PRACTICA #3 ARQUITECTURAS DE COMPUTADORES

 

3. Actividad AA1-3: Cajas y Gabinetes

a. Busque, explique, muestre los diferentes tipos de cajas para PC.

• Torre Completa (Full Tower): Son las cajas más grandes, con mucho espacio para componentes adicionales, como múltiples discos duros y tarjetas gráficas grandes. Son ideales para sistemas de alto rendimiento y servidores.
• Torre Media (Mid Tower): Más comunes y adecuadas para la mayoría de los usuarios, ofreciendo un buen equilibrio entre tamaño y capacidad de expansión.
• Mini Torre (Mini Tower): Más pequeñas y compactas, ideales para sistemas básicos y de oficina que no requieren de muchos componentes adicionales.
• Caja de Escritorio (Desktop): Diseñadas para colocarse horizontalmente sobre el escritorio, comúnmente usadas en entornos de oficina.
• Mini ITX: Muy compactas, adecuadas para sistemas de pequeño factor de forma, como HTPCs (Home Theater PCs) o PCs de salón.
• HTPC (Home Theater PC): Diseñadas específicamente para integrarse con otros componentes de cine en casa, a menudo tienen un diseño elegante y silencioso.

b. Muestre los más usados y especiales en: hogar, comercio e industria.

• Hogar: Las cajas de Torre Media y Mini Torre son las más comunes en los hogares debido a su equilibrio entre tamaño y capacidad. Las cajas HTPC también son populares para configuraciones de cine en casa.
• Comercio: En entornos comerciales, las cajas de escritorio y Mini Torre son comunes debido a su tamaño compacto y suficiente capacidad para las necesidades de oficina.
• Industria: Las Torres Completas y los gabinetes de rack (Rackmount Cases) son comunes en la industria, especialmente en servidores y centros de datos, debido a su capacidad para alojar múltiples componentes y proporcionar una buena ventilación.

c. Hable de los tipos de refrigeración y/o formas para refrigerar los procesadores de la PC.

• Refrigeración por Aire: Utiliza ventiladores y disipadores de calor para enfriar los componentes. Es la forma más común y económica de refrigeración. Los disipadores de calor pueden estar hechos de aluminio o cobre.
• Refrigeración Líquida: Utiliza un sistema de tubos llenos de líquido refrigerante que circula a través de un bloque de agua en la CPU y un radiador para disipar el calor. Es más eficiente y silenciosa que la refrigeración por aire, adecuada para sistemas de alto rendimiento.
• Refrigeración Pasiva: Utiliza disipadores de calor grandes sin ventiladores, confiando en la convección natural del aire. Es completamente silenciosa pero menos eficiente, adecuada para sistemas de bajo consumo.
• Refrigeración por Fase (Phase-Change Cooling): Similar al funcionamiento de un refrigerador, es muy eficiente pero también costosa y compleja, utilizada principalmente en overclocking extremo.

d. Diferencias entre fuentes: AT/ATX, ATX, ATX PLUS y Adaptador de voltaje de los portátiles.

• AT (Advanced Technology): Un estándar antiguo de fuentes de alimentación con conectores de 12 pines, que se utilizaba en las primeras computadoras personales. No tiene características modernas como el apagado controlado por software.
• ATX (Advanced Technology eXtended): Un estándar más moderno que incluye mejoras como el conector de 24 pines, apagado controlado por software, y mejor gestión del cableado. Es el estándar más común en computadoras modernas.
• ATX PLUS (80 PLUS): Una certificación de eficiencia para fuentes de alimentación ATX. Las fuentes certificadas 80 PLUS son más eficientes energéticamente, lo que reduce el consumo eléctrico y el calor generado. Hay varios niveles de certificación, desde 80 PLUS hasta 80 PLUS Titanium.
• Adaptador de voltaje de los portátiles: Los adaptadores de corriente para portátiles están diseñados para convertir la corriente alterna (AC) de la toma de corriente en la corriente continua (DC) necesaria por el portátil. Son específicos para cada modelo de portátil y suelen incluir medidas de protección contra sobretensiones.
  1.1 MOTHERBOARD

  a. Muestre los tres modelos más relevantes de cada fabricante.

