Tema 1 HARDWARE Flashcards

1
Q

¿Cuál es la importancia de los microprocesadores en la evolución de los computadores?

A

Los microprocesadores son fundamentales en la evolución de los computadores, ya que han experimentado un crecimiento significativo desde sus inicios en los años setenta, aumentando su capacidad y adaptándose a las nuevas necesidades informáticas.

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1
Q

¿Qué es la CPU y cuál es su función principal?

A

La CPU, o Unidad Central de Procesamiento, es el núcleo del computador. Su función principal es realizar cálculos, controlar y coordinar los componentes del computador, interpretando y ejecutando las operaciones solicitadas por los programas de software.

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2
Q

¿Qué es la Ley de Moore y qué predijo Gordon Moore en 1965?

A

La Ley de Moore, predicha por Gordon Moore en 1965, establece que la potencia de los procesadores se duplicaría aproximadamente cada año y medio. Esta ley ha sido precisa en sus pronósticos hasta la actualidad.

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3
Q

¿Cuáles son los componentes básicos de una CPU?

A

Los componentes básicos de una CPU son la Unidad Aritmético-Lógica (ALU) y la Unidad de Control (CU).

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4
Q

¿Qué funciones realiza la ALU y la CU en la CPU?

A

La ALU realiza operaciones matemáticas y lógicas, mientras que la CU coordina los componentes del computador, decodifica instrucciones y controla la ejecución de los procesos.

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5
Q

¿Qué son los registros en una CPU y cuál es su función?

A

Los registros son memorias de alta velocidad dentro de los microprocesadores que almacenan los datos sobre los que operan las ALUs. Pueden tener un tamaño variable de 16, 32 o 64 bits, y su función es almacenar temporalmente los datos y resultados de las operaciones.

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6
Q

¿Cómo se mide la potencia de cálculo de un microprocesador?

A

La potencia de cálculo se mide por la velocidad del reloj interno del microprocesador, que alcanza velocidades del orden de millones de oscilaciones por segundo (GHz), y se cuenta en millones de instrucciones por segundo (MIPS).

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7
Q

¿Cuál es la función del coprocesador aritmético en la CPU?

A

El coprocesador aritmético es responsable de realizar cálculos numéricos complejos, reduciendo la carga computacional del procesador principal, lo que resulta especialmente útil para tareas como juegos con alta carga gráfica o programas de diseño asistido por computadora (CAD).

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8
Q

¿Qué es la carga computacional en un computador?

A

La carga computacional es el esfuerzo, medido en el número de operaciones, que debe realizar el computador para completar una tarea dada.

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9
Q

¿Qué significan las siglas CISC y RISC en el contexto de los procesadores?

A

CISC se refiere a Complex Instruction Set Computer (Computador con Conjunto de Instrucciones Complejas), mientras que RISC significa Reduced Instruction Set Computer (Computador con Conjunto de Instrucciones Reducidas).

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10
Q

¿Cuál es la diferencia fundamental entre la tecnología CISC y RISC en términos de conjunto de instrucciones?

A

La principal diferencia radica en la cantidad de instrucciones que pueden ejecutar. CISC utiliza un conjunto grande de instrucciones, mientras que RISC emplea un número reducido de instrucciones, considerando que solo unas pocas instrucciones simples se utilizan muy frecuentemente.

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11
Q

¿Qué procesadores son ejemplos de tecnología CISC?

A

Los procesadores x86, incluyendo los Intel 80286, 80386 y 80486, son ejemplos de tecnología CISC.

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12
Q

¿Cuáles son las ventajas de la tecnología RISC sobre la tecnología CISC?

A

La tecnología RISC permite procesadores más simples y económicos. Además, al tener una circuitería más sencilla, pueden alcanzar velocidades de operación más elevadas. También, el procesamiento paralelo es más fácil de implementar en procesadores RISC.

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13
Q

¿Por qué los procesadores RISC son más simples y más baratos que los procesadores CISC?

A

Los procesadores RISC son más simples y económicos debido a que requieren una circuitería más sencilla y tienen un conjunto reducido de instrucciones.

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14
Q

¿Cuál es la razón por la que la tecnología RISC puede alcanzar velocidades de operación más elevadas?

A

La tecnología RISC puede alcanzar velocidades de operación más elevadas porque emplea un conjunto reducido de instrucciones, lo que simplifica su diseño y ejecución.

