Ordenador personalEditar
El ordenador personal es uno de los tipos de ordenador más comunes debido a su versatilidad y a su precio relativamente bajo. Los ordenadores personales de sobremesa tienen un monitor, un teclado, un ratón y una carcasa. La caja del ordenador contiene la placa base, unidades de disco fijas o extraíbles para el almacenamiento de datos, la fuente de alimentación y puede contener otros dispositivos periféricos como módems o interfaces de red. Algunos modelos de ordenadores de sobremesa integran el monitor y el teclado en la misma carcasa que el procesador y la fuente de alimentación. La separación de los elementos permite al usuario disponer los componentes en un conjunto agradable y cómodo, a costa de gestionar los cables de alimentación y datos entre ellos.
Los portátiles están diseñados para ser portátiles, pero funcionan de forma similar a los PC de sobremesa. Pueden utilizar componentes de menor potencia o tamaño, con un rendimiento inferior al de un ordenador de sobremesa de precio similar. Los portátiles contienen el teclado, la pantalla y el procesador en una sola carcasa. El monitor en la tapa superior plegable de la carcasa puede cerrarse para su transporte, para proteger la pantalla y el teclado. En lugar de un ratón, los portátiles pueden tener un panel táctil o un puntero.
Las tabletas son ordenadores portátiles que utilizan una pantalla táctil como dispositivo de entrada principal. Las tabletas generalmente pesan menos y son más pequeñas que los portátiles.
Algunas tabletas incluyen teclados desplegables u ofrecen conexiones a teclados externos independientes. Algunos modelos de ordenadores portátiles tienen un teclado desmontable que permite configurar el sistema como una tableta con pantalla táctil. A veces se denominan «ordenadores portátiles desmontables 2 en 1» o «híbridos de tableta y ordenador portátil».
CajaEdit
La caja del ordenador encierra la mayoría de los componentes del sistema. Proporciona soporte mecánico y protección a elementos internos como la placa base, las unidades de disco y las fuentes de alimentación, y controla y dirige el flujo de aire de refrigeración sobre los componentes internos. La carcasa también forma parte del sistema para controlar las interferencias electromagnéticas que irradia el ordenador y protege las piezas internas de las descargas electrostáticas. Las carcasas de torre grandes ofrecen espacio para varias unidades de disco u otros periféricos y suelen colocarse en el suelo, mientras que las carcasas de sobremesa ofrecen menos espacio de expansión. Los diseños de estilo «todo en uno» incluyen una pantalla de vídeo integrada en la misma carcasa. Los ordenadores portátiles y de mesa requieren maletas que protejan la unidad de los golpes. Los aficionados pueden decorar las carcasas con luces de colores, pintura u otras características, en una actividad llamada case modding.
Fuente de alimentaciónEditar
Una fuente de alimentación (PSU) convierte la energía eléctrica de corriente alterna (AC) en energía de corriente continua (DC) de bajo voltaje para el ordenador. Los ordenadores portátiles pueden funcionar con una batería recargable integrada. La PSU suele utilizar una fuente de alimentación conmutada (SMPS), con MOSFETs de potencia (transistores de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor de potencia) utilizados en los convertidores y circuitos reguladores de la SMPS.
Placa baseEditar
La placa base es el componente principal de un ordenador. Es una placa con circuitos integrados que conecta las demás partes del ordenador, incluyendo la CPU, la RAM, las unidades de disco (CD, DVD, disco duro o cualquier otra), así como cualquier periférico conectado a través de los puertos o las ranuras de expansión. Los chips de los circuitos integrados (IC) de un ordenador suelen contener miles de millones de diminutos transistores de efecto de campo semiconductores de óxido metálico (MOSFET).
