Hardware
Término del inglés (Hardware) que se utiliza generalmente para describir los artefactos físicos de una tecnología. En un sentido más corto, el hardware puede ser equipo militar importante, equipo electrónico, o equipo informático. En la Informática se denomina hardware o soporte físico al conjunto de elementos materiales que componen una computadora. Hardware también son los componentes físicos de una computadora tales como el disco duro, CD-ROM, disquetera (floppy), etc... En dicho conjunto se incluyen los dispositivos electrónicos y electromecánicos, circuitos, cables, tarjetas, armarios o cajas, periféricos de todo tipo y otros elementos físicos.

Interior de una computadora enfriado con agua

El hardware se refiere a todos los componentes físicos (que se pueden tocar) de la computadora: discos, unidades de disco, monitor, teclado, ratón (mouse), impresora, placas, chips y demás periféricos. En cambio, el software es intangible, existe como ideas, conceptos, símbolos, pero no tiene sustancia. Una buena metáfora sería un libro: las páginas y la tinta son el hardware, mientras que las palabras, oraciones, párrafos y el significado del texto son el software. Una computadora sin software sería tan inútil como un libro con páginas en blanco.

Tipos de hardware

Se clasifica generalmente en básico y complementario, entendiendo por básico todo aquel dispositivo necesario para iniciar el funcionamiento de la computadora, y el complementario como su nombre lo dice sirve para realizar funciones específicas o más allá de las básicas.
Periféricos de entrada (E)
Son los que permiten al usuario que ingrese información desde el exterior. Entre ellos podemos encontrar: teclado, ratón (mouse), escáner, SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida), micrófono, etc.
Periféricos de salida (S)
Son los que muestran al usuario el resultado de las operaciones realizadas por el PC. En este grupo podemos encontrar: monitor, impresora, altavoces, etc.
Periféricos de entrada/salida (E/S)
Son los dispositivos que pueden aportar simultáneamente información exterior al PC y al usuario. Aquí se encuentran: módem (Modulador/Demodulador), unidades de almacenamiento (Discos duros, disquetes o floppy), ZIP, Memorias de pequeño tamaño, flash, etc)...
Hardware Generalidades Computadora: aparato electrónico capaz de interpretar y ejecutar comandos programados para operaciones de entrada, salida, cálculo y lógica. Las computadoras:
Reciben entradas. La entrada son los datos que se capturan en un sistema de computación para su procesamiento.
Producen salidas. La salida es la presentación de los resultados del procesamiento.
Procesan información
Almacenan información
Todo sistema de cómputo tiene componentes de hardware dedicados a estas funciones:
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
Unidad central de procesamiento. Es la computadora real, la "inteligencia" de un sistema de computación.
Memoria y dispositivos de almacenamiento.
Cada dispositivo de entrada es sólo otra fuente de señales eléctricas; cada dispositivo de salida no es más que otro lugar al cual enviar señales; cada dispositivo de almacenamiento es lo uno o lo otro, dependiendo de lo que requiera el programa; no importa cuáles sean los dispositivos de entrada y salida si son compatibles. Los elementos fundamentales que justifican el uso de las computadoras, radican en que las computadoras son:
Útiles.

Baratas: tanto con respecto a sí mismas como con respecto al costo de la mano de obra.
Fáciles de utilizar.

Tecnologías y avances

1ª generación: Con tubos de vacío, tubos de vidrio del tamaño de una bombilla que albergaban circuitos eléctricos. Estas máquinas eran muy grandes caras y de difícil operación.
2ª generación: con transistores. Máquinas más pequeñas, confiables y económicas.
3ª generación: Con la tecnología que permitió empaquetar cientos de transistores en un circuito integrado de un chip de silicio.
4ª generación: con el microprocesador, que es una computadora completa empaquetada en un solo chip de silicio.

I) Elementos de un equipo PC.

A)Presencia.

