Unidad Sistemas Computacionales


Figura 2 Tarjeta de circuitos SDRAM Una versión más rápida de la SDRAM es la DDR SDRAM



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Figura 2 Tarjeta de circuitos SDRAM

Una versión más rápida de la SDRAM es la DDR SDRAM (SDRAM del Doble de Datos-Double Data Rate SDRAM), que transfiere el doble de datos por cada ciclo del reloj, comparada con la SDRAM. Su capacidad es de arriba de 2 GB.

Otro tipo de DRAM es la RDRAM (RAM Dinámica de Rambus -Rambus Dynamic RAM-), que tiene un ancho de banda mayor que la SDRAM, pero es más cara comparada con ésta. El ancho de banda más grande mejora el desempeño de las aplicaciones que acceden a grandes cantidades de datos a través de la memoria, por ejemplo, video en tiempo real y edición de video. Puedes aprender más acerca de la RDRAM.

La SRAM (RAM Estática -Static RAM-) es un tipo de RAM que utiliza transistores para almacenar datos. Debido a que la SRAM no utiliza capacitores, la lectura de datos de la SRAM no requiere recargar los capacitores. Por lo tanto, es más rápida que la DRAM, pero debido a que ésta está formada por más partes electrónicas, mantiene menos bits y es más cara comparada con una DRAM del mismo tamaño. La SRAM es apropiada para usarse en la caché debido a que es rápida y la caché no requiere de una gran capacidad de memoria.

La siguiente tabla enlista la capacidad relativa y el precio de los tipos de RAM mencionados anteriormente.

Tipo de RAM

Capacidad

Precio

SDRAM

@@

$

DDR SDRAM

@@@

$

RDRAM

@@@

$$

SRAM

@

$$$

Tabla 1 Comparando diferentes tipos de RAM

Puedes aprender más sobre la RAM en el documento, "A Basic Overview of Commonly Encountered Types of Random Access Memory (RAM)." En la página 20 del documento PDF puedes encontrar una tabla comparativa entre los diferentes tipos de RAM.



ROM

Cuando se produce, la memoria de sólo lectura (ROM) se programa con datos fijos. Los datos e instrucciones en la ROM son permanentes, o no-volátiles, que significa que no se pierden cuando se apaga la energía. ¿Por qué se requiere la ROM cuando la RAM permite que se realicen todas las operaciones necesarias para una computadora? Debido a que los datos en la RAM se pierden cuando la computadora se apaga, y algunas instrucciones son requeridas para que el CPU inicie cuando la computadora se prende. Por lo tanto, la ROM contiene un conjunto de instrucciones que se requieren para arrancar la computadora. Estas instrucciones le dicen a la computadora cómo acceder el disco duro, encontrar el sistema operativo, y cargarlo en la RAM. Luego la RAM almacena todas las instrucciones subsiguientes que serán ejecutadas por el CPU.

Por lo general, la ROM es programada con instrucciones de inicio para la computadora. Anteriormente, al cambiar las instrucciones de arranque en la ROM (por ejemplo, para integrar una nueva tarjeta de video y retirar la anterior) se requería reemplazar el chip de la ROM. Actualmente, un tipo de ROM (EEPROM Memoria de Sólo Lectura Programable Borrable Eléctricamente -Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory-), puede ser actualizado aplicando un campo eléctrico, cambiando instrucciones almacenadas en el chip byte por byte. Esto puede hacer más lento el proceso de actualización.

Una alternativa a la EEPROM es la memoria flash. La memoria flash es un tipo de EEPROM que re-escribe datos en bloques, usualmente de 512 bytes de tamaño, en lugar de un bit a la vez.



Memoria CMOS

Los parámetros de configuración de una computadora, como la capacidad de almacenamiento, la capacidad de memoria (RAM), y las configuraciones de la pantalla, también deben ser almacenadas de manera permanente. Esta información se almacena en la memoria CMOS (Semiconductor Complementario de �?cido de Metal -Complementary Metal Oxide Semiconductor-). El chip de la CMOS requiere muy poca energía eléctrica para mantener los datos. Puede alimentarse de energía con una pequeña batería en la tarjeta principal, o empacada con el chip. La batería mantiene los datos en la CMOS cuando la computadora está apagada.

Se discutirá con más detalle el papel de la BIOS y la CMOS en el sistema de arranque de la computadora, en la Unidad 3: Software del Sistema Operativo.

Resumen

El siguiente diagrama de decisión indica bajo qué circunstancias es requerido cada dispositivo de memoria.





Figura 3?rbol de decisión de la memoria

La siguiente tabla muestra los diferentes dispositivos de memoria, incluyendo el registro, el cual almacena los resultados de las operaciones del CPU. La tabla también muestra el precio relativo, la capacidad de memoria, latencia y localización de cada dispositivo.



