¿Qué es un computador?
Es una máquina electrónica que recibe y procesa
datos para convertirlos en información conveniente y útil. Un ordenador está
formado, físicamente, por numerosos circuitos integrados y otros muchos
componentes de apoyo, extensión y accesorios, que en conjunto pueden ejecutar
tareas diversas con suma rapidez y bajo el control de un programa.
Componentes
Las tecnologías utilizadas en computadoras
digitales han evolucionado mucho desde la aparición de los primeros modelos en
los años 1940, aunque la mayoría todavía utiliza la Arquitectura de von
Neumann, publicada por John von Neumann a principios de esa década, que otros
autores atribuyen a John Presper Eckert y John William Mauchly.
La arquitectura de Von Neumann describe una
computadora con cuatro (4) secciones principales: la unidad aritmético lógica,
la unidad de control, la memoria primaria, principal o central, y los
dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por
canales de conductores denominados buses.
Unidad central de
procesamiento
La unidad central de procesamiento (CPU, por
sus siglas del inglés: Central Processing Unit) consta de manera básica de los
siguientes tres elementos:
Un típico símbolo esquemático para una ALU: A y
B son operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad de control; D es
un estado de la salida.
La unidad aritmético lógica (ALU, por sus
siglas del inglés: Arithmetic-Logic Unit) es el dispositivo diseñado y
construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones
aritméticas (suma, resta, ...), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones
de comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el
trabajo computacional.
La unidad de control (UC) sigue la dirección de
las posiciones en memoria que contienen la instrucción que el computador va a
realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la
operación que debe desarrollar. Transfiere luego el resultado a ubicaciones
apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control
va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a
menos que la instrucción sea una instrucción de salto, informando al ordenador
de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria).
Los registros: de datos, de memoria, registros
constantes, de coma flotante, de propósito general, de propósito específico.
Los procesadores pueden constar de además de
las anteriormente citadas, de otras unidades adicionales como la unidad de coma
flotante.
Memoria primaria
La memoria principal (MP), conocida como
memoria de acceso aleatorio (RAM, por sus siglas del inglés: Random-Access
Memory), es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una
es un bit o unidad de información. La instrucción es la información necesaria
para realizar lo que se desea con el computador. Las «celdas» contienen datos
que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con el computador. El
número de celdas varían mucho de computador a computador, y las tecnologías
empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los relés
electromecánicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos
acústicos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a
circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip se subdividen en
memoria estática (SRAM) con seis transistores por bit y la mucho más utilizada
memoria dinámica (DRAM) un transistor y un condensador por bit. En general, la
memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece
más a una pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una
vez.
Periféricos de
Entrada, de Salida o de Entrada/Salida
Los dispositivos de Entrada/Salida (E/S) sirven
a la computadora para obtener información del mundo exterior y/o comunicar los
resultados generados por el computador al exterior. Hay una gama muy extensa de
dispositivos E/S como teclados, monitores, unidades de disco flexible o cámaras
web.
Buses
Las tres unidades básicas en una computadora:
la CPU, la MP y el subsistema de E/S, están comunicadas entre sí por buses o
canales de comunicación:
Bus de direcciones, para seleccionar la
dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder,
Bus de control, básicamente para seleccionar la
operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o
modificación) y
Bus de datos, por donde circulan los datos.
Otros conceptos
Componentes y periféricos
Placa base
Unidad central de
procesamiento
Microprocesador
BIOS
Memoria de acceso
aleatorio
Memoria de solo
lectura
Memoria flash
Bus (informática)
Entrada/salida
Fuente eléctrica
Fuente de
alimentación
Teclado
Ratón (informática)
Touchpad
Lápiz óptico
Pantalla táctil
Tableta
digitalizadora
Monitor
Bibliografia
En
1946, ENIAC requería alrededor de 174 kW. En comparación, una laptop
moderna consume alrededor de 30 W; cerca de seis mil veces menos. «Approximate Desktop & Notebook Power Usage». University of
Pennsylvania. Consultado el 29 de julio de 2014.
Las
primeras computadoras tales como Colossus y ENIAC eran
capaces de procesar entre 5 y 100 operaciones por segundo. Un moderno microprocesador puede procesar miles de millones de
operaciones por segundo, y muchas de estas operaciones son bastante más
complejas que en sus predecesoras. «Intel Core I7 Processor: Features». Intel Corporation. Consultado el
29 de julio de 2014.
