(P) Hugo Napoli, 2012
PARTES
DE HARDWARE
Definición
de hardware
No existiendo aún una
correcta traducción al español de este vocablo de origen
anglosajón, mantendremos esta palabra como referente inequívoco y
denominaremos así a las partes físicas y eléctricas o
electromecánicas que componen al ordenador y que, de algún modo,
están conectadas con él.
El hardware no está compuesto únicamente por lo que existe dentro
del ordenador, sino también por todo dispositivo que tiene que ver
con él (externo al computador), y que ya por conexión directa
mediante cables, o por conexión indirecta mediante aire (bluetooth,
wifi, rayos infrarrojos, etc.), opera conjuntamente con la
computadora.
hardware.
(Voz
ingl.).
1.
m. Inform.
Conjunto de los componentes que
integran la parte material de una computadora.
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Clasificación
Los elementos de hardware
se clasifican en dos grandes grupos, denominados 'básico o interno'
y 'complementario o externo'.
El hardware
complementario o externo está constituido por los periféricos del
ordenador, tales como el teclado, el ratón, la impresora, los
parlantes o altavoces, el micrófono, el escáner, etc.
No es éste
el tipo de hardware que nos interesa en este momento. Veamos
el grupo de dispositivos menos conocidos y más importantes para
nosotros ahora: el hardware básico o
interno.
Hardware
básico o interno:
El orden en el cual
figuran los diferentes componentes no está asociado a jerarquía
alguna, mas sí al orden secuencial casi exacto en el cual son
invocados por el microprocesador y los circuitos integrados de la
placa madre en el momento del encendido.
Esto significa que, al
recibir corriente el computador, el orden en el cual serán
electrificados, arrancados, iniciados, invocados o puestos en marcha
los componentes, será, salvo excepciones, el siguiente.
1) Fuente (o fuente de
poder).
En el mundo de la
electrónica esta pieza debería llamarse transformador de
corriente, pero en la Informática, en algunos casos, existen
denominaciones particulares para cada elemento de su terreno. Este es
uno de los casos.
El transformador,
en lenguaje informático, se denomina fuente.
Este dispositivo
cumple la función de reducción y estabilización de la corriente.
En Uruguay se utilizan
220 voltios de corriente alterna para hacer funcionar aparatos
convencionales como heladeras, televisores, termo tanques, y
cualquier dispositivo eléctrico hogareño, pero este voltaje resulta
sumamente excesivo para nuestro delicado ordenador.
Los voltajes
necesarios para el ordenador son los siguientes: 12, 5 y 3.3 voltios
de corriente continua.
De modo que la
fuente, en primer lugar, actúa como reductor de la tensión obtenida
del tomacorriente (enchufe) de pared. Reduce los 220 voltios a 12, 5
y 3.3.
En segundo lugar,
transforma el tipo de corriente: de alterna a continua.
Y en tercer lugar,
estabiliza la corriente.
En nuestro caso, la
empresa que nos brinda la electricidad en el hogar es UTE. Los
voltajes entregados por UTE no son nunca exactos. Por lo tanto,
mientras en un hogar se entregan 220 voltios, en otro se entregarán
200, y en otro, 240.
Para que la fuente pueda
entregar los mismos voltajes al ordenador recibiendo voltajes que
oscilan dentro de un rango que va desde los 200 a los 240 voltios
aproximadamente, debe estabilizar la corriente antes de transformarla
y entregarla a la computadora.
La fuente,
entonces, es la pieza que está en permanente contacto con la red
eléctrica, aguardando una acción del usuario para comenzar a
trabajar. Dicha acción será la pulsación del botón de encendido
del ordenador.
En resumen, la
fuente estabiliza, reduce
y adapta la corriente destinada al
ordenador.
Estabiliza
porque, independientemente de los voltajes que reciba desde el
exterior, siempre entrega los mismos exactos voltajes al ordenador.
Reduce
porque convierte los 220 voltios a 12, 5 y 3.3 voltios
Adapta,
porque convierte la corriente alterna de UTE en corriente continua.
Conectores de la fuente de voltaje (ver 'placa madre', puntos 11 y 12).
Conector ATX 1.0 y 2.0 (20 pin y 20+4 pin)
1er. conector: MOLEX (discos duros y unidades ópticas IDE o PATA).
2º conector: disquetera de discos de 3 y ½ pulgadas.