Memoria

Costo

Capacidad

Latencia

Localización

Registro

$$$$

8-128 bits

casi instantánea

En el CPU cerca del ALU

Caché L1

$$$

1-100 KB

~1 ns

En el CPU

Caché L2

$$

100-1000 KB

~1 ns

Entre la caché L1 y la RAM

DRAM

$

1-1000 MB

~10 ns

Fuera del CPU, en la tarjeta principal

Tabla 2 Comparando dispositivos de memoria

2.1.3 Lab: Benchmarking (Opcional)

Una prueba comparativa (benchmarking) es el proceso de realizar pruebas estándares en configuraciones de sistemas distintos para determinar la velocidad de los componentes o el software. El término se mencionó brevemente en la sección 2.1.1 Fundamentos de un Procesador. Al hacer este laboratorio comprenderás mejor los benchmarks, descargando el programa Fresh Diagnose, una aplicación que te permite analizar y realizar una prueba comparativa de tu sistema computacional. Usarás el software para comparar los resultados de la prueba comparativa de tu procesador, con los de tus compañeros de clase.



Nota: Este laboratorio está diseñado para ser desarrollado en computadoras Intel con el sistema operativo Windows 95/98/NT4/2000/XP/ME.

Ejercicio de Aprendizaje:

  1. Descarga Fresh Diagnose e instálalo. (descarga a 1102 kb)

  2. Ejecuta la aplicación.

  3. Haz clic en la opción Benchmarks que aparece en el lado izquierdo del menú.

  4. Selecciona Processor Benchmark y oprime la opción Inicio que se encuentra en la esquina superior derecha de la pantalla de la aplicación.



  5. Compara tus resultados con los de tus compañeros.

  6. Intenta otro benchmark y compara tus resultados con los de tus compañeros.

  7. Puedes explorar las propiedades de tu sistema a través de otras opciones que se encuentran en el lado izquierdo del menú.

2.2 Periféricos

Además del microprocesador y la memoria, una computadora tiene otros dispositivos como son el monitor, impresora, teclado, y bocinas. Estos dispositivos periféricos están conectados a través de puertos a la computadora. Los buses dentro de la unidad del sistema transportan datos entre los componentes de una computadora y conectan todos los dispositivos periféricos al CPU y a la memoria. En esta sección, aprenderás sobre los diferentes tipos de puertos y buses. También te familiarizarás con algunos dispositivos periféricos importantes de la computadora.



Secuencia de Lecturas:

  1. 2.2.1 Cómo Conectar los Dispositivos Periféricos. Objetivo de Aprendizaje: Conocer de qué forma los componentes como las ranuras de expansión, tarjetas de expansión, y los tipos de conectores y puertos; son usados para transferir datos entre los periféricos y el sistema computacional.

  1. Parsons/Oja, Capítulo 2-Sección D (páginas 86-95). Objetivo de Aprendizaje: Conocer a profundidad las ranuras de expansión, tarjetas y puertos de un sistema computacional.


  2. 2.2.2 Buses. Objetivo de Aprendizaje: Familiarizarse con los tipos de buses usados para transferir datos dentro de una computadora.


  3. 2.2.3 Dispositivos de Entrada/Salida. Objetivo de Aprendizaje: Conocer los diferentes tipos de dispositivos de entrada y salida. Algunos de los dispositivos discutidos son cámaras digitales y cámaras Web (webcams). Algunos dispositivos de salida estudiados son los monitores e impresoras.


  4. Parsons/Oja, Capítulo 8-Secciónes A-D (páginas 408-449). Objetivo de Aprendizaje: Conocer cómo trabajan los equipos digitales de audio y video.


2.2.1 Cómo Conectar Equipos Periféricos

  1. Ranuras de Expansión y Tarjetas

  2. Puertos

  3. USB y Firewire

  4. Comparando Diferentes Puertos

Una ranura de expansión es como un socket en la tarjeta principal, en la cual se puede insertar una tarjeta de circuitos. La tarjeta de circuitos es llamada tarjeta de expansión; y es usada para extender la capacidad de una computadora. Ejemplos de una tarjeta de expansión incluyen las tarjetas de sonido y video. Una tarjeta de expansión también proporciona uno o varios puertos, que son conectores entre la tarjeta de expansión y el dispositivo periférico. Un puerto también puede ser construido en la unidad de sistema de una computadora, como un puerto para el ratón.

Anteriormente se requería un número distinto de puertos para conectar diferentes dispositivos periféricos, situación que prevaleció hasta el advenimiento de puertos universales estandarizados como el puerto USB (Bus Serial Universal -Universal Serial Bus-) y el puerto Firewire. Estos puertos universales están siendo ampliamente utilizados y están reemplazando la necesidad de otros puertos.



Revisa el siguiente diagrama que muestra cómo los dispositivos periféricos y sus conectores se conectan a otros componentes en una computadora.






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