corto alcance comunicativo y una baja rapidez en comparación. En el caso de la conexión Wi-Fi, la transmisión también ocurre a través de ondas de radio, pero éstas son de mayor alcance y rapidez lo cual permite un manejo inalámbrico de mucha más soltura y amplitud.
   Los concentradores son dispositivos que permite centralizar el cableado de una red de computadoras, para luego poder ampliarla y repetir la misma señal a través de diferentes puertos.

   Los conmutadores son aparatos de interconexión redes de computadoras.

   - Los periféricos de procesamiento que incluye las unidades o los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal,es decir, todos los dispositivos mencionados al inicio.

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   Con esta infomación finalizamos a primera etapa: el hardware. Pero antes de hablarles del software y demás cosas, quiero que se tomen unos pocos segundos para reflexionar lo complejo que es el funcionamiento de estos aparatos que usamos naturalmente en nuestro día a día, sin saber lo que sucede detrás de cada instrucción que nosotros le comandemos al ordenador. Esta tecnología ha ido evolucionando y desarrollándose a pasos agigantados en términos de eficacia, capacidad, velocidad y en tamaño, entre otras cosas, desde el momento de origen y seguirá ocurriendo ya que la informática es el futuro ¡Esto es simplemente loquísimo!


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    El software, a diferencia del hardware, es un conjunto de programas, datos e instrucciones que se utilizan para ejecutar determinadas tareas del dispositivo. En resumen, el software es todo aquello inmaterial en un sistema computacional aunque no es tan simple como suena. Se suele clasificar a software en cuatro grupos en función de su utilidad:

   - El software de sistema es el programa responsable de la ejecución de todas las aplicaciones necesarias para que un sistema opere correctamente.

imagen de https://www.nicepng.com
   - El software de programación consiste de todas las herramientas y utilidades que permiten el desarrollo de programas informáticos utilizando diferentes lenguajes de programación o bases de datos, motivo por el cual suelen ser utilizadas por progamadores y no por todos los usuarios.
Los más importantes son:
   Compiladores: (programas que analizan y ejecutan otros programas).
   Intérpretes: (software que "traduce" los diferentes lenguajes de programación).
   Editores de texto: (crean y modifican archivos de texto, lenguaje de programación o código fuente).
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   - El software de aplicación hace referencia todas las herramientas creadas mediante programación para o por los usuarios para facilitar la realización de tareas específicas en la computadora, como pueden ser las aplicaciones que se utilizan en funciones de oficina para optimizar, automatizar y mejorar tareas y procedimientos como también otros tipos de software especializados como software médico, software educativo, editores de música, programas de contabilidad, etc.

   - El malware o software malicioso es aquel creado con fines malintencionados como obtener información privada del usuario o dañar el sistema.

   Espero que les haya gustado este nuevo post y, ¡hasta la próxima entrada!

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