3ero.: discos duros y unidades ópticas SATA.
4º: ATX 4 pin para la placa madre.
2) Placa madre.
Conocida también como
motherboard, placa base, placa madre o “mobo”
(sigla resultante de la unión incompleta de las palabras
anglosajonas 'mother' y 'board'),
es la pieza que interconecta todas las partes de hardware del
ordenador y permite que éstas se comuniquen y trabajen en conjunto,
abocadas a las tareas que sea preciso que el ordenador realice,
coordinando la comunicación y el trabajo de todo el conjunto
de partes de hardware interno y externo del computador.
Los componentes de
hardware que en ella están integrados, embebidos o incrustados, se
denominan 'onboard' (en español, “integrados” [“a
bordo”]), y es por ello que es frecuente escuchar frases tales
como: “Esta computadora viene con tarjeta de vídeo onboard”,
y que significa sencillamente que ese ordenador contiene un
microprocesador incrustado en su placa madre, que cumple con las
tareas de vídeo.
Normalmente, en las
placas madre convencionales vienen integrados, a bordo u onboard,
procesadores o circuitos integrados que cumplen con las funciones de
vídeo, audio y red (Internet), para que, al momento de comprar el
ordenador, no haya necesidad de agregarle ninguna otra costosa pieza
de hardware para que éste funcione de un modo normal, estandarizado,
o deseable.
Si queremos que
nuestro computador realice funciones específicas adicionales, habrá
que agregarle más piezas de hardware directamente en su placa madre
la mayoría de las veces, instalándolas dentro del ordenador.
Hay
veces en las cuales no es posible agregar más hardware del
que ya está presente, porque la placa madre en cuestión no posee
ranuras de expansión o zócalos para conectar piezas adicionales.
Es
este generalmente el caso de las netbook o laptop
(computadoras portátiles), o de las 'torres chatas' (horizontales),
que poseen piezas específicas, reducidas en tamaño, no
convencionales ni compatibles con los ordenadores estandarizados, y
de escasísima o nula presencia en plaza.
Es
por esta razón que conviene conocer a fondo el ordenador que vamos a
comprar, para no encontrarnos con sorpresas desagradables poco tiempo
después de haberlo adquirido.
Imaginemos
que a nuestro PC se le daña el integrado de vídeo onboard
-perdiendo así la capacidad de enviar imagen al monitor-, y que
llevamos la máquina a reparar y el técnico nos informa que no es
viable una reparación porque la placa madre no posee ranura de
inserción de una nueva placa de vídeo...
1
– Zócalo de inserción del microprocesador.
2
– Slot de inserción de bancos de memoria RAM.
3 – Northbridge
o puente norte: es el corazón de la placa madre. Debajo del
disipador que allí se ve, se halla dicho circuito integrado, el cual
se encarga de gestionar los accesos de información desde y hacia el
microprocesador, desde y hacia la salida de vídeo, desde y hacia la
memoria RAM y desde y hacia el propio southbridge. El
Northbridge se puede identificar por situarse cerca del
microprocesador, en la “parte norte” de la placa madre.
4 – Southbridge
o puente sur. Circuito integrado de gran importancia, por estar
directamente vinculado al Northbridge. Resuelve tareas de
menor envergadura en materia de velocidad de procesamiento, pero no
de menor relevancia de acuerdo a la importancia de ciertas tareas
fundamentales como la administración del BIOS en la ROM, el sonido
del ordenador, las conexiones de red, la administración de los
puertos USB, los puertos adicionales como el serie y el paralelo, la
gestión de periféricos varios (teclado y ratón entre otros),
administración de puertos de disco duro (SATA, PATA [IDE]), el reloj
interno del ordenador, encendido y apagado automático, administrado
o programado (APM y ACPI).
5
– Conectores para discos duros SATA.
6
– Conectores para discos duros PATA (IDE).
7 – Conector para
disquetera de discos de 3 y ½ pulgadas (en desuso).
8 – Memoria ROM.
Lugar en donde se aloja el pequeño pero preciso Sistema Operativo
BIOS, común a todos los ordenadores estándar (portátiles y de
sobremesa).
9 – Pila de litio
“CR-2032”, encargada de mantener la fecha y la hora al día,
y los valores de la BIOS vigentes. Cuando su nivel de carga es baja y
debe ser sustituida por otra, con frecuencia se pierde la hora y la
fecha del Sistema Operativo y en el arranque el ordenador puede
generar demoras o errores inesperados.