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15
Q

¿Qué aspecto favorece el procesamiento paralelo en los procesadores RISC?

A

La simplicidad de la arquitectura de los procesadores RISC favorece el procesamiento paralelo, lo que significa que pueden realizar múltiples tareas simultáneamente de manera más eficiente que los procesadores CISC.

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16
Q

¿Cuál es una de las razones por las que los procesadores RISC han ganado popularidad sobre los CISC en la actualidad?

A

Los procesadores RISC han ganado popularidad debido a su capacidad para ofrecer un rendimiento eficiente, una mayor velocidad de operación y una implementación más sencilla del procesamiento paralelo en comparación con los procesadores CISC.

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17
Q

¿Qué determina la velocidad para realizar operaciones en la CPU según el fragmento?

A

La velocidad para realizar operaciones en la CPU está determinada por la velocidad del reloj interno.

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18
Q

¿Cuál es el límite de velocidad aproximado de los procesadores integrados en silicio según el fragmento?

A

El límite de velocidad de los procesadores integrados en silicio ronda los 5 GHz.

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19
Q

¿Qué es el cálculo paralelo y cómo contribuye a incrementar la velocidad de una tarea?

A

El cálculo paralelo consiste en dividir una tarea entre varias unidades de ejecución. Esto incrementa la velocidad de la tarea al ejecutar múltiples operaciones simultáneamente.

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20
Q

¿Cuál es una de las claves de la computación en paralelo según el fragmento?

A

Una de las claves de la computación en paralelo es la adecuada división (segmentación) de las instrucciones y la coordinación de las unidades de ejecución.

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21
Q

¿Qué es un hilo (thread) en el contexto de la computación en paralelo?

A

Un hilo (thread) es una línea de ejecución en un procesador que realiza computación en paralelo.

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22
Q

¿Qué significa que los procesadores con capacidad de computación paralela se llamen multihilo (multithreading)?

A

Significa que los procesadores con capacidad de computación paralela pueden ejecutar múltiples hilos de ejecución simultáneamente.

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23
Q

¿Qué son los núcleos en un procesador multinúcleo según el fragmento?

A

Cada una de las CPUs que conforman un procesador para realizar computación en paralelo se llaman núcleos.

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24
Q

¿Cómo se llaman los procesadores que tienen múltiples núcleos para realizar computación en paralelo?

A

Estos procesadores se llaman procesadores multinúcleo.

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25
Q

¿Por qué es necesaria la memoria en un computador según el fragmento?

A

La memoria es necesaria para almacenar programas, datos y resultados de procesamiento, ya que los registros de la CPU no pueden contener toda la información requerida.

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26
Q

¿Qué es la memoria en el contexto de un computador?

A

La memoria es el dispositivo que almacena la información de un computador, ya sea de forma permanente o no permanente, utilizando distintos soportes físicos como transistores o superficies magnetizables.

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27
Q

¿Qué aspectos definen la velocidad de la memoria?

A

El tiempo de acceso, la velocidad de lectura y la velocidad de escritura son aspectos que definen la velocidad de la memoria.

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28
Q

¿Cuáles son los criterios para determinar que una memoria es mejor según el fragmento?

A

Una memoria es mejor cuando tiene mayor capacidad, menor costo por bit almacenado, y una velocidad y durabilidad más elevadas.

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29
Q

¿Qué tipos de memoria existen según el fragmento?

A

Existen varios tipos de memoria con características distintas, dependiendo de la tarea que realizan.

30
Q

¿Cómo se define la jerarquía de las memorias en un computador según el fragmento?

A

La jerarquía de las memorias se define en función de la frecuencia con la que el procesador accede a la información que almacena cada memoria. Las memorias más rápidas y con mayor número de accesos están más cerca físicamente del procesador.

31
Q

¿Qué significa que una memoria sea un “cuello de botella” en el rendimiento del computador?

A

Si una memoria tiene un tamaño o velocidad inadecuado, supondrá una disminución significativa en el rendimiento del computador, ya que será un punto de congestión que ralentizará el funcionamiento en su conjunto.

32
Q

¿Qué función cumplen los algoritmos de reemplazo en la gestión de la memoria?

A

Los algoritmos de reemplazo determinan qué información debe ser sustituida por otra que requerirá más accesos, optimizando así el uso de las memorias más rápidas.

33
Q

¿Qué se entiende por “acierto” y “fallo” en el contexto de la memoria?

A

Se denomina “acierto” cuando los datos solicitados están disponibles en el nivel de memoria requerido. En contraste, un “fallo” ocurre cuando los datos no se encuentran en ese nivel y deben buscarse en el nivel inmediatamente inferior.

34
Q

¿Qué son los registros y cuál es su función en un computador?

A

Los registros son almacenamientos de información temporal incluidos en las ALUs (Unidades Aritmético-Lógicas). Su función es manejar y almacenar datos que la ALU utiliza con mucha frecuencia.

35
Q

¿Cuál es la posición de los registros en la jerarquía de memoria y qué los distingue de otros tipos de memoria?

A

Los registros están en el primer nivel de la jerarquía de memoria. Son los más rápidos y tienen una capacidad muy pequeña. A diferencia de otras memorias, los registros son un tipo de memoria cableada.

36
Q

¿Qué es la memoria caché y cómo contribuye al rendimiento del procesador?

A

La memoria caché es un conjunto de almacenamiento de alta velocidad que mejora el rendimiento del procesador al reducir el tiempo de acceso a los datos utilizados con frecuencia.

37
Q

¿Cuál es la diferencia principal entre la memoria caché y la memoria principal?

A

La memoria caché es más rápida pero tiene una capacidad menor que la memoria principal. Además, la memoria caché es volátil, mientras que la memoria principal puede ser ampliada por el usuario.

38
Q

¿Qué papel juega la memoria secundaria en la jerarquía de memoria de un computador?

A

La memoria secundaria es un dispositivo de almacenamiento de alta capacidad y velocidad significativamente menor que la memoria principal. Es la primera en sentido descendente en la jerarquía de memoria.

39
Q

¿Cuál es el propósito de la memoria virtual y cuándo se emplea?

A

La memoria virtual se emplea cuando la capacidad de la memoria principal no es suficiente para albergar toda la información necesaria durante la ejecución de programas y datos. Su propósito es sustituir la memoria secundaria por la memoria principal.

40
Q

¿Qué son los sistemas de archivos y cuál es su función?

A

Los sistemas de archivos son formatos o estructuras utilizadas para organizar y administrar el acceso a los datos almacenados en la memoria secundaria. Facilitan la gestión del espacio libre y la recuperación de datos.

41
Q

¿Qué características distinguen a los sistemas de archivos FAT32, NTFS, EXT4 y HFS+?

A

FAT32: Limitado a un tamaño máximo de archivo de 4 GiB y un tamaño máximo de volumen de 2 TiB. Reconocido por muchos sistemas operativos.
NTFS: Empleado principalmente en sistemas Windows. Permite solucionar errores automáticamente y gestionar permisos de acceso a archivos.
EXT4: Popular en sistemas Linux. Emplea la técnica de reserva de memoria retrasada y reduce la fragmentación de la información.
HFS+: Utilizado en sistemas Mac OS. Tiene un tamaño máximo de archivo y volumen de 8 EB (8x10^6 TB).

42
Q

¿Qué son las páginas en el contexto de la memoria virtual?

A

Los bloques de memoria en las memorias virtuales se llaman páginas. Los fallos de la memoria virtual se conocen como fallos de páginas o errores de paginación.

43
Q

¿Cuáles son las características principales que distinguen a las memorias empleadas en los computadores?

A

Las características principales incluyen el tipo de acceso, la capacidad, el ciclo de tiempo, la latencia, el ancho de banda y el costo por unidad de memoria.

44
Q

¿Qué es la latencia en el contexto de la memoria y cómo varía entre diferentes tipos de memoria?

A

La latencia, también conocida como tiempo de acceso, es el tiempo que transcurre desde que se da la orden de realizar una lectura o escritura en la memoria hasta que se completa la operación. Varía significativamente entre los diferentes tipos de memoria. Por ejemplo, los registros de la CPU pueden tener una latencia del orden de 0.2 ns, mientras que los discos duros pueden tener una latencia de 10 ms.

45
Q

¿Qué es el ancho de banda en el contexto de la memoria y qué representa?

A

El ancho de banda se refiere al flujo máximo de información entre el sistema y la memoria. Representa la cantidad de datos que pueden transferirse entre la CPU y la memoria en un período de tiempo determinado.

46
Q

¿Cómo se clasifican las memorias según el método de acceso a la información?

A

Las memorias se pueden clasificar en memoria de acceso directo, de acceso secuencial, de acceso aleatorio y de tipo asociativo.

