Hardware

Microprocesador

El microprocesador, o simplemente el micro, es el cerebro del ordenador. Es un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip.

Los micros, como los llamaremos en adelante, suelen tener forma de cuadrado o rectángulo negro, y van sobre un elemento llamado zócalo (socket en inglés) o soldados en la placa o, en el caso del Pentium II, metidos dentro de una especie de cartucho que se conecta a la placa base (aunque el chip en sí está soldado en el interior de dicho cartucho).

A veces al micro se le denomina "la CPU" (Central Process Unit, Unidad Central de Proceso), aunque este término tiene cierta ambigüedad, pues también puede referirse al gabinete que contiene el mother, el micro, las tarjetas y el resto de la circuitería principal del ordenador.

La velocidad de un micro se mide en megahertz (MHz), aunque esto es sólo una medida de la fuerza bruta del micro; un micro simple y anticuado a 500 MHz puede ser mucho más lento que uno más complejo y moderno (con más transistores, mejor organizado...) que vaya a "sólo" 400 MHz.

Debido a la extrema dificultad de fabricar componentes electrónicos que funcionen a las inmensas velocidades de MHz habituales hoy en día, todos los micros modernos tienen 2 velocidades:

• Velocidad interna: la velocidad a la que funciona el micro internamente (200, 333, 450... MHz).
• Velocidad externa o de bus: o también "FSB"; la velocidad con la que se comunican el micro y el mother. Típicamente, 33, 60, 66, 100 ó 133 MHz.

La cifra por la que se multiplica la velocidad externa o de la placa para dar la interna o del micro es el multiplicador; por ejemplo, un Pentium III a 450 MHz utiliza una velocidad de bus de 100 MHz y un multiplicador 4,5x.

Partes de un microprocesador

En un micro podemos diferenciar diversas partes:

La memoria caché: una memoria ultrarrápida que sirve al micro para tener a mano ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de espera.
Es lo que se conoce como caché de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Todos los micros tipo Intel desde el 486 tienen esta memoria, también llamada caché interna.

El coprocesador matemático: o más correctamente, la FPU (Floating Point Unit, Unidad de coma Flotante). Parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos; también puede estar en el exterior del micro, en otro chip.

El resto del micro: el cual tiene varias partes (unidad de enteros, registros, etc.).

Memoria

Memoria Caché

Para empezar, digamos que la caché no es sino un tipo de memoria del ordenador; por tanto, en ella se guardarán datos que el ordenador necesita para trabajar. ¿Pero no era eso la RAM?, preguntará usted. Bueno, en parte sí. A decir verdad, la memoria principal del ordenador (la RAM, los famosos 8, 16, 32 ó 64 "megas") y la memoria caché son básicamente iguales en muchos aspectos; la diferencia está en el uso que se le da a la caché.

Debido a la gran velocidad alcanzada por los microprocesadores desde el 386, la RAM del ordenador no es lo suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador necesita, por lo que tendría que esperar a que la memoria estuviera disponible y el trabajo se haría muy lento. Para evitarlo, se usa una memoria muy rápida, estratégicamente situada entre el micro y la RAM: la memoria caché.

La memoria caché: es muy rápida. Unas 5 ó 6 veces más que la RAM. Esto la encarece bastante, claro está, y ése es uno de los motivos de que su capacidad sea mucho menor que el de la RAM: un máximo en torno a 512 kilobytes (512 Kb), es decir, medio "mega", frente a 16 ó 32 megas de RAM.

Pero la caché no sólo es rápida; además, se usa con una finalidad específica. Cuando un ordenador trabaja, el micro opera en ocasiones con un número reducido de datos, pero que tiene que traer y llevar a la memoria en cada operación. Si situamos en medio del camino de los datos una memoria intermedia que almacene los datos más usados, los que casi seguro necesitará el micro en la próxima operación que realice, se ahorrará mucho tiempo del tránsito y acceso a la lenta memoria RAM; esta es la segunda utilidad de la caché. 

Memoria RAM

La memoria principal o RAM (acrónimo de Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento presente; son los "megas" famosos en número de 32, 64 ó 128 que aparecen en los anuncios de ordenadores. 

Físicamente, los chips de memoria son rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o contactos.

La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o los discos duros, es que la RAM es mucho más rápida, y que se borra al apagar el ordenador.

La cantidad de RAM necesaria depende únicamente de para qué use usted su ordenador, lo que condiciona, qué sistema operativo y programas usa (aunque en ocasiones este orden lógico se ve trágicamente alterado). Aquí le doy una tabla de cantidades mínimas recomendadas:

Como ve, la misma tarea bajo distintos sistemas operativos y programas necesita de distintas cantidades de RAM, aunque el resultado final del informe, trabajo de CAD u hoja de cálculo sea el mismo. 

