Unidad 4: Tarjetas de expansión

Tarjetas adaptadoras

Las tarjetas de expansión sirven para ampliar o mejorar las prestaciones de un equipo.

Cada tarjeta de expansión tiene una interfaz para comunicarse con el respectivo bus de la placa base a través de una ranura de expansión que coincida con la interfaz.

Reciben el nombre de factor de forma por que estos no solo afectan a la placa base, sino que también condicionan las tarjetas, de manera que habrá que asegurarse de que estas son compatibles con el factor forma de la placa.

Tarjetas gráficas

Una tarjeta grafica o tarjeta de video es un componente de un PC el cual esta diseñado para mostrar imagenes en alguno de los distintos medios de visualizacion, normalmente un monitor, utilizando una gran variedad de estandars de visualizacion.

Componentes de las tarjetas gráficas

- Processador gráfico GPU

- Memoria de vídeo o VRAM

- Conversor digital o analógico o RAMDAC

- Conectores de salida

- Interfaz con la placa base

Unidad de procesamiento gráfico o GPU: es un coprocesador dedicado al procesamiento de gráficos u operaciones de coma flotante, para aligerar la carga de trabajo del procesador central en aplicaciones como los videojuegos o aplicaciones 3D interactivas. De esta forma, mientras gran parte de lo relacionado con los gráficos se procesa en la GPU, la unidad central de procesamiento (CPU) puede dedicarse a otro tipo de cálculos (como la inteligencia artificial o los cálculos mecánicos en el caso de los videojuegos).

Memoria gráfica de acceso aleatorio: es un tipo de memoria RAM que utiliza el controlador gráfico para poder manejar toda la información visual que le manda la CPU del sistema. La principal característica de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea por dos dispositivos. De esta manera, es posible que la CPU grabe información en ella, mientras se leen los datos que serán visualizados en el monitor en cada momento. Por esta razón también se clasifica como Dual-Ported.

Características de las tarjetas gráficas

Como su nombre indica, la importancia de la gráfica se basa al uso que le vayamos a dar en nuestro ordenador. No es lo mismo trabajar con aplicaciones ofimáticas que hacer uso del PC para disfrutar a los últimos juegos que hay en el mercado, ya que estos son los que más requieren de una gráfica más potente.

Tarjetas de sonido

El uso típico de las tarjetas de sonido consiste en hacer, mediante un programa que actúa de mezclador, que las aplicaciones multimedia del componente de audio suenen y puedan ser gestionadas. Estas aplicaciones incluyen composición de audio y en conjunción con la tarjeta de videoconferencia también puede hacerse una edición de vídeo, presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos). Algunos equipos tienen la tarjeta ya integrada a la placa base, mientras que otros requieren tarjetas de expansión. También hay equipos que por su uso (como por ejemplo servidores) no requieren de dicha función.

Tarjetas de red

Es un conjunto de equipos informáticos conectados entre sí de forma que se puede intercambiar entre ellos información y compartir recursos. Se clasifican en: LAN, MAN y WAN. Estos operadores ofrecen distintos métodos de acceso que implican la utilización de diferentes equipos de conexión:

-Si el equipo se conecta directamente a la red telefónica analógica, necesitaremos un módem y un conector del tipo RJ-11 con un cable de hilos de cobre

-Los ordenadores se conectan con el router y es este el único que se conecta a la red del operador. Las redes de este tipo son: RDSI o ISDN y ADSL.

-Actualmente están empezando a implantarse las redes de fibra óptica que permiten de datos a gran velocidad.

Otras tarjetas adaptadoras

Tarjetas Módem

Es un dispositivo que convierte las señales digitales en analógicas (modulación) y viceversa (desmodulación), y permite así la comunicación entre computadoras a través de la línea telefónica o del cablemódem. Sirve para enviar la señal moduladora mediante otra señal llamada portadora.

Tarjetas de amplicacion de puertos

Es una tarjeta para expansión de capacidades que tiene la función de ampliar la cantidad de puertos disponibles en una computadora. La tarjeta de expansión de puertos se inserta dentro de las ranuras de expansión ó "Slots" integradas en latarjeta principal ("Motherboard") y se atornilla al gabinete para evitar movimientos y por ende fallas

Tarjetas controladoras de disco

Un controlador de disco es el conjunto de circuitos integrados que tienen como función organizar la lectura y escritura en las unidades de disco en una computadora. Este dispositivo envía la información que necesita la computadora para interpretar los comandos que se soliciten. Se utilizan con ambas unidades de disquetes y con los discos duros; en otros casos, está insertado en la placa madre.