47
Q

¿Cuál es la diferencia entre la memoria de acceso secuencial y la de acceso aleatorio?

A

La memoria de acceso secuencial se utiliza en memorias secundarias y es más lenta. La memoria de acceso aleatorio, en cambio, se emplea en las memorias primarias y tiene el mismo tiempo de acceso independientemente de la posición de memoria a la que se desee acceder.

48
Q

¿Qué es la memoria de acceso directo y en qué dispositivos se emplea comúnmente?

A

La memoria de acceso directo es una combinación del sistema de acceso secuencial y aleatorio. Se emplea sobre todo en los discos duros, donde se accede a los cilindros de manera aleatoria y luego se accede al dato de manera secuencial.

49
Q

¿Qué caracteriza a la memoria asociativa y en qué situaciones se utiliza?

A

La memoria asociativa permite acceder a la dirección de la memoria que almacena un determinado patrón de información. Se utiliza en situaciones que requieren un acceso muy rápido a la información, como en redes de comunicaciones para almacenar direcciones MAC.

50
Q

¿Cuál es la diferencia entre una memoria RAM y una memoria ROM en cuanto al tipo de acceso?

A

La RAM (Memoria de Acceso Aleatorio) permite la lectura y escritura de datos, mientras que la ROM (Memoria de Solo Lectura) solo permite la lectura.

51
Q

¿Cuáles son los principales tipos de memorias según su soporte físico?

A

Los principales tipos son las memorias de semiconductor, magnéticas y ópticas.

52
Q

¿Qué caracteriza a la memoria RAM y cuáles son sus dos tipos principales?

A

La memoria RAM (Memoria de Acceso Aleatorio) es volátil y almacena información temporalmente. Sus dos tipos principales son la DRAM (Dynamic RAM), que almacena información en capacitores, y la SRAM (Static RAM), que lo hace en circuitos digitales.

53
Q

¿Qué diferencia hay entre las memorias ROM y RAM en términos de volatilidad y capacidad de modificación?

A

Las memorias ROM (Read Only Memory) son no volátiles y no pueden ser modificadas, mientras que las memorias RAM (Random Access Memory) son volátiles y permiten la lectura y escritura de datos.

54
Q

¿Cuál es la función principal de las memorias PROM y cuáles son sus variantes?

A

Las memorias PROM (Programmable ROM) permiten almacenar nueva información mediante un circuito de programación. Las variantes incluyen las EPROM (Erasable Programmable ROM) que pueden ser borradas con luz ultravioleta y las EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) que se borran con señales eléctricas.

55
Q

¿Qué ventajas ofrecen las memorias Flash y cuál es su aplicación más común?

A

Las memorias Flash permiten una reprogramación más rápida que las PROM y una mayor densidad de información. Son comúnmente empleadas en dispositivos de estado sólido (SSD) como alternativa a los discos duros magnéticos.

56
Q

¿Cuáles son los tipos de dispositivos de memoria magnética mencionados y cuál es su uso principal?

A

Los tipos de dispositivos mencionados son los disquetes, las cintas magnéticas y los discos duros magnéticos. Su uso principal es el almacenamiento de información, aunque cada uno tiene características y aplicaciones específicas.

57
Q

¿Cuál es la diferencia entre las memorias EPROM y las EEPROM en cuanto a su método de borrado?

A

Las EPROM se borran mediante luz ultravioleta, mientras que las EEPROM se borran mediante señales eléctricas aplicadas por un circuito externo.

58
Q

¿Por qué se consideran las memorias RAM como dispositivos volátiles y cuál es su uso principal?

A

Las memorias RAM son volátiles porque pierden la información almacenada cuando se suspende la alimentación eléctrica. Se utilizan principalmente para almacenar datos temporalmente durante la ejecución de programas en un computador.

59
Q

¿Qué función desempeña la BIOS en un computador y dónde se almacena comúnmente?

A

La BIOS (Basic Input/Output System) es fundamental para iniciar el funcionamiento del computador. Generalmente se almacena en memorias de solo lectura (ROM o Flash) debido a su naturaleza de no volatilidad.

60
Q

¿Qué configuraciones y funciones se pueden controlar desde la BIOS?

A

Desde la BIOS se pueden configurar aspectos como el orden de los discos de arranque, la velocidad del reloj de la CPU y obtener información sobre los componentes del computador, como la cantidad de memoria RAM o la temperatura del microprocesador.

