Si no sabes lo que son los programas y la clasificación de hardware, en el presente artículo vamos a explicar todo sobre ellos y mucho más a continuación.
Clasificación de hardware: guía práctica
Como estamos hablando de algo tangible, entonces podemos realizar una Clasificación de hardware de dos maneras: mediante sus características principales y secundarias.
Recordemos que un hardware es algo que podemos percibir de manera física, a diferencia de su contraparte los software, que son códigos binarios diseñados para hacer funcionar un computador.
Obviamente los hardware siguen teniendo un rol importante dentro de las tareas de un computador, y vamos a explicar las razones a continuación:
Como algo tangible
En primer lugar, debemos saber que a nivel de informática un hardware se le considera todas las partes y elementos eléctricos y electrónicos que componen la parte de un computador, como por ejemplo los cables o la carcasa. Es como lo inverso de los software, que representan la parte lógica y lo intangible.
Ahora bien, el Hardware de acuerdo a la definición de la Real academia española se define como un grupo de elementos que se integran a un computador.
Principal
Se le considera principal a todo lo que compone la parte más esencial del hardware, que sería los elementos que hacen funcionar la parte de datos y de lógica en el computador, que sería el monitor, el CPU, el ratón y el teclado.
Monitor: Es el medio por el cual podemos ver todo lo que sucede internamente dentro del computador, y gracias a él los usuarios pueden interactuar libremente sin necesidad de saber de códigos binarios.
Teclado: es como el alma de una Pc, ya que es la parte que usan los usuarios cuando quieren realizar transcripción de los datos.
Mouse: Es un elemento tangible que se usa con diversos motivos, y de hecho es una extensión de ayuda cuando el teclado ya no es suficiente. En términos sencillos un ratón sirve para seleccionar, señalar, y en general puede pasearse libremente en lo que respectos a los límites de la pantalla.
CPU: Almacena todo los componentes esenciales de un ordenador, sin embargo de manera externa solo se percibe puertos para USB, entradas de CD, micrófonos y audífonos.
Complementario
Son los elementos auxiliares, por decirlo así, y ellos lo que hacen es realizar tareas muy específicas pero que nunca son esenciales para el funcionamiento óptimo del ordenador. Un ejemplo sería las memorias externas o las impresoras, que son elementos que perciben datos pero que no afectan o alteran la rutina de la Pc-
Su historia
Con el pasar de los años los hardware cada vez se han ido renovando, pasando de una generación a otra hasta llegar a lo que conocemos hoy día. Sin embargo en sus inicios las cosas eran más rudimentarias, tanto así que se vio reemplazada las primera 3 generaciones de un solo golpe, pero eso más adelante lo explicaremos con más detalle, a continuación explicaremos sobre otro tipo de evolución.
El microprocesador
El microprocesador fue un gran impacto de la tecnología, aunque esta llegó fue entrando en la 4 generación, en el año de 1971. Sin embargo a pesar de este avance aún en la década de los 80 las máquinas no contaban con este elemento, pero a pesar de este detalle no impidió el éxito de los ordenadores de escritorio.
Cronología de su transformación
Con cambios tan drásticos de la tecnología en los últimos años, es difícil saber diferenciar una generación de otra, sin embargo vamos a mencionar los primeros 4, que son los más manejables para explicar:
Generaciones
Primera generación: Fue el inicio de todo y se encapsula desde los años 1945 y 1946.
Segunda generación: Gira alrededor de los años de 1957 y 1963, y allí fue donde se empezó a experimentar el uso de transistores mucho más pequeños, reduciendo significativamente el tamaño de los computadores de ese momento.
Tercera generación: Inició en el año de 1964 hasta la actualidad, se caracteriza por los circuitos integrados en uno solo, ocasionando reducción de costos y de tamaño.
Cuarta generación: Se le llama así a circuitos que están próximos a ser implementados, que están todavía en etapa de prototipo dentro de los laboratorios.
Periféricos o dispositivos
Se le llama así a los dispositivos de entrada, llamados de esa forma por manejar la entrada de información, datos, programas y todo lo que tenga que ver con lectura de código externo.
En cambio los dispositivos de salida son todo lo contrario, ya que es el medio que reporta los datos de salida que en teoría sería como la respuesta a la información solicitada.
Ambas definiciones crean lo que se llama en informática como periférico, un proceso por el cual existe comunicación entre un elemento externo que se conecta al CPU desde el exterior, y la parte interna del equipo como por ejemplo un teclado o pantalla.
