Microprocesador Uno de los actuales microprocesadores de 64 bits y doble núcleo, un amd athlon 64 X2 3600



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Tipos de SRAM

SRAM no volátiles


Las SRAM no volatiles presentan un funcionamiento estándar SRAM, con la salvedad de que guardan los datos cuando se interrumpe la alimentación electrica, salvaguardando información crítica. Se utilizan en situaciones donde la conservación de los datos es crucial y el uso de baterías no es posible.[6]

SRAM asíncrona


Las SRAM asíncronas están disponibles en tamaños desde 4Kb hasta 32Mb.[7] Con un tiempo rápido de acceso, son adecuadas para el uso en equipos de comunicaciones, como switches, routers, teléfonos IP, tarjetas DSLAM, y en electrónica de automoción.

Por tipo de transistor


  • Transistor Bipolar de Unión o BJT (de tipo TTL o ECL) — muy rápidos, pero con un consumo muy alto.

  • MOSFET (de tipo CMOS) — consumo reducido, muy utilizados actualmente.

Por función


  • Asíncronas — independientes de la frecuencia de reloj.

  • Síncronas — todas las operaciones son controladas por el reloj del sistema.

Asignación de memoria

La asignación de memoria consiste en el proceso de asignar memoria para propósitos espécificos, ya sea en tiempo de compilación o de ejecución. Si es en tiempo de compilación es estática, si es en tiempo de ejecución es dinámica y si son variables locales a un grupo de sentencias se denomina automática.[1]



Asignación estática de memoria

La Asignación estática de memoria consiste en el proceso de asignar memoria en tiempo de compilación antes de que el programa asociado sea ejecutado, a diferencia de la asignación dinámica o la automática donde la memoria se asigna a medida que se necesita en tiempo de ejecución.[2]

Una aplicación de esta técnica conlleva que un módulo de programa (por ejemplo función o subrutina) declara datos estáticos de forma local, de forma que estos datos son inaccesibles desde otros módulos a menos que se les pasen referenciados como parámetros o que les sean devueltos por la función. Se mantiene una copia simple de los datos estáticos, accesible a través de llamadas a la función en la cual han sido declarados.

El uso de variables estáticas dentro de una clase en la programación orientada a objetos permite que una copia individual de tales datos se comparta entre todos los objetos de esa clase.

Las constantes conocidas en tiempo de compilación, como literales de tipo cadena, se asignan normalmente de forma estática. En programación orientada a objetos, el método usual para las tablas de clases también es la asignación estática de memoria.

Asignación automática de memoria

Las variables automáticas son variables locales a un bloque de sentencias (subrutina, función o procedimiento). Pueden ser asignadas automáticamente en la pila de datos cuando se entra en el bloque de código. Cuando se sale del bloque, las variables son automáticamente desasignadas.[3] Las variables automáticas tendrán un valor sin definir cuando son declaradas, por tanto es buena práctica de programación inicializarlas con un valor válido antes de usarlas.



Asignación dinámica de memoria

Artículo principal: Memoria dinámica

En ciencia de la computación, asignación dinámica de la memoria es la asignación de almacenamiento de memoria para utilización por parte de un programa de computador durante el tiempo de ejecución de ese programa. Es una manera de distribuir la propiedad de recursos de memoria limitada entre muchas piezas de código y datos. Un objeto asignado dinámicamente permanece asignado hasta que es desasignado explícitamente, o por el programador o por un recolector de basura; esto es notablemente diferente de la asignación automática de memoria y de la asignación estática de memoria (la de las variables estáticas). Se dice que tal objeto tiene tiempo de vida dinámico.[4]



Soluciones para los problemas de asignación

La tarea de satisfacer una petición de asignación, la cual conlleva encontrar un bloque de memoria sin usar de cierto tamaño en el heap, es un problema complicado. Se han propuesto una amplia variedad de soluciones, incluyendo listas de bloques libres, Paginación, y Asignación buddy de memoria.

El problema principal para la mayoría de algoritmos de asignación de memoria dinámica es evitar la fragmentación interna y externa mientras se mantiene la eficiencia del algoritmo. También, la mayoría de algoritmos en uso tienen el problema de que un número grande de pequeñas asignaciones pueden causar el desaprovechamiento del espacio debido a la recolección de metadatos; así la mayoría de los programadores intentan evitar esto, a veces usando una estrategia llamada chunking.

