2.2: Recorrido por un dispositivo digital
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- Placa base (placa de circuito)
- Unidad central de procesamiento (CPU)
- Memoria de acceso aleatorio (RAM)
- Tarjeta de video
- Fuente de alimentación
- Unidad de disco duro (HDD)
- Unidad de estado sólido (SSD)
- Unidad óptica (unidad de DVD/CD)
- Lector de tarjetas (SD/SDHC, CF, etc.)
También resulta que casi todos los dispositivos digitales utilizan el mismo conjunto de componentes, por lo que examinar la computadora personal nos dará una idea de la estructura de varios dispositivos digitales. Entonces hagamos un “recorrido” por una computadora personal y veamos qué los hace funcionar.
Procesamiento de datos: La CPU
Como se indicó en el apartado anterior, la mayoría de los dispositivos informáticos tienen una arquitectura similar. El núcleo de esta arquitectura es la unidad de procesamiento ce ntral o CPU. La CPU puede pensarse como el “cerebro” del dispositivo o procesador principal. En su día, la CPU estaba compuesta por cientos de cables que transportaban información.
Estos cables llevaron a cabo los comandos que le envió el software y devolvieron resultados para ser actuados. Las primeras CPU fueron placas de circuito grandes con funcionalidad limitada. Hoy en día, una CPU generalmente está en un chip y puede realizar una gran variedad de funciones. Hay dos fabricantes principales de CPUs para computadoras personales: Intel y Advanced Micro Devices (AMD).
La velocidad (“tiempo de reloj”) de una CPU regula la velocidad de instrucción y ejecuta y sincroniza los diversos componentes de la computadora. Cuanto más rápido sea el reloj, más rápido la CPU puede ejecutar instrucciones por segundo. El reloj se mide en hercios. Un hercio se define como un ciclo por segundo. Usando los prefijos binarios mencionados anteriormente, podemos ver que un kilohercio (kHz abreviado) es de mil ciclos por segundo, un megahercio (MHz) es un millón de ciclos por segundo, y un gigahercio (GHz) es de mil millones de ciclos por segundo. La potencia de procesamiento de la CPU aumenta a un ritmo increíble (vea la barra lateral sobre la Ley de Moore). Además de un tiempo de reloj más rápido, muchos chips de CPU ahora contienen múltiples procesadores por chip.
Un procesador multinúcleo es un solo circuito integrado que contiene múltiples chips. Estos chips se conocen comúnmente como núcleos. El multi-core ejecuta y lee instrucciones en los núcleos al mismo tiempo, aumentando la velocidad. Una computadora con dos procesadores se conoce como dual-core o quad-core (cuatro procesadores), aumentando la potencia de procesamiento de una computadora al proporcionar la capacidad de múltiples CPU.
Cuando las computadoras funcionan con múltiples núcleos, se genera calor adicional; es por eso que las empresas construyen ventiladores encima de la CPU. Las Mac tienen incorporado un sistema de seguridad contra fallas que la computadora se apagará sola para evitar daños cuando la temperatura aumenta demasiado rápido. Los teléfonos inteligentes se aprovechan de las altas temperaturas. A medida que nuestros dispositivos se hacen más pequeños, tenemos muchas piezas colocadas en un área compacta, y a su vez, los dispositivos generarán más calor. Ejecutar muchas aplicaciones en tu teléfono simultáneamente es otra forma de aumentar el calor del teléfono; por eso es importante cerrar las aplicaciones después de su uso.
La unidad de procesamiento de gráficos (GPU) es un circuito electrónico diseñado para manipular y alterar rápidamente la memoria para acelerar la creación de imágenes en un búfer de fotogramas para su salida. Los dispositivos que utilizan GPU son computadoras personales, teléfonos inteligentes y consolas de juegos. Nvidia es una de las empresas poderosas que fabrican tarjetas gráficas HD. Nvidia ha sido líder en chips de GPU, uno de los chips más populares es el Nvidia GeForce, que está integrado con laptops, PCs y procesadores de realidad virtual. Nvidia también ha trabajado con muchas empresas expandiendo su mercado de chips GPU. Algunas compañías notables con las que trabaja Nvidia son Tesla, Quadro y GRID.