Bios

"Basic Input-Output System", sistema básico de entrada-salida. Programa incorporado en un chip de la placa base que se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador.

Cuando encendemos el ordenador, el sistema operativo se encuentra o bien en el disco duro o bien en un disquete; sin embargo, si se supone que es el sistema operativo el que debe dar soporte para estos dispositivos, ¿cómo podría hacerlo si aún no está cargado en memoria? , ¿cómo sabe el ordenador que tiene un disco duro (o varios)? ¿Y la disquetera? ¿Cómo y dónde guarda esos datos, junto con el tipo de memoria y caché, o algo tan sencillo pero importante como la fecha y la hora? Pues para todo esto está la BIOS.

Resulta evidente que el BIOS debe poderse modificar para alterar estos datos (al añadir un disco duro o cambiar al horario de verano, por ejemplo); por ello los BIOS se implementan en memoria. Pero además debe mantenerse cuando apaguemos el ordenador, pues no tendría sentido tener que introducir todos los datos en cada arranque; por eso se usan memorias especiales, que no se borran al apagar el ordenador: memorias tipo CMOS, por lo que muchas veces el programa que modifica la BIOS se denomina "CMOS Setup".

En realidad, estas memorias sí se borran al faltarles la electricidad; lo que ocurre es que consumen tan poco que pueden ser mantenidas durante años con una simple pila, en ocasiones de las de botón (como las de los relojes). Esta pila (en realidad un acumulador) se recarga cuando el ordenador está encendido. 

Configuración del BIOS: Son parámetros que indican qué características del chipset deben habilitarse y cómo. Afecta habitualmente a la memoria RAM, a las cachés (interna y externa) y a veces al micro, a los buses ISA, Vesa, PCI y AGP y a otros dispositivos como los puertos serie y paralelo.

Auto Configuration: es decir, configuración automática. Este apartado comprende diversas opciones que se proporcionan para facilitar la configuración de la BIOS, de las cuales las más comunes son:

• LOAD BIOS DEFAULTS: carga una serie de valores por defecto con poca o nula optimización, generalmente útiles para volver a una posición de partida segura y resolver problemas observados al arrancar.
• LOAD SYSTEM DEFAULTS: una opción cuyos efectos varían de unas BIOS a otras. En unos casos carga unos valores por defecto seguros (como LOAD BIOS DEFAULTS), en otros carga unos valores ya optimizados para conseguir un rendimiento adecuado, o incluso puede servir para cargar la última serie de valores guardados por el usuario.
• LOAD TURBO DEFAULTS: carga los valores que estima óptimos para incrementar el rendimiento. 

ISA Bus Clock: la velocidad del bus ISA, que en teoría debe ser unos 8 MHz. A veces se introduce como una cifra en MHz y otras veces en función del bus del sistema (el PCLK), por ejemplo como 1/3 cuando éste es a 33 MHz. Cuanto más rápido sea el bus, mejor.

Ajustes de la caché: similares a los de la RAM. Algunos consisten en modificar los tiempos de acceso, otros en modificar la forma de acceder a la caché. De cualquier forma, esto depende enteramente de las capacidades de la caché misma.

Manejo de dispositivos: hoy en día los chipsets deben manejar las controladoras de dispositivos tales como discos duros, puertos serie, etc., que suelen estar incorporadas a la placa base.

Configuración de la CPU con software: en la actualidad, bastantes placas base han dejado de lado el método clásico para configurar la CPU y han optado por soluciones jumperless (literalmente, "sin jumpers"), autodetectando los valores correctos de velocidad de bus, multiplicador y voltaje y/o permitiendo que el usuario los seleccione mediante un sencillo menú en el BIOS.

Módem

Módem es un acrónimo de MOdulador-DEModulador; es decir, que es un dispositivo que transforma las señales digitales del ordenador en señal telefónica analógica y viceversa, con lo que permite al ordenador transmitir y recibir información por la línea telefónica.

Los chips que realizan estas funciones están casi tan estandarizados como los de las tarjetas de sonido; muchos fabricantes usan los mismos, integrados.

Tipos de módems

La distinción principal que se suele hacer es entre módems internos y módems externos, si bien recientemente han aparecido unos módems llamados "módems software" o Winmódems, que han complicado un poco el panorama.

• Internos: consisten en una tarjeta de expansión sobre la cual están dispuestos los diferentes componentes que forman el módem. Existen para diversos tipos de conector:
• ISA: debido a las bajas velocidades que se manejan en estos aparatos, durante muchos años se utilizó en exclusiva este conector, hoy en día, prácticamente en desuso.
• PCI: el formato más común en la actualidad.
• AMR: sólo en algunas placas muy modernas. Son baratos, pero poco recomendables por su bajo rendimiento.