Asignación de bloques de tamaño fijo

Una solución es tener una lista enlazada LIFO de bloques de memoria de tamaño fijo. Esto funciona bien para sistemas empotrados simples.



Algoritmo Buddy

Otra solución es tener un asignador buddy de bloques binarios. En este sistema, la memoria se asigna desde un gran bloque de memoria que es tamaño potencia de dos. Si el bloque es más del doble de grande de lo necesario, se parte en dos. Se selecciona una de las dos mitades, y el proceso se repite (comprobando el tamaño otra vez y partiendo si se necesita) hasta que el bloque sea justamente el necesitado.

Todos los segmentos de memoria de un tamaño particular son guardados en una lista enlazada ordenada o una estructura de datos en árbol. Cuando se libera un bloque, se compara con su buddy(vecino). Si los dos están libres, son combinados y colocados en la lista de bloques buddy de siguiente mayor tamaño. (Cuando un bloque es asignado, el asignador empezará con el bloque grande suficientemente pequeño para evitar romper bloques innecesariamente)

Nótese que los asignadores buddy de bloques no son únicamente para los Sistemas Operativos de Tiempo-Real (RTOS); ellos también son usados en sistemas operativos de propósito general (tales como Microsoft Windows y Linux).



Asignación de memoria basada en Heap

En la asignación de memoria basada en heap, la memoria es asignada desde un gran área común de memoria libre (sin usar) llamada heap (también llamada almacén de libres). "El heap" no tiene nada que ver con la estructura de datos Heap (o Montículo). El tamaño de la asignación de memoria puede ser determinado en tiempo de ejecución, y el tiempo de vida de la asignación no es dependiente del procedimiento actual o del marco de pila. La región de memoria asignada es accedida indirectamente, normalmente por medio de una referencia. El algoritmo preciso usado para organizar el área de memoria y asignar y desasignar los trozos está oculto detrás de una interfaz abstracta y puede usar cualquiera de los métodos descritos antes.

En contraste, la memoria de la pila de llamadas es normalmente de tamaño limitado y el tiempo de vida de la asignación depende de la duración de las funciones correspondientes.

Buses
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Buses de comunicación en un circuito impreso.

En arquitectura de computadores, el bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un ordenador o entre ordenadores. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y condensadores además de circuitos integrados.

En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la comunicación entre las partes del computador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.

La tendencia en los últimos años es el uso de buses seriales como el USB, Custom Firewire para comunicaciones con periféricos y el reemplazo de buses paralelos para conectar toda clase de dispositivos, incluyendo el microprocesador con el chipset en la propia placa base. Son conexiones con lógica compleja que requieren en algunos casos gran poder de cómputo en los propios dispositivos, pero que poseen grandes ventajas frente al bus paralelo que es menos inteligente.

Existen diversas especificaciones de bus que definen un conjunto de características mecánicas como conectores, cables y tarjetas, además de protocolos eléctricos y de señales.



Funcionamiento

La función del MICROBus es la de permitir la conexión lógica entre distintos subsistemas de un sistema digital, enviando datos entre dispositivos de distintos órdenes: desde dentro de los mismos circuitos integrados, hasta equipos digitales completos que forman parte de supercomputadoras.

La mayoría de los buses están basados en conductores metálicos por los cuales se trasmiten señales eléctricas que son enviadas y recibidas con la ayuda de integrados que poseen una interfaz del bus dado y se encargan de manejar las señales y entregarlas como datos útiles. Las señales digitales que se trasmiten son de datos, de direcciones o señales de control.

Los buses definen su capacidad de acuerdo a la frecuencia máxima de envío y al ancho de los datos. Por lo general estos valores son inversamente proporcionales: si se tiene una alta frecuencia, el ancho de datos debe ser pequeño. Esto se debe a que la interferencia entre las señales (crosstalk) y la dificultad de sincronizarlas, crecen con la frecuencia, de manera que un bus con pocas señales es menos susceptible a esos problemas y puede funcionar a alta velocidad.

Todos los buses de computador tienen funciones especiales como las interrupciones y las DMA que permiten que un dispositivo periférico acceda a una CPU o a la memoria usando el mínimo de recursos.

Primera Generación
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Bus Backplane del PDP-11 junto con algunas tarjetas.