Podemos encontrar ordenadores personales: o De sobremesa. o Mini torre. o Torre. o De diseño. o Portátiles, tamaño libro (formato A4), o “Notebook”. o Informática móvil. De bolsillo (“Handbeld PC”), o de mano (“Pocket PC”).
Los elementos que componen un equipo del tipo no portátil, por lo general, son cuatro: • Ordenador, caja o unidad central. • Teclado y ratón. • Monitor.
Aunque se han ido incorporando más elementos que forman un equipo multimedia, como son: • Impresora. • Altavoces. • Micrófono. • Escáner. • MODEM. Etc.
Por elementos internos entendemos aquellos que se encuentran dentro de la caja del ordenador y externos los que se encuentran fuera; unidos a esta por cables o, actualmente, por un sistema de infrarrojos, sin cables.
Un elemento interno fundamental es la placa base formada por una serie de componentes unos fijos (soldados a la placa) y otros móviles o extraíbles. El resto de elementos internos, salvo la fuente de alimentación, se les puede considerar periféricos, e incluso, pueden ser externos. Son: • Disquetera o unidad de disquetes, actualmente de 3½ pulgadas. • Unidad de CD-ROM. • Regrabadora o unidad de CD-RW. • Disco duro. El panel frontal dispone de los botones de encendido, reiniciar (“reset”),los indicadores luminosos (“led”) de encendido y del disco duro, así como las bocas de las unidades de disquete y CD-ROM fundamentalmente.
Existen en la caja huecos o bahías para dispositivos antes señalados como, disquetera, discos duros, que pueden ser de dos medidas: • Bahías de 5 ¼ como para CD-ROM. • Bahías de 3 ½ como para la disquetera o disco duro.
B) PARTE POSTERIOR.

En la parte trasera se encuentran las tomas de corriente y las conexiones para periféricos como teclado, ratón, monitor, impresora, etc.
Suele haber dos tomas de corriente, una es de entrada al ordenador y la otra de salida para el monitor, de esta manera al apagar el ordenador se apaga el monitor, aunque algunos monitores disponen de su propia toma de corriente. El teclado puede presentar dos tipos de conector: uno ancho llamado DIM y otro más pequeño, mini DIM, conocido más como PS/2. Lo mismo le ocurre al ratón (“mouse”) que puede ser un conector serie o PS/2. Estas posibilidades vienen determinadas por los estándares o formatos de fabricación, “baby AT” o “ATX”, que luego se explican.

C) INTERIOR.

Diferenciamos fundamentalmente: • La fuente de alimentación. • La placa base o placa madre. • Las unidades de almacenamiento internas.
Todos estos elementos están unidos por dos tipos de cableado, unos son finos y de colores y parten de la fuente de alimentación, dando corriente continua a placa base y unidades de almacenamiento y otros son planos, como cinturones, sirven para llevar la información digital (cables de datos) entre la placa base y las unidades de almacenamiento. Estos cables se pueden presentar redondos y finos para evitar el calentamiento.
La caja dispone de una fuente de alimentación (transformador) que convierte la corriente alterna en continua y la transforma a distintos voltajes 12 y 5 voltios fundamentalmente, dando energía a todos los elementos internos y algunos externos como teclado, ratón, micrófono, altavoces (algunos llevan su propia FA) y mandos para juegos. Ver: http://www.pchardware.org/cajas/fa/index.php
Ejemplos de dos fuentes de alimentación.
Potencia salida 200W Tecnología BABY AT Conectores • 2 conectores placa base AT • 2 conector disquetera 3 ½ • 3 conectores 5 ¼ de discos duros Alimentación 230V. AC / 4.0A max. / 50-60Hz Otras características Conector salida para conexión del monitor Interruptor fuente alimentación

CARACTERÍSTICAS FUENTE ALIMENTACION ATX:

Potencia salida 230W Tecnología ATX Conectores • 1 conector placa base ATX • 2 conector disquetera 3 ½ • 4 conectores 5 ¼ de discos duros Alimentación 230V. AC / 4.0A max. / 50-60Hz Otras características Conector salida para conexión del monitor
CARACTERÍSTICAS FUENTE ALIMENTACION ATX12v para algunas placas base con microprocesador Intel Pentium 4.