La principal ventaja de estos módems reside en su mayor integración con el ordenador, ya que no ocupan espacio sobre la mesa y toman su alimentación eléctrica del propio ordenador. Además, suelen ser algo más baratos debido a carecer de carcasa y transformador, especialmente si son PCI (aunque en este caso son casi todos del tipo "módem software"). Por lo tanto, son algo más complejos de instalar y la información sobre su estado sólo puede obtenerse mediante software.

Externos: son similares a los anteriores, pero metidos en una carcasa, se colocan sobre la mesa o el ordenador. La conexión con el ordenador se realiza generalmente mediante uno de los puertos serie o "COM", por lo que se usa la UART del ordenador, que deberá ser capaz de proporcionar la suficiente velocidad de comunicación; actualmente ya existen modelos para puerto USB, de conexión y configuración aún más sencillas.
La ventaja de estos módems reside en su fácil transportabilidad entre ordenadores, además de que podemos saber el estado el módem (marcando, con/sin línea, transmitiendo...) mediante unas luces que suelen tener en el frente. Por otro lado, necesitan un enchufe para su transformador y la UART debe ser una 16550 o superior para que el rendimiento de un módem de 28.800 bps o más, sea el adecuado.

• Módems PC-Card: son módems que se utilizan en portátiles; su tamaño es similar al de una tarjeta de crédito algo más gruesa, pero sus capacidades pueden ser iguales o más avanzadas que en los modelos normales.
• Módems software, HSP o Winmódems: son módems internos en los cuales se han eliminado varias piezas electrónicas, generalmente chips especializados, de manera que el microprocesador del ordenador debe suplir su función mediante software. Lo normal es que utilicen como conexión una ranura PCI (o una AMR), aunque no todos los módems PCI son de este tipo.
  La ventaja resulta evidente: menos piezas, más baratos. Las desventajas, que necesitan microprocesadores muy potentes (como mínimo un Pentium 133 MHz), que su rendimiento depende del número de aplicaciones abiertas (nada de multitarea mientras el módem funciona, o se volverá muy lento), y hay que tener en cuenta, que el software que los maneja, sólo suele estar disponible para Windows 95/98, de ahí el apelativo de Winmódems.
• Módems completos: son módems clásicos, no HSP, ya sean internos o externos. En ellos el rendimiento depende casi exclusivamente de la velocidad del módem y de la UART, no del microprocesador.

Monitor

Es la pantalla en la que se ve la información suministrada por el ordenador. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles, es una pantalla plana de cristal líquido (LCD).

Resolución (resolution)

Se trata del número de puntos que puede representar el monitor por pantalla, en horizontal x vertical. Así, un monitor cuya resolución máxima sea de 1024x768 puntos puede representar hasta 768 líneas horizontales de 1024 puntos cada una, probablemente además de otras resoluciones inferiores, como 640x480 u 800x600.

Cuanto mayor sea la resolución de un monitor, mejor será la calidad de la imagen en pantalla, y mayor será la calidad (y por consiguiente el precio) del monitor. La resolución debe ser apropiada además al tamaño del monitor; es normal que un monitor de 14" ó 15" no ofrezca 1280x1024 puntos, mientras que es el mínimo exigible a uno de 17" o superior. La siguiente tabla ilustra este tema:

Chipset

Es el conjunto de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de los puertos y slots ISA, PCI, AGP, USB...

Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de realizar y el chipset apenas influía en el rendimiento del ordenador, por lo que el chipset era el último elemento al que se concedía importancia a la hora de comprar una placa base. Pero los nuevos y muy complejos micros, junto con un muy amplio abanico de tecnologías en materia de memorias, caché y periféricos que aparecen y desaparecen mes a mes, han hecho que la importancia del chipset crezca enormemente.

De la calidad y características del chipset dependerán:

• Obtener o no el máximo rendimiento del microprocesador.
• Las posibilidades de actualización del ordenador.
• El uso de ciertas tecnologías más avanzadas de memorias y periféricos.

Debe destacarse el hecho de que el uso de un buen chipset, no implica que la placa base en conjunto sea de calidad. Muchas placas con chipsets que darían soporte a enormes cantidades de memoria, 512 MB o más, no incluyen zócalos de memoria para más de 128 ó 256. O bien el caso de los puertos USB, cuyo soporte está previsto para la totalidad de los chipsets de los últimos dos años, pero que hasta fecha no han tenido los conectores necesarios en las placas base.

Fuente: Juan Herrerías Rey / Eduard Puigdemunt i Gelabert.

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