Los primeros computadores tenían 2 sistemas de buses, uno para la memoria y otro para los demás dispositivos. La CPU tenía que acceder a dos sistemas con instrucciones para cada uno, protocolos y sincronizaciones diferentes.

La empresa DEC notó que el uso de dos buses no era necesario si se combinaban las direcciones de memoria con las de los periféricos en un solo espacio de memoria (mapeo), de manera que la arquitectura se simplificaba ahorrando costos de fabricación en equipos fabricados en masa, como eran los primeros minicomputadores.

Los primeros microcomputadores se basaban en la conexión de varias tarjetas de circuito impreso a un bus Backplane pasivo que servía de eje al sistema. En ese bus se conectaba la tarjeta de CPU que realiza las funciones de arbitro de las comunicaciones con las demás tarjetas de dispositivo conectadas; las tarjetas incluían la memoria, controladoras de diskette y disco, adaptadores de vídeo. La CPU escribía o leía los datos apuntando a la dirección que tuviera el dispositivo buscado en el espacio único de direcciones haciendo que la información fluyera a través del bus principal.

Entre las implementaciones más conocidas, están los buses Bus S-100 y el Bus ISA usados en varios microcomputadores de los años 70 y 80. En ambos, el bus era simplemente una extensión del bus del procesador de manera que funcionaba a la misma frecuencia. Por ejemplo en los sistemas con procesador Intel 80286 el bus ISA tenia 6 u 8 Mhz de frecuencia dependiendo del procesador.[1]



Segunda generación

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Jerarquía de diversos buses en un equipo moderno: SATA, FSB, AGP, USB entre otros.

El hecho de que el bus fuera pasivo y que usara la CPU como control, representaba varios problemas para la ampliación y modernización de cualquier sistema con esa arquitectura. Además que la CPU utilizaba una parte considerable de su potencia en controlar el bus.

Desde que los procesadores empezaron a funcionar con frecuencias más altas, se hizo necesario jerarquizar los buses de acuerdo a su frecuencia: se creó el concepto de bus de sistema (conexión entre el procesador y la RAM) y de buses de expansión, haciendo necesario el uso de un chipset.

El bus ISA utilizado como backplane en el PC IBM original pasó de ser un bus de sistema a uno de expansión, dejando su arbitraje a un integrado del chipset e implementando un bus a una frecuencia más alta para conectar la memoria con el procesador.

En cambio, el bus Nubus era independiente desde su creación, tenía un controlador propio y presentaba una interfaz estándar al resto del sistema, permitiendo su inclusión en diferentes arquitecturas. Fue usado en diversos equipos, incluyendo algunos de Apple y se caracterizaba por tener un ancho de 32 bits y algunas capacidades Plug and Play (autoconfiguración), que lo hacían muy versátil y adelantado a su tiempo. Entre otros ejemplos de estos buses autónomos, están el AGP y el bus PCI.



Tercera generación

Los buses de tercera generación se caracterizan por tener conexiones punto a punto, a diferencia de los buses arriba nombrados en los que se comparten señales de reloj, y otras partes del bus. Esto se logra reduciendo fuertemente el número de conexiones que presenta cada dispositivo usando interfaces seriales. Entonces cada dispositivo puede negociar las características de enlace al inicio de la conexión y en algunos casos de manera dinámica, al igual que sucede en las redes de comunicaciones. Entre los ejemplos más notables, están los buses PCI-Express, el Infiniband y el HyperTransport.



Tipos de Bus

Existen dos grandes tipos clasificados por el método de envío de la información: bus paralelo o serial.

Hay diferencias en el desempeño y hasta hace unos años se consideraba que el uso apropiado dependía de la longitud física de la conexión: para cortas distancias el bus paralelo, para largas el serial.

Bus paralelo

Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas. La cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los computadores ha sido usado de manera intensiva, desde el bus del procesador, los buses de discos duros, tarjetas de expansión y de vídeo, hasta las impresoras.



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Diagrama de un Bus Backplane como extensión del bus de procesador.

El Front Side Bus de los procesadores Intel es un bus de este tipo y como cualquier bus presenta unas funciones en líneas dedicadas:



  • Las Líneas de Dirección son las encargadas de indicar la posición de memoria o el dispositivo con el que se desea establecer comunicación.

  • Las Líneas de Control son las encargadas de enviar señales de arbitraje entre los dispositivos. Entre las más importantes están las líneas de interrupción, DMA y los indicadores de estado.