Ver articulo: Como probar una fuente ATX. El tema de la corriente (energía), en ordenadores con funciones vitales para un sistema toma gran importancia. El corte de energía supondría una catástrofe. Por lo que se recurre a aparatos llamados SAI (Sistema de alimentación ininterrumpida), en ingles UPS, son acumuladores o “baterías recargables”. En el caso de corte de corriente, estos aparatos mantienen la corriente durante un tiempo.
Ver: http://www.mabis.org
Formatos de fabricación. Actualmente existen varios formatos de fabricación que afectan fundamentalmente a la fuente de alimentación y a la placa base, y consecuentemente al chasis o caja, son: Formatos de fabricación para placas base (Motherboard). o ATX o MicroATX o FlexATX Formatos de fabricación para fuentes de alimentación (Power Supply). o ATX / ATX12V o SFX / SFX12V o TFX12V Formatos de fabricación antiguos.

• Baby AT. • LPX. Tamaños reducidos. No proliferó. • NLX para chasis o cajas pequeñas.
VER: http://www.formfactors.org/
Baby AT y ATX son los más utilizados. Aunque “Baby AT” esta en desuso. NLX es un formato creado para construir ordenadores pequeños “slimline”, tipo sobremesa.

Diferencias entre Baby AT y ATX:

• Diferente fuente de alimentación.
• El conector de la fuente a la PB es distinto.
• Baby AT lleva dos conectores de 6 contactos cada uno.
• ATX lleva un conector de 20 contactos.
• El cable del interruptor de encendido en AT va a la fuente de alimentación y en ATX va a la placa base.
• Tamaño y características de la Placa Base.
• Puertos fijos en ATX.
• Mejor distribución en ATX.
• Interfaz Avanzada de Control de Energía. ATX dispone de, entre otras cosas, la posibilidad de hibernación, es decir, se apaga el ordenador sin cerrar aplicaciones y al arrancar reanuda las aplicaciones en el punto en que se quedaron abiertas.
Existen placas base que son ambivalentes, presentan un formato Baby AT, pero incluyen características ATX, como:
• Doble conector AT y ATX a fuente de alimentación.
• Conectores en placa base para USB. • Interfaz Avanzada de Control de Energía.

D) Interrelación entre los elementos de un equipo.

El funcionamiento básico de un ordenador podría ser:
El flujo de trabajo consiste en que a la unidad central (placa base) se le envía información utilizando periféricos de entrada, esta procesa esa información creando nuevos datos que los muestra a través de los periféricos de salida, utilizando los periféricos de entrada y salida como medios para guardar información que en otra ocasión utilizaría. Los periféricos suelen ser elementos externos, por ejemplo, el teclado, monitor, ratón, aunque en los casos del disco duro, disquetera, CD-ROM o grabadora son periféricos internos. Existen periféricos que se insertan en ranuras de la placa base, como por ejemplo un MODEM, aunque también hay MODEM externos.

II) Componentes. A) La placa base.

La placa base o placa madre, suele ser la placa más grande.
1)Formatos
Placa Baby AT. Las características principales son: • Conector para la fuente de alimentación, tiene doce patillas en línea, machos, donde se alojan dos conectores hembras de 6 contactos cada uno. Los cables negros de ambos conectores deben estar juntos. • Un único conector al exterior, DIM de 5 contactos, hembra, para conectar el teclado. Los conectores para los puertos serie y paralelo externos vienen con cables que los unen a los conectores correspondientes de la placa. • Placas antiguas (PC-AT) no traían conectores para dispositivos de almacenamiento ni puertos, por lo que se necesitaba una tarjeta de expansión, llamada multipuerto, que incorporaba estas conexiones.

