Arquitectura de computadores

La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad centarl de porceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

El ordenador o computador es un conjunto de circuitos electrónicos comprimidos en una pastilla de silicio (llamada Chip), siendo su función fundamental la de encausar las señales electromagnéticas de un dispositivo a otro.El ordenador es en realidad el Microprocesador, o sea, un conmutador, es el cerebro y razón de ser del ente denominado computadora. Todo lo demás que le rodea y se le es conectado no son más que dispositivos mediante los cuales el cerebro se alimenta de energía e interactúa con el medio ambiente y por lo tanto con nosotros los usuarios.


Partes de los computadores

La primera clasificación que podemos hacer de las partes de una computadora es dividirla en sus componentes físicos o tangibles y sus componentes lógicos o intangibles. Los componentes físicos, también llamados “hardware” en inglés, son los componentes electrónicos y mecánicos que desempeñan las funciones de procesamiento, almacenamiento, entrada y salida de información. Los componentes lógicos, también llamados programas o “software” en inglés, son secuencias de instrucciones, las cuales le dicen a los componentes físicos de la computadora cómo realizar una tarea en particular.

La unidad del sistema es como un cascarón que contiene varios dispositivos, entre los que encontramos:

- La Unidad Central de Procesamiento o procesador
- La memoria central o RAM
- La unidad de disco duro
- La unidad de disco floppy
- La unidad de CD-ROM
- Los puertos de expansión para aumentar memoria, agregar un módem, agregar una tarjeta de sonido, entre otras posibilidades.

Y algunos otros componentes fisicos del computador son:

-Monitor ò Pantalla
-Ratón ò Mouse
-Teclado
-Cpu
-Impresora
-Cornetas
-Micrófono
-Cámara
-Scanner
-Regulador de Voltaje
-Unidad de CD.
-Unidad de Diskette y otros.



Historia del computador

Los inicios de Internet van desde los años 60. En la guerra fría, E.U. crea una red exclusivamente militar, para poder acceder a información militar desde cualquier punto del país. Esta red, llamada ARPANET, se creó en 1969. En principio, tenía 4 ordenadores en distintas universidades del país. Dos años después, ya tenía 40 ordenadores. Tanto creció, que su sistema de comunicación quedó obsoleto. Entonces se creó el Protocolo TCP/IP, que se convirtió en el estándar de comunicaciones de las redes informáticas. ARPANET siguió creciendo y abriéndose al mundo, y cualquier persona podía acceder. Los militares dejaron ARPANET y pasaron a MILNET, red creada por E.U.

La NSF (National Science Fundation) crea su red NSFNET, que absorbe a ARPANET, y se crea una gran red científica y académica. El desarrollo de las redes fue muy grande y se crean nuevas redes que se unen a NSFNET, formando el INTERNET. En 1985, Internet ya era tecnología establecida, aunque poco conocida. El desarrollo de NSFNET fue tal, que en 1990 ya tenía 100.000 servidores.

En el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN), Tim Berners Lee y Robert Caillau investigaban un sistema de almacenamiento y recuperación de datos, tomando la idea de Ted Nelson ("Xanadú") de usar hipervínculos. En 1990 deciden llamarlo World Wide Web (WWW), que permitía vincular información en forma lógica y a través de redes. El contenido se programaba en lenguaje de hipertexto con "etiquetas" para que un “intérprete” fuera capaz de leer esas etiquetas, y desplegar la información. Ese intérprete es un "navegador" o "browser".

En 1993, Marc Andreesen produjo la primera versión del navegador "Mosaic", que permitió acceder con mayor naturalidad a la WWW, por su buena interfaz gráfica y fácil manejo. Poco después, Andreesen encabezó la creación de Netscape. Y crece hasta lo que hay hoy en día.

  • Generaciones de ordenadores
En la evolución de las máquinas para el tratamiento automático de la información pueden distinguirse una acería que y tos que marcan la diferencia entre las denominadas generaciones de ordenadores. Las generaciones habidas hasta la actualidad han sido:
  • 1ª generación: (1946-1955) Computadores basados en válvula de vacío que se programaron en lenguaje máquina o en lenguaje ensamblados.
  • 2ª generación: (1953-1964) Computadores de transistores. Evolucionan los modos de direccionamiento y surgen los lenguajes de alto nivel.
  • 3ª generación: (1964-1974) Computadores basados en circuitos integrados y con la posibilidad de trabajar en tiempo compartido.
  • 4ª generación: (1974- ) Computadores Que integran toda la CPU en un solo circuito integrado (microprocesadores). Comienzan a proliferar las redes de computadores.

Tipos de Computadoras


a. Supercomputadoras ("paralelas")
Diseñadas para aplicaciones científicas, procesos complejos. Son los sistemas más grandes, rápidos y costosos del mundo de las computadoras.

Una supercomputadora es la computadora más potente disponible en un momento dado. Estas máquinas están construidas para procesar enormes cantidades de información en forma muy rápida. Las supercomputadoras pueden costar desde 10 millones hasta 30 millones de dólares, y consumen energía eléctrica suficiente para alimentar 100 hogares.


b. Macrocomputadoras “Mainframe”
Son sistemas que ofrecen mayor velocidad en el procesamiento y mayor capacidad de almacenaje que una mini computadora típica.

La computadora de mayor tamaño en uso común es el macrocomputadora. Las Macrocomputadoras (mainframe) están diseñadas para manejar grandes cantidades de entrada, salida y almacenamiento.




c. Minicomputadoras
Al igual que las micros son de propósitos generales, pero mayormente son más poderosas y más costosas que las micros. En tamaño varían de un modelo de escritorio a una unidad del grande de un archivo.

La mejor manera de explicar las capacidades de una Minicomputadora es diciendo que están en alguna parte entre las de una macrocomputadora o mainframe y las de las computadoras personales. Al igual que las Macrocomputadoras, las Minicomputadoras pueden manejar una cantidad mucho mayor de entradas y salidas que una computadora personal. Aunque algunas minis están diseñadas para un solo usuario, muchas pueden manejar docenas o inclusive cientos de terminales.

En general, una Minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo) capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneamente. Actualmente se usan para almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y aplicaciones multiusuario.


d. Estaciones de Trabajo ("Workstation") 
Diseñados para apoyar una red de computadoras, permitiendo a los usuarios el compartir archivos, programas de aplicaciones y hardware", como por ejemplo las impresoras.

Entre las Minicomputadoras y las microcomputadoras (en términos de potencia de procesamiento) existe una clase de computadoras conocidas como estaciones de trabajo. Una estación de trabajo se ve como una computadora personal y generalmente es usada por una sola persona, al igual que una computadora. Aunque las estaciones de trabajo son más poderosas que la computadora personal promedio. Las estaciones de trabajo tienen una gran diferencia con sus primas las microcomputadoras en dos áreas principales. Internamente, las estaciones de trabajo están construidas en forma diferente que las microcomputadoras. Están basadas generalmente en otra filosofía de diseño de CPU llamada procesador de cómputo con un conjunto reducido de instrucciones (RISC), que deriva en un procesamiento más rápido de las instrucciones.


e. Microcomputadoras
Son sistemas pequeños de propósitos generales. Pero pueden ejecutar las mismas operaciones y usar las mismas instrucciones de muchos sistemas grandes.

Estas pequeñas computadoras se encuentran comúnmente en oficinas, salones de clase y hogares. Las computadoras personales vienen en todas formas y tamaños.

Tipos de Microcomputadoras:

-Hand-held
-Palmtop
-Notebook
-Laptop
-Pen computers
-PDA ("personal digital assistant")
-Desktop
-Tower

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