  • Las Líneas de Datos trasmiten los bits, de manera que por lo general un bus tiene un ancho que es potencia de 2.

Un bus paralelo tiene conexiones físicas complejas, pero la lógica es sencilla, que lo hace útil en sistemas con poco poder de cómputo. En los primeros microcomputadores, el bus era simplemente la extensión del bus del procesador y los demás integrados "escuchan" las línea de direcciones, en espera de recibir instrucciones. En el PC IBM original, el diseño del bus fue determinante a la hora de elegir un procesador con I/O de 8 bits (Intel 8088), sobre uno de 16 (el 8086), porque era posible usar hardware diseñado para otros procesadores, abaratando el producto.

Bus serie

En este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas de software. Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Es usado desde hace menos de 10 años en buses para discos duros, tarjetas de expansión y para el bus del procesador.



Bus de direcciones

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En el diagrama se ven los buses de dirección, datos, y control, que van desde el CPU a la memoria RAM, ROM, la entrada/salida, etc.

El bus de dirección (o direcciones) es un canal del microprocesador totalmente independiente al bus de datos donde se establece la dirección de memoria del dato en tránsito.

El bus de dirección consiste en el conjunto de líneas eléctricas necesarias para establecer una dirección.La capacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2^n (dos elevado a la ene) el tamaño máximo en bytes del banco de memoria que se podrá direccionar con n líneas. Por ejemplo, para direccionar una memoria de 256 bytes, son necesarias al menos 8 líneas, pues 2^8 = 256. Adicionalmente pueden ser necesarias líneas de control para señalar cuando la dirección está disponible en el bus. Esto depende del diseño del propio bus.

Buses multiplexados

Algunos diseños utilizan líneas eléctricas multiplexadas para el bus de dirección y el bus de datos. Esto significa que un mismo conjunto de líneas eléctricas se comportan unas veces como bus de dirección y otras veces como bus de datos, pero nunca al mismo tiempo. Una línea de control permite discernir cual de las dos funciones está activa.



Las direcciones de memoria

Las direcciones son números naturales (en hexadecimal) que indican la posición de los datos dentro de la memoria principal o del espacio de direcciones de la unidad de entrada/salida. Las direcciones son generadas por la CPU, que es quien decide a qué dato se debe acceder en cada momento.



Bus de control

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En el diagrama se ven los buses de dirección, datos, y control, que van desde el CPU a la memoria RAM, ROM, la entrada/salida, etc.

El bus de control gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como éstas líneas están compartidas por todos los componentes, tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto órdenes como información de temporización entre los módulos. Mejor dicho, es el que permite que no haya colisión de información en el sistema.



Circuito integrado auxiliar
Integrado de un conjunto Nvidia, no tiene su disipador.http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/02/nvidia_chipset_%28north_and_south_bridge_all_in_one_methinks%29..jpg/300px-nvidia_chipset_%28north_and_south_bridge_all_in_one_methinks%29..jpg

Chipset es el conjunto de circuitos integrados diseñados con base a la arquitectura de un procesador (en algunos casos diseñados como parte íntegra de esa arquitectura), permitiendo que ese tipo de procesadores funcionen en una placa base. Sirven de puente de comunicación con el resto de componentes de la placa, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los puertos USB, ratón, teclado, etc.

Las placas base modernas suelen incluir dos integrados, denominados Norte y Sur, y suelen ser los circuitos integrados más grandes después del microprocesador.

El chipset determina muchas de las características de una placa base y por lo general la referencia de la misma está relacionada con la del chipset.

A diferencia del microcontrolador, el procesador no tiene mayor funcionalidad sin el soporte de un chipset: la importancia del mismo ha sido relegada a un segundo plano por las estrategias de marketing.



Historia

Desde los comienzos de la fabricación de los primeros procesadores, se pensó en un conjunto de integrados de soporte, de hecho el primer microprocesador de la historia, el Intel 4004 formaba parte de un conjunto de integrados numerados 4001,4002 y 4003 que tenían todos una apariencia física similar y que formaban la base de un sistema de cómputo cualquiera.

Mientras que otras plataformas usaban muy variadas combinaciones de chips de propósito general, los empleados en el Commodore 64 y la Familia Atari de 8 bits, incluso sus CPUs, solían ser diseños especializados para la plataforma, que no se encontraban en otros equipos electrónicos, por lo que se les comenzó a llamar chipsets.