Los componentes que se conectan directamente a la placa base o a parte de ella son:
- La CPU (unidad central de procesamiento), que realiza la mayor parte de los cálculos que permiten que un ordenador funcione, y que se conoce como el cerebro del ordenador. Toma las instrucciones del programa de la memoria de acceso aleatorio (RAM), las interpreta y las procesa y, a continuación, devuelve los resultados para que los componentes pertinentes puedan llevar a cabo las instrucciones. La CPU es un microprocesador que se fabrica en un circuito integrado (IC) de óxido metálico (MOS). Suele estar refrigerada por un disipador de calor y un ventilador, o por un sistema de refrigeración por agua. La mayoría de las CPU más recientes incluyen una unidad de procesamiento gráfico (GPU) integrada en el chip. La velocidad de reloj de la CPU rige la rapidez con la que ejecuta las instrucciones y se mide en GHz; los valores típicos se sitúan entre 1 GHz y 5 GHz. Muchos ordenadores modernos tienen la opción de overclockear la CPU, lo que mejora el rendimiento a costa de un mayor rendimiento térmico y, por tanto, la necesidad de mejorar la refrigeración.
- El chipset, que incluye el puente norte, media la comunicación entre la CPU y los demás componentes del sistema, incluida la memoria principal; así como el puente sur, que está conectado al puente norte, y soporta interfaces y buses auxiliares; y, por último, un chip de Súper E/S, conectado a través del puente sur, que soporta los componentes más lentos y heredados como los puertos serie, la monitorización del hardware y el control de los ventiladores.
- Memoria de acceso aleatorio (RAM), que almacena el código y los datos a los que accede activamente la CPU. Por ejemplo, cuando se abre un navegador web en el ordenador, éste ocupa memoria; ésta se almacena en la RAM hasta que se cierra el navegador web. Suele ser un tipo de memoria RAM dinámica (DRAM), como la DRAM sincrónica (SDRAM), en la que los chips de memoria MOS almacenan datos en celdas de memoria formadas por MOSFETs y condensadores MOS. La RAM suele venir en módulos de memoria dual en línea (DIMM) en tamaños de 2GB, 4GB y 8GB, pero puede ser mucho mayor.
- Memoria de sólo lectura (ROM), que almacena la BIOS que se ejecuta cuando el ordenador se enciende o comienza a ejecutarse de otro modo, un proceso conocido como Bootstrapping, o «booting» o «booting up». La ROM suele ser un chip de memoria BIOS no volátil, que almacena los datos en celdas de memoria MOSFET de puerta flotante.
- La BIOS (Basic Input Output System) incluye el firmware de arranque y el firmware de gestión de energía. Las placas base más recientes utilizan la Interfaz de Firmware Extensible Unificada (UEFI) en lugar de la BIOS.
- Los buses que conectan la CPU a varios componentes internos y a las tarjetas de expansión para gráficos y sonido.
- La batería CMOS (MOS complementario), que alimenta la memoria CMOS para la fecha y la hora en el chip de la BIOS. Esta batería suele ser una pila de reloj.
- La tarjeta de vídeo (también conocida como tarjeta gráfica), que procesa los gráficos del ordenador. Las tarjetas gráficas más potentes son más adecuadas para manejar tareas extenuantes, como jugar a videojuegos intensivos o ejecutar software de gráficos de ordenador. Una tarjeta de vídeo contiene una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) y una memoria de vídeo (normalmente un tipo de SDRAM), ambas fabricadas en chips de circuitos integrados MOS (MOS IC).
- Los MOSFET de potencia conforman el módulo regulador de voltaje (VRM), que controla la cantidad de voltaje que reciben otros componentes de hardware.
Tarjetas de expansiónEditar
Una tarjeta de expansión en informática es una placa de circuito impreso que se puede insertar en una ranura de expansión de una placa base o backplane de un ordenador para añadir funcionalidad a un sistema informático a través del bus de expansión. Las tarjetas de expansión pueden utilizarse para obtener o ampliar funciones que no ofrece la placa base.
Dispositivos de almacenamientoEditar
Un dispositivo de almacenamiento es cualquier hardware informático y medio digital que se utiliza para almacenar, portar y extraer archivos y objetos de datos. Puede contener y almacenar información tanto temporal como permanentemente y puede ser interno o externo a un ordenador, servidor o cualquier dispositivo informático similar. El almacenamiento de datos es una función central y un componente fundamental de los ordenadores.