¿Qué es?
Un periférico mixto como indica su nombre puede comunicarse de las dos maneras, tanto de entrada como de salida. Y no nada más los computadores pueden realizar este tipo de trabajo, incluso los teléfonos celulares tienen la capacidad para hacerlo.
Los periféricos mixtos tienen la capacidad de seguir instrucciones programadas siempre y cuando se encuentre resguardada en su memoria principal. Si las tiene entonces puede percibir datos de entrada, procesarla y guardarla para entonces generar un resultado de salida.
Dispositivo dedicado a la función de procesamiento
Este tipo de hardware periférico, como indica su nombre, son elementos del computador que se encarga del procesamiento de cierta información, siempre y cuando se apegue al rol asignado.
Unidad central de procesamiento (CPU)
Seguramente esta parte del computador ya lo conozcan, pero vamos a explicarlo bien para poder diferenciarlo de los software y hardware.
En primera instancia un CPU es el cerebro de una Pc, allí se ubica la parte de procesamiento de datos. Sin embargo existen componentes como el microprocesador que podemos encontrarlo en esa zona, que en términos sencillos es todo el cerebro del ordenador.
Pero los microprocesadores se encuentran en todos lados, siempre y cuando se requiere de cierta inteligencia electrónica como los televisores, vehículos, calculadoras, aviones, etc.
¿Dónde se coloca el microprocesador?
Cuando estamos ante un ordenador de escritorio, significa entonces que el microprocesador se ubica en donde está la placa base. Allí se realizan las conexiones eléctricas entre el la placa y el procesador. Además, al ser componentes que ocasionan aumento de temperatura también se ubican ventiladores para hacer circular el aire del sistema.
Además, también se integra sensores para medir los cambios térmicos que se están generando durante el procesamiento de datos, para de esa forma evitar corto circuito en las piezas.
¿Qué es la placa base o placa madre?
Lo mencionamos antes, pero vamos a explicar qué es para entender su importancia y complejidad. En primera instancia una tarjeta madre es un circuito compuesto por distintos componentes electrónicos como chipset, ranuras de expansión, zócalos, conectores, etc.
Es el puente que almacena y reparte toda la información dentro de un computador, como serían los siguientes: los microprocesadores, la memoria RAM, tarjeta gráfica, de expansión, periféricos de entrada y de salida. Pero para que esto funcione, la placa madre deja a disposición unos puentes para conectar todos los datos que se alojan dentro del sistema.
Mejoras en la placa base
En los últimos tiempos se han estado realizando renovaciones en cuanto a la disposición de la placa y sus componentes, para reducir de alguna forma el peso que tiene la placa madre en todo el sistema.
Para ello algunos empezaron a trasladar componentes a los microprocesadores, como es el caso del System on a Chip, en donde se ve procesadores, controladores de memoria, GPU, Wi-Fi, Bluetooth, etc.
¿Cuáles son las principales funciones que presenta una placa base?
- Conexión física
- Administración, control y distribución de energía eléctrica
- Comunicación de datos
- Temporización
- Sincronismo
- Control y monitoreo.
Dispositivo dedicado a la función de almacenamiento
Ahora nos vamos a enfocar el los elementos que se encargan no del procesamiento de datos, sino del depósito donde se almacena toda la información.
Memoria RAM
Su nombre en español significa memoria de acceso aleatorio, y como tal no maneja la información sino que la deja a disposición para que otros elementos del computador lo usen a su conveniencia.
Sin embargo la memoria RAM no es permanente, es decir que guarda información temporal solo cuando esta esté en procesamiento y en uso. Muy diferente a los discos duros, unidades removibles, cintas magnética, entre otras.
Además, estas al ser memorias volátiles requieren de energía constante que al perderla ven comprometida la información y su integridad física.
¿Cual es la RAM de mayor uso?
La más popular sería las memorias dinámicas o también conocidas como DRAM, que son aparatos que requieren de un circuito eléctrico para evitar pérdida significativa de información.
Ahora bien, cada ordenador viene integrado con módulos, y ellos conforman los circuitos DRAM, que a su vez forma la memoria principal del sistema. ¿Pero esto qué tiene que ver con los hardware? bueno como comentamos antes estos se clasifican de la siguiente manera:
- Periférico de entrada
- Periférico de salida
- Periférico mixto
- Y de almacenamiento.
Recordemos que un periférico es todo aquel elementos que se conecta a un ordenador para mejorar su funcionamiento.