10 – Conectores para
puertos USB (generalmente delanteros o laterales en algunos
casos).
11 – Conector ATX 4 pin.
En este caso, se trata una línea que entrega 12 voltios, y es
llamada así por poseer internamente 4 conectores o “pines”.
12
– Conector ATX 1.0 (o ATX 20 pin) o 2.0 (o ATX 20+4 pin). Entrega
varios voltajes a la placa madre (12, 5 y 3.3 voltios). Su
denominación surgirá de la cantidad de pines que posea, o de la
versión de la cual estemos hablando. La versión 1.0 trae 20 pines,
y comúnmente es denominada, “ATX 20 pin”.
La versión 2.0 contiene 24
pines, y usualmente es llamada “ATX 20+4”.
¿Por qué no se le dice
simplemente “ATX 24?”
Porque los 4 restantes vienen
separados de los 20 anteriores debido a que hay placas madre que no
poseen lugar de encastre para estos últimos 4 conectores.
NOTA: estos 4 no deben
confundirse con los del punto 11 (no son los mismos).
13 – Zócalos PCI: en
ellos se pueden conectar tarjetas de audio, tarjetas de red, módems
telefónicos o de fax, tarjetas de puertos USB adicionales,
capturadoras de vídeo, sintonizadoras de TV, …
14 – Zócalo PCI-Express
“x16”: conector de gran velocidad utilizado comúnmente para
el procesamiento gráfico, es decir, para la conexión de tarjetas
aceleradoras gráficas de gran potencia.
15 - Zócalo PCI-Express
“x1”: la “x”, denota la cantidad de carriles de 500 MB/s
que puede manejar dicho puerto: mientras que este tipo -el x1- puede
manipular 500 MB/s, el 16 x lo hará a 8000 MB/s.
16 – Puertos USB.
Dependiendo de la tecnología utilizada en su construcción, pueden
ser 1.0, de transferencia de -en desuso-, 2.0 o 3.0
17
– Conector de vídeo VGA 'onboard' o integrado.
18 – Conectores de
teclado mini-din de 6 pines (o simplemente “PS/2”). En el
azul-violáceo se conecta el teclado y en el verde, el ratón.
19
– Conectores de audio tipo 'spica': rosa
para el micrófono, verde para la salida de audio o los parlantes pre
amplificados (estéreo), y azul para la entrada de audio (2 vías).
20 – Conector de red
RJ45. Cuando las conexiones de red son cableadas, aquí se
conecta el cable del enrutador (router) o del módem ADSL.
Este conector brinda conectividad entre ordenadores y salida a
Internet.
21 – Puerto serie,
también conocido como RS-232 o puerto COM. Hoy en día solamente
se mantiene por compatibilidad con dispositivos muy específicos,
puesto que hoy en día es perfectamente sustituible por otro tipo de
conector más versátil y popular como lo es el puerto USB por
ejemplo.
El puerto serie es muy
parecido físicamente al conector VGA (vídeo) si se lo observa bien,
pero en lugar de poseer orificios, posee pines. Es utilizado para la
transferencia o recepción de datos de a uno por vez, es decir, bit a
bit, a diferencia con el -también en desuso- conector del puerto
paralelo (no aparece en la figura escogida como 'tipo' para la placa
base), el cual manipula varios bits por tanda.
22 – Conector para salida
y entrada de audio frontal o lateral.
23 – Conector para el
botón frontal de encendido del ordenador (power),
botón de reinicio (reset switch),
parlante interno (internal speaker) que emite pitidos
(beeps) en el ordenador, y las 2 diminutas luces (leds) roja y
verde (en ocasiones amarilla o de otro color) que posee el
ordenador para indicar su estado energético (encendido o
apagado) y el estado de actividad del disco duro.
Vista
comparativa del puerto paralelo o LPT (arriba, de color fucsia),
junto a 2 puertos serie (en turquesa).
3)
Microprocesador.
El microprocesador está
compuesto por una respetable cantidad de arena de extrema pureza
(conformada casi en su totalidad por silicio), la cual se funde para
obtener un cristal de unos 100 kilogramos, el cual será dividido a
la perfección en pequeños trozos que conformarán los
microprocesadores, gracias a un metódico y delicado trabajo
realizado por máquinas especiales para la construcción de piezas
electrónicas de este tipo.
