diciembre 9, 2022

¿Cómo funciona una computadora y qué hay dentro?

Las computadoras han evolucionado de meros dispositivos a un elemento básico del siglo XXI en solo unas pocas décadas. Pero a pesar de ser una tecnología relativamente nueva, la mayoría de la gente no tiene idea de cómo un simple rectángulo, lo suficientemente pequeño como para caber en la mochila, es capaz de hacer de todo, desde matemáticas complejas hasta reproducir video, audio y ejecutar software sofisticado.


Entonces, ¿cómo funciona una computadora y qué componentes se necesitan para fabricar una?


¿Que es una computadora?

Una computadora es un dispositivo electrónico programable que puede procesar información. Compuestas por hardware y software, las computadoras operan en dos niveles: reciben datos a través de una ruta de entrada, en vivo o mediante una unidad de almacenamiento digital, y envían una salida.

Las computadoras modernas no deben confundirse con la ocupación obsoleta de las computadoras en el siglo XIX. Aunque ambos hacen largos y tediosos cálculos matemáticos y procesan información, uno es una persona y el otro una máquina.

¿Cómo funciona una computadora?



Ilustración gráfica de una CPU
Rost9 / Shutterstock

Una computadora procesa la entrada para producir la salida deseada, pero ¿cómo pasa una máquina a través del cerebro humano?

USO DEL VIDEO DEL DÍA

Las computadoras convencionales no intentan imitar el cerebro humano. En cambio, ejecutan comandos secuencialmente, con datos en constante movimiento desde la entrada y la memoria al procesador del dispositivo. Las computadoras neuromórficas, por otro lado, procesan datos simultáneamente, haciéndolos más rápidos, más eficientes energéticamente y más cercanos a la estructura del cerebro humano.


En general, una computadora funciona en cuatro etapas:

  1. Entrada: La entrada son los datos antes del procesamiento. Proviene del mouse, teclado, micrófono y otros sensores externos.
  2. Almacenamiento: El almacenamiento es la forma en que la computadora almacena los datos de entrada. El disco duro se utiliza para el almacenamiento masivo y a largo plazo de datos, mientras que el conjunto de datos para el procesamiento inmediato se almacena temporalmente en la memoria de acceso aleatorio (RAM).
  3. bajo procesamiento: El procesamiento es donde la entrada se convierte en salida. La Unidad Central de Procesamiento (CPU) de la computadora es su cerebro. Es responsable de ejecutar instrucciones y realizar operaciones matemáticas en los datos de entrada.
  4. Producción: La salida es el resultado final del procesamiento de datos. Puede ser cualquier cosa, desde imágenes, contenido de video o audio hasta incluso palabras escritas con un teclado. También puede recibir la salida a través de una impresora o proyector en lugar de directamente a través de su dispositivo.

Los componentes de hardware de una computadora



componentes de hardware de una computadora

Cuanto más simple sea la tarea que debe realizar una computadora, más fácil será construirla. Es por eso que las computadoras más antiguas son simplistas que sus contrapartes modernas, con capacidades limitadas.

Los componentes de hardware son todo lo que puede tocar y ver físicamente en una computadora, incluidos todos los dispositivos de entrada y salida, desde teclados, micrófonos y ratones hasta pantallas y altavoces.

El hardware también son las partes de procesamiento físico como la memoria, la CPU, la tarjeta gráfica, la tarjeta de sonido, la RAM y la placa base, todas las cuales juegan un papel importante en las computadoras contemporáneas.

tarjeta madre

La placa base es el centro de comunicación principal entre los componentes de hardware de la computadora. Es el circuito principal donde todo debe conectarse físicamente, excepto aquellos que dependen de Bluetooth o Wi-Fi. Sin una placa base, es imposible tener una computadora moderna que funcione.


procesador

Si la placa base es el centro de comunicaciones, la CPU es el director de comunicaciones. Recibe e interpreta la entrada y las instrucciones y envía señales a otros componentes sobre qué hacer exactamente con los datos para la salida deseada. Cuantos más núcleos tenga una CPU, más operaciones podrá realizar al mismo tiempo.

RAM

RAM es el asistente principal de la CPU. En lugar de tener que buscar datos de una unidad de almacenamiento considerablemente grande, la RAM almacena los datos utilizados por el sistema operativo, cualquier software en ejecución y la entrada entrante. Cuanto mayor sea la capacidad de RAM, más pesado será el software que puede ejecutar sin ralentizar el dispositivo.

HDD / SSD

HDD son las siglas de Hard Disk Drive. Es el componente que almacena permanentemente sus archivos multimedia y aplicaciones, incluido el sistema operativo (SO). Varían en tamaño y rendimiento desde unos pocos cientos de gigabytes (GB) hasta varios terabytes (TB).


También puede encontrar unidades de estado sólido (SSD), que son otro tipo de hardware de almacenamiento. Los SSD y HDD son útiles para diferentes cosas y muchos usuarios combinan los discos para maximizar el rendimiento.

Unidad de procesamiento gráfico

La Unidad de procesamiento de gráficos (GPU) está dedicada a procesar imágenes visuales en su computadora. Las GPU potentes son esenciales para reproducir imágenes y gráficos de alta calidad o jugar videojuegos. El procesamiento de gráficos puede estar compuesto por sus propios componentes o integrado con la CPU.

Tarjeta de audio

Las tarjetas de sonido son responsables de procesar los datos auditivos y enviarlos a sus altavoces. Asimismo, la tarjeta de sonido puede ser una pieza separada o estar integrada con la CPU.

Los componentes de software de una computadora



Portátil con Windows 10 en una mesa de madera

Las computadoras modernas utilizan una combinación de componentes de hardware y software que trabajan juntos para procesar entradas y salidas complejas.


El software es una colección de instrucciones escritas previamente que le indican a su computadora qué hacer. Es un programa digital, no un componente físico que se puede ver al abrir la tapa de una computadora o laptop.

Y, al igual que el hardware de su computadora, los diferentes tipos de software juegan diferentes roles en el funcionamiento de su computadora.

Firmware

El firmware es donde la línea entre hardware y software se vuelve borrosa. Es un software que está grabado físicamente en una pieza de hardware.

El firmware es lo primero que inicia su computadora cuando la enciende, un programa simple que le dice a su computadora que se inicie en el sistema operativo. Sin él, su computadora no arrancará su sistema operativo u otros componentes, y se quedará atascado con hardware con el que no podrá comunicarse.

Sistema operativo (SO)

Un sistema operativo es un software que administra los recursos de hardware y software de la computadora. Del mismo modo, sin un sistema operativo, no puede comunicarse con su computadora incluso usando sus dispositivos de entrada.

El futuro de las computadoras

Las computadoras que siguen el modelo de procesamiento secuencial solo serán más baratas, más pequeñas, más rápidas y más eficientes. Sin embargo, el diseño y la arquitectura de las computadoras convencionales están llegando a sus límites. En cambio, puede esperar un aumento en la arquitectura informática moderna que no depende de la tecnología diseñada por primera vez hace más de 50 años, desde la perspectiva de las computadoras neuromórficas hasta las computadoras cuánticas más asequibles.


Chip de nanocomputadora en primer plano

Nanocomputación: ¿Pueden las computadoras ser realmente microscópicas?

Las computadoras son cada vez más pequeñas, pero ¿alguna vez serán tan pequeñas que sean invisibles a simple vista?

Leer siguiente


Sobre el Autor

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *