COMPONENTES BÁSICOS -INTERNOS- DE UN COMPUTADOR

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1 COMPONENTES BÁSICOS -INTERNOS- DE UN COMPUTADOR
INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN FC-1422 COMPONENTES BÁSICOS -INTERNOS- DE UN COMPUTADOR Prof. María Elena Frías Sep - Dic 2012

2 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
¿Qué es una Tarjeta madre? Universidad Simón Bolívar Prof. Maria Elena Frias

3 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
TARJETA MADRE ¿Qué es?

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TARJETA MADRE ¿Qué es?

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TARJETA MADRE

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TARJETA MADRE

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Tarjeta o placa central de circuitos en un equipo electrónico complejo (como una computadora personal). La placa madre también es conocida como motherboard, mainboard, baseboard, system board, placa/tarjeta base, etc. El propósito más básico de las placas madres es proveer las conexiones lógicas y eléctricas entre los componentes del sistema. TARJETA MADRE

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La placa madre es el concentrador que se utiliza para conectar todos los componentes esenciales del ordenador. TARJETA MADRE Como su nombre lo indica, la placa madre, funciona como una placa "materna", que toma la forma de un gran circuito impreso con conectores para tarjetas de expansión, módulos de memoria, el procesador, etc.

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TARJETA MADRE Es un tablero que contiene todos los conectores que se necesitan para conectar otros componentes del computador. Alberga los conectores del procesador, memoria RAM, Bios, puertas en serie, puertas en paralelo, expansión de la memoria, pantalla, teclado, disco duro, enchufes.

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TARJETA MADRE En resumen, es un dispositivo que funciona como la plataforma o circuito principal de una computadora, integra y coordina todos los demás elementos que permiten su adecuado funcionamiento

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¿Qué es la CPU?

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TARJETA MADRE CPU (Central Processing Unit) o (Unidad Central de Proceso) Es una colección extraordinariamente compleja de circuitos electrónicos que actualmente es incorporada a un chip de silicio denominado microprocesador.

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TARJETA MADRE CPU (Central Processing Unit) o (Unidad Central de Proceso) Es el corazón de todo computador; un microchip con una alta escala de integración, es decir, que aloja millones de transistores en su interior. Todos estos transistores forman una serie de circuitos lógicos que permite ejecutar una determinada variedad de instrucciones básicas.

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TARJETA MADRE CPU (Central Processing Unit) o (Unidad Central de Proceso) Es el cerebro de la computadora, el lugar donde se manipulan instrucciones y datos. Está constituido por: Unidad de Control y Unidad Lógica Aritmética.

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C P U (Central Processing Unit) o (Unidad Central de Proceso) Unidad de control (UC) Unidad Aritmética-Lógica (UAL) Dirige, coordina y administra todos los recursos de la computadora. Realiza operaciones lógicas y aritméticas.

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¿Qué es un Microchip?

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MICROCHIP También llamado circuito integrado (CI). Es una Placa de silicio pequeña en la que se encuentran miles de dispositivos electrónicos interconectados (diodos, transistores, resistencia, capacitores, etc). Los microprocesadores son ejemplos de chips muy avanzados. También lo son las memorias digitales.

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¿Qué es un Microprocesador

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TARJETA MADRE MICROPROCESADOR Es un Microchip o Circuito integrado en un soporte de silicio el cual está formado por transistores y otros elementos electrónicos miniaturizados. Es uno de los elementos esenciales de un computador, en él se encuentra la CPU)

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MICROPROCESADOR Importante

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MICROPROCESADOR Importante En la prehistoria de la informática, los distintos componentes de la CPU estaban físicamente separados, en enormes circuitos. En la actualidad, la CPU se haya integrada dentro de un único chip llamado microprocesador.

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MICROPROCESADOR Importante Es importante hacer notar que si bien la CPU está dentro del microprocesador, no todo el microprocesador consiste en la CPU. En un microprocesador se integran circuitos adicionales como por ejemplo las memorias caché L1 y L2, procesadores gráficos…

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MICROPROCESADOR TARJETA MADRE Físicamente se ubica en un zócalo especial en la placa madre y dispone de un sistema de enfriamiento (generalmente un ventilador) Ver

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MICROPROCESADOR TARJETA MADRE La tecnología del microprocesador se ha vuelto tan avanzada que tiene la capacidad de contener no sólo una sino hasta varias CPUs dentro de él.

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TARJETA MADRE MICROPROCESADOR En el microprocesador se procesan todas las acciones de la computadora.

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TARJETA MADRE MICROPROCESADOR Su "velocidad" es medida por la cantidad de operaciones por segundo que puede realizar la frecuencia de reloj. La frecuencia de reloj se mide en Megahertz (MHz) o gigahertz (GHz).