61
Q

¿Qué son los buses en un computador y cuál es su función principal?

A

Los buses son canales que permiten la transmisión de información entre los componentes del computador. Facilitan la comunicación entre diferentes partes del sistema, permitiendo el intercambio de datos y señales de control.

62
Q

¿Cómo se clasifican los buses según su función y qué ejemplos se pueden mencionar?

A

Los buses se pueden clasificar según si realizan la conexión entre dispositivos internos o externos, y también por el tipo de información que transmiten. Por ejemplo, el bus que conecta la CPU con la memoria principal es un bus interno, mientras que el bus USB que conecta la CPU con un teclado es un bus externo.

63
Q

¿Qué función cumplen los buses de datos y cómo afecta la anchura del bus al rendimiento del sistema?

A

Los buses de datos transmiten datos entre dispositivos y suelen tener una estructura de conexión en paralelo. La anchura del bus, es decir, el número de líneas que tiene, es fundamental para el rendimiento del sistema. Un bus con más líneas puede transmitir más datos simultáneamente, mejorando el rendimiento.

64
Q

¿Cuál es la función de los buses de direcciones y cómo contribuyen al intercambio de información?

A

Los buses de direcciones transmiten la dirección de los datos a transmitir por el bus de datos, permitiendo localizar dispositivos de memoria o de entrada-salida. Contribuyen al intercambio de información al facilitar la ubicación de los datos a transmitir.

65
Q

¿Qué papel desempeñan los buses de control y cómo se utilizan las interrupciones en el contexto de los buses?

A

Los buses de control transmiten señales para arbitrar el comportamiento entre dispositivos y controlar el acceso a los buses de datos y de direcciones. Las interrupciones permiten manejar dispositivos de entrada-salida, deteniendo operaciones para atender acciones específicas, como la lectura de información de un dispositivo apuntador como un ratón.

66
Q

¿Cómo se conectan los componentes básicos de un computador y qué tipo de acciones pueden realizar a través de los buses del sistema?

A

Los componentes básicos de un computador se conectan a través de los buses del sistema. Estos componentes pueden enviar información a otros dispositivos o solicitar información de otros dispositivos a través de los buses, facilitando la comunicación y el intercambio de datos en el sistema.

67
Q

¿Qué son los buses internos en un computador y cuál es su función principal?

A

Los buses internos son las líneas de conexión de información que conectan la CPU con componentes que requieren tasas de transferencia más rápidas, como la memoria caché y la memoria principal. Por ejemplo, el bus local conecta la CPU con la memoria caché.

68
Q

¿Qué diferencias existen entre los buses internos y los buses de expansión?

A

Los buses internos conectan la CPU con componentes internos que necesitan altas tasas de transferencia, como la memoria caché y la memoria principal. En cambio, los buses de expansión permiten conectar el bus interno con componentes externos, como dispositivos periféricos.

69
Q

¿Cuál es la función de los periféricos y cómo se conectan al computador?

A

Los periféricos son dispositivos de entrada-salida que se conectan al computador para realizar diversas funciones. Se conectan a través de controladores de periféricos, que acondicionan las señales del dispositivo para que puedan ser interpretadas por el computador.

70
Q

Menciona algunos ejemplos de buses de expansión y sus características principales.

A

Algunos ejemplos de buses de expansión incluyen PCI (Peripheral Component Interconnect), AGP (Accelerated Graphics Port), USB (Universal Serial Port) y PCIe (Peripheral Component Interconnect Express). Cada uno tiene características específicas, como la velocidad de transferencia y el tipo de dispositivos que pueden conectar.

71
Q

¿Qué métodos se utilizan para controlar la transferencia de información con los dispositivos de entrada-salida?

A

Se utilizan tres métodos principales para controlar la transferencia de información con los dispositivos de entrada-salida: programada, por interrupciones y acceso directo a memoria (DMA). Cada método tiene sus propias características y se adapta a diferentes tipos de dispositivos y tasas de transferencia.

72
Q

¿Cuál es la diferencia entre las conexiones serie y paralelo en la transmisión de información?

A

En las conexiones en paralelo, la información se transmite simultáneamente a través de múltiples líneas, lo que permite tasas de transferencia más altas. En cambio, en las conexiones en serie, la información se transmite secuencialmente a través de un solo canal. La elección entre serie y paralelo depende de la necesidad de velocidad de transferencia y complejidad de las interfaces.