1-Hable de la arquitectura básica de la Tarjeta Madre.
La tarjeta madre conocida también como placa base, Motherboard, Board, Mainboard, entre otros es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre el microprocesador, los circuitos electrónicos de soporte, las ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROM y las ranuras especiales (slots) que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras adicionales, conocidas como tarjetas de expansión.
El propósito más básico de la tarjeta madre es proveer las conexiones lógicas y eléctricas entre otros componentes del sistema y para que esta cumpla su trabajo tiene instalado un software muy básico denominado BIOS.
Hay muchos formatos de tarjetas madre. El formato se refiere a las dimensiones físicas y al tamaño de esta, y determina que tipo de caja de sistema (case) es el que se debe comprar. Los tipos de formatos que generalmente se encuentran son:
Full AT:
Llamada así porque es igual al diseño de la tarjeta madre IBM AT original. El conector de teclado y los conectores de los slots deben estar colocados en los lugares especificados por los requerimientos para que correspondan con los agujeros en el case.
Baby AT:
Es una versión más pequeña de los AT, generalmente de 9 pulgadas de ancho y 10 pulgadas de alto, la cual apareció en 1989. En este tipo de tarjeta madre el microprocesador está colocado en la parte de enfrente de esta, lo que presenta el inconveniente que si se quiere quitar el microprocesador es necesario quitar algunas tarjetas, otro de los inconvenientes que posee es que para enfriar el microprocesador se necesita un ventilador en el microprocesador.
Dentro de las características que presenta este formato es que incluye un conector para voltajes de solo 12v y 5 v. Algunos diseños Baby AT permiten instalar tarjetas madre AT o ATX. Además, La mayoría de los formatos AT y Baby AT usan el conector DIN de 5 pines para el teclado.
ATX:
La especificación oficial ATX (Advanced Technology eXtended) fue presentada por Intel en Julio de 1995 pero aparece en 1996, es una reciente evolución en lo que a tarjetas madre se refiere, el tamaño y la forma son completamente diferentes al AT. El tamaño es generalmente 12 pulgadas de ancho y 9.6 pulgadas de alto, también existe la versión mini-ATX que es un poco mas reducida.
Debido a que una ATX es esencialmente una baby AT girada 90 grados, este giro permite actualizar fácilmente el microprocesador, sin tener que quitar las tarjetas de expansión, el ventilador de la fuente de alimentación queda cerca del microprocesador y permite un mejor enfriamiento, otras ventajas que pueden mencionarse son:
La ventilación al interior y la disipación de calor es mejor que en la AT
Los conectores para dispositivos IDE y disquetera quedan más cerca, reduciendo la longitud de los cables de los cables, contribuyendo con la circulación de aire al interior de la caja del sistema.
Dicho estándar da la posibilidad de poder integrar en la tarjeta madre dispositivos como tarjeta de video y tarjeta de sonido, a través de conectores colocados directamente en la tarjeta madre, con lo cual se ahorra el uso de ranuras de expansión y se contribuye también con la circulación al interior del case.
Además de video y sonido, también pueden integrarse conectores para teclado y mouse (puerto PS2), impresora (paralelo), serial, VGA, microfono, USB.
BTX (Balanced Technology eXtended):
El formato BTX es prácticamente incompatible con el ATX, salvo en la fuente de alimentación (es posible usar una fuente ATX en una placa BTX). Los CPU’s y las tarjetas gráficas consumen cada vez más y más vatios de potencia, y esto resulta en una mayor disipación térmica, debido a que las motherboard ATX no fueron diseñadas para los altos niveles de calor que se producen en ellas, comienza entonces la necesidad de un nuevo formato.
Surge entonces un formato muy diferente al ATX/microATX que requiere un gabinete específico para la tarjeta madre. La idea principal característica de este formato es permitir que los componentes internos se enfríen fácilmente, además de usar tarjetas PCI Express para el sistema gráfico.
LPX:
Es una variante especializada de un baby AT con un bajo perfil, fue desarrollado por Western Digital para computadoras de escritorio para que no ocupen mucho espacio. Este tipo de factor generalmente se encuentra en las computadoras Compaq, Hewlett Packard, Digital, Packard bell, y algunos fabricantes de tarjetas madre.
Placa LPXSe encuentra en computadoras con case Slim, que es un case de escritorio delgado, lo que caracteriza este tipo de formato es que las tarjetas están montadas en un rise card en el centro de la tarjeta.