Tarjetas de expansión para ordenadores portátiles

Las tarjetas de expansión sirven para ampliar o mejorar las prestaciones de un equipo portàtil.

• Las tarjetas PCMCIA : En un principio, se utilizaron como tarjeta para ampliar la memoria del portátil.
• Las tarjetas ExpressCard son una mejora de las PCMCIA, tienen un mayor ancho de banda y soportan interfazes USB 2.0 y PCI-E.
• La mayor parte de las tarjetas de tipo PCMCIA y ExpressCard son plug-and-play, ( Que se pueden conectar y desconectar en caliente).

Unidad 3: Memoria secundaria

Almacenamiento secundario

La memoria secundaria es un tipo de almacenamiento masivo y permanente (no volátil) con mayor capacidad para almacenar datos e información que la memoria primaria que es volátil, aunque la memoria secundaria es de menor velocidad.

Deben diferenciarse los “dispositivos o unidades de almacenamiento” de los “soportes o medios de almacenamiento”, porque los primeros son los aparatos que leen o escriben los datos almacenados en los soportes.

Interfaces de disco

Las unidades de discos duros pueden tener distintos tipos de conexión o interfaces de datos con la placa base. Cada unidad de disco rígido puede tener una de las siguientes opciones:

La interfaz IDE: es un estándar de interfaces para la conexión de dispositivos de almacenamiento masivo de datos y unidades de discos ópticos que utiliza el estándar derivado de ATA y el estándar ATAPI.

Serial SATA: es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento.

SCSI: es una interfaz estándar para la transferencia de datos entre distintos dispositivos del bus de la computadora.

El disco duro

Es una unidad de almacenamiento de memoria de tipo magnético que va incluida en el interior del ordenador, aunque también existe la posibilidad de que el equipo cuente con discos duros adicionales externos. 

Estructura física

Está compuesto por una serie de elementos contenidos en una carcasa metálica herméticamente cerrada que los aísla del exterior, impidiendo su manipulación y la entrada de polvo y suciedad. En el interior de la caja hay varios discos rígidos insertados en un eje que gira a mucha velocidad.

Elementos de un disco duro

Un disco duro consta de los siguientes elementos:

Platos: Es un disco rígido elaborado de vidrio, aluminio o cerámica, y que tiene la superfície de sus dos caras recubierta por una capa muy delgada de una alineación metálica magnetizable, que se puede polarizar formando campos magnéticos.

Cabezales: Constituyen la íeza que sirve para la lectura y escritura de los datos. Están compuestos por una bobina de hilo que detecta o produce un campo magnético. No llegan a tocar nunca la superfície del disco.
Eje: Es la parte del disco duro que une todos los platos al motor y que hace que todos giren conjuntamente a la misma velocidad.
Motores: Los discos duros cuentan con dos motores: uno para hacer girar todos los platos y otros y el otro motor para desplazar los cabezales desde el centro del disco hasta el borde externo del mismo o viceversa.

Localización de datos en el disco

Para expresar la localización de un dato en el disco duro se utilizan una serie de conceptos de direccionamiento sobre el disco duro que son:
Caras: Cada plato consta de dos caras: superior e inferior. Para localizar un dato en un disco compuesto por varios platos en los que se escribe por ambas caras, es necesario saber en qué cara está de todas los que conforman el disco.
Pistas: Son círculos concéntricos que van desde la parte más interna del disco a la parte más externa.
Cilindros: Es el conjunto de pistas de cada cara que ocupan la misma posición en todos los platos. Como los cabezales están alineados unos encima de otros, pueden acceder a las distintas de un cilindro sin necesidad de moverse.
Sectores: Los discos duros almacenan la información en secciones que son la cantidad más pequeña que la cabezas pueden leer o escribir de una vez.