Este término se generalizó en la siguiente generación de ordenadores domésticos : el Commodore Amiga y el Atari ST son los equipos más potentes de los años 90, y ambos tenían multitud de chips auxiliares que se encargaban del manejo de la memoria, el sonido, los gráficos o el control de unidades de almacenamiento masivo dejando a la CPU libre para otras tareas. En el Amiga sobre todo se diferenciaban las generaciones por el chipset utilizado en cada una.

Tanto los chips de los Atari de 8 bits como los del Amiga tenían como diseñador a Jay Miner, por lo que algunos lo consideran el precursor de la moderna arquitectura utilizada en la actualidad.

Apple Computer comienza a utilizar chips diseñados por la compañía o comisionados expresamente a otras en su gama Apple Macintosh, pero pese a que irá integrando chips procedentes del campo PC, nunca se usa el término chipset para referirse al juego de chips empleado en cada nueva versión de los Mac, hasta la llegada de los equipos G4.

Mientras tanto el IBM PC ha optado por usar chips de propósito general (IBM nunca pretendió obtener el éxito que tuvo) y sólo el subsistema gráfico tiene una ligera independencia de la CPU. Hasta la aparición de los IBM Personal System/2 no se producen cambios significativos, y el término chipset se reserva para los conjuntos de chips de una placa de ampliación (o integrada en placa madre, pero con el mismo bus de comunicaciones) dedicada a un único propósito como el sonido o el subsistema SCSI. Pero la necesidad de ahorrar espacio en la placa y abaratar costes trae primero la integración de todos los chips de control de periféricos (las llamadas placas multi-IO pasan de tener hasta 5 chips a integrar más funciones en uno sólo) y con la llegada del bus PCI y las especificaciones ATX de los primeros chipsets tal y como los conocemos ahora.

Funcionamiento

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Chipset 875 de Intel, usado con procesadore Pentium 4 en encapsulado de pines.

El Chipset es el que hace posible que la placa base funcione como eje del sistema, dando soporte a varios componentes e interconectándolos de forma que se comuniquen entre ellos haciendo uso de diversos buses. Es uno de los pocos elementos que tiene conexión directa con el procesador, gestiona la mayor parte de la información que entra y sale por el bus principal del procesador, del sistema de vídeo y muchas veces de la memoria RAM.

En el caso de los computadores PC, es un esquema de arquitectura abierta que establece modularidad: el Chipset debe tener interfaces estándar para los demás dispositivos. Esto permite escoger entre varios dispositivos estándar, por ejemplo en el caso de los buses de expansión, algunas tarjetas madre pueden tener bus PCI-Express y soportar diversos tipos de tarjetas con de distintos anchos de bus (1x, 8x, 16x).

En el caso de equipos portátiles o de marca, el chipset puede ser diseñado a la medida y aunque no soporte gran variedad de tecnologías, presentara alguna interfaz de dispositivo.

La terminología de los integrados ha cambiado desde que se creó el concepto del chipset a principio de los años 90, pero todavía existe equivalencia haciendo algunas aclaraciones:


  • El NorthBridge, puente norte, MCH (memory controller hub), GMCH (Graphic MCH), se usa como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP o el PCI-Express de gráficos, y las comunicaciones con el puente sur. Al principio tenía también el control de PCI, pero esa funcionalidad ha pasado al puente sur.

  • El SouthBridge o puente sur, ICH (Imput Controller Hub), controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, FireWire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN, PCI-Express 1x y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos.

En la actualidad los principales fabricantes de chipsets son AMD, ATI Technologies (comprada en 2006 por AMD), Intel, NVIDIA, Silicon Integrated Systems y VIA Technologies

El termino chipset en la electrónica
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Circuito impreso de un DVD Philips, se puede apreciar el chipset MT1389 del fabricante Mediatek y los pocos componentes auxiliares como el controlador de servos (abajo a la izquierda) y la memoria flash (derecha).

También en electrónica se utiliza el termino chipset para referirnos al circuito integrado o conjunto de ellos que fueron diseñados específicamente para un equipo electrónico, siendo imposible su utilización para otro propósito que no fuese la planificada por sus fabricantes. Estos circuitos integrados albergan en su interior prácticamente la totalidad de los componentes del dispositivo, requiriendo de unos pocos componentes adicionales en el circuito impreso, difíciles o imposibles de integrar, como capacitores, cristales de cuarzo, inductores o memorias RAM que ocupan una gran superficie del chip y tienen una alta tasa de fallos en la fabricación. Tampoco se suelen integrar las memorias flash donde se almacena el firmware.