  • ASUS:
    • ROG Strix Z790-E Gaming: Diseñada para gamers, con soporte para las últimas CPU de Intel, PCIe 5.0 y conectividad avanzada.
    • Prime B760M-A: Una opción versátil para usuarios comunes con un buen equilibrio entre precio y prestaciones.
    • TUF Gaming X670E-PLUS: Compatible con las últimas CPU de AMD, diseñada para durabilidad y rendimiento gaming.
  • Gigabyte:
    • AORUS Master X670E: Orientada a entusiastas y gamers, con soporte para PCIe 5.0 y WiFi 6E.
    • B760 AORUS Elite AX: Ofrece un buen rendimiento y conectividad para la mayoría de los usuarios.
    • Z790 AORUS Ultra: Diseñada para usuarios que buscan el máximo rendimiento con las últimas tecnologías.
  • MSI:
    • MEG Z790 Godlike: Una placa base de alta gama con numerosas características avanzadas y soporte para overclocking.
    • MPG B760I Edge WiFi: Ideal para sistemas compactos con un buen equilibrio entre rendimiento y tamaño.
    • MAG X670 Tomahawk WiFi: Ofrece robustez y características avanzadas para los usuarios de CPU AMD.

  b. ¿Cuáles son las características principales de los siguientes puertos e ilústrelos?: ISA, PCI, SCSI, AGP, PCI EXPRESS, PCMCIA, FDC, IDE, COM, LPT, SATA, AMR y OTROS.

  • ISA (Industry Standard Architecture): Un estándar antiguo de 16 bits para tarjetas de expansión. Usado en PCs más viejos, con una velocidad de hasta 8.33 MHz.
  • PCI (Peripheral Component Interconnect): Un bus de 32 o 64 bits para tarjetas de expansión. Ofrece mayor velocidad y capacidad que ISA, usado en la mayoría de los PCs hasta principios de los 2000.
  • SCSI (Small Computer System Interface): Un estándar para la conexión de periféricos como discos duros y escáneres, conocido por su velocidad y capacidad para conectar múltiples dispositivos.
  • AGP (Accelerated Graphics Port): Un puerto dedicado para tarjetas gráficas, que ofrece una conexión directa al CPU, mejorando el rendimiento gráfico en comparación con PCI.
  • PCI EXPRESS (PCIe): La evolución de PCI, con mayor velocidad y eficiencia, usado para tarjetas gráficas, SSDs y otras expansiones. Disponible en varias versiones y tamaños (x1, x4, x8, x16).
  • PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association): Un estándar para tarjetas de expansión en laptops, utilizado para añadir funcionalidad como módems o almacenamiento adicional.
  • FDC (Floppy Disk Controller): Controlador para unidades de disquete, ahora obsoleto.
  • IDE (Integrated Drive Electronics): Un estándar para conectar discos duros y unidades ópticas, ahora reemplazado por SATA.
  • COM (Communication Port): Puerto serie usado para conectar periféricos como ratones y módems antiguos.
  • LPT (Line Print Terminal): Puerto paralelo usado principalmente para impresoras.
  • SATA (Serial ATA): Un estándar moderno para conectar discos duros y SSDs, con velocidades superiores a las de IDE.
  • AMR (Audio Modem Riser): Un estándar para tarjetas de audio y módems, ahora obsoleto.

  c. ¿Qué hace y cómo está conformado el bus del sistema?

  • Función del Bus del Sistema: El bus del sistema conecta los diferentes componentes de una computadora, permitiendo la transferencia de datos, comandos y direcciones entre el CPU, la memoria y los dispositivos de entrada/salida.
  • Componentes del Bus del Sistema:
    • Bus de Datos: Transporta los datos entre el CPU, la memoria y otros dispositivos.
    • Bus de Direcciones: Transporta las direcciones de memoria donde se deben leer o escribir datos.
    • Bus de Control: Transporta las señales de control y comandos necesarios para coordinar las operaciones de los diferentes dispositivos.

  d. ¿Qué hace el Chipset?

  • Función del Chipset: El chipset controla la comunicación entre el CPU, la memoria, y los periféricos. Coordina el flujo de datos y gestiona las conexiones entre los componentes internos del sistema.
  • Componentes del Chipset:
    • Northbridge: Maneja la comunicación entre el CPU, la memoria RAM y la tarjeta gráfica (en arquitecturas más antiguas).
    • Southbridge: Maneja la comunicación entre el CPU y los periféricos más lentos como discos duros, puertos USB, y otros dispositivos de entrada/salida.

  e. ¿Qué diferencia hay entre las board de un portátil, PC de escritorio y un servidor?