Memoria RAM dinámica
Es una de los diseños más populares, ya que se encuentran conformadas por tarjetas de circuito que a su vez se integra de elementos de memoria en una o ambas caras. Poseen también componentes de alta gama como recubrimientos de oro, que es para mantener una buena conexión entre el controlador y la placa base.
¿Cuáles son las tecnologías recientes para integrados de memoria DRAM?
SDR SDRAM: Están prácticamente descontinuados, pero antiguamente funcionaban por ciclos de reloj, es decir que trabajan por hora y no de manera constante como sucede ahora.
DDR2 SDRAM: Poseía ciclo doble y 4 tarjetas de memoria con capacidad de 4 Gb cada una, y al igual que el caso anterior están descontinuadas.
DDR3 SDRAM: Tenía ciclo doble y con entrada a 8 portales de memoria, y aún se encuentra en uso en el mercado.
DDR4 SDRAM: Es el más actual de las memorias, ya que entrega un sistema óptimo con buen rendimiento en ancho de banda y buen consumo de energía en los circuitos internos.
Memorias RAM especiales
Se le llama así a las memorias que se no se usan en la placa central del ordenador, y por ende posee características propias que difieren del resto:
- SRAM: Es una memoria veloz que no requiere de refrigeración para mantener su funcionamiento, aunque si necesita más espacio y energía que sus predecesoras.
- NVRAM: En caso de alimentación la memoria mantiene su funciones y no se ve interrumpida como las otras tarjetas RAM dinámicas.
- VRAM: Es una memoria especial que se implementa en las tarjetas gráficas de la Pc, además tiene la particularidad de almacenar información mientras procesa otros datos en el CPU.
Ahora bien, para entender esto de refrescar y las memorias repasemos nuevamente lo dicho con anterioridad: En primer lugar un Hardware es todo componente tangible, que puede percibirse, y estas se clasifican en Periféricos en donde encontramos las RAM estática y dinámicas.
Una memoria estática es aquella que no sufre de alteraciones durante su funcionamiento, conocido como alimentación. Muy diferente a la dinámica, que ante cualquier cambio externo puede detener su procesamiento y perder la información que estaba manejando.
Para que esto no suceda se diseñó la operación refresco, una forma para restaurar el sistema sin comprometer ninguna parte de él.
Dispositivo dedicado a la función de entrada de información
La siguiente categoría son aquellos elementos que dan acceso a datos de fuentes externas, por ese motivo es que se le considera el puente para transferir información de una lado a otro. Además, también se encarga del almacenamiento de programas y otros elementos que hagan funcionar el computador.
¿Cuales son los periféricos de entrada?
- Teclado
- Mouse o ratón
- Escáner
- Micrófono
- Cámara web
- Lectores ópticos de código de barras
- Joystick
- Lectora de CD, DVD o BluRay (sólo lectoras)
- Placas de adquisición/conversión de datos
Se le denomina a el teclado, ratón y otro elemento que funcione como lector de discos, parte integral del computador. Sin embargo el resto de los hardware son más bien complementarios.
Dispositivo dedicado a la función de salida de información
Son los aparatos que generan salida de datos, aunque únicamente cuando es la resultante de los análisis realizados en el control de mando, es decir el CPU.
Este tipo de dispositivos son los encargados de la parte de visualización de datos, una vez que el usuario mandó la información.
Los dispositivos de salida
- Las impresoras
- Las consolas
- Los altavoces
Este tipo de periféricos se le llama auxiliares, ya que no afectan el rendimiento y funcionamiento del equipo, como es el caso anterior.
Dispositivo dedicado a la función de entrada/salida de información
Como indica su nombre es un dispositivo que puede cumplir ambas funciones, tanto de entrada como de salida, como los discos rígidos, disquetes, unidades de cinta magnética, lecto-grabadoras de CD/DVD, discos ZIP, etc.
También existen otros dispositivos similares, aunque nunca iguales, como serían los siguientes: tarjetas de Memoria flash, tarjetas de red, módems, tarjetas de captura/salida de vídeo, etc.
¿Qué es un dispositivo de almacenamiento masivo?
Se le considera como memorias secundarias, como sería el caso del disco duro, ya que almacenan lotes enormes de información y las más importantes del ordenador. Allí se guarda todo los datos del sistema operativo, aplicaciones, programas, y toda acción local que genere el usuario durante la navegación.