Front-side bus

El front-side bus, también conocido por su acrónimo FSB (del inglés literalmente "bus de la parte frontal"), es el tipo de bus usado como bus principal en algunos de los microprocesadores de la marca Intel para comunicarse con el chipset. Ese bus incluye señales de datos, direcciones y control, así como señales de reloj que sincronizan su funcionamiento. En los nuevos procesadores de Intel y hace tiempo en los de AMD se usan otros tipos de buses como el Intel QuickPath Interconnect y el HyperTransport respectivamente.



Velocidad de componentes relacionados

La frecuencia de trabajo del microprocesador se obtiene como resultado de multiplicar la frecuencia de reloj del FSB (en MHz, no en MT/s) por un factor multiplicador. Este factor multiplicador, así como la frecuencia de reloj del FSB pueden alterarse a través de la configuración de la placa base, generalmente a través de la BIOS, permitiendo así el overclocking. Por ejemplo, una CPU de 1.000 MHz podría funcionar con una frecuencia de reloj de 133 MHz y un factor multiplicador de 7,5.

El ancho de banda del FSB depende de su tamaño de palabra (si es de 16, 32 o 64 bits), su frecuencia de reloj medida en megahercios y el número de transferencias que realiza por cíclo de reloj. Por ejemplo, un FSB de 32 bits de ancho (4 bytes), funcionando a 100 MHz y que realice 4 transferencias por cada ciclo, ofrece un máximo teórico de 1.600 megabytes por segundo.

\begin{matrix} ancho datos \\ \overbrace{4} \end{matrix} \times \begin{matrix} frecuencia \\ \overbrace{ 100 } \end{matrix} \times \begin{matrix} operaciones \\ \overbrace{ 4 } \end{matrix} = 1.600 mb/s\!

Por otra parte si se usa la tecnología Quad Pumping, si el bus funciona a 100 MHz de señal de reloj, en cada ciclo de reloj hay cuatro transferencias de datos. Se dice entonces que el bus funciona a 400 MT/s, y su ancho de banda se expresa mediante la siguiente sencilla fórmula:

4 bytes x 100 MHz x 4 = 1.600 MB/s.

Back-side bus

Algunas computadoras tienen una memoria Caché L2 o L3 externa a la propia CPU conectados mediante un back side bus (literalmente bus trasero o bus de la parte de atrás). El acceso a la memoria caché, conectada a este bus, es más rápido que el acceso a la Memoria RAM por el FSB. En la actualidad, la caché L2, ha sido directamente incluida en el chip del microprocesador, junto con la caché L1.



DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA

En informática, se denominan periféricos a los aparatos o dispositivos auxiliares e independientes conectados a la unidad central de procesamiento de una computadora.

Se consideran periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de los cuales la computadora se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal.

Se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la CPU y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU. Estas tres unidades básicas en un computador, CPU, memoria central y el subsistema de E/S, están comunicadas entre sí por tres buses o canales de comunicación:



  • el bus de direcciones, para seleccionar la dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder,

  • el bus de control, básicamente para seleccionar la operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o modificación) y

  • el bus de datos, por donde circulan los datos.

A pesar de que el término periférico implica a menudo el concepto de “adicional pero no esencial”, muchos de ellos son elementos fundamentales para un sistema informático. El teclado y el monitor, imprescindibles en cualquier computadora personal de hoy en día (no lo fueron en los primeros computadores), son posiblemente los periféricos más comunes, y es posible que mucha gente no los considere como tal debido a que generalmente se toman como parte necesaria de una computadora. El mouse es posiblemente el ejemplo más claro de este aspecto. Hace menos de 20 años no todos las computadora personales incluían este dispositivo. El sistema operativo MS-DOS, el más común en esa época, tenía una interfaz de línea de comandos para la que no era necesaria el empleo de un mouse, todo se hacía mediante comandos de texto. Fue con la popularización de Finder, sistema operativo de la Macintosh de Apple y la posterior aparición de Windows cuando el mouse comenzó a ser un elemento imprescindible en cualquier hogar dotado de una computadora personal. Actualmente existen sistemas operativos con interfaz de texto que pueden prescindir del mouse como, por ejemplo, algunos sistemas básicos de UNIX y GNU/Linux.

