LA PARTE INTERNA DE LA CPU
LA PARTE INTERNA DE LA CPU
La arquitectura de computadores es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computador. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de un computador, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadores según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo. El computador recibe y envía la información a través de los periféricos por medio de los canales. La UCP es la encargada de procesar la información que le llega al computador. El intercambio de información se tiene que hacer con los periféricos y la UCP. Todas aquellas unidades de un sistema exceptuando la UCP se denomina periférico, por lo que el computador tiene dos partes bien diferenciadas, que son: la UCP (encargada de ejecutar programas y que está compuesta por la memoria principal, la Unidad aritmético lógica (UAL) y la Unidad de Control) y los periféricos (que pueden ser de entrada, salida, entrada-salida y comunicaciones) (Arquitectura del computador).
ARQUITECTURA DE VON NEUMANN
Memoria principal
Se trata de un espacio de almacenamiento temporal de instrucciones y datos, ordenada de manera reticular para localizar de manera sencilla mediante direcciones, dividida en dos partes una para trabajo y otra permanente. En términos modernos, es la memoria RAM que actualmente utilizamos en nuestros equipos.
Unidad aritmética
Encargada de realizar todas las actividades matemáticas y de decisión lógicas, cada dato lo recibe de la memoria principal y en ella misma almacena. En términos modernos, es una sección dentro de los microprocesadores.
Unidad de control
Controla las señales, lee instrucciones de la memoria y ejecuta las órdenes, también almacena direcciones de la siguiente instrucción que requiere. En términos modernos, es otra sección dentro de los microprocesadores. Unidad de E/S (entrada/salida) Permite la comunicación con otros dispositivos externos y el compartir datos. En términos modernos, son los puertos de la computador.
Tipos de fuente de alimentación para PC
¿Cómo funciona una fuente de alimentación?
La primera fase de una PSU es la transformación. En esta etapa, la tensión pasa por un transformador de bobina, reduciendo la tensión de entrada de 220V o 125V (de la red eléctrica) a entre 5 y 12 voltios.
Pero encontramos que la corriente suministrada por la red eléctrica es alterna, lo que significa que varía en su dirección y voltaje a lo largo del tiempo.
Por ello, para que los componentes de la PC funcionen correctamente, esta corriente debe convertirse en continua. Esto se logra usando un puente rectificador de Graetz, que asegura que el voltaje no baje de 0 y se mantenga constante.
Una vez convertida la corriente continua se suaviza eliminando oscilaciones no deseadas mediante condensadores, que retienen la corriente y la liberan gradualmente, asegurando una señal estable.
Finalmente, un regulador estabiliza la señal para evitar que las fluctuaciones en la entrada afecten la salida, manteniendo un voltaje constante y garantizando un suministro estable y confiable para todos los componentes del equipo.
Tipos de fuente de alimentación.
Según su forma
Hay diferentes tipos según su tamaño y forma: ATX, ATX12V, SFX y TFX.
ATX
La fuente ATX es la más grande y popular hoy en día, sucediendo a la antigua fuente AT de los años 80 y 90.
Tiene dimensiones de 150 mm de ancho y 86 mm de alto, y proporciona un voltaje extra de +3.3V junto con un conector ATX de 20 pines que alimenta la CPU.
ATX12V
La fuente ATX12V es una evolución de la ATX, manteniendo el mismo tamaño, pero con diferentes versiones y características:
- Versión V1.0: Añade un conector de 4 pines de 12V para el procesador y un conector auxiliar de 6 pines para voltajes +3.3V y +5V.
- Versión V1.3: Incorpora la conexión SATA de 15 pines.
- Versión V2.0: Introduce un conector de 24 pines para toda la placa madre, eliminando el conector auxiliar de 6 pines.
- Versión V2.2: Mejora la eficiencia energética y otras especificaciones, haciendo las fuentes ATX más eficientes.
SFX
La fuente SFX, o «Small Form Factor» es la más pequeña que las fuentes mencionadas anteriormente.
Está diseñada especialmente para cajas con factor de forma Mini-ITX, con dimensiones de 125 mm de ancho, 63.5 mm de altura y un diámetro de 100 mm.
Debido a su tamaño reducido, tiene limitaciones en potencia (menos de 500 W) y refrigeración.
TFX
Por último, la fuente TFX se destaca por su forma alargada, teniendo unas dimensiones de 85 mm de ancho, 65 mm de alto y 175 mm de profundidad.
Es la más limitada en términos de potencia, lo que la convierte en una gran opción para ordenadores pequeños que no superen los 350W.
Según su cableado
Modular
Este tipo de fuentes son aquellas que permiten al usuario conectar únicamente los cables que necesita para sus componentes específicos, lo que ayuda a mejorar la organización y optimiza el flujo de aire.
Pero, hay que tener en cuenta que requiere una caja PC con factor de forma ATX, ya que, suelen ser más grandes.
Semi-modular
Por otro lado, las fuentes de alimentación no modulares tienen todos los cables permanentemente unidos a la fuente de alimentación, generalmente los vitales (ATX+CPU), y a veces otros muy usados como los cables PCIe.
Este tipo de diseño se usa para encontrar un equilibrio entre el bajo precio de las fuentes de cableado fijo y la versatilidad de las que son 100% modulares.