Hardware gráfico
Como indica su nombre, se encuentra conformado por tarjetas gráficas y al ser un tipo de hardware especial dispone de memoria y un circuito de procesamiento único, aunque únicamente para cálculos que se relacionen con aspectos gráficos.
Los IGP o sistemas gráficos integrados
Este tipo de características por lo general viene en ordenadores portátiles, conocidos como laptops, que a diferencia del caso anterior no cuenta con memoria personal sino un único sistema principal.
Ahora bien, poseen un consumo y rendimiento un poco más bajo que las tarjetas gráficas, no obstante de igual forma tienen un buen procesamiento de datos.
Ley de Moore
Esta ley dice que cada 18 a 24 meses el número de transistores en una plana integrada puede llegar a duplicarse. Sin embargo existen casos donde la tendencia es mayor, como es el caso del GPU.
Pero ¿qué es un transistor? es un dispositivo semiconductor que se encarga de enviar una notificación de salida a una respuesta generada por una entrada de mensaje.
Hardware libre
Se le dice a los dispositivos de código abierto o en tal caso, electrónica o máquina que cumplan la función de dar acceso a todo público. Un ejemplo sería el microprocesador UltraSparc, que a pesar de su valor se ofrece de manera gratuita y libre a todo los usuarios
¿A partir de cuando empieza su desarrollo?
Técnicamente se empezó a desarrollar a partir del siglo XXI, más exactamente en el año de 2001. La idea consistía en trabajar bajo la idea de un Challenge to Silicon Valley, creado por Kofi Annan.
Inicialmente no tuvo buen recibimiento, ya que en ese momento no se consideraba una inversión inteligente crear un hardware de libre acceso, sin embargo con el avance de la tecnología se empezó a ver su potencial.
Incompatibilidad con el término libre
Como estamos hablando de algo tangible, significa entonces que estamos ante costos y datos, que en términos lógicos sería imposible de relacionarlo con la palabra libre o gratuito.
Por ese motivo al inicio se relaciono con los software, creando de esa forma una relación simbiótica de ambas donde se habla de hardware libre cuando es el software lo que se está ofreciendo.
Clasificaciones del Hardware Libre
Dependiendo de cual sea su tendencia, se le puede dividir en hardware reconfigurable y estático. El primero es cuando tiene ya una prescripción en lenguaje de códigos, en la cual el diseño se basa en una estructura de ficheros de textos que contienen el lenguaje fuente.
Ahora bien, el problema de este tipo de dispositivo en definir cuando es libre, y cuando no lo es, y para ello necesitamos de herramientas de desarrollo como la licencia GPL que mencionamos antes.
En cuanto a la definición de hardware estático, se le define como un grupo de sistemas electrónicos tangibles y que son totalmente perceptibles a la vista.
Pero sin importar cual sea la descripción de ambos, para cumplir esta clasificación cualquiera debe poseer un diseño que pueda configurarse y distribuirse libremente. Pero ojo esto no significa que no se pueda vender, ser libre no significa que sea gratuito, existen distintos medios que se ponen en práctica en la actualidad para sacarle ventaja monetaria a este tipo de productos.
Aplicaciones en hardware libre
Implementar este tipo de dispositivos es todo un reto, más que todo por la dependencia que se tiene con la mayoría de las partes que integran el sistema como tal. Y esto se ve mucho más en los países con pocos recursos, como son los países pobres o envía de desarrollo que no tienen un acceso a este tipo de recursos.
Por ese motivo siempre se ha incentivado a los gobiernos a no depender tecnológicamente de otros, pero no solo por lo que mencionamos anteriormente sino que es mucho más beneficioso a la larga.
Pero como dijimos antes es un trabajo arduo que toma mucho tiempo implementar, porque no estamos hablando de una pieza, sino de diseñar, fabricar y todo lo que implica eso más construir y verificar que funcione. Todo estos elementos se elevan, creando unos costos de producción que pueden ocasionar susto a cualquiera, y más aún cuando hablamos de una idea que está en etapa de prototipo.
Proyecto Arduino
Uno de los primeros pasos que se dio con esta idea, la encontramos bajo el nombre de proyecto Arduino. La idea es crear un hardware libre mediante una placa de circuito que contenga diferentes entradas y salidas para una mayor eficiencia en el ordenador.
Sin embargo como dijimos antes, esta aún se mantiene dentro de los laboratorios y en etapa experimental. De hecho se implementa el proyecto para educar a los estudiantes en el tema de la electrónica.
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