Placa ATX.

Características: • La ubicación del microprocesador permite poner tarjetas de ampliación grandes. • Mejor disposición de los componentes para facilitar la ventilación, el orden y la manipulación. • La fuente de alimentación se puede conectar y desconectar a través del software, ya que, aunque parezca que el ordenador está apagado, la F.A. facilita una pequeña tensión a la placa base. Esto facilita el control del consumo de energía (si el ordenador lleva un tiempo sin ser utilizado se puede apagar todo o algún dispositivo), pero los equipos siguen consumiendo electricidad una vez apagados. • Gracias a la anterior característica un ordenador ATX puede ser encendido no solo desde el pulsador de encendido, también desde el teclado, desde otro equipo remoto si se dispone de tarjeta de red con arranque (“wake up lan”) o al recibir una comunicación telefónica (fax) a través de un MODEM (“wake up ring”). • Incorpora conectores fijos (puertos serie, paralelo, USB y PS/2 para teclado y ratón), que implica que la caja sea de formato ATX. • Incorporación de nuevas tecnologías: bus AGP, nuevos micros (zócalos), microinterruptores en vez de puentes o “jumpers”, flash BIOS, etc..

Placa híbridas o ambivalentes. Realmente son placas Baby-AT que presentan dos conectores uno para fuente de alimentación Baby-AT y otro par ATX, que se ubican en una caja AT.
Placas NLX. Suceden a las LPX y como aquellas, su objetivo es simplificar el diseño para construir cajas de reducido tamaño (sobremesa o “slimline”). En ellas no existen ranuras de expansión fijas. Estas ranuras van en una tarjeta adicional que se conecta a la placa base en vertical. Placas ATX12v. Aunque la mayoría de los fabricantes definen este formato como ATX simplemente. Son placas que utilizan dos o tres conectores de corriente. Es decir de la fuente de alimentación salen dos o tres conectores para la placa base. Se las define 12v porque el conector cuadrado suministra 12 voltios a la placa base.

Micro ATX. Son placas ATX pero más pequeñas. Aunque los fabricantes, al ofrecer sus placas, las clasifican en función del zócalo para el procesador o en función del chipset. Por ejemplo: http://tw.giga-byte.com/products/products.htm Zócalos: [ Slot 1 Slot 2 Slot A Socket 370 Socket 423 Socket 478 Socket A Socket 7 Discontinued CPU Daughter/Riser Cards ] Chipsets: Intel 850E Intel 845 Intel 845D Intel 845E Intel 845G Intel 845GE Intel 845GL Intel 845PE Intel 850 SiS 645 SiS 645DX SiS 648 SiS 650 SiS 650GL SiS 651

2) Características funcionales: La transmisión de datos entre componentes, como microprocesador, RAM y periféricos es la principal función de la placa base. Para transmitir se emplean vías de comunicación llamadas BUS. La cantidad y velocidad en la transmisión de instrucciones y datos entre componentes de la de la placa se determina en función de la frecuencia y del ancho o tamaño de los bus del sistema.
Frecuencia y tamaño de los bus del sistema. El reloj, que es un componente de la placa, genera una sucesión de impulsos eléctricos a intervalos constantes. Por lo tanto marca la frecuencia, que es el número de ciclos por segundo, megahertzios (MHz), a la que el sistema trabaja. Es la base de la transmisión digital. En cada ciclo por una unidad de transmisión puede ir un impulso eléctrico o no. A esta mínima cantidad de información se le denomina bit y se representa por 1 o 0. Para aumentar la cantidad de información a procesar se utilizan varias unidades de transmisión, por las que en el mismo ciclo circula un bit por cada unidad. A este conjunto se le denomina BUS, y al número de unidades que posee se le dice ancho del bus o tamaño del bus. Por ejemplo, 32 bits por ciclo es una medida o ancho de bus e indica que en un ciclo van 32 bits por el bus. Si la frecuencia del reloj es de 100 millones de ciclos por segundo, en un segundo se transmitirían 3.200 millones de bits. El sistema presenta tres clases de bus: • Bus de control. Por él transmite el micro las ordenes.
• Bus de datos.
• Bus de direcciones. Actualmente el ancho del bus de control y datos (a ambos se les engloba con el nombre de bus del sistema) es de 64 bits y la frecuencia oscila entre ... . Bus de direcciones. El micro procesa ordenes y mueve datos que debe ir cogiendo de la RAM (“Random Access Memory”, memoria de acceso directo). La RAM esta dividida en celdas que el micro identifica a través de un bus de direcciones. Con un bus de 32 bits podríamos identificar hasta 232 celdas (4.294.967.296 celdas = 4 Gigabytes). Por lo tanto su tamaño determina la máxima memoria RAM que se puede tener.