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MICROPROCESADOR RELOJ Es la parte de la CPU que proporciona una sucesión de impulsos eléctricos (llamados ciclos) a intervalos constantes. Cada sucesión marca el instante que debe comenzar un paso de una instrucción.

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MICROPROCESADOR SEÑAL DE RELOJ En electrónica y especialmente en circuitos digitales síncronos, una señal de reloj es una señal usada para coordinar las acciones de dos o más circuitos. Los microprocesadores son circuitos digitales altamente complejos, que utilizan una señal de reloj para funcionar.

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MICROPROCESADOR El rendimiento, calidad y costo de una computadora está altamente relacionado a su CPU-Microprocesador

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¿Qué es la Memoria?

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MEMORIA Dispositivo basado en circuitos que posibilitan el almacenamiento limitado de información y su posterior recuperación. Las memorias suelen ser de rápido acceso, y pueden ser volátiles o no volátiles.

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MEMORIA-Clasificación La clasificación principal de las memorias son RAM y ROM. Estas memorias son utilizadas para almacenamiento primario. Se emplea el término memoria también para llamar a cualquier dispositivo, circuito o medio de grabación que permite almacenar información desde una computadora. Existen memorias de almacenamiento secundario como los discos duros, memorias flash, etc. TARJETA MADRE

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¿Qué es una Memoria RAM?

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MEMORIA RAM TARJETA MADRE (Random Access Memory - Memoria de acceso aleatorio). Es la memoria de almacenamiento temporal, que almacena los programas y los datos que están siendo procesados, solamente durante el procesamiento. Es una memoria volátil.

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MEMORIA RAM (Random Access Memory - Memoria de acceso aleatorio). Tipo de memoria donde la computadora guarda información para que pueda ser procesada más rápidamente. TARJETA MADRE En la memoria RAM se almacena toda información que está siendo usada en el momento.

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MEMORIA RAM TARJETA MADRE Tienen unos tiempos de acceso y anchos de banda mucho más rápido que el disco duro, por lo que se han convertido en un factor determinante para la velocidad de un computador

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MEMORIA RAM TARJETA MADRE Un computador irá más rápido cuanta mayor sea la cantidad de memoria RAM que tenga instalada, expresada en Megabytes o Gigabytes

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MEMORIA RAM TARJETA MADRE La información que contienen es renovada continuamente y cuando la computadora se reinicia o se apaga, toda la información contenida se pierde, por eso es llamada memoria volátil.

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MEMORIA RAM-TIPS La importancia de esta memoria es tan grande que si está ausente EL COMPUTADOR NO ARRANCA TARJETA MADRE La RAM es el pizarrón donde se copian los datos, los trabajos que se hacen en los distintos programas.

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MEMORIA RAM-TIPS TARJETA MADRE Los chips de memoria suelen ir conectados a unas plaquitas denominados Módulos.

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MEMORIA RAM-TIPS TARJETA MADRE En resumen, es el lugar físico donde debe trabajar el microprocesador. Cuando abrimos un programa, por ejemplo, sus instrucciones se copian automáticamente en la memoria y cuando cerramos el programa o apagamos la computadora todo se borra (volatiza)

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MEMORIA RAM Tipos de memoria SDRAM, DRAM. Tipos de módulo de memorias SIMM, DIMM, RIMM

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MEMORIA RAM Tipos de memoria SDRAM, DRAM. (Dynamic random access memory Memoria de acceso aleatorio dinámica) Es un tipo de memoria más barata que las SDRAM, pero también bastante más lentas, por lo que con el paso del tiempo ha dejado de utilizarse. Su desventaja principal es que hay que estimularla (refrescamiento) permanentemente porque se olvida de todo. Del tipo asíncronas, va a diferente velocidad del sistema.

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MEMORIA RAM Tipos de memoria SDRAM, DRAM. (Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM) Es una memoria dinámica de acceso aleatorio DRAM que tiene una interfaz síncrona, es decir va a la misma velocidad del sistema. En las SDRAM el cambio de estado tiene lugar en el momento indicado por una señal de reloj y, por lo tanto, está sincronizada con el bus de sistema del ordenador.

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MEMORIA RAM Tipos de memoria SDRAM, DRAM. (Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM) Memoria de acceso aleatorio dinámica) Es desarrollada para tener gran capacidad y velocidad, mucha más velocidad que las memorias convencionales.

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MEMORIA RAM Tipos de memoria SDRAM, DRAM. Tipos de módulo de memorias SIMM, DIMM, RIMM

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MEMORIA RAM Tipos de memoria SDRAM Las memorias SDRAM se dividen a su vez en varios tipos: DDR (Double Data Rate SDRAM) DDR2 DDR3 DDR4 (Para el 2012)

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MEMORIA RAM-Tipos DDR, Double Data Rate, significa memoria de doble tasa de transferencia de datos SDRAM DDR DDR4 (Para el 2012) DDR2 DDR3

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¿Qué es una Memoria ROM?