Los inconvenientes que presenta este tipo de tarjeta madre es, que al estar el rise card al centro de la tarjeta este evita el flujo de aire y requiere mayor ventilación, es difícil quitar la tarjeta madre y en algunos casos es necesario comprar solo del fabricante ya que cada quien soluciona el problema a su manera.
NLX:
Aparece en 1997 diseñado por Intel en colaboración por IBM, es un diseño nuevo de tarjeta madre que incluye:
Mejoras y ventajas del ATX
Los conectores del puerto serie, paralelo, teclado, ratón etc. están colocados en la parte posterior de la tarjeta madre.
Soporte para las nuevas tecnologías tales como AGP, USB
Permitir fácil acceso a los componentes.
Está diseñado para facilitar el mantenimiento típicamente de 8.8 por 13 pulgadas.
Tiene un conector tipo Riser en la parte lateral de la tarjeta madre donde se conecta una tarjeta con los slots de expansión. De esta forma las tarjetas quedan paralelas a la motherboard.
DTX:
Generalmente tienen tres ranuras, una PCIe 16x, una PCI normal y un puerto ExpressCard que las diferencia del resto. También tienen dos ranuras para memoria.
Las placas DTX son bastante pequeñas: 200×244 mm. Lo que permite abaratar el costo de fabricación de estas. Es un desarrollo completamente nuevo creado por AMD (Advanced Micro Devices) durante el año 2007.
2-Haga una breve comparación de la ranura de expansión.
La ranura de expansión es un tipo de zócalo donde se insertan tarjetas de expansión (ejemplos: tarjeta o placa aceleradora de gráficos, placa de red, placa de sonido, etc.)
Todas las placas o tarjetas que hay en un gabinete de computadora están montadas sobre la placa madre, en sus correspondientes ranuras de expansión.
Las placas se insertan a las ranuras por presión y pueden fijarse al gabinete metálico empleando tornillos en la parte trasera.
Tipos de ranuras de expansión
Hay diferentes tipos de ranuras de expansión para diferentes tipos de placas. En las PCs las ranuras más comunes son AGP y PCI y sus variantes. También fueron muy usadas las ISA en las PCs.
Los tipos de ranuras o slots de expansión son:
* AGP: las ranuras AGP se utilizan especialmente para tarjetas gráficas AGP. Comienzan a ser reemplazadas por las ranuras PCI Express. Tipos de AGP: AGP, AGP 2x, AGP 4x y AGP 8x.
* PCI: Las más populares para módems internos, tarjetas de red y de sonido.
* XT: son muy antiguas, ya no se utilizan.
* ISA: ya casi no se utilizan porque fueron reemplazados por los PCI. Los ISA fueron las primeras ranuras en usarse en computadoras personales.
* VESA: ranura introducida en 1992 por el comité VESA de la empresa NEC para dar soporte a las nuevas placas de video.
* AMR: ranura de expansión diseñada por Intel para dispositivos de audio (como tarjetas de sonido) o módems que fue lanzada en 1998. Fueron superadas por tecnologías como ACR Y CNR. Todas son obsoletas.
* CNR: (Comunication and Network Riser), ranuras de expansión para dispositivos de comunicación como módems y tarjetas red, lanzadas en 2000 por Intel.
* PCI-Express: mejora de los bus PCI. Probable reemplazante para todos los buses, incluidos PCI y AGP.
Otras: MCA, VLB, NuBus (Apple Macintosh), ExpressCard, CompactFlash (para computadoras de mano), SBus (computadoras basadas en SPARC del 90), Zorro (Commodore Amiga)
Tipos de tarjetas para ranuras de expansión
* Tarjeta de video
* Tarjeta de sonido
* Tarjeta de red
* Tarjeta sintonizadora de TV o radio
* Módem interno
* Tarjeta de procesamiento de video
* AMR Advanced Multi Rate Codec
* Tarjeta POST
* Tarjeta adaptadora de interfaz (serial, USB, etc.)
3-¿Qué es un superchip?
Un circuito integrado es una pastilla (o "chip") muy delgada en la que se encuentran miles o millones de dispositivos electrónicos interconectados, principalmente transistores, aunque también componentes pasivos como resistencias o capacitores. Su área puede ser de un cm2 o incluso inferior. Algunos de los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores que controlan múltiples artefactos: desde computadoras hasta electrodomésticos, pasando por los teléfonos móviles. Otra familia importante de circuitos integrados la constituyen las memorias digitales.