Medios fijosEditar
Los datos son almacenados por un ordenador utilizando una variedad de medios. Las unidades de disco duro (HDD) se encuentran en prácticamente todos los ordenadores antiguos, debido a su gran capacidad y bajo coste, pero las unidades de estado sólido (SSD) son más rápidas y eficientes en cuanto a energía, aunque actualmente son más caras que los discos duros en términos de dólar por gigabyte, por lo que suelen encontrarse en ordenadores personales fabricados después de 2007. Las SSD utilizan memoria flash, que almacena los datos en chips de memoria MOS formados por células de memoria MOSFET de puerta flotante. Algunos sistemas pueden utilizar un controlador de matriz de discos para obtener un mayor rendimiento o fiabilidad.
Medios extraíbles
Para transferir datos entre ordenadores, se puede utilizar un dispositivo de memoria flash externo (como una tarjeta de memoria o una unidad flash USB) o un disco óptico (como un CD-ROM, DVD-ROM o BD-ROM). Su utilidad depende de que puedan ser leídos por otros sistemas; la mayoría de las máquinas cuentan con una unidad de disco óptico (ODD), y prácticamente todas tienen al menos un puerto de Bus Serie Universal (USB).
Periféricos de entrada y salidaEditar
Los dispositivos de entrada y salida suelen estar alojados externamente al chasis principal del ordenador. Los siguientes son estándar o muy comunes en muchos sistemas informáticos.
Dispositivo de entradaEditar
Los dispositivos de entrada permiten al usuario introducir información en el sistema o controlar su funcionamiento. La mayoría de los ordenadores personales tienen un ratón y un teclado, pero los sistemas portátiles suelen utilizar un panel táctil en lugar de un ratón. Otros dispositivos de entrada son las cámaras web, los micrófonos, los joysticks y los escáneres de imágenes.
Dispositivo de salidaEditar
Los dispositivos de salida están diseñados en torno a los sentidos de los seres humanos. Por ejemplo, los monitores muestran texto que se puede leer, los altavoces producen sonido que se puede escuchar. Estos dispositivos también podrían incluir impresoras o una grabadora de braille.
Ordenador mainframeEditar
Un ordenador mainframe es un ordenador mucho más grande que suele llenar una habitación y puede costar muchos cientos o miles de veces más que un ordenador personal. Están diseñados para realizar un gran número de cálculos para gobiernos y grandes empresas.
Informática departamentalEditar
En las décadas de 1960 y 1970, cada vez más departamentos comenzaron a utilizar sistemas más baratos y dedicados a fines específicos como el control de procesos y la automatización de laboratorios. Un minicomputador, o coloquialmente mini, es una clase de ordenadores más pequeños que se desarrolló a mediados de la década de 1960 y se vendía por un precio mucho menor que los ordenadores mainframe y de tamaño medio de IBM y sus competidores directos.
SuperordenadorEditar
Un superordenador es superficialmente similar a un mainframe, pero en cambio está destinado a tareas de cálculo extremadamente exigentes. En junio de 2020, el superordenador más rápido de la lista de superordenadores TOP500 es Fugaku, en Japón, con una puntuación de referencia LINPACK de 415 PFLOPS, superando al segundo más rápido, Summit, en Estados Unidos, por unos 294 PFLOPS.
El término superordenador no se refiere a una tecnología específica. Más bien indica los cálculos más rápidos disponibles en un momento dado. A mediados de 2011, los superordenadores más rápidos presumían de velocidades superiores a un petaflop, es decir, 1 cuatrillón (10^15 o 1.000 trillones) de operaciones en coma flotante por segundo.Los superordenadores son rápidos pero extremadamente costosos, por lo que suelen ser utilizados por grandes organizaciones para ejecutar tareas computacionalmente exigentes que implican grandes conjuntos de datos. Los superordenadores suelen ejecutar aplicaciones militares y científicas. Aunque son costosos, también se utilizan para aplicaciones comerciales en las que hay que analizar enormes cantidades de datos. Por ejemplo, los grandes bancos emplean los superordenadores para calcular los riesgos y rendimientos de diversas estrategias de inversión, y las organizaciones sanitarias los utilizan para analizar gigantescas bases de datos de pacientes con el fin de determinar los tratamientos óptimos para diversas enfermedades y problemas que afectan al país.
Esta sección necesita ampliarse con: hardware para teléfonos móviles, computación en la nube, sistemas embebidos e internet de las cosas; sistemas en chip de forma más general. Puedes ayudar añadiendo. (Octubre 2018)