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MEMORIA ROM TARJETA MADRE (Read Only Memory) Memoria de sólo lectura. Tipo de memoria añadida desde fábrica, que no puede ser modificada ni tampoco se pierde su información al apagar el equipo (como sí pasa en las memorias RAM).

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MEMORIA ROM TARJETA MADRE Este tipo de memorias suele almacenar datos básicos y la configuración del ordenador para ser usado, principalmente, en el arranque del mismo. Por ejemplo, la BIOS y su configuración suele almacenarse en este tipo de memorias.

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MEMORIA ROM TARJETA MADRE Chip que posee un software determinado y no programado por el usuario. De esta forma la ROM es hardware y software a la vez (a esto se da el nombre de firmware). Por lo tanto, firmware, es un hardware que contiene un software ya determinado, asociando así las dos capacidades.

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MEMORIA ROM TARJETA MADRE En resumen, la ROM es una memoria de sólo lectura, es secuencial, no permite ningún acceso de escritura. No es volátil porque no necesita ningún tipo de alimentación (para mantener los datos que contiene). El contenido de la memoria es fijo. No se pude modificar a través de los métodos habituales

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MEMORIA ROM-Variaciones TARJETA MADRE PROM EPROM EEPROM

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¿Qué es el BIOS?

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BIOS (Basic Input/Output System - Sistema básico de entrada/salida de datos). Programa que reside en la memoria ROM . Es un programa tipo firmware.

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BIOS La BIOS es una parte esencial del hardware que es totalmente configurable y es donde se controlan los procesos del flujo de información en el bus del ordenador, entre el sistema operativo y los demás periféricos. También incluye la configuración de aspectos importantísimos de la máquina.

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BIOS Se trata de un programa especial, que se pone en marcha al encenderse el computador, comprueba que todos los periféricos funcionan correctamente, verifica el tipo y el funcionamiento del disco duro, de la memoria, etc., busca nuevo hardware instalado, etc.

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BIOS La BIOS viene incorporada a la placa base en un chip de memoria PROM. Actualmente, la mayoría de las BIOS pueden ser actualizadas por software, pero no pueden cambiarse. Para ello sería necesario cambiar físicamente el chip de la placa base o, más seguramente, la placa base por completo.

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BIOS En resumen, es un programa Firmware que proporciona las funciones de control básicas y se encuentra grabado en la memoria ROM. Es indispensable para realizar el proceso de inicialización del computador y controlar los dispositivos de hardware instalados. Proporciona el soporte necesario para el microprocesador, la memoria y los dispositivos de entrada y salida

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¿Qué es un Firware?

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FIRMWARE Es el conjunto de instrucciones de un programa informático que se encuentra grabado en una memoria ROM, flash, EEPROM o similar. Estas instrucciones establecen la lógica de bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de algún tipo de dispositivo.

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FIRMWARE Se considera parte del hardware por estar integrado normalmente en la electrónica del dispositivo ROM o sus variaciones, pero también es software, pues proporciona la lógica y está programado por algún tipo de lenguaje de programación.

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¿Qué es una Memoria Caché?

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MEMORIA CACHÉ Es una memoria en la que se almacenan una serie de datos para su rápido acceso. Existen muchas memorias caché (de disco, de sistema, incluso de datos, como es el caso de la caché de Google). Nos centraremos en la caché de los procesadores.

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MEMORIA CACHÉ Básicamente, la memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad.

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MEMORIA CACHÉ En la actualidad, esta memoria está integrada en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantáneos.

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COMPRENDIENDO A LA MEMORIA CACHÉ El caché es usado por la CPU para reducir el tiempo promedio necesario para acceder a los datos de la memoria principal. EL caché es una "mini memoria" más rápida, que guarda copias de los datos que son usados con mayor frecuencia en la memoria principal.

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COMPRENDIENDO A LA MEMORIA CACHÉ Mientras más datos sean almacenados en el caché, mas rápido se accederá a los datos, por lo que mientras más caché, mejor, porque mas rápido anda el computador.

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MEMORIA CACHÉ Hay tres tipos diferentes de memoria caché para procesadores: Caché de 1er nivel (L1) Caché de 2º nivel (L2) Caché de 3er nivel (L3)

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COMPRENDIENDO A LA MEMORIA CACHÉ La CPU a veces falla en el intento de leer/escribir un dato o una instrucción en el caché. Resulta que, mientras más pequeño es el caché más rápido se lee y más rápido se accede al dato, pero eso conlleva mayores posibilidades de error de lectura/escritura…

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COMPRENDIENDO A LA MEMORIA CACHÉ …y si ocurre una falla, se pasa a revisar la memoria principal que es mucho más lenta que el caché (en lenguaje técnico, tiene más latencia).