Los avances que hicieron posible el circuito integrado han sido, fundamentalmente, los desarrollos en la fabricación de dispositivos semiconductores a mediados del siglo XX y los descubrimientos experimentales que mostraron que estos dispositivos podían reemplazar las funciones de las válvulas o tubos de vacío, los que se volvieron rápidamente obsoletos al no poder competir con el tamaño pequeño, el consumo de energía moderado, los tiempos de conmutación mínimos, la confiabilidad, la capacidad de producción en masa y la versatilidad de los circuitos integrados.
El 25 de abril de 1961 se otorga a Fairchild la primera patente sobre un circuito integrado, aunque Texas Instruments había presentado otra, de alcance más amplio, con anterioridad. Hoy se reconoce a los respectivos inventores, Robert Noyce y Jack St. Clair Kilby el desarrollo independiente del concepto.
Tan sólo ha pasado medio siglo desde el inicio de su desarrollo y ya se han vuelto ubicuos. De hecho, muchos académicos creen que la revolución digital impulsada por los circuitos integrados es una de los sucesos más destacados de la historia de la humanidad.
4-¿Cuál es la función del coprocesador automático?
un coprocesador matemático es un chip de computadora que se encarga de las operaciones de punto flotante y cálculos matemáticos en un ordenador. En primeros PCs, este chip fue separado y con frecuencia opcional, y se utilizan principalmente en equipos en Diseño Asistido por Ordenador (CAD) fue el foco primario. Las computadoras personales tan reciente como el 386 PC tenían coprocesadores matemáticos separado.
En las computadoras de hoy, el coprocesador matemático se construye generalmente en la CPU, permitiendo a la CPU a costa de los cálculos matemáticos para su coprocesador matemático. Esto ayuda a la CPU mantener más procesos al mismo tiempo, ya que puede permitir a cualquier coprocesadores matemáticos actuales para manejar estos cálculos intensos.
aplicaciones en un PC como un programa de CAD o incluso una hoja de cálculo que se ocupan de las unidades flotantes de punto ( FPU) y cálculos de retransmisión en coprocesador matemático de un equipo para ayudar en la realización de estos cálculos. Esto deja a la CPU más disponibles para las tareas de operación y gestión del sistema de PC en general.
Piensa en el coprocesador matemático similar a los gráficos de una computadora Processing Unit (GPU). Esta es una tarjeta independiente que se encarga de procesamiento de gráficos y puede mejorar el rendimiento en aplicaciones de gráficos intensivos, como los juegos. El coprocesador matemático, aunque ni tan costoso ni tan notable en la mayoría de los PCs, es el caballo de batalla del chipset para cálculos matemáticos. Considerando que la mayoría de las acciones de un equipo son matemáticas o binarias, el coprocesador matemático juega un papel muy importante, aunque normalmente es invisible o desapercibido por cualquier usuario de ordenador.
Debido a que los equipos más recientes incluyen el coprocesador matemático como parte de la CPU, sus acciones no son visibles excepto a través de supervisión de la CPU en general. Si bien sigue siendo facultativa, el hecho de que el coprocesador matemático es una parte de la CPU es el rendimiento global de las ayudas porque los programas que pueden hacer uso de estas funciones lo harán sin intervención del usuario. Comparando el desempeño de una hoja de cálculo Excel en dos computadoras, una con y otra sin un coprocesador matemático debe mostrar una mejora considerable en el rendimiento en el chip está presente, dada la velocidad de chip de CPU son los mismos.
6-Hable del temporizador programable.
Un temporizador programable es un aparato mediante el cual, podemos regular la conexión ó desconexión de un circuito eléctrico pasado un tiempo determinado desde que se le dio dicha orden.
Un temporizador programable es un dispositivo, con frecuencia programable, que permite medir el tiempo. La primera generación fueron los relojes de arena, que fueron sustituidos por relojes convencionales y más tarde por un dispositivo íntegramente electrónico. Cuando trascurre el tiempo configurado se hace saltar una alarma o alguna otra función a modo de advertencia.
7-Hable de la función de la memoria caché.
En informática, un caché es un componente que almacena datos para que los futuros requerimientos a esos datos puedan ser servidos más rápidamente. Generalmente son datos temporales.