Tipos de periféricos

Los periféricos pueden clasificarse en 5 categorías principales:



  • Periféricos de entrada: captan y envían los datos al dispositivo que los procesará.

  • Periféricos de salida: son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es información para el usuario.

  • Periféricos de entrada/salida (E/S) sirven básicamente para la comunicación de la computadora con el medio externo

  • Periféricos de almacenamiento: son los dispositivos que almacenan datos e información por bastante tiempo. La memoria RAM no puede ser considerada un periférico de almacenamiento, ya que su memoria es volátil y temporal.

  • Periféricos de comunicación: son los periféricos que se encargan de comunicarse con otras máquinas o computadoras, ya sea para trabajar en conjunto, o para enviar y recibir información.

Periféricos de entrada

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c5/red_computer_mouse.jpg/220px-red_computer_mouse.jpg

Mouse.


Son los que permiten introducir datos externos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Los periféricos de entrada más habituales son:

  • Teclado

  • Micrófono

  • Escáner

  • Mouse

  • Escáner de código de barras

  • Cámara web

  • Lápiz óptico

Periféricos de salida

Son los que reciben información que es procesada por la CPU y la reproducen para que sea perceptible para el usuario. Algunos ejemplos son:



  • Monitor

  • Impresora

  • Fax

  • Tarjeta de sonido

  • Altavoz

Periféricos de almacenamiento

Interior de un disco duro.http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d2/disco_duro_abierto.jpg/220px-disco_duro_abierto.jpg

Se encargan de guardar los datos de los que hace uso la CPU para que ésta pueda hacer uso de ellos una vez que han sido eliminados de la memoria principal, ya que ésta se borra cada vez que se apaga la computadora. Pueden ser internos, como un disco duro, o extraíbles, como un CD. Los más comunes son:


  • Disco duro

  • Disquete

  • Unidad de CD

  • Unidad de DVD

  • Unidad de Blu-ray Disc

  • Memoria flash

  • Cinta magnética

  • Tarjeta perforada

  • Memoria portátil

  • Otros dispositivos de almacenamiento:

    • Zip (Iomega): Caben 100 Mb y utiliza tecnología magnética.

    • EZFlyer (SyQuest): Caben 230 Mb y tiene una velocidad de lectura muy alta

    • SuperDisk LS-120: Caben 200 Mb y utilizan tecnología magneto-óptica.

    • Magneto-ópticos de 3,5: Caben de 128 Mb a 640 Mb

    • Jaz (Iomega): Es como el Zip y caben de 1 GB a 2 GB.

Periféricos de comunicación

Su función es permitir o facilitar la interacción entre dos o más computadoras, o entre una computadora y otro periférico externo a la computadora. Entre ellos se encuentran los siguientes:



  • Fax-Módem

  • Tarjeta de red

  • Concentrador

  • Switch

  • Enrutador

  • Tarjeta inalámbrica

  • Tarjeta Bluetooth

  • Controlador ambos exista un tercer elemento que actúe como traductor de señales. Este traductor es un circuito electrónico denominado interfaz.

EEPROM

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EEPROM o E²PROM son las siglas de Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable y borrable eléctricamente). Es un tipo de memoria ROM que puede ser programado, borrado y reprogramado eléctricamente, a diferencia de la EPROM que ha de borrarse mediante un aparato que emite rayos ultravioletas. Son memorias no volátiles.

Las celdas de memoria de una EEPROM están constituidas por un transistor MOS, que tiene una compuerta flotante (estructura SAMOS), su estado normal esta cortado y la salida proporciona un 1 lógico.

Aunque una EEPROM puede ser leída un número ilimitado de veces, sólo puede ser borrada y reprogramada entre 100.000 y un millón de veces.

Estos dispositivos suelen comunicarse mediante protocolos como I²C, SPI y Microwire. En otras ocasiones, se integra dentro de chips como microcontroladores y DSPs para lograr una mayor rapidez.

La memoria flash es una forma avanzada de EEPROM creada por el Dr. Fujio Masuoka mientras trabajaba para Toshiba en 1984 y fue presentada en la Reunión de Aparatos Electrónicos de la IEEE de 1984. Intel vio el potencial de la invención y en 1988 lanzó el primer chip comercial de tipo NOR.

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