Estructura lógica

- Sector de arranque maestro o MBR: Es el sector que esta primero, es el que contiene la tabla de particiones y un pequeño trozo de código
- Espacio particionado: Es el espacios accesible del disco duro se le caracteriza por ser el (disco C a Z en Windows)
- Espacio sin particionar: Es el espacio no accesible del disco por no haber seleccionado ninguna partición

Características del disco

Factor de forma del disco
Es sinónimo de su tamaño físico. Va referido al diámetro de los platos utilizados, lo que repercute en el volumen, peso, capacidad, consumo de energía, prestaciones y precio de la unidad. Existen discos duros de cuatro tamaños o factores de forma diferentes: 3’5”, 2’5”, 1’8” y 1” pulgadas.

Capacidad de almacenamiento del disco
La capacidad indica cuántos datos puede almacenar un disco. 
Capacidad = cilindros X cabeza X sectores por pista X tamaño del sector

Tiempo de acceso a los datos de un disco

El tiempo es una de las características más esenciales que emplea en acceder los datos grabados. Influyen los siguientes factores: velocidad de rotación, tiempo de búsqueda, tiempo de latencia, tiempo medio de acceso, tiempo medio de lectura/escritura, tasa de transferencia y velocidad de transferencia.

Interfaz

Es una de las características esenciales de los disco, que determinará la rapidez de la transferencia de datos, los conectores utilizados, el ruido que produce y su precio.

Discos duros externos

En la actualidad, es muy frecuente el uso de discos duros externos que permiten aprovechar la posibilidad de datos que proporcionan, ya que pueden ser conectados a cualquier ordenador e intercambiar información entre unos y otros dispositivos. Por ejemplo USB, SCSI, SATA, etc...

Discos Hibridos

Son discos para reducir el números de acceso al disco y el tiempo de acceso, para ello utiliza el búfer y cache
-Bufer: Son memorias donde se almacena los últimos datos a los que ha accedido del disco.
-Cache: Se encargan de almacenar los datos mas solicitados por el procesador, y va eliminando los menos solicitados

Disquetes
Son un tipo de almacenamiento secundario de tipo magnético, que hasta hace unos años fue la mas utilizada, pero actualmente están en desuso. 

Hay tres tamaños:

• 8"
• 5 1/4"
• 3 1/2"

Está formado por:

• Una fina pieza circular magnética
• Caja de plástico que protege el disco
• Ranura rectangular que permite leer o escribir datos
• Pieza metálica deslizante
• Las otras ranuras, sirven para hacer girar el disco
• 

Cintas magnéticas

Las cintas magnéticas en un tipo de soporte de almacenamiento de datos, de audio y de video. Y utilizan dos tecnologías de almacenamiento de datos

- Longitudinal

- Helicoidal

Actualmente las cintas magnéticas se han vuelto obsoletas. Ya que han aparecido otros dispositivos con más velocidad y más cómodos.

Ventajas:

• Permiten almacenar mucha información y se pueden reutilizar.
• Anteriormente la cinta magnética era ventajosa ya que era de un tamaño reducido y delgada.

Desventajas:

• Almacenamiento muy lento.
• Acceso secuencial
• Requieren equipos y software especializados
• 

Nuevas tecnologías de almacenamiento

FMD

Son discos con una capacidad almacenamiento de datos de hasta 140 GB, lo que equivale a 215 veces más capacidad de almacenamiento que un CD-ROM y 23 veces más que un DVD-ROM de 6 GB. Fueron presentados por la organización Constellation 3D Inc.

Memoria Holográfica
La memoria holográfica o almacenamiento de datos holográficos es una nueva y potente tecnología dentro del área del almacenamiento de datos de gran capacidad actualmente dominada por el convencional almacenamiento de datos ópticos y magnéticos, estos dispositivos se basan en bits individuales que son almacenados magnéticamente o a través de cambios ópticos en la superficie del soporte de grabación.

Memoria molelular

La memoria molecular es una tecnología que promete llegar a la escala de los átomos.

Un equipo de científicos de Rice University acaba de determinar experimentalmente que una tira de grafito de apenas 10 átomos de ancho puede servir como el elemento básico de una memoria molecular. Afirman que es posible almacenar cada bit de información individual en un espacio menor a 10 nanómetros.

Patterned media

Es un potencial futura unidad de disco duro tecnología para grabar datos en islas magnéticas (un bit por cada isla), en comparación con la tecnología actual unidad de disco duro donde se almacena cada bit en 20-30 granos magnéticos dentro de una película magnética continua.