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COMPRENDIENDO A LA MEMORIA CACHÉ Para disminuir posibilidades de error de lectura/escritura y tener que recurrir a la memoria principal que es más lenta, se inventaron los niveles de caché, generalmente en L1, L2 y L3 (Level 1, Level 2 y Level 3).

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COMPRENDIENDO A LA MEMORIA CACHÉ La idea es que cuando la CPU al pasar por el L1 y se produzca una falla de lectura/escritura, entonces se pasa al caché de nivel L2, que es un poco más lenta que el caché de nivel 1, pero mucho más rápida que la memoria principal. Así se evita pasar a la memoria principal, que es más lenta.

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COMPRENDIENDO A LA MEMORIA CACHÉ Entonces, la forma más eficiente que se encontró fue que el L2 fuese siempre mayor que el L1, funcionando de la siguiente manera:

77 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
COMPRENDIENDO A LA MEMORIA CACHÉ La CPU revisa el caché L1 que es más rápido por ser más pequeño. Si no hay fallas, el procesador trabaja a mayor velocidad al obtener los datos rápidamente. Si falla, se revisa el caché L2, que por ser más grande es más lenta su revisión, pero la posibilidad de errores es bastante mínima. Si falla, se revisa el caché L3 El resto de los datos, que no se encuentren ni en L1 ni L2 ni L3, se revisan en la memoria principal.

78 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
¿QUÉ ES UN CACHÉ Es un componente que almacena datos para que los futuros requerimientos a esos datos puedan ser servidos más rápidamente. Generalmente son datos temporales.

79 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
FUNCIONAMIENTO GENERAL DEL CACHÉ Cuando un cliente caché (una cpu, un navegador, un sistema operativo) necesita acceder a un dato que se presume que existe en el caché, primero revisa allí, si lo encuentra esta situación se llama "cache hit". Por ejemplo, un navegador web primero comprueba si existe una copia local de un elemento particular que existe en una página web que se está cargando.

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FUNCIONAMIENTO GENERAL DEL CACHÉ La situación alternativa, cuando el caché es consultado y no se encuentra el dato que se desea, esto se llama "caché miss". Luego este dato es buscado donde corresponde y copiado al caché también, listo para el posible próximo acceso.

81 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
FUNCIONAMIENTO GENERAL DEL CACHÉ La situación alternativa, cuando el caché es consultado y no se encuentra el dato que se desea, esto se llama "cache miss". Luego este dato es buscado donde corresponde y copiado al caché también, listo para el posible próximo acceso.

82 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
¿Qué es una Memoria Flash?

83 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
MEMORIA FLASH Tipo de memoria no volátil que suelen ser usadas en computadoras, celulares, cámaras digitales, PDAs, reproductores portátiles, discos rígidos (disco rígido híbrido), etc. Pueden borrarse y reescribirse.

84 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
MEMORIA FLASH Inicialmente almacenaban 8 MB, pero actualmente almacenan más de 64 GB, con una velocidad de hasta 20 MB/s. Son muy resistentes a golpes, pequeñas, livianas y sumamente silenciosas. Permiten un número limitado de veces que se escriben/borran, generalmente de 100 mil a un millón de veces.

85 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
¿Qué es una Memoria Virtual?

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MEMORIA VIRTUAL Es una técnica de gerencia de memoria, usada por un sistema operativo, donde memoria no contigua es presentada al software como memoria contigua. Esta memoria contigua es llamada VAS (virtual address space) o espacio de dirección virtual.

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MEMORIA VIRTUAL En términos técnicos, la memoria virtual permite a un software correr en un espacio de memoria que no necesariamente pertenece a la memoria física de una computadora. Para esto se debe emular un CPU que trate a toda la memoria (virtual y principal) como un bloque igual, y determinar cuándo se requiere de una memoria u otra.

88 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
MEMORIA VIRTUAL Los programas corriendo en una computadora utilizan esta memoria como si se tratase de completamente de la memoria RAM. La memoria virtual se utiliza cuando la memoria principal (RAM) no alcanza, utilizando espacio en disco duro para extenderla. Generalmente el archivo utilizado para guardar la memoria virtual es llamado "archivo de paginación".

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¿Qué es el Bus?

90 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
Toda interconexión entre los distintos dispositivos de una PC por la cual se transmite información. Las velocidades de los buses influyen mucho en el rendimiento general de la máquina. Puede ser regulada en la BIOS. BUS

91 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
Se denomina bus, al conjunto de conexiones físicas (cables, placa de circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de hardware para que se comuniquen entre sí. BUS

92 COMPONENTES BÁSICOS INTERNOS DE UN COMPUTADOR
El propósito de los buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicación entre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canal de datos. Ésta es la razón por la que, a veces, se utiliza la metáfora "autopista de datos". BUS