Efectuando una rápida
analogía con el cuerpo humano, el microprocesador sería el
cerebro del ordenador.
Realiza todos los
cálculos aritméticos y lógicos y ejecuta todo el resto de las
tareas (hace funcionar a los programas e interpreta y cumple con
todas las órdenes del Sistema Operativo).
Toda actividad
informática realizada por el ordenador depende de él.
4)
Memoria ROM.
Es un tipo de
memoria que no depende del suministro de corriente para mantener los
datos a salvo, a diferencia de la memoria RAM.
La
sigla ROM, surge
de Read Only Memory (memoria de solo lectura).
Esta memoria es la
primera fuente de información consultada por el ordenador durante el
arranque, y allí se elaborará, exhaustivamente y cada vez que el
computador sea encendido o reiniciado, un minucioso informe acerca
del hardware presente en el ordenador y sus características, para
que el Sistema Operativo Central (Windows, Linux, o Sistemas
Operativos de Apple) pueda administrar todos los componentes
físicos sin exigir la intervención del usuario ni de mano de obra
calificada.
Ahora bien; si la ROM
guarda datos: ¿qué hay exactamente en la ROM?
En el chip de
memoria ROM ha sido grabado, a la salida de la fábrica, un pequeño
pero eficaz Sistema Operativo llamado BIOS (el único común
a todos los ordenadores, independientemente de cuál sea el Sistema
Operativo Central instalado en ese computador).
Este Sistema, es
capaz de detectar los cambios acontecidos en el hardware, tal como
sucede cuando se quita un dispositivo de hardware por mal
funcionamiento, o se agrega mayor cantidad de memoria RAM, o una
tarjeta de red o de vídeo, por ejemplo.
Este diminuto Sistema
Operativo, denominado BIOS por las palabras de origen
anglosajón “Basic Input and
Output System”, no es
exactamente el mismo en todos los ordenadores, puesto que cada BIOS
es creado por cada fabricante de placas madre, pero es similar en
todos ellos.
Posee un rudimentario
entorno gráfico al cual se puede acceder mediante la pulsación
repetida de una tecla durante el arranque del ordenador, la cual no
es siempre la misma. Algunos ejemplos son la tecla F10, Supr, F2,
Enter, Esc, …
Al BIOS se accede para
inhabilitar dispositivos por motivos específicos (por ejemplo,
desactivar la tarjeta de red para que el Sistema Operativo Central no
disponga de esta importante característica aún cuando la tarjeta
está presente y funciona correctamente), o para modificar el
comportamiento en las comunicaciones entre dispositivos.
Aquí se pueden apreciar
las capturas de pantalla de algunos modelos de BIOS:
5)
Unidad óptica.
La unidad óptica es
el dispositivo de hardware capaz de reconocer un disco óptico, ya
sea para leer o grabar información en él. Un disco óptico
es un CD o DVD.
En estos discos la
información se graba mediante un cabezal emisor de haces de rayos
láser que reside en la unidad óptica, estampando marcas
microscópicas en el disco, sobre un sendero en forma de espiral que
cubre la totalidad de la superficie, cual una serpentina de longitud
considerable y de mucho menor grosor que el de un cabello y que va
desde el borde externo del CD o DVD hasta su centro.
Para leer datos desde el
disco, la unidad óptica emplea el mismo procedimiento, con excepción
de que no imprime marca alguna al disco en esta oportunidad, sino que
hace refractar el haz de láser sobre cada “punto” de la
“serpentina”, a los efectos de poder “leer” el rayo devuelto
por el rebote, y así determinar si en ese punto había una marca (1)
o no (0).
El nombre técnico
que recibe la “bandeja” o “unidad” de CD o DVD es, entonces,
el de “unidad óptica”.
6)
Disco duro.
El disco duro es el
elemento de hardware en donde está instalado el Sistema Operativo y
los programas, y es el lugar en donde se guarda toda la información.
Al hacer referencia
a “toda la información”, se está haciendo alusión a las
fotografías, dibujos, música, películas y vídeos, documentos de
texto, planillas de cálculo, presentaciones del estilo PowerPoint y
todo tipo de archivos, cualquiera sea su naturaleza o tipo.
Por contraposición a
“disco flexible”, es que éste se denomina “disco duro”.
“Normalmente
un disco
duro consiste en varios discos o
platos. Cada disco requiere dos cabezales de lectura/grabación, uno
para cada lado. Todos los cabezales de lectura/grabación están
unidos a un solo brazo de acceso, de modo que no puedan moverse
independientemente. Cada disco tiene el mismo número de pistas, y a
la parte de la pista que corta a través de todos los discos se le
llama cilindro.”
7)
Tarjeta de red.
La tarjeta de red es
el elemento que permite conectar ordenadores entre sí y establecer
conexión a Internet.
Los ordenadores han de
ser interconectados si se necesita que varios usuarios trabajen desde
distintas máquinas de forma coordinada, o bien si se quiere enviar,
compartir o recibir información a través de las máquinas sin
necesidad de ir hasta la ubicación física de cada una de ellas.
El elemento que permite
conectar a las computadoras “en red” es, precisamente, la tarjeta
de red.
Internet es una inmensa
red de redes, por lo tanto, esta red también será accesible desde
nuestro ordenador mediante la tarjeta de red.
Arriba, tarjeta de red cableada. Debajo de esta, tarjeta de red
inalámbrica (wireless o wifi).
8)
Tarjeta de vídeo - Aceleradora gráfica.
La
tarjeta de vídeo -ya sea
onboard
o externa- se encarga de convertir
los datos de vídeo elaborados por el microprocesador, en información
que pueda ser reconocida y representada mediante imágenes -en 2
dimensiones- por el monitor.
La
aceleradora gráfica brinda un aporte complementario: mayor potencia
y definición en la representación gráfica, y representación
gráfica en 3 dimensiones, es decir, alto, ancho, y profundidad,
otorgando a la imagen una sensación de realismo impensable para una
tarjeta de vídeo.
Las
tarjetas o placas de vídeo poseen un procesador de vídeo sencillo,
el cual realiza el trabajo de la representación gráfica en la
pantalla.
Las
aceleradoras gráficas, poseen un procesador de vídeo más robusto y
ágil, además de otro procesador que cumple con la función de
aceleración gráfica, más su propia memoria RAM incluida en la
placa.
Es
decir que la aceleradora gráfica
es un paquete o “combo” gráfico
magnífico, que alivia el trabajo
de la memoria RAM general del ordenador y del microprocesador
central, el cual, ante la presencia de la misma, ya no tiene que
procesar los datos de vídeo porque ya hay un dispositivo
especializado en ello que hace ese trabajo maravillosamente.
La pregunta es: ¿seguirá llamándose “microprocesador” el
microprocesador actual, o será llamado, dentro de unos años,
“calculador central”?
NOTAS:
El microprocesador gráfico se denomina GPU
(Graphics Processing Unit),
a diferencia del microprocesador central, denominado comúnmente CPU
por “Central Processing
Unit”.
9)
Memoria RAM
La memoria RAM
(Random Access
Memory),
constituye el lugar de trabajo del microprocesador. Es en donde
el mismo carga una parte o la totalidad del Sistema Operativo y de
los programas luego de recogerlos del disco duro.
Si el ordenador fuera un arquitecto, la memoria RAM sería su
mesa de trabajo. Cuanto mayor sea la memoria RAM, más espacio tendrá
el microprocesador, el Sistema Operativo, los programas y el usuario
para un mejor rendimiento. Claro está que una vez que se
cruza el umbral de lo necesario, comienza a desperdiciarse dinero. La
memoria RAM debe ser acorde con el Sistema Operativo y con el uso que
se le va a dar al PC. La falta de RAM perjudica al rendimiento del
equipo, y la sobra excesiva, a nuestro bolsillo.
NOTA
FINAL: existe una mayor cantidad de piezas de hardware
además de las aquí citados, como la tarjeta de expansión de
puertos USB que brinda conectividad en ordenadores en donde la
cantidad de dichos puertos es escasa, la tarjeta capturadora de vídeo
para digitalizar cintas de VHS y pasarlas al disco duro o a DVDs, la
placa sintonizadora de TV para poder ver televisión en el ordenador
conectándole una antena de TV o directamente el cable de nuestra
compañía de televisión cableada, etc.
Siendo
inagotable entonces el mundo del hardware para ordenadores, me he
referido únicamente a las piezas más importantes, y de un modo
general, sin entrar en tecnicismos ni detalles de laboratorio que
harían muy pesado el acercamiento primario al ordenador.
Producido
por Hugo Napoli entre los días 29/6 y 1º/7 de 2012.