CONTENIDO DE LA PLACA BASE

Componentes fijos:
• Chipset. • Reloj.
• Zócalo para el micro.
• Zócalos para la RAM.
• Ranuras de expansión.
• BIOS. (Removible).
• Memoria caché.
• Dispositivos integrados.
• Conectores internos y externos.
Componentes removibles:
• Microprocesador.
• Módulos de memoria RAM.
• Módulos de memoria caché.
• Tarjetas de expansión.
• Pila o batería.
• Puentes (jumpers) o microinterruptores (switchers).
Ver articulos: PC WORLD o junio 2001 “Dossier placas base”, pág. 329. http://www.idg.es/pcworld/articulo.asp?idart=122544 o Número: 185, Marzo de 2002 Sección: En portada (Placas Base) Página: 114 http://www.idg.es/pcworld/articulo.asp?idart=131584
Ver aplicación multimedia de las partes y componentes de una placa base. Pinchar sucesivamente en “Lanzar Interfaz ...” y “especial”. Componentes Placa Base.
Ver fotos de componentes de placa base: http://www.coloredhome.com/placa_base/placa_base.htm
El chipset. Es el principal elemento de la placa base. Es un conjunto de chips que conectan y controlan los distintos componentes (micro, caché, RAM, buses y puertos) y determinan:
• El tipo y modelos de micro según el zócalo instalado.
• El tipo y la cantidad máxima de memoria RAM que se puede instalar (bus de direcciones).
• El número y tipo de ranuras de expansión.
• La frecuencia o frecuencias a las que puede trabajar el bus del sistema, así como los factores de multiplicación (multiplicadores) que se pueden aplicar al microprocesador, memoria y otros componentes.
• El tamaño del bus del sistema.
• Características de ahorro de energía, de encendido y apagado por software y de encendido por teclado.
• La integración en placa base de otros dispositivos como controladora de sonido, red, SCSI, etc.
Según cómo sea el chipset se podrá:
• Conseguir el mejor rendimiento del equipo.
• Usar nuevas tecnologías.
• Actualizar el ordenador. Como el chipset se suelda a la placa base, es esta la que puede limitar las características de aquel. Los fabricantes de chipsets los hacen en función del microprocesador. Principales fabricantes:
• Intel. Solo chipsets para sus micros. Pentium y Celeron. Los más actuales: series 810, 815, 820 y 840.
• VIA. Hace chipsets para microprocesadores de Intel, como las series VIA Apollo Pro, para AMD con las seriee VIA Apollo K y para sus propios micros VIA Cyrix.
• ALI. Acer Laboratories Inc. Fabrica la serie MAGIK para AMD Athlon, los ALADDIN-PRO para micros de Intel, etc.
• SIS. Silicon Integrated Systems Corp. Construye los chipsets SIS730 para AMD, los SIS630 para Intel, etc. Para ver los más actuales y sus características visitar sus sitios web: • www.intel.com/intel/product/index.htm
• www.via.tw/index.htm
• www.ali.com.tw/eng/product/index.shtml
• www.sis.com.tw/products/corelogic.htm