  • Portátil: Las placas base son más compactas y están diseñadas para eficiencia energética y portabilidad. Incluyen componentes integrados como la tarjeta gráfica y WiFi, y tienen menos opciones de expansión.
  • PC de Escritorio: Ofrecen mayor flexibilidad y opciones de expansión con múltiples ranuras PCIe, RAM y almacenamiento. Están diseñadas para equilibrio entre rendimiento y coste.
  • Servidor: Diseñadas para rendimiento, confiabilidad y capacidad de gestión. Suelen tener soporte para múltiples CPUs, memoria ECC (Error-Correcting Code), y varias opciones de almacenamiento y redes.

  f. ¿Qué características de ahorro de energía utilizan las Main board modernas?

• Eficiencia Energética de los VRM (Voltage Regulator Module): Los VRM modernos son más eficientes, reduciendo la pérdida de energía durante la conversión de voltaje.
• Gestión de Energía Avanzada: Soporte para estados de bajo consumo (como S3 y S4) y tecnologías como Intel SpeedStep y AMD Cool'n'Quiet que ajustan dinámicamente la velocidad del CPU para ahorrar energía.
• Condensadores y Componentes de Alta Calidad: Uso de componentes que mejoran la eficiencia energética y reducen el desperdicio de energía.
• Funciones de Apagado de Periféricos: Capacidad para desactivar componentes no utilizados o ajustar su consumo de energía según la carga de trabajo.

a. ¿Qué es un disco duro y qué significan las siglas en Inglés HDD?

• Un disco duro (HDD, por sus siglas en inglés: Hard Disk Drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que utiliza discos magnéticos giratorios para almacenar y recuperar información digital.

b. ¿Cómo está compuesto un disco duro?

• Un disco duro está compuesto por varios componentes principales: platos magnéticos (discos), cabezales de lectura/escritura, un motor de husillo para girar los platos, un actuador que mueve los cabezales, una carcasa para proteger los componentes y una placa de circuito impreso (PCB) que controla el funcionamiento del disco.

c. ¿Cómo opera el disco duro?

• El disco duro opera mediante la rotación de los platos magnéticos a alta velocidad mientras los cabezales de lectura/escritura se mueven sobre los platos para leer o escribir datos. La información se almacena en sectores y pistas en la superficie de los platos.

d. ¿Qué son los discos SSD?

• Los discos SSD (Solid State Drives) son dispositivos de almacenamiento que utilizan memoria flash para guardar datos. A diferencia de los HDDs, los SSDs no tienen partes móviles, lo que los hace más rápidos, duraderos y eficientes energéticamente.

e. ¿Qué es y qué hace la interfaz IDE ATA?

• La interfaz IDE ATA (Integrated Drive Electronics / Advanced Technology Attachment) es un estándar de conexión utilizado para conectar discos duros y otros dispositivos de almacenamiento a la placa base de una computadora. Permite la transferencia de datos entre el dispositivo y la computadora.

f. ¿Qué características tiene la interfaz SERIAL ATA?

• La interfaz Serial ATA (SATA) es una evolución del estándar ATA que utiliza una conexión serial en lugar de paralela. Ofrece velocidades de transferencia más rápidas, cables más delgados y largos, mejor manejo de datos y capacidades de conexión en caliente (hot-swapping).

g. ¿Qué características tiene la interfaz ESATA?

• La interfaz eSATA (External Serial ATA) es una extensión del estándar SATA para dispositivos externos. Permite conectar discos duros externos con la misma velocidad y características que los internos, proporcionando transferencias rápidas de datos y manteniendo las ventajas del SATA.

h. ¿Qué es UDMA 33?

• UDMA 33 (Ultra Direct Memory Access 33) es un modo de transferencia de datos utilizado por discos duros IDE que permite una velocidad máxima de transferencia de 33.3 MB/s. Fue uno de los primeros modos UDMA que mejoraron significativamente la velocidad de los discos duros en comparación con los modos PIO anteriores.