Esta, al contrario que la modular, encaja fácilmente en la mayoría de cajas, pero también ofrece varias desventajas como peores temperaturas y una peor eficiencia.
Según su refrigeración
Activas
Son el tipo de fuente mas común las cuales equipan un ventilador con el que expulsan el calor existente dentro del componente.
Su principal inconveniente es el ruido, ya que el ventilador puede girar muy rápido, especialmente cuando el sistema requiere más energía y la fuente trabaja más.
Pasivas
Al contrario que las activas, utilizan una refrigeración pasiva, lo que implica la inexistencia de ventiladores o partes mecánicas. Esto provoca que no haga nada de ruido, es decir, que sean lo más silenciosas posible.
Según su potencia y certificación
La potencia de las fuentes de alimentación tiene un rango de vatios muy amplio, partiendo desde los 180 W hasta los 2.000 W. La mayoría de las personas elige fuentes entre 450 W y 850 W, ya que rara vez se utiliza el 100% de su potencia.
Para elegir correctamente una PSU hay que tener en cuenta la eficiencia energética. Para ello, hay una diferenciación que divide a los distintos tipos de fuentes de alimentación que existen.
Se trata de la certificación energética que tiene una fuente, lo que marca la diferencia a la hora de requerir la máxima potencia.
80 PLUS
La certificación más básica es 80 PLUS. Las fuentes dentro de esta certificación nos garantizan un 80% de eficiencia al 100% de carga, lo que se convierte en la certificación que ofrece la menor eficiencia energética.
Esto significa que, si nuestro PC consume 500W, la fuente tendrá un consumo mayor debido a que el proceso de transformación implica pérdidas de calor en el interior de la fuente.
Por consiguiente, cuanto mayor sea la certificación, más cerca estará la potencia de entrada de la potencia de salida.
Sin embargo, esto no afecta la potencia que la fuente entrega. Por ejemplo, una fuente de 650W reales entregará 650W, independientemente de su certificado de eficiencia.
80 PLUS BRONZE
Las fuentes 80 PLUS Bronze mejoran ligeramente en eficiencia comparadas con las 80 PLUS básicas. A 50% de carga, ofrecen mejor rendimiento, pero a 100% de carga, la mejora es mínima, con una eficiencia del 82%.
Esta mejora del 2% en comparación con la certificación 80 PLUS es casi insignificante.
80 PLUS SILVER
Las fuentes 80 PLUS Silver muestran mejoras significativas respecto a las 80 PLUS. Ofrecen una eficiencia del 88% al 50% de carga y del 85% al 100% de carga.
La certificación 80 PLUS Gold es una de las más buscadas por su excelente relación calidad-precio.
Esta, al Al 50% de carga ofrece un 90% de eficiencia, mientras que al 100% de carga, llega hasta el 87%.
Esto la hace ideal para ordenadores que requieran una alta eficiencia energética, proporcionando ahorros significativos en el consumo eléctrico y una menor generación de calor
80 PLUS PLATINUM
Las 80 plus platinum ya son consideradas fuentes de gama alta, lo que implica también un precio más elevado.
Ofrecen un 94% de eficiencia al 50% de carga y un 89% al 100% de carga.
La 80 PLUS Titanium es la que mejor certificación tiene, pero su precio también es realmente alto, rondando los 150€ o superior.
Pero tampoco tiene una gran diferencia con respecto a su predecesora, la platinum, ofreciendo en el 50% de carga un 94% de eficiencia y en el 100% de carga un 90%.
Certificaciónes de Cybernetics
La certificación 80 Plus es conocida por ser la referencia para medir la eficiencia de una fuente de alimentación. Sin embargo, en los últimos años, sus metodologías no han avanzado y se han vuelto obsoletas. Por eso, se creó Cybenetics, una nueva referencia para medir la eficiencia de las PSUs.
Eficiencia (ETA)
La principal certificación de Cybernetics es esta, la de eficiencia, llamada «ETA Certification”.
A diferencia de 80 Plus, este programa realiza más de 1450 combinaciones de carga en cada fuente testada, lo que permite llegar a hasta 25.000 puntos de medición mediante la interpolación de los resultados.
Además, esto se combina con el factor de potencia. La eficiencia del raíl 5VSB y el vampire power, lo que supone unos métodos más exigentes que fuerzan a los fabricantes a apostar por diseños internos superiores y más avanzados.
Sonoridad (LAMBDA)
Otra certificación importante de Cybenetics es LAMBDA, la cual indica el nivel de ruido promedio del ventilador de una fuente de alimentación.
Las mediciones se realizan en una cámara anecoica con un ruido ambiente muy bajo y un equipo tan preciso que puede medir por debajo de los 6dB.
Chasis (DELTA)
La última certificación de Cybenetics se llama Delta, y se centra en la insonorización de las cajas de PC. La compañía evalúa la diferencia entre el ruido emitido fuera de la caja y el que produce el propio sistema.
Por ello, una vez medido los niveles Delta que se pueden encontrar son:
- A+: insonorización igual o superior a 6dbA
- A: insonorización entre 3dbA y 6dbA
- Standard: insonorización por debajo de 3dbA
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