La idea de duplicación de datos se basa en que los datos originales son más costosos de acceder en tiempo con respecto a la copia en memoria caché.
Los datos almacenados en un caché pueden ser valores que se han computado recientemente o duplicados de valores almacenados en otro lugar.
Si se solicitan los datos contenidos en el caché, estos son servidos rápidamente; de lo contrario, los datos deben ser re computados o tomados de su ubicación original, lo cual suele ser más lento.
Un caché almacena datos de forma transparente, esto significa que un cliente que requiere los datos de un sistema, no sabe de la existencia del caché. Esto es opuesto al buffer.
Funcionamiento general del caché
Cuando un cliente caché (una cpu, un navegador, un sistema operativo) necesita acceder a un dato que se presume que existe en el caché, primero revisa allí, si lo encuentra esta situación se llama "cache hit". Por ejemplo, un navegador web primero comprueba si existe una copia local de un elemento particular que existe en una página web que se está cargando.
La situación alternativa, cuando el caché es consultado y no se encuentra el dato que se desea, esto se llama "cache miss". Luego este dato es buscado donde corresponde y copiado al caché también, listo para el posible próximo acceso.
Distintos tipos de caché
1. El caché web (web caching) es el cacheo de documentos web (HTML, imágenes, etc.) en navegadores, buscadores, web proxies, etc. Ver: cache web.
2. En los buscadores de internet, el caché es la última versión de una página que ha sido indexada. Ver: cache (buscadores).
3. Caché de CPU. Es un caché utilizado por el CPU para reducir el tiempo promedio de acceso a memoria. Para más información ver: caché de CPU.
4. Caché de disco o caché de página. Ver: caché de disco.
5. En muchos proxies se suele almacenar un caché web. Ver Proxy web.
6. Caché de bases de datos. Ver: caché de base de datos.
8-Ventajas y desventajas de los buses.
Ventajas:
Ventajas de la topología de BUS.
Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red
Requiere menos cable que una topología estrella.
Ventajas de la topología anillo: Gran facilidad de instalación
Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas.
Facilidad para la detección de fallo y su reparación.
Inconvenientes de la Topología de Estrella.
Requiere más cable que la topología de BUS.
Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él conectados.
Se han de comprar hubs o concentradores.
Ventajas de la Topología Estrella
Gran facilidad de instalación
Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas.
Facilidad para la detección de fallo y su reparación.
Desventajas:
Desventajas de la topología de BUS.
Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal.
Se requieren terminadores.
Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae.
No se debe utilizar como única solución en un gran edificio.
Desventajas de la topología anillo: Una ruptura de cable o fallo de un nodo afecta a toda la red.
La topología de anillo utiliza más cable que la de bus.
En algunos tipos de topologías de anillo es necesario bajar todo el sistema para agregar nodos.
Posee una mayor lentitud en la transmisión de la señal, debido a que la información es repartida por todo el anillo.
Si bien una topología cuesta un poco más que otra, la diferencia no es significativa. Los costos de una red están afectados por la selección de hardware y media que se hagan. De cualquier manera se recomienda la utilización de la topología de estrella por su maniobrabilidad
Desventajas de la Topología de Estrella.
Requiere más cable que la topología de BUS.
Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él conectados.
Se han de comprar hubs o concentradores.
9-Hable de los PIC.
(Programmable Interrupt Controller o PIC). Es el controlador programable de interrupciones usado especialmente en los IBM PCs.
Es un dispositivo que permite asignar niveles de prioridad a sus interrupciones de salida. Cuando el dispositivo tiene múltiples interrupciones de salida para hacer, las realiza en un orden dependiendo de una relativa prioridad.
Se llama programable porque si recibe múltiples y simultáneas interrupciones, puede ordenarlas y ejecutarlas dependiendo de una prioridad programada por el sistema operativo, y así dárselas al CPU una a una.
Uno de los más conocidos PICs es el 8259A, que fue incluido en las PCs x86. En las actuales PCs x86, no es incluido como un chip separado sino que su funcionalidad la realiza una parte del puente sur de la placa madre.
En otros casos, el PIC 8259A ha sido reemplazado por versiones más modernas como el Advanced Programmable Interrupt Controllers (APIC), que soporta muchas más interrupciones de salida y esquemas de prioridades más flexibles.
